面向飛行模擬視景系統(tǒng)的三維場景重建.pdf

1、隨著航空技術(shù)的發(fā)展，用于模擬飛機(jī)全部或部分性能的飛行模擬器被設(shè)計(jì)并廣泛應(yīng)用。其中，對于視景系統(tǒng)的研發(fā)工作也越來越深入，為了增強(qiáng)視景的真實(shí)性、讓飛行員在進(jìn)行培訓(xùn)時有更深的沉浸感，相關(guān)的視景、場景往往以三維形式呈現(xiàn)。針對飛行模擬視景子系統(tǒng)的特殊需求，本文提出了一種面向飛行模擬視景子系統(tǒng)的三維重建方法，在保證場景重建效果的同時，減少人為工作量，提高場景重建效率。
　　本文通過立體視覺系統(tǒng)采集三維場景的二維圖像，利用立體對極幾何關(guān)系從二維

2、圖像中提取三維信息，恢復(fù)場景的三維結(jié)構(gòu)?；诨镜臄?shù)學(xué)幾何知識、物理光學(xué)知識，論文詳細(xì)分析了目前較為成熟的三維重建算法以及重建過程中重要的技術(shù)手段，并提出了三維場景重建系統(tǒng)的基本流程。
　　針對重建過程中最關(guān)鍵的特征匹配問題，展開了詳細(xì)的討論。為了增強(qiáng)匹配的準(zhǔn)確性，本文提出了多級特征匹配的方法，通過點(diǎn)特征匹配、線特征匹配以及區(qū)域特征匹配三級匹配方法進(jìn)行特征匹配。針對每種特征匹配，研究討論這些特征基元各自的匹配方法，實(shí)現(xiàn)多級特征匹配

3、。
　　對于直線特征匹配，提出了一種基于單應(yīng)性矩陣和多重約束的線特征多級匹配方法，有效地解決了算法提取過程中存在遮擋、直線斷裂等問題。對于區(qū)域匹配，在全局能量函數(shù)以及圖割等概念的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了最大流/最小割算法的基本原理、算法流程，并用實(shí)驗(yàn)證明算法不僅在低紋理區(qū)域匹配時精度較高，而且景物邊界清晰，視差圖中的噪聲點(diǎn)、非可用視差點(diǎn)較少。
　　針對飛行模擬視景系統(tǒng)對不同視覺深度的不同要求，本文提出了基于尺度空間的三維場景重建方