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基于图像的建筑物三维重建技术的研究

作　者: 孙尚志
导　师: 张彩虹
学　校: 长春理工大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 基于图像的建模相机标定 SIFT匹配
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 42次
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内容摘要

随着计算机图形学、虚拟现实的发展,静态的二维图像已无法满足人们的视觉要求,人们希望能够真实地再现复杂场景。本文围绕基于图像的三围重建展开研究.首先介绍了基于图像建模的基本理论和一般建模过程,对建模各个阶段的现有算法进行分析和归纳总结并加以比较。随后提出了一套基于图像的建筑物三维重建方案,方案中我们选择了张正友的基于平面靶标的方法,该方法简单灵活标定精度高,靶标也易于制作是当前很多系统相机预标定的首选算法,利用SIFT和Harris角点检测相结合的方法匹配同名像点、求解投影矩阵并解算关键点三维坐标。最后,分别选取纽曼盒子和单位宿舍楼为重建对象,事先对相机进行标定,实地采集多幅序列图像,经过同相匹配、坐标解算输出关键点三维坐标,最后使用MultiGen-Creator工具完成这个两个实物模型的三维重建。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-8
第一章绪论  8-11
  1.1 研究背景及意义  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-10
  1.3 本文工作安排  10-11
第二章基于图像的建模技术  11-22
  2.1 基于图像建模的流程  11-12
  2.2 摄像机模型  12-14
    2.2.1 坐标系  12
    2.2.2 小孔成像模型  12-13
    2.2.3 畸变模型  13-14
  2.3 摄像机标定  14-16
    2.3.1 传统标定方法  14-15
    2.3.2 自标定方法  15-16
    2.3.3 基于主动视觉的标定方法  16
  2.4 立体匹配  16-18
    2.4.1 局部匹配算法  16-17
    2.4.2 全局匹配算法  17-18
  2.5 空间解算  18-19
  2.6 三维模型建立  19-20
  2.7 纹理映射  20-21
  2.8 本章小结  21-22
第三章基于图像的三维重建方案研究  22-44
  3.1 摄像机标定  22-30
    3.1.1 张正友方法基本原理  23-25
    3.1.2 Harris角点检测  25-27
    3.1.3 相机标定的实现  27-30
  3.2 同名像点匹配  30-40
    3.2.1 SIFT匹配  30-38
    3.2.2 关键点匹配  38-40
  3.3 坐标解算  40-43
  3.4 本章小结  43-44
第四章基于图像的三维重建实例  44-51
  4.1 三维重构  44-45
  4.2 重建实例  45-50
    4.2.1 纽曼盒子的三维重建  46-48
    4.2.2 单位宿舍楼的重建  48-50
  4.3 本章小结  50-51
第五章结论与展望  51-53
  5.1 本文工作总结  51-52
  5.2 展望  52-53
致谢  53-54
参考文献  54-56

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