三維重建問題研究.pdf

1、三維重建技術(shù)作為計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的重要研究方向之一,具有重要的理論研究價(jià)值和廣泛的應(yīng)用前景.到目前為止,盡管國內(nèi)外在此領(lǐng)域取得了豐碩的研究成果,但仍有許多核心問題需要解決.因此,該論文在前人研究的基礎(chǔ)上,對三維重建研究領(lǐng)域中存在的一些主要問題進(jìn)行了探索和研究,所完成的主要工作有:1.對基于絕對二次曲線和基于絕對二次曲面的兩類攝像機(jī)自標(biāo)定方法的魯棒性進(jìn)行了分析,并從系數(shù)矩陣條件數(shù)出發(fā)對兩類方法進(jìn)行了定量的比較.比較結(jié)果表明,基于絕對二次曲線

2、的攝像機(jī)自標(biāo)定方法魯棒性較高.這一結(jié)果與文獻(xiàn)中的一些實(shí)驗(yàn)觀察和定性結(jié)論相佐.2.對基于本質(zhì)矩陣和基于絕對二次曲面的兩種重建方法進(jìn)行了比較研究,仿真實(shí)驗(yàn)和真實(shí)圖像實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,盡管基于絕對二次曲面的重建方法比較抽象,很多人對這種方法不太熟悉,但是該方法無論是在重建精度還是魯棒性方面都優(yōu)于基于本質(zhì)矩陣的重建方法,這一發(fā)現(xiàn)對實(shí)際應(yīng)用有非常重要的指導(dǎo)作用.3.研究了在遙感領(lǐng)域廣泛采用的基于多項(xiàng)式的圖像配準(zhǔn)方法的數(shù)學(xué)合理性.研究表明:如果兩幅圖像

3、間的對應(yīng)點(diǎn)滿足N階多項(xiàng)式的變換關(guān)系,對應(yīng)場景是兩個(gè)N+1階曲面的交.上述結(jié)果表明,在圖像配準(zhǔn)中,基于多項(xiàng)式的方法從理論上說并不一定比基于仿射變換的方法好,使用多項(xiàng)式配準(zhǔn)缺乏理論依據(jù).4.提出了一種基于單幅圖像測量的新方法.該方法通過建立空間平面(參考平面)與其圖像間的單應(yīng)性矩陣(Homography),不僅該參考平面上的距離可以測量,而且可以測量與此參考平面垂直的平面上的距離.同時(shí),分別位于兩平面上的兩點(diǎn)之間的距離也可以測量.5.實(shí)現(xiàn)了