CN115205435B - 一种改进的基于马尔可夫随机场的纹理映射方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种改进的基于马尔可夫随机场的纹理映射方法及装置，该方法包括：确定三维模型中每个三角面片对应的候选纹理图像；对于每个三角面片，采用基于马尔科夫随机场的目标函数，从对应候选纹理图像中选取目标纹理图像，其中，基于马尔科夫随机场的目标函数包括数据项，数据项根据三角面片投影到候选纹理图像上覆盖的像素数量及投影区域覆盖像素的灰度方差值确定；根据目标纹理图像对对应的三角面片进行纹理映射。该方案能获得视觉效果更好的纹理映射结果，纹理接缝能被处理得较平滑。

Description

一种改进的基于马尔可夫随机场的纹理映射方法及装置

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，特别涉及一种改进的基于马尔可夫随机场的纹理映射方法及装置。

背景技术

器官三维模型的无缝纹理映射是获得器官带纹理的三维全景图像的技术，由于内窥镜的视野较狭窄，对微创手术临床实践带来了较大困难，而器官的三维全景图像可以很好的解决内窥镜视野狭窄的问题。

基于马尔可夫随机场的纹理映射是为三维模型添加纹理的主流方法，对于纹理映射而言，构成马尔可夫随机场的目标函数有两项，一是数据项，二是平滑项。数据项的目标是为三维模型的每个三角面片挑选最佳的纹理来源，而平滑项的目标是消除纹理映射产生的接缝。目前，马尔可夫随机场的目标函数中数据项的建立同时考虑了相机到三角面片的距离、相机朝向与三角面片法向之间的夹角、三角面片在纹理图像上的投影像素到纹理图像边界的距离等因素，相机到三角面片的距离越小和相机朝向与三角面片法向之间的夹角越小以及三角面片在纹理图像上的投影像素到纹理图像边界的距离越大，那么数据项的值越小。平滑项使用两个三角面片共享边两侧的颜色值来建模，如果两个相邻三角面片使用同一块纹理图像来映射，则不产生接缝，平滑项为零。

上述使用相机到三角面片的距离、相机朝向与三角面片法向之间的夹角、三角面片在纹理图像上的投影像素到纹理图像边界的距离等建立马尔可夫随机场的数据项，导致数据项的优化变得复杂，并且当纹理图像存在高斯模糊时也能满足上述条件，依据上述条件选择存在高斯模糊的纹理图像进行映射时，得到的映射结果不佳。

发明内容

本说明书实施例的目的是提供一种改进的基于马尔可夫随机场的纹理映射方法及装置，用以解决选择存在高斯模糊的纹理图像进行映射时，得到的映射结果不佳的问题。

为解决上述技术问题，本申请实施例通过以下方式实现的：

第一方面，本申请提供一种改进的基于马尔可夫随机场的纹理映射方法，该方法包括：

确定三维模型中每个三角面片对应的候选纹理图像；

对于每个三角面片，采用基于马尔科夫随机场的目标函数，从对应候选纹理图像中选取目标纹理图像，其中，基于马尔科夫随机场的目标函数包括数据项，数据项根据三角面片投影到候选纹理图像上覆盖的像素数量及投影区域覆盖像素的灰度方差值确定；

根据目标纹理图像对对应的三角面片进行纹理映射。

在其中一个实施例中，基于马尔科夫随机场的目标函数还包括平滑项，平滑项用于优化纹理接缝；

平滑项根据三角面片顶点在纹理图像上的投影及两个三角面片之间重投影的交集确定。

在其中一个实施例中，采用基于马尔科夫随机场的目标函数，从对应候选纹理图像中选取目标纹理图像，包括：

采用图割算法进行基于马尔科夫随机场的目标函数的优化，以获得每个三角面片对应的目标纹理图像。

在其中一个实施例中，确定三维模型中每个三角面片对应的候选纹理图像，包括：

获取已配准的纹理图像和三维模型；

根据纹理图像与三维模型的配准关系，获得三维模型中每个三角面片在纹理图像中的可见性；

根据三维模型中每个三角面片在纹理图像中的可见性，确定三维模型中每个三角面片对应的候选纹理图像。

在其中一个实施例中，根据目标纹理图像对对应的三角面片进行纹理映射后，还包括：

对所纹理映射后的纹理映射结果分别进行全局和局部的接缝消除处理。

在其中一个实施例中，对纹理映射后的纹理映射结果进行全局的接缝消除处理，包括：

对纹理映射结果进行全局的颜色一致性调整，得到全局纹理映射结果。

在其中一个实施例中，对纹理映射后的纹理映射结果进行局部的接缝消除处理，包括：

使用泊松编辑对全局纹理映射结果进行局部处理，得到最终纹理映射结果。

第二方面，本申请提供一种改进的基于马尔可夫随机场的纹理映射装置，该装置包括：

确定模块，用于确定三维模型中每个三角面片对应的候选纹理图像；

选取模块，用于对于每个三角面片，采用基于马尔科夫随机场的目标函数，从对应候选纹理图像中选取目标纹理图像，其中，基于马尔科夫随机场的目标函数包括数据项，数据项根据三角面片投影到候选纹理图像上覆盖的像素数量及投影区域覆盖像素的灰度方差值确定；

