基于RGB-D數(shù)據(jù)的物體三維建模及鞋墊定制應(yīng)用.pdf

1、三維重建是計算機(jī)視覺中的熱點研究課題。以物體三維重建為基本研究對象，對基于Structure From Motion和Kinect Fusion的兩種三維重建方法進(jìn)行改進(jìn)，并對三維重建方法進(jìn)行實際應(yīng)用，進(jìn)行人體腳部建模，并提出了一種由腳部三維模型全自動化生成定制鞋墊的方法。針對以上課題展開研究，研究內(nèi)容和創(chuàng)新點總結(jié)為以下三點：
　　第一，主要介紹了Structure From Motion的三維重建技術(shù)，針對缺少豐富紋理的物體提出

2、了一種特征點提取和匹配方法，采用人體和腳部兩組視頻對提出的方法進(jìn)行驗證，對圖像序列較多的匹配可采用層次哈希策略加速，詳細(xì)介紹了運(yùn)動恢復(fù)結(jié)構(gòu)方法，包括由特征匹配點恢復(fù)出相應(yīng)圖像的相機(jī)參數(shù)和場景結(jié)構(gòu)的原理，采用PMVS對稀疏點云進(jìn)行稠密擴(kuò)展，利用泊松表面重建并進(jìn)行紋理化，用人工采集的數(shù)據(jù)集驗證此三維重建系統(tǒng)。
　　第二，提出了基于改進(jìn)Kinect Fusion的三維重建方法，設(shè)計了一個采集系統(tǒng)使得數(shù)據(jù)采集與離線重建相獨立；提出一種改進(jìn)

3、的ICP點云配準(zhǔn)方法，結(jié)合RGB彩色圖，利用彩色圖像與深度圖的對齊，進(jìn)而得到彩色圖像中的特征匹配點對應(yīng)的三維點，從而估計一個變換矩陣作為ICP算法的初始值；最后采用立方體體素融合方法進(jìn)行點云融合及表面重建，最終得到三維模型。
　　第三，提出了一種由腳部網(wǎng)格模型進(jìn)行個性化鞋墊定制的方法，首先利用改進(jìn)的RANSAC算法粗略估計腳底平面位置，并作為一致性點漂移（CPD）算法配準(zhǔn)的初始值，從而得到腳底面精確法向；提出一種基于高度連續(xù)性的切