三維重建和攝像機標定技術(shù)研究.pdf

1、基于圖像的三維重建技術(shù)僅僅利用圖像信息,所以對設(shè)備的要求較低,數(shù)據(jù)量較小,具有重要的理論研究價值和廣泛的應(yīng)用前景.該文在三維重建、攝像機內(nèi)參數(shù)標定等方面進行了比較深入系統(tǒng)的研究,主要工作有:1、提出了一種基于四對圖像對應(yīng)點的魯棒性歐氏重建方法:先由攝像機的平移運動,從四對圖像對應(yīng)點(相應(yīng)的空間點不共面)線性地進行仿射重建;然后根據(jù)攝像機兩組平移運動之間的不同姿態(tài),線性地確定攝像機內(nèi)參數(shù)從而將仿射重建提升到歐氏重建.在此基礎(chǔ)上,將RANS

2、AC(RANdom SAmple Consensus)思想應(yīng)用于歐氏重建得到了一個魯棒的歐氏重建方法.2、提出了一種由三幅圖像間一組對應(yīng)消失線進行度量重建的方法:首先利用對應(yīng)的消失線和模值約束計算出無窮遠平面的單應(yīng)矩陣,然后根據(jù)無窮遠平面的單應(yīng)矩陣保持絕對二次曲線的像不變的性質(zhì)線性求解攝像機內(nèi)參數(shù),最后得到度量重建.3、提出了一種基于空間平行線段的攝像機標定算法和理論,主要結(jié)論有:(1)當(dāng)兩條平行線段的比值已知時:(a)該平行線段的n幅

3、圖像可提供關(guān)于攝像機內(nèi)參數(shù)的2(n-1)個二次約束方程;(b)如果圖像極點同時也是已知時,則該平行線段的n幅圖像可提供關(guān)于攝像機內(nèi)參數(shù)的(5n-6)個約束方程,其中3(n-1)個為二次約束,(n-2)個為三次約束,(n-1)為四次約束.(2)當(dāng)兩條平行線段的比值未知時,則該平行線段的n幅圖像可提供關(guān)于攝像機內(nèi)參數(shù)的(2n-3)個約束方程,其中(n-2)個為四次約束,(n-1)個為六次約束.在理論分析的基礎(chǔ)上,通過模擬實驗進行了約束間獨立