融合紋理信息的三維模型重建.pdf

1、三維模型重建技術(shù)是三維信息技術(shù)的基礎(chǔ)和重要組成部分，在影視動畫、游戲娛樂、文物保護(hù)、醫(yī)學(xué)成像等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。三維模型重建的質(zhì)量直接關(guān)系到后續(xù)的物體識別、跟蹤等步驟的精確度。
　　要重建彩色的三維模型，就必須利用三維數(shù)據(jù)獲取設(shè)備從多個視角獲取目標(biāo)模型表面不同方向的深度信息和紋理信息，配準(zhǔn)這些深度圖像，進(jìn)而對已配準(zhǔn)的圖像進(jìn)行幾何曲面融合和孔洞修補(bǔ)，最終將彩色紋理信息映射至幾何表面從而得到完整的彩色模型。其中，圖像的配準(zhǔn)是整個重建

2、過程中最關(guān)鍵的步驟，配準(zhǔn)的精度直接影響最終模型的重建效果。
　　本文介紹了主流三維數(shù)據(jù)獲取設(shè)備的分類和各自的成像原理及優(yōu)缺點，簡述了本文所使用的能獲取幾何信息以及紋理信息相對應(yīng)的硬件平臺以及后續(xù)的數(shù)據(jù)處理過程。在兩兩圖像配準(zhǔn)階段(Pairwise registration)，分析對比了只利用幾何信息的ICP(Iterative Closest Point)算法和同時利用幾何信息以及紋理信息的Color_ICP算法的優(yōu)缺點，在傳統(tǒng)I

3、CP算法的基礎(chǔ)上，將紋理信息用于最近匹配點對的搜索和確認(rèn)；兩兩配準(zhǔn)同時只考慮兩幅深度圖像的位置調(diào)整，對于多視的情況往往陷入局部最優(yōu)，因此有必要考慮同時對多幅待配準(zhǔn)圖像進(jìn)行全局配準(zhǔn)(Global registration)，本文在全局配準(zhǔn)階段將紋理信息和幾何信息同時用于計算每次迭代后的頂點距離殘差值，并利用該殘差重新為改組頂點賦予新的權(quán)重值用于下次迭代，從而達(dá)到加強(qiáng)相關(guān)點對，移除誤匹配點對的目的。重建實驗結(jié)果表明，經(jīng)本文重建方法重建得到的