基于標識的單視圖三維重建.pdf

1、單視圖三維重建在增強現(xiàn)實、城市規(guī)劃、古建筑恢復和法庭取證等領域都有廣泛的應用。由于在現(xiàn)實世界中的很多物體是直棱柱，所以本文的重建對象是直棱柱。而標識在增強現(xiàn)實中用于計算相機的位置和方向。因此，可將其應用于單視圖三維重建。
　　在基于標識的單視圖三維重建中，首先根據(jù)直棱柱的平行性和正交性建立兩個幾何約束，再利用標識的4個頂點和相機內(nèi)參求出相機外參，最后分三步進行重建：重建可見頂點、優(yōu)化模型和重建不可見頂點。本文用“自下而上”和“自上

2、而下”的方式分別去重建可見頂點和不可見頂點。在優(yōu)化模型時，根據(jù)幾何約束，本文提出了帶有線性等式約束的最小二乘問題。
　　在用OpenGL實現(xiàn)增強現(xiàn)實中，虛擬物體坐標根據(jù)重建結(jié)果設置；模型視圖矩陣根據(jù)重建時求出的相機外參和不同的投影坐標系的變換計算；投影矩陣根據(jù)圖像尺寸和相機內(nèi)參計算。
　　本文實現(xiàn)了包裝盒和自制直棱柱的重建和增強現(xiàn)實，重建結(jié)果用OSG渲染。重建模型的邊長的相對誤差均在3％以下，重建模型的全局誤差優(yōu)化后比優(yōu)化前