基于二維圖像的三維重構(gòu)技術(shù)的研究與開發(fā).pdf

1、三維重構(gòu)是計算機視覺技術(shù)研究的主要內(nèi)容之一，在工程技術(shù)和其它很多領(lǐng)域，一般要對物體進行三維分析，從而得到對研究有用的信息。本文研究的是基于二維圖像的三維重構(gòu)技術(shù)，是近年來計算機視覺技術(shù)與計算機圖形學(xué)技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的一門新技術(shù)。
　　 基于二維圖像的三維重構(gòu)技術(shù)的研究具有重要的現(xiàn)實意義，而且具有廣闊的應(yīng)用范圍，包括考古學(xué)、建筑學(xué)、以及材料加工、工業(yè)檢測以及醫(yī)療成像設(shè)備等領(lǐng)域。目前，國內(nèi)外對于大型鑄件表面缺陷的監(jiān)測尚無特別好的辦法

2、，幾乎都是通過肉眼觀察的方式來對缺陷進行判斷；這種判斷方式不僅費時、費力，而且很難對表面缺陷的所在的具體位置進行三維定位。針對這些問題，本文創(chuàng)造性地提出了一種表面缺陷檢測方法：采用計算機視覺的最新技術(shù)來對缺陷進行自動檢測。本方法的原理是：采用CMOS攝像機對大型鑄件表面進行多視角成像，然后對成像得到的照片進行處理，得到需要的信息，最后將三維重構(gòu)得到的幾何實體與大型鑄件自身的三維幾何實體進行自動對比。這樣就可以對大型鑄件的表面缺陷準(zhǔn)確地進

3、行幾何定位以及定量判斷。
　　 本文在分析了攝像機成像模型及其工作原理的基礎(chǔ)上，提出了空間點重構(gòu)的方案，得到了世界坐標(biāo)系與像素坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系式，為攝像機標(biāo)定提供了準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型。
　　 特征點的提取是三維重構(gòu)的前提和基礎(chǔ)，在攝像機標(biāo)定之前，本文采用加權(quán)平均值法對圖像進行了灰度化處理，并利用Harris角點檢測法和高斯濾波函數(shù)得到了圖像中的角點。
　　 在對攝像機進行標(biāo)定的時候，沒有考慮二維圖片中的非線性畸變