豬脊椎骨三維重建關(guān)鍵算法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、當(dāng)前，國內(nèi)外對骨骼三維重建的主要手段是基于斷層掃描數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的獲取要求很昂貴的機(jī)械設(shè)備，增加了生產(chǎn)和研究的成本。通過雙目視覺的三維重建技術(shù)能通過兩幅不同角度獲取的圖像認(rèn)知對象的三維信息，大大減少了研究成本，而且能提供更多的表面信息，比如對象的顏色等。豬脊椎骨在形狀上有具有體積小，對稱等特性。論文從這些特性出發(fā)，利用三維重建技術(shù)嘗試在可見光下實(shí)現(xiàn)豬脊椎骨三維模型的提取。
　　 論文從以下幾個(gè)方面展開：
　　 (1)特征點(diǎn)提

2、取階段。在分析Harris角點(diǎn)檢測算法提取出的位置偏移原因的基礎(chǔ)上，首先利用二階微分算子對錯誤的角點(diǎn)進(jìn)行模糊定位，其次利用概率密度梯度方向的特性和替換點(diǎn)與原角點(diǎn)的相互關(guān)系進(jìn)行錯誤點(diǎn)的精確定位，并找到替換點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，算法能準(zhǔn)確的尋找出錯誤的角點(diǎn)，并能準(zhǔn)確的對新的角點(diǎn)進(jìn)行重定位。
　　 (2)特征點(diǎn)匹配階段。豬脊椎骨形狀具有一定的對稱性，論文首先分析傳統(tǒng)區(qū)域匹配過程，并在此基礎(chǔ)上利用彩色背景板作為研究對象的背景，改變特征點(diǎn)附近

3、的像素點(diǎn)的灰度值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表面改進(jìn)后的過程能提高匹配過程的準(zhǔn)確性，縮短整個(gè)匹配算法的執(zhí)行時(shí)間。
　　 (3)相機(jī)標(biāo)定階段。立足于現(xiàn)有的標(biāo)定算法，利用鏡頭中心附近畸變量小的特點(diǎn)，使用圖像中心附近的6個(gè)特征點(diǎn)作為實(shí)驗(yàn)點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表面改進(jìn)后的算法可以減小標(biāo)定算法過程中的誤差。
　　 (4)三維模型重構(gòu)階段。不使用現(xiàn)有的三維建模軟件進(jìn)行模型重構(gòu)。首先利用生長法實(shí)現(xiàn)散亂點(diǎn)的三角形網(wǎng)格化，在利用OpenGL成熟的紋理映射技術(shù)實(shí)現(xiàn)真實(shí)