大型場(chǎng)景三維重建加速技術(shù)研究.pdf

1、從圖像中恢復(fù)場(chǎng)景的三維模型是近年來(lái)計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域一個(gè)熱點(diǎn)研究領(lǐng)域，近些年來(lái)隨著影視游戲，旅游與虛擬展示，文物遺址保護(hù)等領(lǐng)域日益上升的現(xiàn)實(shí)需求的驅(qū)使，從圖像序列中提取場(chǎng)景三維模型的逆向建模技術(shù)取得了顯著突破。相較于采用三維建模軟件的正向建模方式效率低交互復(fù)雜，基于結(jié)構(gòu)光和激光掃描儀的建模方式成本高對(duì)適用場(chǎng)景也有一定限制，在大型場(chǎng)景重建方面基于圖像的逆向建模方式是比較理想的選擇，本文的重心就是基于立體匹配的大型場(chǎng)景重構(gòu)技術(shù)及其加速方案研究。

2、
　　 本文的研究扎根于大型考古遺址三維重建應(yīng)用實(shí)踐，所選取的技術(shù)路線如下:首先對(duì)每張采集的圖片提取圖像特征并在不同圖像之間進(jìn)行匹配;然后基于求解出的特征匹配關(guān)系采用相機(jī)自標(biāo)定技術(shù)計(jì)算相機(jī)參數(shù);接著對(duì)圖像集進(jìn)行劃分并對(duì)每個(gè)子圖像集采用多視圖重構(gòu)算法計(jì)算稠密幾何信息;最后將這些基于同一世界坐標(biāo)系的點(diǎn)云整合起來(lái)結(jié)合簡(jiǎn)單的手工處理得到最終的場(chǎng)景模型。
　　 本文研究工作集中于探索基于多視圖的大型場(chǎng)景三維重建技術(shù)，核心研究點(diǎn)立足

3、于大型場(chǎng)景建模的計(jì)算效率。本文主要工作包括以下三個(gè)方面:首先，本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于視覺(jué)詞匯的相似圖像篩選匹配方案，篩選出場(chǎng)景相關(guān)度高的圖片對(duì)進(jìn)行特征匹配，隨著場(chǎng)景圖片數(shù)量的不斷增長(zhǎng)進(jìn)行兩兩圖片匹配計(jì)算復(fù)雜度會(huì)爆炸式攀升從而成為場(chǎng)景重建的計(jì)算瓶頸，采用篩選方案可以顯著降低圖片間的特征匹配計(jì)算代價(jià)，克服大型場(chǎng)景重建特征匹配的計(jì)算瓶頸問(wèn)題;其次，本文提出了基于特征聚類的SIFT特征加速匹配算法，先將所有圖片的SIFT特征在向量空間進(jìn)行劃分，然后