映射模块，用于根据目标纹理图像对对应的三角面片进行纹理映射。

第三方面，本申请提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现如第一方面的改进的基于马尔可夫随机场的纹理映射方法。

第四方面，本申请提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面的改进的基于马尔可夫随机场的纹理映射方法。

由以上本说明书实施例提供的技术方案可见，该方案中基于马尔科夫随机场的目标函数中数据项使用一个简单的式子便涵盖现有技术数据项中多项所涵盖的因素，避免了目标函数的数据项由几个子项构成，同时，本申请中数据项将纹理图像的清晰度作为一个重要的因素进行考虑，使得存在模糊的纹理图像不会被挑选。

该方案采用改进的基于马尔科夫随机场的目标函数(包括改进了的数据项及本申请中平滑项)，选取三角面片对应的目标纹理图像，然后根据目标纹理图像对对应的三角面片进行纹理映射，能获得视觉效果更好的纹理映射结果，纹理接缝能被处理得较平滑，在视觉上几乎不可见。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的改进的基于马尔可夫随机场的纹理映射方法的流程示意图；

图2为未进行纹理映射的胃体模三维模型示意图；

图3为部分纹理图像示意图；

图4为使用本申请提供的改进的基于马尔可夫随机场的纹理映射方法得到的胃体模纹理映射结果示意图；

图5为图4基础上减小虚拟相机的相焦距以观察到胃体模内部的大部分区域获得的胃体模纹理映射结果示意图；

图6为本申请提供的改进的基于马尔可夫随机场的纹理映射装置的结构示意图；

图7为本申请提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

在不背离本申请的范围或精神的情况下，可对本申请说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本申请的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

本申请中的“份”如无特别说明，均按质量份计。

下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明。

参照图1，其示出了适用于本申请实施例提供的改进的基于马尔可夫随机场的纹理映射方法的流程示意图。

如图1所示，改进的基于马尔可夫随机场的纹理映射方法，可以包括：

S110、确定三维模型中每个三角面片对应的候选纹理图像，包括：

获取已配准的纹理图像和三维模型；

根据纹理图像与三维模型的配准关系，获得三维模型中每个三角面片在纹理图像中的可见性；

根据三维模型中每个三角面片在纹理图像中的可见性，确定三维模型中每个三角面片对应的候选纹理图像。

具体的，三维模型为需要利用图像进行纹理映射的对象，示例性的，三维模型为器官三维模型。纹理映射为建立纹理空间中的图像纹理像素和物理空间中的顶点的一一对应关系。

假设器官三维模型由三角面片集F＝{F₁,F₂,…,F_K}表示，用于纹理映射的纹理图像序列为I＝{I₁,I₂,…,I_N}。其中，纹理图像和器官三维模型已进行配准。

其中，纹理图像和三维模型的配准关系可以由纹理图像对应的相机位姿和定义的虚拟相机获得，具体为：定义一个与实际使用的相机参数一样的虚拟相机，然后虚拟相机依据相机位姿运动，从而将纹理图像和器官三维模型进行配准，然后根据纹理图像和三维模型的配准关系，获得三维模型中三角面片在纹理图像中的可见性。

三维模型中三角面片在纹理图像中的可见性使用一个矩阵来描述，矩阵的行数等于三维模型的三角面片数，列数等于纹理图像数。如果某个三角面片在某张纹理图像中可见，则矩阵对应位置处的元素置为1，由于实际相机拍摄的视频帧率较高，因而一个三角面片可能在多张纹理图像中都可见，所以矩阵的每一行中有多个位置处的元素可能都为1。在每一行中元素为1对应的纹理图像即为候选纹理图像。

而在纹理映射时，对于一个三角面片而言，在多张候选纹理图像中只有一张是最适合用来进行映射的，基于马尔可夫随机场的目标函数的目的之一就是为三角面片挑选最佳的纹理来源(即目标纹理图像)。

