基于单图像的三维几何特征识别方法的研究与应用

发布时间：2021-05-10 23:27

　　在计算视觉研究领域,基于图像的三维几何特征识别技术素来都是其重要研究内容之一,而且随着图像处理技术和三维重建技术的日新月异,三维特征识别的研究也进入了快速发展期,并在工业自动化生产检测、虚拟现实、人脸识别等领域得到了广泛应用。因而研究具有高效、便捷、准确等优点的基于单图像的三维特征识别技术,对我们的生产和生活具有重要的现实意义。目前基于图像的三维特征识别技术绝大多数是需要输入多幅图像,识别过程中需进行多幅图像间的图像配准,过程较复杂,计算量庞大;而且对于离散域中的点,如果计算几何形状指数的特征空间尺度未能恰当选择,此时从三维几何数据中直接计算形状指数可能会出现较大的误差;传统技术没有兼顾外部环境对物体成像的影响,得到的识别结果不具有普适性。此外大多数的识别技术对三角网格数据较好,对没有明确网格结构的点云数据效果欠佳,通用性需进一步提高。由此本文针对以上问题,尤其是在提高几何形状描述算子的准确性方面展开了具体研究,并最终提出了基于多尺度形状指数的三维几何特征识别方法。本文的主要工作和创新点如下:（1）初始输入数据为单幅二维灰度图像,对传统的基于单图像的三维几何信息提取方法进行改进,首先利... 

【文章来源】：山东师范大学山东省

【文章页数】：49 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 基于单图像三维重建的研究现状
        1.2.2 三维几何特征识别的研究现状
    1.3 三维几何特征识别中存在的问题
    1.4 本文主要研究内容和创新点
    1.5 论文组织结构
第二章 图像及几何特征识别的相关知识
    2.1 图像预处理
        2.1.1 图像平滑
        2.1.2 图像分割
    2.2 三维形状重建
        2.2.1 明暗法
        2.2.2 光度立体法
        2.2.3 双目立体视觉法
    2.3 几何特征识别的相关概念
        2.3.1 多尺度空间
        2.3.2 形状指数
        2.3.3 测地线距离
    2.4 本章小结
第三章 基于单图像的三维几何信息获取
    3.1 改进从阴影恢复形状方法
        3.1.1 辐照度方程的建立与分析
        3.1.2 光源极角和方位角的估计
    3.2 三维几何信息的提取
        3.2.1 基于明暗法恢复三维高度
        3.2.2 从高度中获取三维几何信息
    3.3 实验结果与分析
    3.4 本章小结
第四章 基于多尺度形状指数的三维几何特征识别
    4.1 建立尺度空间模型
        4.1.1 计算三维曲线的尺度空间方程
        4.1.2 尺度空间模型分析
    4.2 多尺度形状指数特征的提取
        4.2.1 基于特征尺度的形状指数计算
        4.2.2 曲率测度
    4.3 基于多尺度形状指数的几何特征分析
    4.4 实验结果与分析
    4.5 本章小结
第五章 三维几何特征识别在工件识别中的应用
    5.1 目标工件的分类器训练与识别
    5.2 目标工件识别的实验结果
        5.2.1 工件特征向量的提取
        5.2.2 识别分类结果分析
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 下一步的研究工作
参考文献
攻读硕士学位期间的主要成果
致谢



本文编号：3180257