学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于图像序列的三维建模关键技术研究及应用

作　者: 沈媛
导　师: 吴蒙
学　校: 南京邮电大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 基于图像序列三维重建立体视觉补丁片匹配纹理映射
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 70次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

基于图像序列的三维重建技术是近年来计算机视觉技术和计算机图形学技术相结合而产生的一门新兴技术。与传统的基于几何学的建模技术相比,基于图像序列的三维重建技术能够简单、快速地获取场景的三维模型,因而具有广泛的应用前景。本文对基于图像序列的三维重建技术进行了深入地研究,重点讨论了三维重建过程中的几个关键的问题。本文主要研究内容如下:本文首先对比分析了几种现有的基于图像序列的三维建模方法,根据各种方法的不同特点的适用环境,选择基于立体视觉的重建方法作为本课题的研究方向。设计并搭建了旋转平台图像序列采集系统,实现了目标物体的多视角图像采集,并且对基于单应矩阵的平面模板标定方法进行了实验分析。接着,以经典的立体视觉三维重建算法为基础,提出并实现了一种简单、高效的多视角立体视觉算法IMVS,同时结合纹理映射技术,获得具有“照片级”真实感的三维模型。最后,本文建立了一套完整的多视角立体视觉三维重建系统,列举了系统的三类应用场景并分别进行仿真实验,验证了系统的实用性和可行性。本文提出的多视角立体视觉的三维重建系统实现简单、设备复杂度要求不高,且具有较好的重建效果和鲁棒性,具有较高的理论意义和广阔的应用前景。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-13
  1.1 课题研究背景及意义  8-9
  1.2 计算机视觉发展概况  9-11
  1.3 论文主要研究内容和章节安排  11-13
第二章基于图像序列的三维重建方法综述  13-23
  2.1 三维重建基础理论  13-18
    2.1.1 射影几何  13-14
    2.1.2 三维几何空间层次  14-17
    2.1.3 对极几何和基础矩阵  17-18
  2.2 基于图像序列重建方法简介  18-19
  2.3 基于图像序列重建分类  19-22
    2.3.1 基于立体视觉重建几何模型  19-20
    2.3.2 同时恢复场景几何和相机运动  20
    2.3.3 基于轮廓线重建几何模型  20-21
    2.3.4 基于深度图像重建几何模型  21-22
  2.4 本章小结  22-23
第三章图像采集和标定  23-36
  3.1 图像采集系统的设计  23-26
    3.1.1 旋转平台系统硬件设计  23-24
    3.1.2 图像序列采集  24-26
  3.2 摄像机标定  26-33
    3.2.1 摄像机成像坐标系  26-28
    3.2.2 摄像机模型  28-31
    3.2.3 基于单应矩阵的平面模板摄像机标定  31-33
  3.3 标定实验结果  33-35
  3.4 本章小结  35-36
第四章多视角立体视觉三维重建  36-54
  4.1 引言  36
  4.2 算法关键原理  36-40
    4.2.1 立体视觉原理  37-38
    4.2.2 补丁片模型  38
    4.2.3 图像模型  38-39
    4.2.4 增强的光度连续性  39
    4.2.5 增强的可见度连续性  39-40
  4.3 多视角立体视觉建模  40-45
    4.3.1 特征点匹配  40-43
    4.3.2 补丁片膨胀  43-44
    4.3.3 补丁片过滤  44-45
  4.4 纹理映射  45-50
    4.4.1 目标图像提取  45-46
    4.4.2 局部纹理合并  46-48
    4.4.3 局部纹理贴图  48-50
  4.5 仿真结果  50-53
  4.6 本章小结  53-54
第五章三维建模系统的设计和应用  54-62
  5.1 三维建模系统设计  54-55
  5.2 三维建模系统的应用  55-61
    5.2.1 照片旅游业  55-56
    5.2.2 虚拟校园  56-59
    5.2.3 文物保护  59-61
  5.3 本章小结  61-62
第六章总结与展望  62-64
  6.1 总结  62
  6.2 工作展望  62-64
致谢  64-65
参考文献  65-70
作者攻读硕士学位期间发表的论文  70

基于图像序列的三维建模关键技术研究及应用

内容摘要

全文目录

相似论文