面向三維激光掃描的紋理圖像處理技術(shù)研究.pdf

1、近年來(lái)，三維激光掃描技術(shù)成為實(shí)體數(shù)字化和三維重建的重要技術(shù)手段，逐漸應(yīng)用于逆向工程、文物考古、虛擬現(xiàn)實(shí)、地面觀測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域，進(jìn)而促進(jìn)了三維建模技術(shù)的發(fā)展。但現(xiàn)階段的研究多注重于如何用表面模型精確的擬和點(diǎn)云數(shù)據(jù)，卻忽略了模型的紋理特征，無(wú)法真實(shí)體現(xiàn)三維模型的表面屬性和特征，缺乏視覺(jué)真實(shí)感。因此，研究基于三維激光掃描技術(shù)的三維重建時(shí)，有必要針對(duì)紋理圖像所存在的問(wèn)題進(jìn)行處理，以便使重建的模型不僅尺寸精確、而且外觀真實(shí)。
　　 本文對(duì)紋

2、理圖像存在的問(wèn)題進(jìn)行探討，根據(jù)采集的原始圖像以及模型的空間位置數(shù)據(jù)，對(duì)紋理圖像進(jìn)行細(xì)節(jié)還原和陰影消除兩方面處理，從而使經(jīng)過(guò)紋理映射的模型具有更強(qiáng)的視覺(jué)真實(shí)感，進(jìn)而推動(dòng)三維激光掃描技術(shù)在更多相關(guān)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。本文的主要工作包括：
　　 (1)從實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的三維激光掃描儀及配套的數(shù)碼相機(jī)出發(fā)，分析了掃描儀和數(shù)碼相機(jī)的相關(guān)技術(shù)和工作原理，并提出了三維建模中紋理圖像方面存在的問(wèn)題，即紋理圖像動(dòng)態(tài)范圍有限和陰影的存在；
　　 (

3、2)研究了高動(dòng)態(tài)范圍紋理圖像的合成技術(shù)。針對(duì)亮度范圍變化較大的場(chǎng)景，普通相機(jī)獲取的單幅圖像無(wú)法避免部分圖像細(xì)節(jié)丟失的問(wèn)題，運(yùn)用高動(dòng)態(tài)范圍圖像處理技術(shù)，合成高動(dòng)態(tài)的紋理圖像，并應(yīng)用于由點(diǎn)云重建的三維模型，達(dá)到增強(qiáng)模型真實(shí)感的目的；
　　 (3)研究了紋理圖像中陰影的檢測(cè)與去除。針對(duì)陰影區(qū)影響模型可視性和真實(shí)感的問(wèn)題，對(duì)重光照算法進(jìn)行改進(jìn)，應(yīng)用于陰影去除算法中，給出了基于重光照的紋理圖像陰影去除算法。該算法結(jié)合了模型空間數(shù)據(jù)，與純圖