基于多摄像机的人脸三维建模

为了提高三维人脸建模的精确度,在双目立体视觉理论的基础上,提出了一种基于多台摄像机拍摄的人脸三维建模方法。该方法利用两组摄像机分别在不同的角度拍摄人脸,并采用双目立体视觉理论计算三维人脸信息,最后结合两组摄像机分别得到的三维人脸信息,进行坐标变换并重构三维人脸。该方法有效弥补了原来由两台摄像机拍摄人脸所得的三维信息的精确度较差的缺点,并具有一定的实用性。     

基于小波变换的多尺度立体视觉方法

本给出了一个基于二进小波变换的多尺度双眼视觉匹配算法，对原立体图对进行二进小波变换，得到原图对的一个多频道表示；对变换系数的分析使我们得到了有效的消除噪声，再提取出边缘的方法，提出的边缘作为对应点匹配的基本特征是恰当的。匹配的一些基本约束，如边缘方向大致一致等，已经包括在小波变换的系数中。     

基于四目立体视觉的三维全自动建模

为保护并传承敦煌莫高窟世界文化遗产,研究基于四目立体视觉系统的三维全自动建模技术。由于提取的点云数量较大,导致自动建模过程中,点云的三角构网步骤无法顺利进行,因此着重研究点云的精简算法。将包围盒算法与点云的曲率特征相结合,提出一种点云精简算法,即改进的包围盒法。实验结果表明,该方法对点云的采样精度高于原始包围盒法,点云精简率可达93.6%,点云数据精简后三维建模效率大大提高,生成的三维模型精度较高。     

基于立体视觉的立体拍摄参数自动获取方法

现有的3D摄像机在立体拍摄过程中参数调整困难,难以保证左右2台摄像机动作的协调性和一致性。针对该问题,提出一种基于立体视觉的立体拍摄参数自动获取方法。由4台全方位视觉传感器构成的全景3D摄像机获取全景立体图像,通过立体图像处理技术自动获取立体拍摄所需要的汇聚点位置、拍摄距离、焦距以及光圈系数等参数。实验结果表明,该方法能有效保证焦距、拍摄方向、拍摄角度和3D深度等3D拍摄参数的一致性,解决3D拍摄过程中2台摄像机在拍摄动作以及立体景深参数调整等协调难的问题,在拍摄3D全景视频图像的同时进行3D特写视频图像的拍摄,实现在显示器上全景点控的自动3D特写视频图像拍摄。     

一种新的基于OpenCV的立体视觉三维测量方法

主要探讨一种实现双目视觉三维测量建模的新方法;即在对已获得的两幅标定图像特征提取后,采用一种融合立体匹配方法得到两两对应的像素点,进而提出一种考虑方程组所代表几何意义的束调整算法求取物体三维空间点坐标;利用异面直线公垂线中点逼近物体空间点,并进一步优化获得更精确结果,同时给出基于Opencv算法,充分发挥了OpenCV的函数库功能;通过实验、数值分析与计算,最终验证了该方法理论分析的正确性及实践可行性。     

五自由度立体视觉仿真平台设计与建模

从立体视觉与机器人控制集成的角度出发,建立了一个主动立体视觉跟踪和定位系统,用于柔性装配线中装配零件的运动跟踪和装配工位的精确定位。该系统具有五个自由度,其中三个是平移自由度,两个是转动自由度,该文针对平台的结构进行了运动学建模和分析,采用D—H方法建立了五自由度立体视觉平台的运动学模型,得到运动学的正解。在该运动学方程基础上开发了系统仿真平台,介绍了’系统仿真平台的设计原理和操作特点。该仿真平台验证了机构设计的正确性,验证了五自由度平台运动学分析的正确性。该仿真平台采用虚拟现实建模方法,建立了五自由度平台的三维立体模型和立体视觉跟踪运动物体的实验模型,具有良好的交互性和开放性。     

