基于多幅图像的三维重建

针对当前三维重建系统中大量的交互和频繁的失真,根据运动进行物体三维重建的原理,设计了一个简便易操作的三维重建系统.首先经过相机标定,立体匹配点,进而运用双视点三维重建原理即三角测量得到三维坐标:然后运用运动的连续性,综合多视点下的三维信息结合图像特征点的二维局部属性进行优化,最后经过三角剖分和纹理渲染得到物体真实的形状.与传统的三维重建系统相比,该系统能够在用户交互很少的情况下进行三维重建,且能重建出完整的低失真的三维模型.     

双目立体视觉三维重建实验平台研究

三维重建是计算机视觉和虚拟现实领域的一个重要研究内容,其中,欧式重建以其直观能够反应物体原貌的特点在反求工程中得到了广泛的应用。为反求工程的需要开发了一套基于双目立体视觉的三维重建软件,综合考虑了欧式三维重建误差产生多种因素,给出了一整套比较完备的欧式三维重建流程,基于真实图像的实验结果表明,该实验平台可以获得较高的重建精度和良好的重建效果。     

三维物体表面重建方法的分析

介绍了目前三维物体表面重建技术的两种常用方案，并对这两种方案的优缺点进行了较为详细的分析与比较，最后给出了它们不同的适用范围。     

基于二维平行轮廓线的三维表面重建

研究了基于二维平行轮廓线的前列腺三维表现重建问题。采用Roberts边缘检测算子检测前列腺的边缘，提取其轮廓线。分析了BPL1算法在处理相信轮廓线无匹配部分时存在的缺陷。文章采用BPL1算法和相信轮廓线同步前进法相结合的方案被了前列腺表现的三维重建，给出了实验结果。实验表明重建的三维表面清晰、准确。     

基于三角剖分和纹理映射的物体表面重建算法

提出一种简便的物体表面重建算法,该算法用立体匹配获得的物体表面三维特征点和原匹配图像来重建物体的真实表面,主要步骤是:将物体表面三维特征点集映射到某个平面上,在此平面上完成三角剖分,将剖分的结果映射回物体表面,用空间三角片来表示物体的几何模型,最后在OpenGL环境下将物体原匹配图像贴到几何模型上,这样就真实地重建了物体表面.最后给出了重建物体真实表面的所需条件.     

三维重建表面任意切面图像提取及映射有效方法*

针对三维重建表面模型的任意切面纹理显示,分为3D纹理采样和切面纹理映射两阶段。前者通过模型包围盒及模型横断面轮廓定位纹理部位并去掉图像背景,经采样形成多精度3D纹理;后者先计算剖切平面和模型及纹理空间中包围盒交面,然后利用向量叠加原理及立方体线性插值方法快速提取纹理空间的交面图像,经Alpha测试后映射到模型空间相应切面上,形成具有切面纹理的剖切模型。实验表明,该方法克服了面绘制技术不能体现内部数据的缺点,有效地提高了大数据量模型任意剖切面纹理绘制速度。     

基于双目视觉的物体尺寸测量系统

提出了一种基于双目视觉的物体尺寸测量系统,用于非接触式测量物体尺寸.该系统采用张正友棋盘标定法进行双目相机标定,并利用标定参数对采集的图像进行校正.通过采用图像分割技术和角点检测算法获取待测物体的特征点.通过立体匹配算法对校正图像进行处理,得到视差图.根据三角形相似性原理计算特征点的三维坐标,计算出物体尺寸的信息.实验结果表明,该系统具备较高的测量精度,具有一定的实用性和应用前景.     

基于三维重建技术的三角剖分

在分析已有算法的基础上,利用增量法与分治法相结合的思想,实现了直接对空间散乱点的三角剖分.通过对空间散乱点的三角剖分,最终得到满足所要重建物体的三角网格模型,且网格非常均匀,该模型直观、清晰地再现了实体模型.实验证明了算法的可行性.     

