Claims (23)
1. Способ трехмерной реконструкции объекта, содержащий следующие этапы, на которых:1. A method for three-dimensional reconstruction of an object, comprising the following steps, in which:
формируют множество изображений объекта с помощью по меньшей мере одной камеры, в частности, с разных ракурсов и позиций камеры;forming a plurality of images of the object using at least one camera, in particular, from different angles and camera positions;
извлекают характерные признаки объекта из множества изображений;extracting features of the object from the plurality of images;
формируют облако трехмерных точек, размещенных в трехмерной модели, представляющей объект, причем каждая из трехмерных точек соответствует одному из упомянутых характерных признаков, который может быть извлечен по меньшей мере из двух из множества изображений;forming a cloud of three-dimensional points placed in a three-dimensional model representing the object, and each of the three-dimensional points corresponds to one of the mentioned features, which can be extracted from at least two of the plurality of images;
выбирают область в одном из множества изображений, которая содержит проекцию по меньшей мере части заранее заданной трехмерной геометрической структуры, в качестве строительного блока объекта,choosing an area in one of the plurality of images, which contains a projection of at least a part of a predetermined three-dimensional geometric structure, as a building block of the object,
причем заранее заданная трехмерная геометрическая структура представима математическим уравнением, которое содержит множество неизвестных коэффициентов, иmoreover, a predetermined three-dimensional geometric structure is represented by a mathematical equation that contains a set of unknown coefficients, and
причем подмножество упомянутых характерных признаков объекта, каждый из которых соответствует одной из упомянутых трехмерных точек, содержится в упомянутой области, и количество характерных признаков в подмножестве характерных признаков не меньше, чем количество неизвестных коэффициентов математического уравнения;wherein a subset of said object features, each of which corresponds to one of said three-dimensional points, is contained in said area, and the number of features in the feature subset is not less than the number of unknown coefficients of the mathematical equation;
идентифицируют изображения, каждое из которых содержит по меньшей мере один из характерных признаков в подмножестве упомянутых характерных признаков;identify images, each of which contains at least one of the characteristic features in a subset of said characteristic features;
определяют первый набор трехмерных точек, соответствующих подмножеству характерных признаков, упомянутых на этапе D, и второй набор трехмерных точек, содержащих по меньшей мере одну трехмерную точку, соответствующую по меньшей мере одному характерному признаку, который не принадлежит подмножеству упомянутых характерных признаков, но может быть извлечен по меньшей мере из двух из идентифицированных на этапе E изображений;determining a first set of 3D points corresponding to a subset of the features mentioned in step D and a second set of 3D points containing at least one 3D point corresponding to at least one feature that does not belong to the subset of said features but can be extracted at least two of the images identified in step E;
определяют упомянутое математическое уравнение, которое соответствует заранее заданной трехмерной геометрической структуре, посредством первого набора и второго набора трехмерных точек; иdetermining said mathematical equation, which corresponds to a predetermined three-dimensional geometric structure, by means of a first set and a second set of three-dimensional points; And
визуализируют трехмерную модель объекта посредством по меньшей мере заранее заданной трехмерной геометрической структуры.visualizing a three-dimensional model of the object by means of at least a predetermined three-dimensional geometric structure.
2. Способ по п. 1, в котором геометрические структуры представляют собой плоскость, сферу, цилиндр, конус или тороидальную структуру.2. The method of claim. 1, in which the geometric structures are a plane, sphere, cylinder, cone or toroidal structure.
3. Способ по п. 1 или 2, причем способ дополнительно содержит этапы, на которых3. The method of claim 1 or 2, wherein the method further comprises the steps of
идентифицируют точки схождения множества изображений, соответственно;identify points of convergence of the plurality of images, respectively;
J) ограничивают заранее заданную трехмерную геометрическую структуру посредством по меньшей мере одной из точек схождения.J) limit a predetermined three-dimensional geometric structure through at least one of the points of convergence.
4. Способ по п. 3, в котором точки схождения идентифицируются посредством анализа сходящихся линий в множестве изображений.4. The method of claim 3, wherein the convergence points are identified by analyzing converging lines in the plurality of images.
5. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором трехмерная геометрическая структура текстурируется посредством по меньшей мере части изображения среди упомянутого множества изображений, причем упомянутая часть изображения идентифицируется и выбирается посредством трехмерных точек в облаке трехмерных точек.5. A method according to any of the preceding claims, wherein the 3D geometric structure is textured by at least a portion of an image among said plurality of images, said portion of the image being identified and selected by 3D points in a 3D point cloud.
6. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором визуализированная трехмерная модель оценивается посредством проецирования множества изображений на модель и вычисления степени совпадения между изображениями и моделью.6. A method according to any one of the preceding claims, wherein the rendered 3D model is evaluated by projecting a plurality of images onto the model and calculating a degree of match between the images and the model.
7. Способ по п. 6, в котором вычисленная степень совпадения используется для оптимизации по меньшей мере одного из определенных неизвестных коэффициентов посредством нахождения локальной максимальной степени совпадения при изменении значения определенного коэффициента.7. The method of claim. 6, in which the calculated degree of match is used to optimize at least one of the determined unknown coefficients by finding a local maximum degree of agreement when changing the value of a certain coefficient.
8. Способ по п. 6 или 7, в котором упомянутые характерные признаки объекта, извлеченные из множества изображений, используются для вычисления упомянутой степени совпадения посредством определения, могут ли упомянутые характерные признаки также быть извлечены из визуализированной трехмерной модели.8. The method of claim 6 or 7, wherein said object features extracted from the plurality of images are used to calculate said degree of match by determining if said features can also be extracted from the rendered 3D model.
9. Система обработки данных, содержащая средство для выполнения способа по любому одному из пп. 1-8.9. The data processing system containing means for performing the method according to any one of paragraphs. 1-8.
10. Компьютерная программа, содержащая инструкции, которые, при исполнении программы компьютером, побуждают компьютер выполнять способ по любому одному из пп. 1-8.10. A computer program containing instructions that, when the program is executed by the computer, cause the computer to perform the method according to any one of paragraphs. 1-8.
11. Компьютерно-читаемый носитель, содержащий инструкции, которые, при их исполнении компьютером, побуждают компьютер выполнять способ по любому одному из пп. 1-8.11. A computer-readable medium containing instructions that, when executed by a computer, cause the computer to perform the method according to any one of paragraphs. 1-8.