基于變分水平集方法的多攝像機三維重建.pdf

1、三維重建在醫(yī)學圖像分析、電影特效、軍事領(lǐng)域、移動機器人導(dǎo)航、智能交通、工業(yè)檢測等方面具有很重要的實用價值。因此，對三維重建技術(shù)的研究具有很現(xiàn)實的意義。基于多攝像機的三維重建，由于考慮到同一場景物體在不同可視點下的幾何約束信息，從而能有效地消除匹配過程中的多義性問題，得到更精確的重建結(jié)果。本文首先對多攝像機的標定作了介紹，然后對多視點三維重建模型進行分析，因基于變分水平集方法的多視點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、對原有能量泛函作凸化處理。本文的主要工作和創(chuàng)新點可以歸納為如下兩個方面：
　　1.利用歐氏空間下同一向量在不同標準正交基下的模是相等的思想，詳細地證明了符號距離函數(shù)的性質(zhì)。
　　變分水平集方法的理論基礎(chǔ)是水平集方法，它能克服曲面拓撲結(jié)構(gòu)發(fā)生變化帶來的問題。為了保證數(shù)值計算過程的穩(wěn)定，水平集函數(shù)?通常初始化為帶符號的距離函數(shù)，這是因為符號距離函數(shù)滿足性質(zhì)∣▽φ∣=1。本文利用歐氏空間下同一向量在不同標準正交基下的模是相等的思想

3、，詳細地證明了符號距離函數(shù)的性質(zhì)。但是，水平集函數(shù)在演化過程中通常會偏離符號距離函數(shù)的性質(zhì)，本文用實例對此進行了驗證。
　　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