S120、对于每个三角面片，采用基于马尔科夫随机场的目标函数，从对应候选纹理图像中选取目标纹理图像，其中，基于马尔科夫随机场的目标函数包括数据项，数据项根据三角面片投影到候选纹理图像上覆盖的像素数量及投影区域覆盖像素的灰度方差值确定。

其中，基于马尔科夫随机场的目标函数还包括平滑项，平滑项用于优化纹理接缝；

平滑项根据三角面片顶点在纹理图像上的投影及两个三角面片之间重投影的交集确定。

具体的，基于马尔可夫随机场的目标函数有两项构成，分别是数据项和平滑项，其定义为：

E＝E_data+λE_smooth (1)

其中，E_data为基于马尔可夫随机场的目标函数的数据项，E_smooth为基于马尔可夫随机场的目标函数的平滑项，λ是权参数，可以根据实际应用场景和经验值进行设置和调整。

本申请中改进的基于马尔可夫随机场的目标函数的数据项定义为：

其中，

表示三角面片F_i投影到候选纹理图像I_i上覆盖的像素数量，/>

表示三角面片F_i在候选纹理图像I_i上的投影区域(或称为覆盖的像素个数或区域或覆盖区域)，D(x)表示该投影区域/>

覆盖像素的灰度方差值，方差越大，则对比度越强，反映出图像的清晰度越高，反之，图像的灰度差异越小，则图像越模糊。

其中，方差的定义为：

其中，μ＝E(X)，表示三角面片投影到候选纹理图像上覆盖的像素灰度值的均值，而x_k表示覆盖区域中第k个像素的灰度值。

平滑项用于优化纹理接缝，本申请中改进的基于马尔可夫随机场的目标函数的平滑项定义为：

其中，

表示三角面片顶点在候选纹理图像I_i上的投影，p表示在两个三角面片公共边邻域(即两个三角面片之间重投影的交集)上的像素点，l_i表示候选纹理图像I_i在两个三角面片公共边邻域上的像素，φ表示投影，即三角面片在图像上的投影；而N(F_i∩F_j)表示两个三角面片之间重投影的交集，也即两个面片产生接缝的区域。

目标函数(1)是一个马尔可夫随机场模型，该模型将三维模型的纹理映射问题建模成了一个最优化问题，即求目标函数最小化问题。目标是为每个三角面片求得最佳的纹理图像(即目标纹理图像)并消除纹理映射产生的接缝，使得目标函数最小。为了获得目标函数(1)的最优解，本申请使用图割α-expansion算法对目标函数进行优化求解。可选的，采用基于马尔科夫随机场的目标函数，从对应候选纹理图像中选取目标纹理图像，包括：采用图割算法进行基于马尔科夫随机场的目标函数的优化，以获得每个三角面片对应的目标纹理图像。

S130、根据目标纹理图像对对应的三角面片进行纹理映射。

具体的，在选择确定每个三角面片对应的目标纹理图像之后，根据目标纹理图像对对应的三角面片进行纹理映射。

在获得基于马尔可夫随机场的纹理映射结果后，仍然存在纹理接缝，本申请改进的基于马尔可夫随机场的纹理映射方法中，在S130根据目标纹理图像对对应的三角面片进行纹理映射后，该方法还包括：

对所纹理映射后的纹理映射结果分别进行全局和局部的接缝消除处理。

其中，对纹理映射后的纹理映射结果进行全局的接缝消除处理，包括：对纹理映射结果进行全局的颜色一致性调整，得到全局纹理映射结果。

其中，对纹理映射后的纹理映射结果进行局部的接缝消除处理，包括：使用泊松编辑方法对全局纹理映射结果进行局部处理，得到最终纹理映射结果。

具体的，对纹理映射结果进行全局的颜色一致性调整，然后再使用泊松编辑对颜色调整后的纹理映射结果进行局部的处理，最后获得视觉较好的纹理映射结果。

本申请实施例提供的改进的基于马尔可夫随机场的纹理映射方法，基于马尔科夫随机场的目标函数中数据项使用一个简单的式子便涵盖现有技术数据项中多项所涵盖的因素，避免了目标函数的数据项由几个子项构成，同时，本申请中数据项将纹理图像的清晰度作为一个重要的因素进行考虑，使得存在模糊的纹理图像不会被挑选。

本申请实施例提供的改进的基于马尔可夫随机场的纹理映射方法，采用改进的基于马尔科夫随机场的目标函数(包括改进了的数据项及本申请中平滑项)，选取三角面片对应的目标纹理图像，然后根据目标纹理图像对对应的三角面片进行纹理映射，能获得视觉效果更好的纹理映射结果，纹理接缝能被处理得较平滑，在视觉上几乎不可见。

