三維重建中相機(jī)可變內(nèi)參自標(biāo)定技術(shù)研究.pdf

1、三維重建是機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域的熱門(mén)研究方向。傳統(tǒng)的三維重建方法通常需要采用已經(jīng)標(biāo)定的圖像序列作為輸入，這大大限制了三維重建的數(shù)據(jù)來(lái)源。互聯(lián)網(wǎng)的興起及圖片分享社區(qū)的流行，帶來(lái)了包含世界上各個(gè)角落場(chǎng)景信息的海量圖像數(shù)據(jù)。如何利用互聯(lián)網(wǎng)圖片及其他未經(jīng)標(biāo)定的圖像序列進(jìn)行三維重建？基于場(chǎng)景信息的相機(jī)自標(biāo)定方法使得上述問(wèn)題的解決成為可能。本文以絕對(duì)二次曲面在相似變換下具有不變性為理論基礎(chǔ)，針對(duì)未標(biāo)定或者部分標(biāo)定圖像序列，研究相機(jī)的自標(biāo)定方法。針對(duì)上述應(yīng)用

2、背景，本文擬解決以下兩個(gè)相機(jī)自標(biāo)定問(wèn)題:
　　(1)利用同一個(gè)相機(jī)在不同焦距狀態(tài)下拍攝的圖像序列，在已知除焦距以外其他相機(jī)內(nèi)部參數(shù)的條件下，求解各視圖所對(duì)應(yīng)的相機(jī)焦距;
　　(2)利用互聯(lián)網(wǎng)上包含同一個(gè)場(chǎng)景的大量圖像數(shù)據(jù)，在使用盡可能少的假定約束前提下，求解各視圖所對(duì)應(yīng)相機(jī)的內(nèi)部參數(shù)。
　　針對(duì)上述兩個(gè)問(wèn)題，本文提出了兩個(gè)相機(jī)自標(biāo)定方法:
　　(1)提出了一種除焦距外其他相機(jī)內(nèi)部參數(shù)已知的焦距可變相機(jī)自標(biāo)定方法。

3、首先，利用匹配特征點(diǎn)集合求解射影重建下基礎(chǔ)矩陣的優(yōu)化估計(jì)方法;然后，根據(jù)射影重建結(jié)果、已知相機(jī)參數(shù)及絕對(duì)對(duì)偶二次曲面與其他未知內(nèi)參的約束條件，采用捆集調(diào)整全局優(yōu)化方法求解絕對(duì)對(duì)偶二次曲面并得到相機(jī)焦距。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本方法可以精確估計(jì)圖像序列中各視圖對(duì)應(yīng)相機(jī)的焦距。
　　(2)提出了一種基于互聯(lián)網(wǎng)圖像數(shù)據(jù)的可變內(nèi)參相機(jī)自標(biāo)定方法。首先，根據(jù)三焦張量對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行射影重建;然后，通過(guò)EXIF標(biāo)簽提取部分圖片的相機(jī)焦距、生產(chǎn)廠商及相機(jī)型號(hào);