發(fā)布時(shí)間：2020-07-01 00:52

【摘要】：三維建模是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的重要基礎(chǔ)步驟。如何快速、準(zhǔn)確地構(gòu)建物體三維空間模型關(guān)系著三維重建的質(zhì)量與精度。針對(duì)現(xiàn)有的模型驅(qū)動(dòng)三維建模、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)三維建模的不足,提出了數(shù)據(jù)-模型驅(qū)動(dòng)三維建模的方法對(duì)室內(nèi)場(chǎng)景小型規(guī)則長方體進(jìn)行三維重建。本文的研究步驟為:1)Kinectv2傳感數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下基于空間歐式距離算法的初始模型獲取。2)基于LSD算法對(duì)影像進(jìn)行特征線段提取;3)基于廣義點(diǎn)攝影測(cè)量理論對(duì)初始三維模型的八個(gè)頂點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)參數(shù)做精確值迭代計(jì)算,與此同時(shí)為保證迭代過程中長方體模型線段兩兩垂直的空間關(guān)系不會(huì)發(fā)生變化,引入附有限制條件的迭代計(jì)算觀測(cè)方程,最終計(jì)算得到模型精確三維空間坐標(biāo)。4)將得到的精確模型投影至線段提取結(jié)果中實(shí)現(xiàn)三維建模實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:1)Kinect v2傳感器可低成本、便捷地獲取RGB-D數(shù)據(jù)以構(gòu)建彩色點(diǎn)云獲取物體初始模型,結(jié)果表明基于數(shù)據(jù)獲得模型初始值在自動(dòng)化程度、模型精確度以及工作效率上都有優(yōu)勢(shì),也適用于低分辨率、邊緣特征不明顯的影像數(shù)據(jù);2)與經(jīng)典的廣義點(diǎn)攝影測(cè)量三維建模方法相比,在坐標(biāo)參數(shù)迭代的效率和準(zhǔn)確性都有一定優(yōu)勢(shì),有利于提高三維模型與影像配準(zhǔn)的精度。綜合而言,數(shù)據(jù)-模型驅(qū)動(dòng)三維建模的方法綜合了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)三維建模與模型驅(qū)動(dòng)三維建模方法,具有數(shù)據(jù)量小、自動(dòng)化程度高、易于獲取空間三維信息而較好的保證建模精度數(shù)據(jù)量小和物體邊緣特征明顯的優(yōu)勢(shì)�？梢詫�(shí)現(xiàn)效果較好、精確度較高的三維重建。
【學(xué)位授予單位】：華中師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：P208;TP391.41;TP212
【圖文】：

使之應(yīng)用擴(kuò)展到３Ｄ場(chǎng)景重建等其他領(lǐng)域。ＫｉｎｅｃｔＷ具有三種不同的輸出流。逡逑它由兩個(gè)攝像頭組成，即一個(gè)ＲＧＢ和一個(gè)紅外（１Ｒ）攝像頭，傳感器左側(cè)只能逡逑看到一個(gè)攝像頭（圖２－２）邋［４５］。所觀察到的場(chǎng)景的主動(dòng)照明山〔臺(tái)紅外投影儀提逡逑供保障。逡逑彩色攝像頭逡逑；邐深度bq像頭逡逑Ｉ邋＾邐＼逡逑電源桁心燈逡逑丨逡逑圖２－２邋Ｋｉｎｅｃｔ邋ｖ２示意圖逡逑ＫｉｎｅＣｔｖ２深度圖像生成原理即坫于數(shù)字成像技術(shù)的傳感器T以測(cè)Ｍ整個(gè)場(chǎng)逡逑景和傳感器之間的距離。這些距離值直接存儲(chǔ)在一個(gè)矩陣中，該矩陣的大小與深逡逑度傳感器的分辨率相對(duì)應(yīng)。實(shí)際上，對(duì)于５１２ｘ４２４深度圖像的每個(gè)像素，測(cè)量設(shè)逡逑備實(shí)時(shí)估計(jì)到相應(yīng)目標(biāo)點(diǎn)的距離值。這個(gè)輸出數(shù)據(jù)就是深度圖像，它是一個(gè)二維逡逑圖像，可以從中計(jì)算場(chǎng)景的三維坐標(biāo)。但從深度相機(jī)中讀取到的帶有深度信息的逡逑一中貞數(shù)據(jù)，一般為１６ｂｉｔ的ｐｎｇ／ｐｇｍ格式。逡逑Ｋｉｎｅｃｔ邋ｖ２各自擁有固有的深度參數(shù)，而這深度參數(shù)取決于感應(yīng)器自身以及逡逑所搭載的鏡片，這在出廠時(shí)進(jìn)行了校正并己經(jīng)存儲(chǔ)在其內(nèi)部＃儲(chǔ)器中。巾Ｔ微軟逡逑同時(shí)發(fā)布Ｋｉｎｅｃｔ傳感器及其官方軟件^u發(fā)工具包（Ｓｏｆｔｗａｒｅ邋Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ邋Ｋｉｔ

ｉ－邋ｆ邋：＊：邋ｔ逡逑Ａ邋Ｓ邋ｍ邋Ｓ邋１邋岕邋Ｓ邋卜逡逑型驅(qū)動(dòng)下的三維建模，是在獲取物體的空間三維信息后進(jìn)行配準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)三維建模的目的。在這一過程中涉及一系包括：Ｋｉｎｅｃｔ相機(jī)坐標(biāo)系、像平面坐標(biāo)系、屏幕坐標(biāo)系及。逡逑ｃｔｖ２傳感[樽晗擔(dān)ǎ兀伲冢╁義希觶泊釁髯晗凳塹鼻吧閬窕詰目占渥晗擔(dān)晡郵掌韉鬧鞴庵�，：Ｆ轴舷|洗怪庇冢謚�，Ｘ轴舷撘淬^捎沂腫晗�。辶x

本文編號(hào)：2736062