下述以胃体模上进行的实验进行说明。

如图2所示为未进行纹理映射的胃体模三维模型示意图。

如图3所示为部分纹理图像示意图，其中，图3中第一行为在胃体模入口处采集的图像，其余为胃体模腔内采集的图像，说明：图3中原图为彩色图像，在此进行了灰度处理。

如图4所示为使用本申请提供的改进的基于马尔可夫随机场的纹理映射方法得到的胃体模纹理映射结果示意图，说明：图4中结果为使用虚拟相机观察，另外图4中原图为彩色图像，在此进行了灰度处理。

如图5所示为减小虚拟相机的相焦距以观察到胃体模内部的大部分区域获得的胃体模纹理映射结果示意图，其中，第一行为胃体模入口部分的映射结果，第二行为胃体模腔内的映射结果，说明：图5中原图为彩色图像，在此进行了灰度处理。

从上述在胃体模上的实验结果可以看出，本申请提供的改进的基于马尔可夫随机场的纹理映射方法具有可行性，并且能获得视觉效果较好的映射结果，对于接缝的处理也较平滑。

参照图6，其示出了根据本申请一个实施例描述的改进的基于马尔可夫随机场的纹理映射装置的结构示意图。

如图6所示，改进的基于马尔可夫随机场的纹理映射装置600，可以包括：

确定模块610，用于确定三维模型中每个三角面片对应的候选纹理图像；

选取模块620，用于对于每个三角面片，采用基于马尔科夫随机场的目标函数，从对应候选纹理图像中选取目标纹理图像，其中，基于马尔科夫随机场的目标函数包括数据项，数据项根据三角面片投影到候选纹理图像上覆盖的像素数量及投影区域覆盖像素的灰度方差值确定；

映射模块630，用于根据目标纹理图像对对应的三角面片进行纹理映射。

可选的，基于马尔科夫随机场的目标函数还包括平滑项，平滑项用于优化纹理接缝；

平滑项根据三角面片顶点在纹理图像上的投影及两个三角面片之间重投影的交集确定。

可选的，选取模块620还用于：

采用图割算法进行基于马尔科夫随机场的目标函数的优化，以获得每个三角面片对应的目标纹理图像。

可选的，确定模块610还用于：

获取已配准的纹理图像和三维模型；

根据纹理图像与三维模型的配准关系，获得三维模型中每个三角面片在纹理图像中的可见性；

根据三维模型中每个三角面片在纹理图像中的可见性，确定三维模型中每个三角面片对应的候选纹理图像。

可选的，该装置还包括：接缝消除模块，用于：

对所纹理映射后的纹理映射结果分别进行全局和局部的接缝消除处理。

可选的，接缝消除模块，还用于：

对纹理映射结果进行全局的颜色一致性调整，得到全局纹理映射结果。

可选的，接缝消除模块，还用于：

使用泊松编辑对全局纹理映射结果进行局部处理，得到最终纹理映射结果。

本实施例提供的一种改进的基于马尔可夫随机场的纹理映射装置，可以执行上述方法的实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

图7为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。如图7所示，示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备700的结构示意图。

如图7所示，电子设备700包括中央处理单元(CPU)701，其可以根据存储在只读存储器(ROM)702中的程序或者从存储部分708加载到随机访问存储器(RAM)703中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 703中，还存储有设备700操作所需的各种程序和数据。CPU 701、ROM 702以及RAM 703通过总线704彼此相连。输入/输出(I/O)接口705也连接至总线704。

以下部件连接至I/O接口705：包括键盘、鼠标等的输入部分706；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分707；包括硬盘等的存储部分708；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分709。通信部分709经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器710也根据需要连接至I/O接口705。可拆卸介质711，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器710上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分708。

特别地，根据本公开的实施例，上文参考图1描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序，计算机程序包含用于执行上述改进的基于马尔可夫随机场的纹理映射方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分709从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质711被安装。

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，前述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本申请实施例中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中。这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、笔记本电脑、行动电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。

作为另一方面，本申请还提供了一种存储介质，该存储介质可以是上述实施例中前述装置中所包含的存储介质；也可以是单独存在，未装配入设备中的存储介质。存储介质存储有一个或者一个以上程序，前述程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本申请的改进的基于马尔可夫随机场的纹理映射方法。

存储介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

Claims (9)

