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申请/专利权人：武汉大学
摘要：本发明提供了一种基于SDF场可微渲染的透明物体重建的方法及系统。通过拍摄全景图和需要标定的内含透明物体的照片，利用全景图和内含透明物体照片的相机标定技术获得旋转矩阵，通过空间雕刻算法获得透明物体的初始形状。通过SDFSignedDistanceFields表示初始形状，提出可微的光线追踪算法渲染透明物体三维模型的在任意视角和环境图中图像，通过最小化输入图像和渲染图像的损失函数，逐渐优化透明物体的三维模型。在合成和真实数据集上验证提出的方法，结果表明此方法可以重建更准确的模型与输入图像几乎相同的外观。
主权项：1.一种基于SDF场可微渲染的透明物体重建的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：采用拍摄的全景图和透明物体的照片；在全景图中选择四个瞄点，并生成每个瞄点的旋转矩阵，利用全景图和照片的对应关系，将每个瞄点的旋转矩阵反投影生成和标定照片相同大小的图像；步骤S2：应用运动恢复结构算法，基于Opencv的特征的点提取匹配单元和旋转矩阵生成单元进行瞄点照片和透明物体照片的标定，然后采用光束平差法的微调生成的旋转矩阵；步骤S3：利用生成的相机矩阵生成初始的可见外壳，将生成的可见外壳用SDF场表示，作为本方法的初始形状；步骤S4：对于照片中的每一个像素，采用球体追踪算法获得光线和三维模型表面交点的位置，通过三线性插值交点位置周围八个离散点得到交点的位置的SDF值和法向量；步骤S5：计算出反射光线和折射光线的光线方向和强度；步骤S6：采用可微渲染算法，假设在透明物体内部发生多次折射，在知道环境图、相机光线对应的光路的情况下，渲染透明物体的每个像素；步骤S7：采用图像损失、SDF损失、平滑度损失和MASK损失，这四项损失项之和作为渲染的照片和输入照片之间的损失函数，通过最小化损失函数逐步优化SDF值，使的重建透明物体的三维模型的渲染图像逼近拍摄照片。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 武汉大学 一种基于SDF场可微渲染的透明物体重建的方法及系统
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