多視角三維建模算法的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、三維重建作為計算機(jī)圖形學(xué)和計算機(jī)視覺領(lǐng)域研究的熱門重點(diǎn)之一，是一種建立表達(dá)客觀世界的虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)。相對于二維平面圖像，三維空間的幾何模型能夠反應(yīng)更多的信息，更能直觀、全面地被人們所容易了解和接受。近幾十年，3D產(chǎn)業(yè)的發(fā)展日新月異，三維重建技術(shù)展現(xiàn)出其廣闊的應(yīng)用前景，涵蓋影視娛樂、裝備制造業(yè)、航空航天、生物醫(yī)學(xué)、國防軍事等眾多領(lǐng)域。
　　本文采用了多視點(diǎn)云三維重建算法，對物體進(jìn)行360°圖像采集，獲取相關(guān)相機(jī)標(biāo)定參數(shù)，利用重建

2、算法構(gòu)建物體的三維模型，并對模型進(jìn)行泊松表面重建、紋理映射、模型分割等關(guān)鍵技術(shù)研究。本文的工作主要分為以下幾個部分：
　?。?）第一部分是生成多視點(diǎn)云模型。文中采用了基于輪廓的可視化算法，通過對多視角輪廓所形成的視錐求交，以得到包含物體的可視外殼，然后從中提取點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行魯棒的點(diǎn)云匹配、多視點(diǎn)云的融合與去噪的研究，以得到精確度更進(jìn)一步的點(diǎn)云模型。
　　（2）第二部分是泊松表面重建。根據(jù)點(diǎn)云模型建立泊松方程，逼近模型表面，重建

3、點(diǎn)云信息的三維表面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，還原模型的物體表面幾何外形。
　?。?）第三部分是紋理映射。采用一種較為簡便的紋理映射方法對重建模型進(jìn)行紋理貼圖，首先利用夾角最小獲取最優(yōu)圖像像素進(jìn)行顏色投影匹配，然后針對邊界紋理產(chǎn)生的紋理接縫提出了加權(quán)插值的方法，實(shí)現(xiàn)了紋理邊界顏色的自然過渡，得到了更具真實(shí)感的彩色模型。
　　（4）第四部分是基于Laplace和K均值聚類的形變模型分割。對于變形不變性的非剛體三維模型，利用拉普拉斯算子，將三維空