1.一种改进的基于马尔可夫随机场的纹理映射方法，其特征在于，所述方法包括：

确定三维模型中每个三角面片对应的候选纹理图像；

对于所述每个三角面片，采用基于马尔科夫随机场的目标函数，从对应所述候选纹理图像中选取目标纹理图像，其中，所述基于马尔科夫随机场的目标函数包括数据项，所述数据项根据所述三角面片投影到所述候选纹理图像上覆盖的像素数量及投影区域覆盖像素的灰度方差值确定；

根据所述目标纹理图像对对应的三角面片进行纹理映射；

其中，所述确定三维模型中每个三角面片对应的候选纹理图像，还包括：

获取已配准的纹理图像和三维模型；

根据所述纹理图像与所述三维模型的配准关系，获得所述三维模型中每个三角面片在所述纹理图像中的可见性，所述配准关系通过所述纹理图像对应的相机位姿和对应的虚拟相机获得；

根据所述三维模型中每个三角面片在所述纹理图像中的可见性，确定三维模型中每个三角面片对应的候选纹理图像；

所述根据所述纹理图像与所述三维模型的配准关系，获得所述三维模型中每个三角面片在所述纹理图像中的可见性，进一步包括：

定义虚拟相机，所述虚拟相机的相机参数与实际使用的相机参数一致；

所述虚拟相机依据相机位姿运动，实现所述纹理图像与三维模型的配准，得到两者的配准关系；

根据所述纹理图像与所述三维模型的配准关系，获得所述三维模型中三角面片在纹理图像中的可见性，所述可见性通过矩阵描述，矩阵的行数为所述三维模型的三角面片数，矩阵的列数等于所述纹理图像数，一个所述三角面片在某个所述纹理图像中可见时，则在所述矩阵中这个三角面片所在行对应其可见的纹理图像所在列位置处的元素为1。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于马尔科夫随机场的目标函数还包括平滑项，所述平滑项用于优化纹理接缝；

所述平滑项根据三角面片顶点在纹理图像上的投影及两个三角面片之间重投影的交集确定。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用基于马尔科夫随机场的目标函数，从对应所述候选纹理图像中选取目标纹理图像，包括：

采用图割算法进行所述基于马尔科夫随机场的目标函数的优化，以获得所述每个三角面片对应的所述目标纹理图像。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标纹理图像对对应的三角面片进行纹理映射后，还包括：

对所述纹理映射后的纹理映射结果分别进行全局和局部的接缝消除处理。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述纹理映射后的纹理映射结果进行全局的接缝消除处理，包括：

对所述纹理映射结果进行全局的颜色一致性调整，得到全局纹理映射结果。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述纹理映射后的纹理映射结果进行局部的接缝消除处理，包括：

使用泊松编辑对所述全局纹理映射结果进行局部处理，得到最终纹理映射结果。

7.一种改进的基于马尔可夫随机场的纹理映射装置，其特征在于，所述装置包括：

确定模块，用于确定三维模型中每个三角面片对应的候选纹理图像；

选取模块，用于对于所述每个三角面片，采用基于马尔科夫随机场的目标函数，从对应所述候选纹理图像中选取目标纹理图像，其中，所述基于马尔科夫随机场的目标函数包括数据项，所述数据项根据所述三角面片投影到候选纹理图像上覆盖的像素数量及投影区域覆盖像素的灰度方差值确定；

映射模块，用于根据所述目标纹理图像对对应的三角面片进行纹理映射；

其中，所述确定模块还包括：

采集模块：用于获取已配准的纹理图像和三维模型；

获取模块：用于根据所述纹理图像与所述三维模型的配准关系，获得所述三维模型中每个三角面片在所述纹理图像中的可见性，所述配准关系通过所述纹理图像对应的相机位姿和对应的虚拟相机获得；

选择模块：根据所述三维模型中每个三角面片在所述纹理图像中的可见性，确定三维模型中每个三角面片对应的候选纹理图像；

其中，所述获取模块进一步包括：

定义模块：用于定义虚拟相机，所述虚拟相机的相机参数与实际使用的相机参数一致；

配准模块；用于所述虚拟相机依据相机位姿运动，实现所述纹理图像与三维模型的配准，得到两者的配准关系；

处理模块：用于根据所述纹理图像与所述三维模型的配准关系，获得所述三维模型中三角面片在纹理图像中的可见性，所述可见性通过矩阵描述，矩阵的行数为所述三维模型的三角面片数，矩阵的列数等于所述纹理图像数，一个所述三角面片在某个所述纹理图像中可见时，则在所述矩阵中这个三角面片所在行对应其可见的纹理图像所在列位置处的元素为1。

8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任一所述的改进的基于马尔可夫随机场的纹理映射方法。

9.一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的改进的基于马尔可夫随机场的纹理映射方法。

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