由手提相機獲得的序列圖像進(jìn)行三維重建.pdf

1、該論文研究了如何由非定標(biāo)圖像序列恢復(fù)三維實體模型,對其中的若干關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究,特別是立體像對的稠密匹配.該文的重點是在理論和實踐兩方面研究了在有遮擋的情況下,如何由長圖像序列進(jìn)行三維歐氏重建并最終獲得物體完整結(jié)構(gòu)的問題.由該文所給的算法可以恢復(fù)具有很好真實感的完整三維實體模型.主要研究成果如下:1.提出了一種新的用于種子點可靠匹配的兩層算法,該算法在圖像邊緣提取的基礎(chǔ)上,首先比較目標(biāo)點匹配的邊緣相似性,這種特征匹配具有簡單可靠的

2、優(yōu)點.在此基礎(chǔ)上,在一個相對較小的搜索范圍內(nèi)比較其灰度相似性,從而得到目標(biāo)點的精確匹配.該算法可以有效地避免由于重復(fù)圖案所引起的匹配誤差.2.提出了一種基于圖像劃分的傳播式稠密匹配算法,該算法不僅適用于未經(jīng)校正的圖像對,而且適用于存在大視差的圖像對,以及圖像中紋理稀疏的區(qū)域.通過用種子點的Voronoi圖對圖像劃分,并以特征跟蹤的結(jié)果作為匹配傳播的起點,有效地消除了匹配誤差的積累.傳播算法在極大提高匹配效率的同時,也增加了算法的準(zhǔn)確性.

3、3.提出了一種新的三維重建算法,該算法可以恢復(fù)目標(biāo)物體完整的三維結(jié)構(gòu).首先將整個圖像序列劃分為幾個子序列,使每個子序列中的重建點均不被遮擋;然后利用迭代分解算法求出物體局部的射影重建;最后通過最小化重投影誤差對投影矩陣和空間點坐標(biāo)進(jìn)行全局優(yōu)化.該重建算法的突出優(yōu)點在于它可以從一個長圖像序列中恢復(fù)物體的完整結(jié)構(gòu),從而克服由遮擋(occlusion)引起的數(shù)據(jù)點的丟失問題.4.提出了一種適用于存在丟失數(shù)據(jù)(missing data)的全局優(yōu)

4、化算法.為了彌補重建算法將一個長圖像序列劃分為幾個子序列所帶來的不足,我們對結(jié)構(gòu)整合后的數(shù)據(jù)進(jìn)行帶有加權(quán)矩陣的全局優(yōu)化,最小化重投影誤差以提高數(shù)據(jù)(包括投影矩陣和重建點三維坐標(biāo))的整體精度.5.采用帶邊緣約束的三角剖分算法,對模擬數(shù)據(jù)和存在遮擋的真實圖像序列進(jìn)行三維重建,這里的長圖像序列是圍繞目標(biāo)物體一周拍攝得到的.每一個重建點在大約連續(xù)的10幅圖像中均可見,而在其余的圖像中被遮擋.我們的重建算法很好地恢復(fù)出了物體完整的幾何結(jié)構(gòu).最后,