基于人工神经网络的立体视觉定位方法

提出了一种基于人工神经网络的计算机立体视觉测量方法,应用神经网络技术可以化简视觉定位系统的标定和位置计算,从而减少了位置检测系统使用复杂性。利用动量-自适应学习率BP算法可提高学习速度并增加了算法的可靠性。实验表明,人工神经网络的定位方法简化了视觉定位系统标定与定位计算的复杂性,在定位精度上达到了良好效果。为机器人视觉伺服提供了有效的技术途径。     

一种基于立体视觉的公交车客流计数方法

为了能实时地采集到公交系统中的客流量,提出了一种基于双目立体视觉的客流计数方法.该方法由3部分组成:运动目标检测,标记,匹配与计数.目标检测是计数问题的核心,该方法首先利用行帧差法检测可能的运动目标,然后基于视差分析判断可能目标的真伪.通过模拟环境和实际公交车环境的测试表明,该方法现场计数准确率达到92%以上,并有效克服了因计数场景中光线突变、阴影对计数准确率的影响.     

基于立体视觉和RBF变形技术的个性化人手建模

由于人手形状复杂、细节丰富,构建个性化的人手模型充满挑战。提出一种基于立体视觉和RBF几何变形技术的个性化人手建模方法,通过综合采用轮廓点和SIFT点描述手部特征,提取用户手部3维特征点云,并以点云为约束,采用几何对齐两步法对齐手模板,结合RBF插值算法,得到具有用户特征的个性化手模型。实验结果表明,该方法可以有效地重建出用户手的几何模型。     

一种鱼眼镜头成像立体视觉系统的标定方法

鱼眼镜头成像立体视觉系统在微小型机器人视觉导航和近距离大视场物体识别与定位中有着广泛的应用 .尽管鱼眼镜头摄像机具有很大的视场角 (接近 180°) ,但同时也引入严重的图像变形 ,常规的摄像机标定方法无法使用 .该文提出一种标定鱼眼镜头摄像机立体视觉系统的方法 .在鱼眼镜头变形模型的基础上 ,通过考虑鱼眼镜头成像的径向变形、偏心变形和薄棱镜变形 ,建立了鱼眼镜头成像的精确成像模型 ;然后 ,利用非线性迭代算法 ,精确求解摄像机外部参数、内部参数 .实验表明 ,使用该方法得到的立体视觉系统参数满足精确恢复大场景稠密深度图的要求 .     

基于单幅图像的三维信息提取

针对单幅图像提取三维信息困难,设计了一种基于单幅图像的三维信息提取算法。该算法首先需要标定摄像机,得到摄像机从三维到二维的成像矩阵M3×4,并计算M3×4的伪逆矩阵M+4×3,其本质是通过最小二乘法求解矛盾方程组;利用M+4×3提取二维单幅图像中的三维信息,再把这些三维信息投影到一个平面上显示出来。实验表明,单幅图像目标物体必须满足共面等约束条件,从而可以对目标物体的三维信息做定性分析(定性视觉)。此外,还对三维空间投影到二维图像的过程进行了理论推导,得出了如果没有足够的先验知识,成像过程不可逆的结论。     

单图三维重构方法

在场景深度信息未知的情况下,由多视点成像产生的焦散失真是无法消除的。针对该问题,利用多视点成像中光束斜交的特性,提取失真图像中结构化图形中包含的场景深度信息,实现对单幅多视点图像的三维几何结构重建。重构适用范围包括所有已知函数形式的曲线,尤其为直线、圆等特殊几何图形的三维重构提供了专门的数学方法。     

笔记本计算机与GPS构成实时立体导航系统的研究

本文研制了立体地形图，并将等高线、地图与其配准，三图合一成为市体导航图；并以立体导航图为底图，将手持GPS与笔记本计算机连接实时采集空间数据进行立体导航，确立了实时立体导航系统；并将该系统应用于帽儿山地苑的采伐迹地调查。实践证明这一系统有很强的实用性和准确性，体现了“3S”技术集成的特点，可用于车载。     

