高精度三維重建技術(shù)的研究.pdf

1、本論文研究了如何由非定標圖像序列恢復三維物體，對其中的若干關(guān)鍵技術(shù)，特別是射影重建和自定標進行了深入研究。傳統(tǒng)的方法都是針對已定標的圖像序列進行的，因而很難推廣應(yīng)用，實用性較差。本文的重點是在理論和實踐兩方面研究了，在既不知道相機內(nèi)部參數(shù)，又不知道相機外部參數(shù)的情況下，如何由圖像序列進行三維歐氏重建。本文給出的方法提高了三維物體重建的精度和速度。主要成果如下：1.提出了1維子空間射影重建方法。該方法利用第1幅圖像點構(gòu)成的3個行向量外加一

2、個行向量就可以組成射影空間中一個基底的特性，將4維子空間轉(zhuǎn)化為1維子空間。理論分析和實驗結(jié)果表明，該方法具有重建精度高和計算量小的優(yōu)點。 2.提出了一種利用重投影點代替遮擋點的基于遮擋射影重建方法。該方法首先假設(shè)遮擋點都位于圖像中心，進行射影重建，然后利用重投影點代替圖像中的遮擋點，經(jīng)過多次迭代，最后求到遮擋點的真實圖像位置并完成射影重建。由于該方法利用了所有可見點的信息求解遮擋點的位置，因此具有較高的重建精度。 3.提

3、出了基于幾何距離意義和代數(shù)距離意義下的線性迭代集束調(diào)整方法。由于調(diào)整的參數(shù)值變化非常小，可利用上一次迭代求到的值代替本次迭代過程中的值，交替地求取投影矩陣和射影空間點。理論和實驗結(jié)果表明，該方法具有收斂速度快、運算量小等優(yōu)點。 4.提出了一種利用絕對二次曲面約束方程的線性迭代自定標方法。該方法首先假設(shè)相機的畸變因子為0及主點坐標位于原點，利用絕對二次曲面約束方程，得到相機的初始內(nèi)參數(shù)，再通過圖像的坐標變換，使圖像符合開始假設(shè)的相

4、機所獲取的圖像，經(jīng)過多次線性迭代，最終實現(xiàn)相機的自定標。實驗結(jié)果表明，該自定標方法具有運算量小、收斂性好等優(yōu)點。 5.提出了一種基于圖像變換矩陣，將絕對二次曲面像的各個元素變換到同一個數(shù)量級上的自定標方法。在已往的自定標方法中，由于二次曲面像的各個元素不在一個數(shù)量級上，導致對噪聲極其敏感。本文提出的方法在不增加計算復雜度的條件下，能夠提高自定標的精度及魯棒性。 6.提出了一種適用于攝像機相對景深做較小運動情況下的基于單應(yīng)