增強(qiáng)現(xiàn)實環(huán)境中三維重建技術(shù)研究.pdf

1、增強(qiáng)現(xiàn)實（Augmented Reality，簡稱AR）技術(shù)通過將計算機(jī)生成的虛擬物體與真實場景進(jìn)行融合，實現(xiàn)對真實環(huán)境的增強(qiáng)，使用戶完全沉浸于增強(qiáng)的真實環(huán)境中，其主要目的在于增強(qiáng)用戶的感知能力。在增強(qiáng)現(xiàn)實中，虛擬物體模型的建立與真實感繪制會對用戶的感知能力產(chǎn)生影響；隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人們對真實感要求也越來越高，傳統(tǒng)的基于掃描儀和軟件的建模方式由于代價高、速度慢等特點(diǎn)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠滿足增強(qiáng)現(xiàn)實的需要。
　　針對傳統(tǒng)建模方式的不

2、足，本文建立了一個結(jié)構(gòu)簡單的增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以從攝像機(jī)拍攝的視頻圖像中快速、準(zhǔn)確的重建出真實物體的三維模型，同時還可以恢復(fù)出攝像機(jī)的運(yùn)動狀態(tài)。該系統(tǒng)主要圍繞以下幾個方面進(jìn)行研究。
　　（1）在增強(qiáng)現(xiàn)實中，攝像機(jī)標(biāo)定是從二維序列圖像恢復(fù)三維空間信息必不可少的步驟。因此，本文首先對攝像機(jī)的成像模型以及標(biāo)定方法進(jìn)行討論，并采用張正友標(biāo)定算法實現(xiàn)對攝像機(jī)的標(biāo)定。
　?。?）針對錯誤匹配問題，本文將基于概率統(tǒng)計的隨機(jī)采樣一致性算

3、法應(yīng)用到對應(yīng)點(diǎn)的魯棒匹配算法中，該算法依賴于立體圖像內(nèi)在的對極幾何約束關(guān)系，根據(jù)對極幾何約束關(guān)系可以得到基礎(chǔ)矩陣，而基礎(chǔ)矩陣的獲得為點(diǎn)的精確對應(yīng)提供依據(jù)，從而實現(xiàn)點(diǎn)的魯棒匹配。
　?。?）針對運(yùn)動結(jié)構(gòu)（SFM，Structure from Motion)中圖像噪聲影響參數(shù)估計的問題，本文采用捆集調(diào)整的方法對重構(gòu)算法進(jìn)行改進(jìn)，實現(xiàn)對攝像機(jī)運(yùn)動參數(shù)和場景結(jié)構(gòu)參數(shù)的重新估計。
　　（4）針對真實物體的三維表面模型重建的問題，本文首