基于未定標(biāo)圖像的三維模型重建.pdf

1、基于圖像的建模技術(shù)(image-basedmodeling，IBM)是近年來興起的基于圖像的圖形學(xué)方法的重要研究內(nèi)容，也是計(jì)算機(jī)視覺的重要研究領(lǐng)域。該技術(shù)基于數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)等各種高性能數(shù)字化設(shè)備拍攝得到的數(shù)字圖像，提取結(jié)構(gòu)信息，重構(gòu)場景或物體的三維幾何模型。 未定標(biāo)圖像的三維模型重建技術(shù)是IBM中的一個(gè)重要分支，是指只需要場景或物體的不同視點(diǎn)序列圖像就可以重構(gòu)出場景或物體的三維幾何模型。本文對(duì)該技術(shù)的研究包括立體匹配、相機(jī)

2、自定標(biāo)、特征點(diǎn)三維重建、紋理映射等內(nèi)容。 立體匹配是計(jì)算機(jī)視覺研究的一項(xiàng)重要課題，本文研究了一種基于角點(diǎn)提取的立體匹配算法。首先使用最小同值分割吸收核(SUSAN)方法判斷左右圖像的邊緣點(diǎn)是否為角點(diǎn)。然后根據(jù)角點(diǎn)間的特征相似度，建立起左右圖像中被保留角點(diǎn)的匹配關(guān)系。利用加權(quán)歸一算法估計(jì)基礎(chǔ)矩陣的基礎(chǔ)上，引入逐次去除異常匹配點(diǎn)，進(jìn)行迭代計(jì)算，對(duì)基礎(chǔ)矩陣求精。 相機(jī)自定標(biāo)及對(duì)應(yīng)特征點(diǎn)三維重建是三維重建技術(shù)中的關(guān)鍵問題。相機(jī)自

3、定標(biāo)包括相機(jī)內(nèi)參數(shù)和相機(jī)外參數(shù)計(jì)算。本文根據(jù)基礎(chǔ)矩陣估計(jì)相機(jī)焦距的方法，引入半定標(biāo)矩陣來計(jì)算相機(jī)內(nèi)參數(shù)；根據(jù)本質(zhì)矩陣來計(jì)算相機(jī)的外參數(shù)。對(duì)應(yīng)特征點(diǎn)的三維重建是根據(jù)三角測量的方法計(jì)算其投影矩陣，然后用奇異值分解求出特征點(diǎn)的三維齊次坐標(biāo)。 本文中的紋理映射是將二維圖像的紋理貼到三維框架表面，從而提高模型的可視性，達(dá)到“照片級(jí)”的視覺效果。本文以特征點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)對(duì)二維圖像進(jìn)行三角剖分，然后將每個(gè)三角形紋理圖像一一對(duì)應(yīng)地貼到重建的三維模型表