基于序列图像的建筑物自动化三维重建关键技术研究

发布时间：2021-08-09 17:06

　　建筑物三维模型是我国智慧城市建设和不动产登记的基础性数据。针对目前基于近景摄影的建筑物三维重建算法存在的重建效率较低、模型可视化真实感较差等问题,本文致力于研究基于建筑物空间特征的密集点云快速重建及多视角纹理映射等关键技术。主要研究内容如下:（1）提出了一种基于建筑物三维线段模型的假设平面拟合算法。分析建筑物空间特征,建立了基于Manhattan-world假设的建筑物三维线段聚类准则,通过三维线段空间聚类获取建筑物假设平面拟合方向,基于mean shift空间多假设平面拟合算法实现了建筑物假设平面拟合,从而为后续改进PMVS算法提供了网格扩散的平面数据。实验证明,本算法能准确高效地获取建筑物假设平面模型。（2）提出了一种基于空间三角网格插值扩散的PMVS改进算法。针对PMVS算法运行时间长的问题,利用建筑物假设平面模型构建三角网格,通过对三角网格进行空间插值扩散,快速获取准确有效的准密集点云,使用准密集点云代替PMVS算法自建的稀疏点云作为扩散种子点,从而实现密集点云的快速重建。实验证明,本改进算法有效地提高了PMVS算法的运行效率。（3）研究了一种基于MRF的多视角无缝纹理映射算法... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：111 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

论文研究内容总流程图

从中快速、有效地提取准确的建筑物假设平面模算法提供可靠的平面基础。hattan-world 假设的三维线段聚类算法orld 假设指的是在某个三维空间中，所有平面的法个坐标轴方向保持平行[41]。这个空间假设是一个十分建筑物的主要平面结构是满足该假设的（当然不线段元素是不满足该假设的），因此该假设具有一段聚类算法提供了一定的可行性基础。基于 Manha下的建筑物三维线段模型中，大部分线段都平行于方向，剩下的则是一些非正交方向上的倾斜线段。图3.1所示。本文提出的三维线段聚类算法正是基于取出建筑物所在的空间直角坐标系的三个轴方向和

图 3.2. 基于 Manhattan-world 假设的三维线段聚类算法总体流程图基于 Manhattan-world 假设的三维线段聚类算法总体流程如图3.2所示。该算法算法的思想，先以线段夹角为考量因素，对三维线段进行初步聚类，得到所有维线段聚类；然后进行轴方向线段聚类的提取，在所有的线段聚类中筛选提取方向的三个聚类；再进行非轴方向线段聚类的提取，在排除掉三个最优轴聚类线段聚类中，寻找出可能的非轴线段聚类；确定了轴方向和非轴方向的所有线后，以这些线段聚类确定的主方向为基准，再次对剩下的未分类线段进行二次以线段长度为考量因素，对所有线段聚类进行过滤，滤除微小噪声线段。2基于线段夹角的三维线段初步聚类算法基于线段夹角的三维线段初步聚类算法流程图如图3.3所示，具体步骤如算法对于某个建筑物三维线段模型中的所有三维线段 Lii = 0, ..., n11 ，可以将个集合：未分类线段集合 U 和已分类线段集合 C，集合 C 又包含多个不同线小集合 Ckk = 0, ..., n21 。算法流程简述如下：

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于稀疏点云的多平面场景稠密重建[J]. 缪君,储珺,张桂梅,王璐.  自动化学报. 2015(04)
[2]多特征三维稠密重建方法[J]. 史颖,王文剑,白雪飞.  计算机科学与探索. 2015(05)
[3]利用空间几何信息的改进PMVS算法[J]. 史利民,郭复胜,胡占义.  自动化学报. 2011(05)



本文编号：3332462