基于信息导航的三维用户界面动态构建方法

针对三维用户界面对非几何信息表达、交互研究不足的问题,在对界面导航进行研究的基础上,提出了一种基于信息导航的三维用户界面动态构建方法UIDCM。首先,总结了三维界面中的信息导航模型。然后针对导航模型以及复杂信息的表达需求,提出了三维用户界面动态构建方法,并利用此方法实现信息表达、导航交互、命令响应等三维界面功能。最后,利用光学跟踪工具作为三维人机交互手段,搭建了三维用户界面原型系统,并以飞机研制任务信息为实例进行了系统验证。实验表明,UIDCM方法对于三维空间下的信息获取、导航与交互能够提供一种有效的解决方案。     

基于立体视觉的3D地形拼接

为了从月球车上的全景相机所捕获的立体图像对重建月球车周围的3D地形,给地面科学家制定科学探测指令提供一个直观的可视化平台,预先展开了基于立体视觉的3D地形重建的研究,主要介绍了在3D地形拼接方面的研究进展。当恢复出多个局部3D地形模型时,首先基于边缘检测和图像匹配技术提取出相邻局部模型之间的公共数据点,然后采用分离旋转变换和平移矢量的策略拟合出相邻模型之间的坐标转换关系,之后就可以将局部模型统一在同一个坐标系下。通过室内和室外多次实验验证了该拼接方案。     

3D wavelet-based multiresolution object representation

This paper presents a technique for computing multiresolution shape models of 3D objects acquired as clouds of 3D points. The procedure is fully automated and is able to compute approximations for any object, overcoming sampling irregularity if present (sampling irregularity is a common feature of most 3D acquisition techniques; a typical example is stereo vision). The method described here starts by computing an intermediate mesh that meets the subdivision connectivity requirement needed to allow the computation of the wavelet transform. The mesh is then adjusted to the 3D input data using an iterative deformation process. Finally, a spherical wavelet transform is computed to obtain the object's 3D multiresolution model. This paper shows a number of real objects acquired with different techniques, including hand-held 3D digitizers. The paper also gives some examples of how multiresolution representations can be used in tasks such as acquisition noise filtering, mesh simplification and shape labelling.     

A multiview 3D modeling system based on stereo vision techniques

This paper introduces a stereo vision system to automatically generate 3D models of real objects. 3D model generation is based on the merging of multiview range images obtained from a digital stereo camera. Stereo images obtained from the camera are rectified, and a correlation-based stereo matching technique reconstructs range images from them. A turntable stage is also employed to obtain multiple range images of the objects. To register range images into a common coordinate system automatically, we introduce and calibrate a turntable coordinate system with respect to the camera coordinate system. After the registration of multiview range images, a 3D model is reconstructed using a volumetric integration technique. Error analysis on turntable calibration and 3D model reconstruction shows the accuracy of our 3D modeling system.Received: 2 August 2003, Accepted: 20 September 2004, Published online: 25 February 2005 Correspondence to: S.Y. Park     

一种基于单相机三维重建的简单方法

提出了一种基于单相机三维重建的简单方法.在待重建场景中放置一块平面标定模板,用内参数已知的摄像机拍摄不同角度的二幅图像,利用场景中的标定模板精确地求解出拍摄时摄像机的外参数,并以此为基础进行立体标定、配准和匹配,得到视差图进而实现欧式几何意义下的三维重建.实验结果表明,提出的算法实现简单、配置灵活,具有较强的实用性.     

基于可见光单图像三维结构恢复方法综述

基于可见光单图像的三维重构方法一直是计算机视觉领域的研究热点,该文从光照物体的材质和结构差异,以及成像过程中信息损失等因素着手,对基于光照模型、基于几何图元以及基于深度学习策略的三维重建方法进行了分类和概述,并分析讨论各类方法的优缺点以及未来的研究方向。     

基于单幅正面照片的三维人脸重建方法

三维人脸重建算法需要多张照片实现重建且重建效率低下。针对上述问题,提出一种利用单幅正面照片重建三维人脸的方法。采用薄板样条函数对数据库中的三维人脸确立点对点的对应关系,建立平均三维人脸模型,利用LMA算法优化形状系数以恢复其三维形状,人脸颜色纹理信息可通过垂直投影得到。实验结果表明,利用该方法重建得到的三维人脸逼真且时间效率高。