基于图像的建筑物三维重建技术的研究

论文摘要

随着计算机图形学、虚拟现实的发展,静态的二维图像已无法满足人们的视觉要求,人们希望能够真实地再现复杂场景。本文围绕基于图像的三围重建展开研究.首先介绍了基于图像建模的基本理论和一般建模过程,对建模各个阶段的现有算法进行分析和归纳总结并加以比较。随后提出了一套基于图像的建筑物三维重建方案,方案中我们选择了张正友的基于平面靶标的方法,该方法简单灵活标定精度高,靶标也易于制作是当前很多系统相机预标定的首选算法,利用SIFT和Harris角点检测相结合的方法匹配同名像点、求解投影矩阵并解算关键点三维坐标。最后,分别选取纽曼盒子和单位宿舍楼为重建对象,事先对相机进行标定,实地采集多幅序列图像,经过同相匹配、坐标解算输出关键点三维坐标,最后使用MultiGen-Creator工具完成这个两个实物模型的三维重建。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文工作安排
• 第二章 基于图像的建模技术
• 2.1 基于图像建模的流程
• 2.2 摄像机模型
• 2.2.1 坐标系
• 2.2.2 小孔成像模型
• 2.2.3 畸变模型
• 2.3 摄像机标定
• 2.3.1 传统标定方法
• 2.3.2 自标定方法
• 2.3.3 基于主动视觉的标定方法
• 2.4 立体匹配
• 2.4.1 局部匹配算法
• 2.4.2 全局匹配算法
• 2.5 空间解算
• 2.6 三维模型建立
• 2.7 纹理映射
• 2.8 本章小结
• 第三章 基于图像的三维重建方案研究
• 3.1 摄像机标定
• 3.1.1 张正友方法基本原理
• 3.1.2 Harris角点检测
• 3.1.3 相机标定的实现
• 3.2 同名像点匹配
• 3.2.1 SIFT匹配
• 3.2.2 关键点匹配
• 3.3 坐标解算
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于图像的三维重建实例
• 4.1 三维重构
• 4.2 重建实例
• 4.2.1 纽曼盒子的三维重建
• 4.2.2 单位宿舍楼的重建
• 4.3 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 本文工作总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献