本文選題：三維重建 + 單目視覺(jué)　； 參考：《浙江大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：三維重建是指對(duì)物體建立適合計(jì)算機(jī)處理的數(shù)字模型,是數(shù)字化表達(dá)客觀世界的關(guān)鍵技術(shù)。隨著3D打印、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)的飛速發(fā)展,如何快速、簡(jiǎn)單地對(duì)物體進(jìn)行三維重建不僅具有較高的科研價(jià)值,也蘊(yùn)含著巨大的經(jīng)濟(jì)效益。本課題提出了一種基于單目視覺(jué)的低成本三維重建系統(tǒng),該三維重建系統(tǒng)僅需要一個(gè)網(wǎng)絡(luò)攝像頭、一支紅色線(xiàn)型激光筆和一個(gè)三正交背景板。操作者手持激光筆均勻地掃描放置在三正交背景板上的物體,并用攝像頭拍攝整個(gè)掃描過(guò)程,經(jīng)過(guò)圖像處理提取激光條紋位置,并根據(jù)激光平面和投影射線(xiàn)的空間約束關(guān)系,計(jì)算物體表面的空間三維坐標(biāo)。對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行濾波、重建、可視化等操作可建立物體的空間三維模型。本課題的主要研究成果如下:1、提出了一種基于單目視覺(jué)和正交平面幾何約束關(guān)系的三維重建方法,該方法可以對(duì)非紋理物體進(jìn)行精確重建。2、使用馬爾科夫隨機(jī)場(chǎng)模型對(duì)掃描得到的多層點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行融合,該方法可以改善由于掃描不均勻造成的重建表面不平滑的現(xiàn)象。3、使用粒子群算法尋找最優(yōu)的適合該三維重建系統(tǒng)的攝像頭內(nèi)部參數(shù),改善了沒(méi)有標(biāo)定攝像頭引起的誤差,提高了重建結(jié)果的精度。
[Abstract]:Three-dimensional reconstruction refers to the establishment of a digital model suitable for computer processing of objects, which is the key technology of digital representation of the objective world. With the rapid development of 3D printing, virtual reality and other technologies, how to reconstruct objects quickly and simply has not only high scientific research value, but also great economic benefits. A low cost 3D reconstruction system based on monocular vision is proposed in this paper. The 3D reconstruction system only needs a webcam, a red linear laser pen and a triorthogonal background board. The operator, holding a laser pen, uniformly scans the object placed on the three-orthogonal background board, and takes the whole scanning process by using a camera. The position of the laser stripe is extracted by image processing, and according to the spatial constraint relationship between the laser plane and the projected ray, the position of the laser stripe is extracted by image processing. The three dimensional coordinates of the surface of the object are calculated. Three dimensional models of objects can be built by filtering, reconstructing and visualizing point clouds. The main research results of this thesis are as follows: 1. A 3D reconstruction method based on monocular vision and orthogonal plane geometric constraints is proposed. This method can reconstruct the non-texture object accurately. 2. The Markov random field model is used to fuse the scanned multi-layer point cloud data. This method can improve the non-smooth reconstruction surface caused by non-uniform scanning. The particle swarm optimization algorithm is used to find the best camera parameters suitable for the 3D reconstruction system, and the error caused by the uncalibrated camera is improved. The accuracy of the reconstruction results is improved.
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TP391.41

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本文編號(hào)：1812047