人造環(huán)境中精確的平面結(jié)構(gòu)提取算法在三維重建和機器人導(dǎo)航應(yīng)用中有著重要作用。然而,弱紋理平面的檢測在計算機視覺領(lǐng)域中始終面臨著深度估計不準(zhǔn)確的挑戰(zhàn)。本文對傳統(tǒng)的雙目立體匹配方法和圖像直線段檢測方法進行了深入研究,并結(jié)合計算機視覺中的兩視圖幾何原理,提出了一個基于直線的多平面結(jié)構(gòu)擬合算法,同時實現(xiàn)了一套基于平面單應(yīng)的三維重建系統(tǒng)。該系統(tǒng)和方法針對室內(nèi)弱紋理場景,從雙目圖像對中提取空間平面3D結(jié)構(gòu)并計算深度,有效避免了傳統(tǒng)立體匹配方法在弱紋理區(qū)域中尋找對應(yīng)點產(chǎn)生歧義的問題。本文的研究內(nèi)容主要分為初始視差估計、圖像直線段提取、基于可見性約束的直線段圖模型構(gòu)建、基于直線的多平面結(jié)構(gòu)檢測以及基于馬爾科夫隨機場的空間平面區(qū)域分割。（1）初始視差估計與圖像直線段提取。本文利用對圖像邊緣區(qū)域較為敏感sobel算子并結(jié)合census方法來計算像素點的匹配代價,從而既快速又精確地獲取了邊緣區(qū)域的視差;再采用基于區(qū)域生長的直線段提取方法獲取了圖像邊緣區(qū)域的直線段,進而為平面結(jié)構(gòu)擬合奠定了基礎(chǔ)。（2）基于可見性約束的直線段圖模型構(gòu)建。本文利用Delaunay三角剖分算法,結(jié)合所提出的的可見性約束,創(chuàng)新性地提出了... 

【文章來源】：北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１根據(jù)兩視圖計算三維空間點??

將會丟失一維信息，這維信息所表示的便是深度信息，因此無法從攝像機單一的??圖像中利用幾何原理精確地獲取每個像素點的深度信息。然而如果利用攝像機通??過不同視角拍攝到的兩幅或兩幅以上的圖像，即可重新恢復(fù)深度數(shù)據(jù)。如圖１－１，??三維空間點Ｘ到左右兩個像平面上的投影分別是Ｘ和若僅僅根據(jù)左側(cè)像平面上??的點Ｘ，只能知道三維空間點Ｘ位于射線ＣＣ上，不知道其確定位置；但再結(jié)合另一??幅視圖上的對應(yīng)點Ｖ，在根據(jù)兩時刻相機之間的旋轉(zhuǎn)和平移ｔ即可通過三角測量??計算出三維空間點Ｘ的準(zhǔn)確位置。??圖１－１根據(jù)兩視圖計算三維空間點??２??

地與場景進行交互。以此設(shè)計的游戲己經(jīng)逐步在全球各地興起，受到了業(yè)界廣泛??的關(guān)注。另外，增強現(xiàn)實或虛擬現(xiàn)實技術(shù)還能夠輔助電視劇或電影拍攝時演員的??表演，以及豐富影視作品后期的特效制作。如圖１－３展示了利用２１０６張圖片對??羅馬斗獸場的三維重建結(jié)果，其內(nèi)包含了?８１９２４２個三維空間點。??辦翁．．??ｆｒ??－??圖１－３羅馬斗獸場三維重建示意圖［７］??從技術(shù)層面來說，深度計算與三維重建技術(shù)對于深入理解環(huán)境的三維信息，??精確計算物體的形狀結(jié)構(gòu)與攝像的相對位移有著重要作用，因此是計算機視覺領(lǐng)??域不可忽視的重要一環(huán)。在現(xiàn)實應(yīng)用方面，如交通、體育、醫(yī)療、文化、娛樂等??產(chǎn)業(yè)中，深度計算與三維重建技術(shù)也己經(jīng)發(fā)揮著重要作用。同步定位與地圖繪制、??醫(yī)療三維彩影、虛擬現(xiàn)實等產(chǎn)品的出現(xiàn)極大地提高了人們的物質(zhì)文化生活水平，??尚有更多的產(chǎn)品處于實驗室構(gòu)想、研發(fā)、測試階段。深度計算與三維重建技術(shù)的??深入研宄是科學(xué)界以及業(yè)界關(guān)注的焦點。??４??


本文編號：3537358