基于光度立體算法的圖像建模系統(tǒng)的設計及實現(xiàn).pdf

1、光度立體建模技術是基于圖像建模方法的一個重要分支，與幾何造型，三維掃描重建，及光度立體之外的其它基于圖像的建模技術相比，具有精度高，成本低廉，流程簡便，效率高等特點，在虛擬現(xiàn)實，工業(yè)制造等領域有廣泛的應用前景。 雖然該技術快捷可行，但在精度，通用性和速度上，一般的光度立體建模技術還有很多缺陷：在較好的拍攝條件下，算法精度往往并不能達到理論上的最大值；在建模物體的外觀方面有很多的限制，否則會導致效果和理想值的劇烈偏差；部分算法只簡

2、單依賴數(shù)學的方式求解，有較大的提升空間。 本文研究了光度立體算法的原理和設計問題，首先，針對光度立體算法中應用更精確的高光模型問題，提出了高光模型在光度立體算法中的應用方式和實際可行的求解算法。接著，本文結合光度立體算法應用的實際效果，提出了一種基于4-source的魯棒算法，通過多張圖片互相驗證其顏色有效性的方法，靈活剔除高光和陰影。本算法在實現(xiàn)上簡單可行，在實驗中也獲得了較好的效果。 在分析基于光照模型的光度立體算法

3、的基礎上，本文進一步研究了基于參照物的光度立體建模算法。基于參照物建模算法利用朝向一致性原理，使用最近鄰居算法，在參照物上搜索特征向量來進行建模，從而將對光照的依賴轉移到了參照物材質(zhì)上，具有較好的魯棒性。本文針對最近鄰居搜索算法的速度問題，提出了一種加速搜索技術，利用參照物和建模對象兩方面的鄰近信息來引導搜索的方向，并使用金字塔式的數(shù)據(jù)結構，巧妙重用了近似最近鄰居搜索算法，保證算法的最差時間復雜度和近似最近鄰居搜索算法一致。 由