非剛體運(yùn)動(dòng)重構(gòu)及平滑.pdf

1、三維運(yùn)動(dòng)重建（Structure from Motion，SFM）問(wèn)題是近年來(lái)計(jì)算機(jī)視覺(jué)研究的熱點(diǎn)之一，在虛擬現(xiàn)實(shí)、人機(jī)交互、三維動(dòng)畫(huà)制作、虛擬游戲等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。傳統(tǒng)的三維運(yùn)動(dòng)重建問(wèn)題，主要研究從二維圖像序列中恢復(fù)剛性場(chǎng)景的三維結(jié)構(gòu)以及攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)信息，然而，在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常遇到的是非剛性場(chǎng)景。因此，近年來(lái)非剛體三維運(yùn)動(dòng)重建(Non-rigid Structure from Motion，NRSFM)成為三維運(yùn)動(dòng)重建領(lǐng)域研究

2、的熱點(diǎn)。
　　對(duì)于非剛體三維運(yùn)動(dòng)重建，研究人員提出了許多研究方法，包括基于形狀基(ShapeBasis)和基于軌跡基（Trajectory Basis）的兩類方法。但是，(1)對(duì)于大部分算法，都是假設(shè)攝像機(jī)模型是正交投影模型。正交投影模型是近似的透視投影模型，并且只有在物體尺寸相對(duì)于物體與攝像機(jī)之間的距離很小時(shí)這種近似才成立。如果物體和攝像機(jī)之間的距離較小時(shí)，三維運(yùn)動(dòng)重建的結(jié)果會(huì)有較大的誤差。(2)基于形狀基的方法，在實(shí)際應(yīng)用中，

3、幀與幀之間恢復(fù)的三維形狀是相對(duì)獨(dú)立的，所以不能保證重建出來(lái)的三維運(yùn)動(dòng)的連續(xù)變化，會(huì)缺乏連貫性，這導(dǎo)致了重建的三維運(yùn)動(dòng)可能存在歧義。
　　針對(duì)以上兩個(gè)問(wèn)題主要做了以下工作:
　　(1)應(yīng)用了一種迭代法，分別將基于形狀基和基于軌跡基的方法從正交投影模型假設(shè)擴(kuò)展到透視投影的情況，實(shí)現(xiàn)了在透視投影模型下從二維圖像序列恢復(fù)非剛體的三維運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)和攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)信息。
　　(2)將形狀基方法和軌跡基方法結(jié)合起來(lái)，用于平滑非剛體三維運(yùn)動(dòng)