基于多视图几何的三维重建技术研究

发布时间：2024-05-15 22:42

　　基于多视图几何的三维重建技术是计算机视觉领域中的一个重要课题,该技术在定位、导航、虚拟现实、增强现实、测绘、医学影像辅助诊断与治疗等领域中有着重要的应用价值。论文讨论了基于单目摄像头的三维重建技术,通过拍摄场景和物体所得的多张二维图像来估计场景和物体在空间中的三维位置,重建出场景和物体的三维模型。三维重建技术包含运动恢复结构、多视角立体视觉、表面重建三个部分。在实验中,我们通过单目摄像机在真实物体的周围拍摄多张图片,图片的数量一般为几十张,并利用这些图片进行三维重建,最终可以生成出真实性较佳的三维模型。在运动恢复结构中,本文通过多视图几何理论,计算并定位出相机和物体的三维坐标,使用光束平差法对运动恢复结构的结果进行优化,提出了一种基于共轭梯度法的快速求解算法对光束平差法的求解加以改进,该算法使用了GPU加速技术,求解时间缩短到约为原来的五分之一。在表面重建中,采用泊松重建算法由稀疏点云生成三维网格,重建出场景和物体的三维模型,最后利用数字几何处理算法(如网格简化、网格光滑)对三维模型进行后处理,并提出了基于k-means的自适应顶点聚类网格简化算法,优化三维重建的效果,在重建面片减少到...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1论文总体架构图

基于多视图几何的三维重建技术研究2乐、服务等，包括虚拟现实与增强现实、定位与导航等都离不开三维重建技术。三维重建技术中采集数据的摄像头可分为单目、双目、以及最新的深度摄像头、激光雷达等。随着许多消费级摄像头的大量出现，三维重建技术将会被越来越多地应用于不同的生活场景中并服务于更多....

图2.1凸透镜原理示意图

第2章多视图几何基础52.2针孔摄像机模型与标定算法2.2.1摄像机模型图2.1凸透镜原理示意图一般地，摄像机镜头由一个凸透镜构成，且成像平面非常接近于焦平面。如上图所示，满足凸透镜公式：111D"Df，其中D’为相距，D为物距，f为焦距。在摄像机中，当D"f，D，所以使得成像平....

图2.2相机的透视投影模型示意图

第2章多视图几何基础52.2针孔摄像机模型与标定算法2.2.1摄像机模型图2.1凸透镜原理示意图一般地，摄像机镜头由一个凸透镜构成，且成像平面非常接近于焦平面。如上图所示，满足凸透镜公式：111D"Df，其中D’为相距，D为物距，f为焦距。在摄像机中，当D"f，D，所以使得成像平....

图2.3摄像机标定过程示意图

基于多视图几何的三维重建技术研究62D:xxy,3D:XXYZ；齐次坐标：2D:1xxy，3D:1XYXZ10.1011101XxfYyfZfXxZ，fYyZ一般地，针孔相机模型可归纳为：.|111xxyyMKXXfscYfcRtZPxxy，即xPX（2.1）一般可默认：xyff....

本文编号：3974316