三维物体表面空间数据表示法探析

本文讨论了三维物体表示形式的好几个方面.首先对建模过程中那些十分关键的表面特征进行讨论,提出了多边形表面表示形式的标准,最后结合实际应用对目前使用的多边形表示形式的平面镶嵌格、三角剖分及分层镶嵌格进行了具体的分析,并对未来进行展望.     

光截法旋转式物体三维重构

本文依据计算机视觉的理论,采用光截法,搭建了一个旋转物体三维重构实验平台。探讨了摄像机及回转台中心轴的标定和空间坐标转换还原工作。并以表面不平的小纸杯为对象进行了具体实验,在MATLAB下对其进行了图像处理获得物体空间三维数据,并将其三维显示出来,获得了较满意的结果。     

3D reconstruction using silhouettes from unordered viewpoints

In this paper, we present a novel approach for reconstructing an object surface from its silhouettes. The proposed approach directly estimates the differential structure of the surface, and results in a higher accuracy than existing volumetric approaches for object reconstruction. Compared with other existing differential approaches, our approach produces relatively complete 3D models similar to volumetric approaches, with the topology conforming to what is observed from the silhouettes. In addition, the method neither assumes nor depends on the spatial order of viewpoints. Experimental results on both synthetic and real world data are presented, and comparison is made with other existing approaches to demonstrate the superiority of the proposed approach.     

基于IBR的三维重建新方法

在研究普通的平面图像的基础上,基于图像渲染(IBR)提出了一种新的建立立体模型的方式。能对普通的平面单幅图像进行特征点提取,从而半自动地生成所需要的立体效果。该方法直接从图像中提取信息,渲染出具有照片真实感的模型。实验结果表明,利用该系统渲染的三维模型准确真实,能够满足虚拟现实等应用的需要。     

基于双目视觉的手术器械跟踪定位技术

详细阐述了基于双目视觉的手术器械跟踪定位的工作原理与系统组成，并对手术器械跟踪定位技术中的摄像机标定、立体匹配等关键技术从原理和应用的角度分别进行了分析和讨论，最后指出了存在的问题和今后研究的方向。     

双目视觉测量中三维坐标的求取方法研究

双目视觉测量将同一时刻拍摄的两副物体激光条纹图像,经过特征提取和立体匹配得到两两对应的像素点对,根据摄像机标定建立的物空间坐标到像平面坐标对应的矩阵,利用最小二乘法求取物体三维空间点的坐标.但是,由于最小二乘法没有考虑所建立的超限定方程组所代表的几何意义,计算出的点坐标精度不高.提出一种考虑方程组所代表几何意义的方法,利用异面直线公垂线中点去逼近物体空间点.     

双目立体视觉系统的技术分析与应用前景

对双目立体视觉技术的实现过程作了分析,介绍了摄像机标定、特征点提取和立体匹配的实现方法及应用弊端,特别是给出了一种实用而有效的三维重建方法,并对双目体视技术的应用和发展做了分析与展望。     

Robust refinement methods for camera calibration and 3D reconstruction from multiple images

This paper proposes robust refinement methods to improve the popular patch multi-view 3D reconstruction algorithm by Furukawa and Ponce (2008). Specifically, a new method is proposed to improve the robustness by removing outliers based on a filtering approach. In addition, this work also proposes a method to divide the 3D points in to several buckets for applying the sparse bundle adjustment algorithm (SBA) individually, removing the outliers and finally merging them. The residuals are used to filter potential outliers to reduce the re-projection error used as the performance evaluation of refinement. In our experiments, the original mean re-projection error is about 47.6. After applying the proposed methods, the mean error is reduced to 2.13.     

摄像机简化模型对三维重构的影响--分析与实验

讨论了摄像机简化模型对三维重构的影响．主要结论有：当摄像机在两幅图像间的运动为纯平移运动时,从理论上证明了使用摄像机简化模型重构空间点与实际空间点之间满足仿射变换;当摄像机在两幅图像间的运动为一般刚体运动时,使用简化模型的重构只有在一定条件下才能较好地保持原物体的形状;在简化模型下,基于Kruppa方程的方法所估计的焦距精度不能满足三维重构的要求．实验结果表明：在三维重构中不能盲目地使用简化模型,必须对摄像机内参数进行全面标定．