3、基于3D模型的木偶服装动态视频映射技术解析

基于3D模型的木偶服装动态视频映射技术解析

在当今的视觉技术领域，基于3D模型的木偶服装动态视频映射是一项极具创新性和实用性的技术。它能够实现木偶服装的实时动态映射，为舞台表演等场景带来更加生动和震撼的视觉效果。下面我们将详细介绍这项技术的关键环节，包括校准、基于轮廓的视觉跟踪以及动态视频映射的演示等方面。

1. 校准环节

校准是整个技术的基础，它主要包括两个步骤：RGBD相机校准和视频投影仪（VP）相对于RGBD相机坐标系的内外参数校准。

1.1 RGBD相机校准

使用特定的校准工具箱，通过获取24对不同位置的球体彩色和深度图像来进行校准。校准过程会计算出相机的内参集合 (dγ) 和 (cγ)，以及外参坐标系变换 (cMd)。外参 (cMd) 可以用向量 (crd = [tX, tY, tZ, θwX, θwY, θwZ]^T) 表示，其中 (tX)、(tY)、(tZ) 是沿三个坐标轴的平移量，(θ) 是绕单位旋转轴 ([wX, wY, wZ]^T) 的旋转角度。可以通过Rodrigues公式在 (cMd) 和 (crd) 之间进行转换。

1.2 视频投影仪校准

为了计算视频投影仪的内参 (pγ) 和外参 (pMc)，采用了一种彩色编码的校准图案。该图案由独特的彩色点组成，便于自动匹配这些点的二维坐标 (pu∗ i = [pu∗_i, pv∗_i]^T) 和RGBD传感器观测到的三维坐标 (cXi = (cXi, cY i, cZi, 1)^T)。具体操作步骤如下：
1. 将白板放置在视频投影仪和RGBD相机的视野内的不同方向，并采集多组RGBD图像。
2. 对每幅彩色图像进行自动