靜態(tài)場景的三維視覺重建關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、三維視覺重建技術(shù)是計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域中的熱點(diǎn)研究內(nèi)容之一。它利用圖像采集設(shè)備對物體或場景拍攝到的一系列圖像，根據(jù)立體匹配的相關(guān)原理和算法，計(jì)算出圖像中物體的深度信息，最后通過三維重建的方法獲取場景內(nèi)物體的三維信息。
　　本文以建筑災(zāi)難救援為背景，根據(jù)分布在建筑中的雙目視頻采集節(jié)點(diǎn)捕捉的數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)立體視覺技術(shù)對建筑物內(nèi)部情況以可視化三維模型的形式進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，為救援人員通過三維全景視圖，準(zhǔn)確直觀地了解建筑物各個(gè)角落的人員分布與災(zāi)難

2、擴(kuò)散情況，從而制定最為快速、安全和有效的救援與疏導(dǎo)計(jì)劃、確保救援行為的順利開展奠定基礎(chǔ)。
　　在對基本理論知識的學(xué)習(xí)與大量相關(guān)文獻(xiàn)的分析基礎(chǔ)上，本文主要從攝像機(jī)標(biāo)定與校正、圖像對的立體匹配、多視點(diǎn)三維重建這三個(gè)方面開展研究:
　　(1)利用攝像機(jī)標(biāo)定的經(jīng)典算法，對雙目攝像機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，根據(jù)得到的參數(shù)，結(jié)合本文提出的圖像非線性畸變校正算法對圖像進(jìn)行校正，再結(jié)合本文提出的極線校正算法對圖像對進(jìn)行極線校正。
　　(2)通過分析

3、與對比傳統(tǒng)的基于特征與基于區(qū)域的立體匹配算法各自存在的優(yōu)缺點(diǎn)，本文提出了“特征點(diǎn)與均值金字塔共同約束下的動態(tài)規(guī)劃立體匹配算法”，該算法利用特征點(diǎn)和均值金字塔匹配的結(jié)果為約束，動態(tài)規(guī)劃區(qū)域匹配的搜索范圍。利用此算法對圖像對進(jìn)行立體匹配，可以獲取到較為精確的視差圖。
　　(3)本文分別對場景從兩個(gè)不同的視點(diǎn)進(jìn)行重建，然后運(yùn)用ICP算法求取兩組三維點(diǎn)云之間的關(guān)系，并根據(jù)此關(guān)系將它們變換到同一坐標(biāo)系下，提高了重建的效果，擴(kuò)大了重建的視野范