高效率、高精度、高魯棒性地獲得物體表面三維坐標(biāo)是三維測(cè)量與重構(gòu)的基礎(chǔ)與關(guān)鍵。隨著超高清攝像技術(shù)的發(fā)展,基于鏡面成像的單目全景感知技術(shù)由于其在成像過程中具有嚴(yán)格一致的內(nèi)外攝像機(jī)參數(shù)、全方位視角、重建算法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單方便等諸多優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是非常有應(yīng)用前景的全景成像技術(shù)�？蓮V泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)檢測(cè)、機(jī)器人視覺、模具快速成型、虛擬現(xiàn)實(shí)、醫(yī)學(xué)診療、動(dòng)漫影視、游戲制作等領(lǐng)域。本文針對(duì)基于鏡面成像技術(shù)的單目全景立體感知三維重建,通過研究單目多視角與單目單視點(diǎn)折反射全景成像機(jī)理,利用平面鏡組和二次曲面鏡的光學(xué)特性,提出適用于不同領(lǐng)域的單目全景立體感知理論與方法。通過單目全景成像技術(shù)獲取物體表面信息,采用相應(yīng)的透視展開算法,利用空間幾何約束、紋理顏色約束,獲取物體表面采樣點(diǎn)數(shù)據(jù),采用改進(jìn)的B樣條柔性插值重構(gòu)方法,改進(jìn)傳統(tǒng)重構(gòu)方法在處理非均勻掃描數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)幾何形狀的失真和運(yùn)算的不穩(wěn)定現(xiàn)象,同時(shí)避免控制點(diǎn)的大量增加,快速實(shí)現(xiàn)被測(cè)物體的三維重建。最終實(shí)現(xiàn)資源消耗低、實(shí)時(shí)處理能力強(qiáng)的單目全景立體感知系統(tǒng)及三維重構(gòu)方法,為自動(dòng)準(zhǔn)確快速地對(duì)被測(cè)物體進(jìn)行測(cè)量及復(fù)制提供技術(shù)支撐。本論文的主要研究?jī)?nèi)容和貢獻(xiàn)概括如下:●針對(duì)基于圖像... 

【文章來(lái)源】：浙江工業(yè)大學(xué)浙江省

【文章頁(yè)數(shù)】：108 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 平面鏡成像技術(shù)
        1.2.2 曲面鏡成像技術(shù)
    1.3 本文的內(nèi)容
    1.4 本文的組織結(jié)構(gòu)
第2章 基于鏡面成像技術(shù)三維立體視覺測(cè)量與重構(gòu)綜述
    2.1 引言
    2.2 鏡面成像系統(tǒng)的分類及成像原理
        2.2.1 平面鏡成像
        2.2.2 曲面鏡成像
    2.3 被動(dòng)式成像系統(tǒng)
        2.3.1 被動(dòng)式平面鏡成像
        2.3.2 被動(dòng)式曲線型鏡面成像
    2.4 主動(dòng)式鏡面成像系統(tǒng)
        2.4.1 主動(dòng)式平面鏡成像
        2.4.2 主動(dòng)式曲線型鏡面成像
    2.5 鏡面標(biāo)定和曲面的幾何重構(gòu)
        2.5.1 平面鏡標(biāo)定
        2.5.2 曲線型鏡面標(biāo)定
    2.6 小結(jié)
第3章 基于鏡面折反射全景成像三維重建方法研究
    3.1 引言
    3.2 單目多視角立體視覺裝置的設(shè)計(jì)
    3.3 基于體素的三維重建實(shí)現(xiàn)原理
        3.3.1 圖像預(yù)處理
        3.3.2 三維點(diǎn)云獲取原理
        3.3.3 基于體素的三維重建流程
    3.4 實(shí)驗(yàn)研究
        3.4.1 閾值選取實(shí)驗(yàn)
        3.4.2 光一致性分析實(shí)驗(yàn)
        3.4.3 三維重構(gòu)實(shí)驗(yàn)
    3.5 小結(jié)
第4章 基于矩形區(qū)域光路折反射單目全景成像三維重構(gòu)技術(shù)研究
    4.1 引言
    4.2 基于矩形區(qū)域光路折反射單目全景傳感器
    4.3 基于輪廓體素極坐標(biāo)遍歷的三維重構(gòu)算法
        4.3.1 三維型值點(diǎn)獲取的原理
        4.3.2 圖像預(yù)處理及三維型值點(diǎn)獲取的算法流程
    4.4 實(shí)驗(yàn)測(cè)試
        4.4.1 腳型圖像的預(yù)處理
        4.4.2 型值點(diǎn)數(shù)據(jù)的獲取及三維重構(gòu)
        4.4.3 誤差測(cè)試
    4.5 小結(jié)
第5章 基于雙曲鏡面成像單目全景立體感知三維重構(gòu)技術(shù)研究
    5.1 引言
    5.2 雙曲鏡面單目全景成像原理
        5.2.1 鏡面折反射成像
        5.2.2 單目全景成像原理
    5.3 全景成像激光中心線的提取
    5.4 全景成像中三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的獲取
    5.5 基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的三維幾何建模
        5.5.1 B樣條曲面
        5.5.2 B樣條曲線擬合
        5.5.3 型值點(diǎn)參數(shù)的求取和節(jié)點(diǎn)矢量的計(jì)算
        5.5.4 柔性節(jié)點(diǎn)矢量的選擇
        5.5.5 B樣條曲面擬合
    5.6 實(shí)驗(yàn)論證
    5.7 小結(jié)
第6章 基于鏡面成像點(diǎn)云數(shù)據(jù)的三維幾何模型重構(gòu)技術(shù)研究
    6.1 引言
    6.2 鏡面成像三維點(diǎn)云的獲取
        6.2.1 三維型值點(diǎn)獲取的原理
        6.2.2 三維型值點(diǎn)獲取的算法流程
    6.3 B樣條柔性插值重構(gòu)
        6.3.1 B樣條曲線曲面的定義
        6.3.2 B樣條曲線擬合
        6.3.3 B樣條曲面插值
    6.4 小結(jié)
第7章 總結(jié)和展望
    7.1 本文工作總結(jié)
    7.2 未來(lái)工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷及攻讀博士學(xué)位期間獲得的學(xué)術(shù)成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]基于鏡面折反射全景成像的三維重建方法研究[J]. 郭偉青,湯一平,夏少杰,韓國(guó)棟,胡克鋼.  高技術(shù)通訊. 2015 (Z2)
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[5]主動(dòng)式三維立體全景視覺傳感技術(shù)[J]. 湯一平,吳立娟,周靜愷.  計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2014(06)
[6]基于單目多視角機(jī)器視覺的珍珠在線分類裝置[J]. 湯一平,夏少杰,馮亦軍,陳新峰,朱治亮,李陳榮.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2014(01)
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[8]西瓜三維形態(tài)幾何建模和真實(shí)感繪制技術(shù)研究[J]. 趙春江,陸聲鏈,郭新宇,李長(zhǎng)鋒,楊月英.  中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2008(12)

博士論文
[1]基于多視幾何的三維腳型測(cè)量技術(shù)與系統(tǒng)[D]. 高飛.浙江大學(xué) 2010
[2]基于腳型三維形貌的自動(dòng)化鞋楦定制關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 史輝.清華大學(xué) 2009

碩士論文
[1]幾何造型技術(shù)中逆向柔性曲面重構(gòu)技術(shù)研究[D]. 吳小剛.電子科技大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3042618