基于變分水平集方法的多攝像機(jī)三維重建.pdf

1、三維重建在醫(yī)學(xué)圖像分析、電影特效、軍事領(lǐng)域、移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航、智能交通、工業(yè)檢測(cè)等方面具有很重要的實(shí)用價(jià)值。因此，對(duì)三維重建技術(shù)的研究具有很現(xiàn)實(shí)的意義?；诙鄶z像機(jī)的三維重建，由于考慮到同一場(chǎng)景物體在不同可視點(diǎn)下的幾何約束信息，從而能有效地消除匹配過(guò)程中的多義性問(wèn)題，得到更精確的重建結(jié)果。本文首先對(duì)多攝像機(jī)的標(biāo)定作了介紹，然后對(duì)多視點(diǎn)三維重建模型進(jìn)行分析，因基于變分水平集方法的多視點(diǎn)三維重建模型下的能量泛函是非凸的，本文提出利用凸優(yōu)化技術(shù)

2、對(duì)原有能量泛函作凸化處理。本文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)可以歸納為如下兩個(gè)方面：
　　1.利用歐氏空間下同一向量在不同標(biāo)準(zhǔn)正交基下的模是相等的思想，詳細(xì)地證明了符號(hào)距離函數(shù)的性質(zhì)。
　　變分水平集方法的理論基礎(chǔ)是水平集方法，它能克服曲面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化帶來(lái)的問(wèn)題。為了保證數(shù)值計(jì)算過(guò)程的穩(wěn)定，水平集函數(shù)?通常初始化為帶符號(hào)的距離函數(shù)，這是因?yàn)榉?hào)距離函數(shù)滿足性質(zhì)∣▽?duì)炸O=1。本文利用歐氏空間下同一向量在不同標(biāo)準(zhǔn)正交基下的模是相等的思想

3、，詳細(xì)地證明了符號(hào)距離函數(shù)的性質(zhì)。但是，水平集函數(shù)在演化過(guò)程中通常會(huì)偏離符號(hào)距離函數(shù)的性質(zhì)，本文用實(shí)例對(duì)此進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　2.提出將非凸泛函極小值的求解轉(zhuǎn)換成凸泛函極小值的求解。
　　因基于改進(jìn)的變分水平集方法的能量泛函是非凸的，直接利用梯度下降流求解能量泛函得到的可能是局部最優(yōu)解，本文通過(guò)引入中間變量，首先將原有能量泛函轉(zhuǎn)化成以中間變量作為自變量的能量泛函，然后將非凸泛函極小值的求解轉(zhuǎn)化為凸泛函極小值的求解，并證明非凸泛