多視點(diǎn)三維重建技術(shù)研究.pdf

1、魯棒性三維重建算法研究是當(dāng)前三維計(jì)算機(jī)視覺研究的焦點(diǎn)之一,其中利用多幅圖像進(jìn)行三維重建被認(rèn)為是提高算法魯棒性的有效途徑.該文在圖像校正,分層重建和系統(tǒng)標(biāo)定三個(gè)方面進(jìn)行了比較深入系統(tǒng)的研究,主要工作有:1.提出了一種用于三視圖像校正的魯棒性方法.首先,給出了三視圖像校正的充分必要條件,并給出了一種三視圖像校正的線性算法,同時(shí)對(duì)三視校正的自由度問題作了詳細(xì)的分析.在此基礎(chǔ)上,將計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域中廣泛使用的RANSAC魯棒性估計(jì)方法應(yīng)用于三視圖

2、像校正過程中,得到了一個(gè)魯棒性強(qiáng)的三視圖像校正算法.此外,還給出了三視圖像校正中所產(chǎn)生的自由參數(shù)的幾何意義,由此解決了圖像校正中的射影畸變問題.2.提出了一種基于仿射點(diǎn)對(duì)應(yīng)的分層重建方法.所謂仿射點(diǎn)對(duì)應(yīng)是指相差一個(gè)仿射變換的兩個(gè)空間點(diǎn)集的圖像對(duì)應(yīng).該方法主要分為以下三個(gè)步驟:首先,從點(diǎn)對(duì)應(yīng)進(jìn)行準(zhǔn)仿射重建;然后,由準(zhǔn)仿射重建后的兩個(gè)空間點(diǎn)集建立它們之間的一個(gè)三維射影變換.我們發(fā)現(xiàn),該射影變換4個(gè)特征向量中,其中一個(gè)特征向量必為無窮遠(yuǎn)平面向

3、量,從而得到仿射重建;最后,從仿射重建所獲得的無窮遠(yuǎn)平面單應(yīng)矩陣對(duì)攝像機(jī)內(nèi)參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定,進(jìn)而得到度量重建.另外,我們還證明了當(dāng)攝像機(jī)作平面運(yùn)動(dòng)時(shí),不可能由仿射點(diǎn)對(duì)應(yīng)進(jìn)行仿射重建,即攝像機(jī)平面運(yùn)動(dòng)此時(shí)是一種退化運(yùn)動(dòng).3.對(duì)基于結(jié)構(gòu)光三維重建系統(tǒng)的系統(tǒng)標(biāo)定.我們利用三種不同的方法對(duì)基于旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)光重建系統(tǒng)進(jìn)行了標(biāo)定.標(biāo)定結(jié)果表明,盡管基于不動(dòng)點(diǎn)的方法和基于不動(dòng)直線的方法具有數(shù)學(xué)上的完美性,但魯棒性較經(jīng)典的坐標(biāo)變換法一般要差,該項(xiàng)工作對(duì)于