基于多攝像機系統(tǒng)的全景三維重建.pdf

1、全景三維重建是利用全景攝影技術(shù)拍攝得到的具有全方位視角的全景圖像序列進行場景三維重建的方法，是三維重建理論的重要組成部分。由于相對較少的全景圖像數(shù)據(jù)就可以覆蓋待重建場景，全景三維重建可以有效地簡化重建問題的規(guī)模并提高重建效率，尤其適用于大規(guī)模場景的重建。
　　本文對全景三維重建的相關(guān)理論和方法進行了深入的研究，設(shè)計完成了基于球形攝像機模型的三維結(jié)構(gòu)恢復(fù)算法，利用多攝像機系統(tǒng)拍攝生成的全景圖像序列，實現(xiàn)了全景稀疏點云重建。
　

2、　首先，本文根據(jù)多攝像機系統(tǒng)拍攝生成全景圖像的特點，采用了球形攝像機模型描述全景圖像的投影關(guān)系，并且研究了從多攝像機系統(tǒng)中構(gòu)建球形攝像機模型的方法以及球形全景圖像的表達與存儲方法。
　　其次，研究了球形全景圖像的特征提取與匹配算法。結(jié)合SIFT算法以及球面圖像處理方法，實現(xiàn)了針對球形全景圖像的球面SIFT算法，解決了球形全景圖像的魯棒特征點提取與匹配問題。
　　再次，對球形攝像機模型下的多視圖幾何理論進行了研究，推導(dǎo)了球形攝

3、像機模型下的兩視圖幾何和三視圖幾何理論。闡述了球面對極幾何、球面本質(zhì)矩陣、球面單應(yīng)性和球面三焦點張量等概念，并討論了球面本質(zhì)矩陣和球形攝像機模型下的結(jié)構(gòu)計算方法，引入了球面對極誤差和球面重投影誤差的估計方法。
　　最后，對基于球形攝像機模型的全景三維結(jié)構(gòu)恢復(fù)算法進行了詳細(xì)設(shè)計。研究了球形攝像機矩陣的恢復(fù)和基于球形攝像機模型的參數(shù)優(yōu)化等方法。通過球面SIFT算法獲得特征點跟蹤信息，采用球面對極幾何、球面捆集調(diào)整優(yōu)化等算法實現(xiàn)了對球形