Image-based Reconstruction of Wire Art

http://geometry.cs.ucl.ac.uk/projects/2017/wire-art-reconstruction/

Keyword: delicate structure, wire art, image-based reconstruction

Abstract

问题描述

• 通过输入线条状物体的图片，还原构造出其3D模型。由于线条本身纤细的特征，传统基于深度图像构造3D模型的方法不适用。

算法流程

• 输入图像和对应的摄像机参数。

• 提取2D曲线片段：转YCbCr均值化Y通量，增强曲线与背景的对比度；选取曲线一点，通过Flooding算法扩充相似颜色的曲线段；将曲线细化为1像素宽度，并拆分交叉点。

• 构造3D曲线片段：通过极线约束构造一系列3D曲线段；挑选3D曲线段，使得在输入图像上的投影与原图误差最小。

• 连通3D曲线片段：能量函数基于两大原则，一是曲线是单条连通的，二是曲线的转角通常是平滑的；通过能量函数为每条3D曲线段赋予权重，简化为旅行商问题。

Main Effect/Pipeline

主要流程

Discussion

优点

• 只需要3张图像作为输入，就能还原出平滑连通的线条。

缺点

• 如果图像中的线条和背景相似，将因难以分割造成失败。

• 算法依赖于摄像机的参数，如果和真实参数有较大差别，那么构造的3D模型会出现许多噪声。

• 算法不适用于线条密集的物品，这类物品的线条近似于表面。

Results

正面

Future Work

• 输入一张图像后，如何选取下一张不同视角的图像可以得到更好的效果。

• 论文只考虑了线条艺术中的弯曲技艺，没有考虑到缠绕等方法。