【摘要】：城市街區(qū)三維重建是數(shù)字城市、智慧城市建設(shè)的重要一環(huán)。傳統(tǒng)三維重建技術(shù)依賴昂貴的三維掃描設(shè)備,如三維激光掃描儀等,難以普及。目前,國內(nèi)外對于街區(qū)場景重建技術(shù)的研究,主要通過車載攝像設(shè)備獲取視頻數(shù)據(jù),然后在高性能計算機上采用基于圖像的三維重建技術(shù)構(gòu)建三維街區(qū),研究成本較高。隨著近十余年的高速發(fā)展,智能手機普遍裝備高性能攝像設(shè)施以及一定的計算能力。因此,本課題提出基于智能手機的街區(qū)場景三維重建技術(shù)的研究,擬探索低成本、易推廣的高效三維城市街區(qū)構(gòu)建技術(shù)。本文的主要工作是建立了基于智能手機的街區(qū)場景三維重建處理框架。該處理框架包括手機攝像、圖像/視頻的預(yù)處理和云傳輸、基于圖像的三維重建和繪制算法。首先,采用手機攝像頭獲取街區(qū)視頻,并提取關(guān)鍵幀;然后將關(guān)鍵幀傳輸?shù)皆品⻊?wù)器,對幀圖像進行特征檢測與匹配;接著,在高正確率的特征點對基礎(chǔ)之上,基于SfM算法重建場景的稀疏點云,進而基于立體校正重建稠密點云;最后,利用已有方法對點云進行網(wǎng)格化處理,傳回手機繪制顯示。在該處理框架中,特征點匹配是第一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其結(jié)果的正確率將嚴(yán)重影響后續(xù)點云重建的性能。本文首先采用SIFT方法檢測關(guān)鍵幀的特征點,并匹配相鄰幀間的特征點對;然后基于RANSAC的基本思想,對特征點對進行處理,剔除誤匹配點對。框架的第二個重要環(huán)節(jié)是立體校正。本文通過立體校正的方法,將兩個相機的實際的成像平面校正為的理想雙目系統(tǒng),得到視差,再利用圖像的視差計算深度圖。將深度圖轉(zhuǎn)化為點云,產(chǎn)生一個稠密三維點云。最后對點云進行配準(zhǔn)和數(shù)據(jù)融合,得到整個場景的稠密點云。綜上所述,本文的主要貢獻是建立了基于智能手機的街區(qū)場景三維重建處理管線,并基于RANSAC思想提出誤匹配點對剔除算法。
【圖文】：

圖 2.1 透鏡成像原理示意圖 為物體與相機之間的物距，右邊的 為相機的焦距，a為間滿足的關(guān)系式如下： = 象形式為：一個小孔和一個成像平面，小孔位于成像平真實世界的光只有通過小孔才能到達成像平面。因此，維場景存在著一種對應(yīng)關(guān)系，也就是圖像中的二維像點換關(guān)系。通過這種變換關(guān)系，就可以恢復(fù)場景的三維信像平面放在了小孔的前面，并且成的像也是正立的，如

圖 2.1 透鏡成像原理示意圖物體與相機之間的物距，右邊的 為相機的焦?jié)M足的關(guān)系式如下： = 形式為：一個小孔和一個成像平面，小孔位于實世界的光只有通過小孔才能到達成像平面。場景存在著一種對應(yīng)關(guān)系，也就是圖像中的二關(guān)系。通過這種變換關(guān)系，就可以恢復(fù)場景的平面放在了小孔的前面，并且成的像也是正立
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP391.41;TN929.53

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7 葉青盛;計建軍;王延群;楊軍;周盛;王曉春;王立偉;;基于超聲圖像的膀胱三維重建系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[A];天津市生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會第三十三屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2013年

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本文編號：2665871