基于多视点的三维重建技术研究

发布时间：2018-05-16 10:37

本文选题：多视点 + 三维重建　；参考：《太原科技大学》2009年硕士论文

【摘要】： 随着影视动漫产业的蓬勃发展和可视出版物的大量出现,三维重建作为其中的核心技术之一,受到了广泛的重视,有着广泛的应用前景和巨大的发展空间。然而,传统的三维重建技术环境构建困难、成本偏高、灵活性较低,难以适应动态变化的建模对象及大众化普及的需求。基于图像的三维重建技术提供了方便实用的三维建模手段,其中多视点三维重建是该领域的研究热点之一。本文从计算机视觉角度研究了多视点三维重建技术,提出并实现了基于几何约束的空间点重建算法,有效的提高了三维重建的精度,降低了三维重建的环境构建要求,适应了动态可变的重建需要,减少了三维模型动态构建的成本,进而能够促进三维重建技术在影视动漫产业和可视出版物中的普及化应用。本文分析了基于计算机视觉的三维重建技术在影视动漫和可视出版物领域的研究现状,提出以普通数码相机作为图像捕获工具,通过多视点重建算法保证重建精度、减少特征丢失的研究思路,围绕基于多视点的物体三维几何特征提取及三维重建问题展开研究。为了达到使用普通数码相机进行精确三维重建的目的,本文首先进行了图像畸变校正研究,通过对相机建立非线性模型,有效的解决了相机径向畸变造成的重建误差。然后,改进了Hough变换检测圆算法进行特征提取,能够达到亚像素精度并改善了特征提取效率。接着,采用非线性相机模型两步法进行相机标定,能够对采集到的图像进行有效的畸变校正,进一步提高了特征提取的精度。最后,本文提出并实现了一种以欧式距离作为约束条件的三维空间点重建算法,经验证该算法在欧氏空间中能够快速收敛,并能保证有着较高的精确度。为验证上述方法的有效性,本文通过一个多面体三维重建实验和曲面三维重建实验,证实了改进后的多视点的三维重建方法可以满足在保证精度的前提下采用普通数码相机灵活、方便地实现多种情况下的物体三维重建的需要。而上述方法应用于虚拟交互系统“计算机发展史(魔法书)”的开发中,也达到了较好的三维重建及虚拟交互效果。
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【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TP391.41

【引证文献】