基于圖像的幾何三維重建.pdf

1、三維模型獲取是計算機(jī)視覺和計算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域的一個基本研究問題。在實際生活當(dāng)中,3D模型的重建廣泛應(yīng)用于對象識別,工業(yè)自動設(shè)計,視頻游戲,動畫制作,建筑物原貌恢復(fù)等方面,同時要求重構(gòu)有較高的效率以實現(xiàn)實時計算。然而,利用建模軟件(比如Maya和3D MAX等)手工構(gòu)建三維模型是十分繁瑣和代價昂貴的工作。因此,研究如何從現(xiàn)實世界直接和快速地獲取三維模型,成為該領(lǐng)域的研究熱點。
　　 基于現(xiàn)實物體的三維模型獲取方法主要分為主動方法和被

2、動方法。其中,主動方法以使用三維掃描儀的方法為代表。被動方法是基于二維圖像的三維重建方法?；趫D像的三維建模方法具備低成本,靈活和直接獲取彩色紋理等特點,能夠快速,逼真的重建出場景的三維模型。
　　 基于圖像的三維重建是一個有意義的工作,目前有全自動的三維重建,但是重建效果不理想。我們認(rèn)為可以加上用戶的交互,添加形狀編輯部分,增加系統(tǒng)的靈活性,但是過多的人機(jī)交互又會增加用戶的負(fù)擔(dān)。因此,本文的工作主要就是針對添加了手動交互操作的

3、建筑物的三維重建系統(tǒng),設(shè)計相應(yīng)的算法,減少用戶的工作量。
　　 本文的主要工作包括:
　　 1.介紹了一種新的基于圖像的建筑物的三維重建方案,可以讓普通用戶,利用普通的相機(jī)拍攝一組建筑物的圖片來得到帶有紋理的建筑物的三維模型。
　　 2.提出了更人性化的交互設(shè)計,系統(tǒng)前兩個階段得到的三維點云數(shù)據(jù),相對于三維掃描儀獲取的精確點云,是不均勻,稀疏的,且包含一些誤差,對三維模型的重建造成一定困難。由于大部分的基于計算機(jī)

4、自動的重建方法效果不是很好,我們在重建過程中適當(dāng)?shù)脑黾尤藶榻换サ姆椒?。通過人工輔助,一方面可以使算法更加簡單,另一方面,也可以使重建的效果更好。
　　 3.提出了基于點云數(shù)據(jù)的建筑物的足跡提取,由于點云數(shù)據(jù)的稀疏性和不精確性,首先對對象進(jìn)行分類,針對分類的對象,設(shè)計相應(yīng)的算法。即在用戶畫足跡之前,在鼠標(biāo)移動過程中,系統(tǒng)顯示相應(yīng)的點在圖像中的位置,幫助用戶理解點云數(shù)據(jù);用戶輸入第一條建筑物的足跡線段后,利用霍夫變化和最小二乘擬合等