学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于Kinect三维重构及织物模拟研究

作　者: 范小娜
导　师: 张森林
学　校: 浙江大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: SURF特征 RANSAC算法 点云配准 ICP算法 纹理映射 亮度融合 场景模拟
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 37次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


三维重构技术将真实场景数字化,构建三维模型进行相关的虚拟现实等操作,是近年来研究的热点；纺织CAD技术发展迅速,但针对场景仿真和展示技术还不够成熟。本文研究基于Kinect色彩信息和深度信息的三维重构配准算法,首先提取Kinect色彩图像的SURF特征并进行特征点匹配,利用RANSAC算法进行特征提纯并计算三维刚体变换的旋转平移矩阵,采用改进的ICP算法实现三维点云配准,减少算法的运算量,提高算法收敛速度,使得基于Kinect三维重构脱离了对GPU并行运算的依赖,扩展了Kinect三维重构的适用范围。最终实现的基于Kinect三维重构设备精简、操作简单,三维重构过程流畅、准确。本文开发了织物二维场景模拟系统,能真实模拟织物在场景中的褶皱和变形,并支持对纹理的替换和修改。针对纹理映射反走样问题,采用三次多项式插值算法,有效平滑纹理映射后产生的锯齿,改进了双线性插值纹理映射的低通特性,模拟效果更加准确,利用基于亮度的融合算法,保留了场景原有的亮度信息,使场景模拟更具立体感和真实感。利用基于OpenGL的纺织品三维场景模拟系统,对Kinect三维重构的模型进行织物场景模拟,可以真实模拟纺织品在Kinect三维重构场景中的应用效果,操作简单,模拟效果逼真,可以作为设计的辅助工具,市场营销的展示工具,具有很高的实用价值和经济价值。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-10
图目录  10-11
第1章 绪论  11-17
  1.1 三维重构技术概述  11
  1.2 纺织CAD概述  11-12
  1.3 国内外研究现状  12-14
    1.3.1 三维重构技术研究现状  12-13
    1.3.2 纺织CAD研究现状  13-14
  1.4 本课题的研究目的和意义  14-15
  1.5 本课题的研究内容  15-16
  1.6 本文组织结构  16-17
第2章 基于Kinect的三维重构算法及实现  17-36
  2.1 RGB-D数据获取  17-22
    2.1.1 硬件平台  17-18
    2.1.2 OpenNI概述  18-19
    2.1.3 特征提取与匹配  19-20
    2.1.4 随机抽样一致性算法  20-22
  2.2 点云配准  22-23
    2.2.1 基本概念  22
    2.2.2 迭代最近点算法  22-23
  2.3 点云库PCL  23-25
  2.4 基于Kinect三维重构算法实现  25-33
    2.4.1 特征获取  25-28
    2.4.2 RANSAC特征提纯  28-30
    2.4.3 改进ICP算法点云配准  30-32
    2.4.4 三角网格化  32-33
  2.5 建模效果展示  33-34
  2.6 本章小结  34-36
第3章 二维织物场景模拟系统  36-50
  3.1 有限元网格划分  36-40
    3.1.1 边界确定  36
    3.1.2 累加弦长参数样条曲线  36-38
    3.1.3 双线性插值有限元网格划分  38-39
    3.1.4 内部控制线的引入  39-40
  3.2 纹理映射  40-45
    3.2.1 基于网格映射的实现  40-41
    3.2.2 纹理映射反走样  41-45
  3.3 基于亮度的融合处理  45-47
    3.3.1 颜色模型  45-46
    3.3.2 亮度融合  46-47
  3.4 计算机实现  47
  3.5 实验结果  47-49
  3.6 本章小结  49-50
第4章 纺织品三维场景模拟  50-61
  4.1 软件支持  50-51
    4.1.1 OpenGL技术概述  50
    4.1.2 Delphi开发平台  50-51
  4.2 纺织品三维场景模拟系统概述  51-52
  4.3 场景的构建与渲染  52-56
    4.3.1 三维场景的构建  52-54
    4.3.2 三维场景的渲染  54-56
  4.4 Kinect三维重构场景模拟  56-60
  4.5 本章小结  60-61
第5章 总结与展望  61-63
  5.1 主要研究工作  61-62
  5.2 未来工作展望  62-63
参考文献  63-66
硕士期间参与的项目与发表和录用的论文  66-67
致谢  67

相似论文

  1. 基于粒子系统的火焰和烟花实时模拟技术研究,TP391.9
  2. 基于图片序列的三维表面重建,TP391.41
  3. 空间视景仿真系统设计与开发,TP391.9
  4. 服装图像结构分析技术研究及应用,TP391.41
  5. 基于多幅图像的三维重建理论及算法研究,TP391.41
  6. 基于改进型SURF算法的电子稳像技术研究,TP391.41
  7. 交互式局部约束织物纹理映射技术的研究与实现,TP391.41
  8. 基于特征场景模拟器的虚拟机性能测试研究,TP302
  9. 虚拟肝脏手术中的纹理表现技术,TP391.41
  10. 基于任务类型的Xen优化调度策略,TP302
  11. 基于激光扫描点云数据的建筑物三维重建研究,TP391.41
  12. 基于体感的三维配准系统的设计与实现,TP391.41
  13. 三维鞋底花纹的重构和匹配,TP391.41
  14. 基于三维重建过程中纹理映射问题的研究,TP391.41
  15. 三维人脸重构方法研究,TP391.41
  16. 散乱点云自动配准技术研究,TP391.41
  17. 基于H.264/AVC压缩域的视频运动目标检测,TP391.41
  18. 逆向设计中基于散乱点的模型重构与误差分析,TH122
  19. 基于序列图像的全景图像拼接技术的研究,TP391.41
  20. 大视场视频拼接技术研究,TP391.41
  21. 基于SURF的主动视觉跟踪技术的研究,TP391.41

中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
© 2012 www.xueweilunwen.com