結(jié)構(gòu)假設(shè)下的多視圖場景重建.pdf

1、三維重建作為計算機視覺領(lǐng)域的一個核心問題,在當下有著越來越大的應(yīng)用需求和發(fā)展前景。而其中,城市場景的重建對于生產(chǎn)生活有著尤其重要的影響。在眾多獲取場景三維信息的方法中,基于多視圖的方法在成本以及靈活性上有著巨大的優(yōu)勢。然而,現(xiàn)有的多視圖城市場景重建方法大多是需要人工干預(yù)的交互式算法,不能滿足實際運用的需求。而主流的不需要人工干預(yù)的自動算法采用先通過計算機視覺算法重建對象的三維點云,再使用計算機圖形學(xué)算法從點云中重建對象三維表面的流程。這

2、類算法對于場景的結(jié)構(gòu)往往難以準確把握,導(dǎo)致重建結(jié)果與真實的對象間存在較大的差異。
　　本文針對多視圖的城市場景重建問題,提出了一種改進的點云重建算法,能夠較為準確而完整地重建對象的三維點云。針對表面重建中的問題,我們分析了現(xiàn)有的先重建點云后重建表面的算法流程,發(fā)現(xiàn)其主要缺陷在于表面重建過程拋棄了圖像信息所導(dǎo)致的嚴重的不確定性,并提出了將圖像信息引入表面重建的新的思路和框架。在這個思路的基礎(chǔ)上,本文提出了兩種城市場景重建的算法。二者

3、均認為重建對象符合&^0^1^結(jié)構(gòu)假設(shè)。算法在稠密點云重建的基礎(chǔ)上計算點云的法向,運用分支定界的離散優(yōu)化方法求解對象的三個主方向,然后在場景中聚類得到對象表面可能包含的平面。
　　本文提出的第一個表面重建算法采用深度恢復(fù)加融合的框架,在每一個視圖中建立圖模型并通過圖標號的方式將圖像中的像素投影到假設(shè)的平面上得到深度。過程中運用圖像的邊緣信息使重建的深度圖像不會過于平滑。然后在離散化的空間中進行深度融合來得到對象的三維模型。本文的第