基于图像轮廓的三维重建方法

根据平面镜成像原理,提出了一种基于单幅图像的侧影轮廓线可见外壳重建方法。利用成角度平面镜装置模拟实现多相机同时拍摄,对图像中各轮廓线之间极线几何关系的分析得到对应的相机参数,实现目标物体的三维重建。实验结果表明,该方法简单有效,不需要通过实验室条件下的特殊仪器进行标定即可实现目标物体的三维重建,具有一定的实用价值。     

基于地层轮廓的三维重构的设计和实现

在进行海底地质地层调查勘探时,通常根据测量仪器采集的数据生成地层断面轮廓线,按照这些连续的轮廓线的分布特征及其灰底不同来粗略地分辨地层的性质.然而这些单一的剖面轮廓还不足以直观地反映该地域整体地层的三维形状分布信息.根据地质地层分布的特性,通过对相邻断层轮廓线点集的匹配和三角剖分算法来进行地层分布的三维重构,并利用基于三角域的Bernstein-Bezier曲面构造三次光滑曲面,从而模拟三维的地层分布效果图.     

基于侧影轮廓的三维模型快速重建

提出一种基于侧影轮廓进行三维模型重建的新方法,将传统的三维锥形交叉问题转换成二维轮廓交叉问题。首先,将不同视角下的二维侧影轮廓反投影到若干个平行的三维平面上,然后在三维平面上计算所有反投影轮廓的交叉轮廓,最后对相邻三维平面上的交叉轮廓进行匹配并重建物体的表面。理论分析和实验结果表明该算法的时间复杂度和视角数目呈线性关系。由于该方法主要以增加视角数目来提高模型的精确度,所以比三维锥形交叉的方法能更快速地重建物体精确的三维模型。     

多轮廓线的三维形体重构技术研究与实现

实际应用中,三维重构经常面对的不是直接的体数据信息,而是一序列的二维轮廓线数据,因此基于轮廓线的三维重构研究有着极其重要的实用价值。在多轮廓线的三维形体重构中,轮廓对应、轮廓拼接、分叉处理和末端轮廓线的封闭处理等是其关键技术。提出了三维重构中每一个实现步骤具体的解决方案。针对轮廓线绕向问题提出了夹角和检测法,有效避免了轮廓多边形的绕向误判;对轮廓线一对多分叉问题提出了按周长比率解决问题的思路;在末端轮廓线的三角剖分算法中提出了最大张角三角形方法,减少了三角剖分的计算量,达到了在各种形态轮廓线条件下能够实现正确的拼接。实现结果表明,轮廓线拼接过程中每个步骤的解决方法是正确有效的,相较于其他实现方法通用性更强。     

从二维轮廓线重构三维二次曲面形状

由轮廓形状是计算机视觉研究的一个重要问题，通常Ｏｃｃｌｕｄｉｎｇ轮廓线用来恢复三维表面朝向、高斯曲率的符号等局部性质，本文则直接利用Ｏｃｃｌｕｄｉｎｇ轮廓线全避地恢复二次曲面形状，我们证明了两视图轮廓包含的信息不足以重构二次曲面，三幅视图对于恢复二次曲面三维表面是充分而且必要的。我们利用导出的不变量来建立二次曲面轮廓线夺不同视图的对应关系，最后我们给出线性最小二乘重建算法以及实验结果。     

基于钻孔数据的三维矿体重构系统的设计与实现

该文通过分析矿体三维重构的技术特点,给出了以二维钻孔数据为基础构建三维矿体重构系统的设计思路,重点对钻孔剖面数据处理、矿体模型数据结构的建立以及矿体体积计算等问题进行了详细论述,给出了矿体三维重构的算法流程并最终设计实现了三维矿体重构系统。     

基于线结构光扫描的足背三维轮廓重构

针对人体足背的三维建模问题,提出一种基于线结构光扫描的新型重构及测量方案。采用2台高分辨率CMOS摄像头,从不同角度拍摄照射在足背上的线结构光线,通过灰度重心法细化图像中的结构光线,经坐标转换获得足背的点云数据。对足背点云数据后跟处的盲区采用最小二乘曲线拟合法进行修复,并运用三维Delaunay网格化算法实现曲面重构,获得完整的足背三维轮廓。实验结果表明,该方案程序运行稳定,足部主要参数的绝对误差均小于4mm,具有较高的测量精确度。     

基于单幅图像中点线轮廓的三维重构方法研究与应用

从一幅简单的图形出发,采用人工半自动提取产品的轮廓外形,利用轮廓从而进行三维重构.从三位重构原理出发,进行了轮廓提取、筛选,然后三维坐标重建的研究,并且给出了其相应的原理和算法.利用OpenGL显示轮廓的模型,搭建基于点线轮廓的三维重构系统框架,实现数字化模型的三维重构的研究.用算例进行验证,得到了平面立体的三维信息.     

基于多尺度小波支持向量机的脉冲漏磁缺陷三维轮廓重构

针对目前使用的支持向量机(Support vector machine,SVM)核函数在缺陷轮廓重构问题中不能逼近任意目标函数的问题,将小波理论与支持向量机核方法进行结合形成小波支持向量机。同时,根据多分辨率逼近思想引入多尺度小波支持向量机回归模型并将其运用到脉冲漏磁缺陷的三维轮廓重构中。实验中,将缺陷漏磁信号水平分量Bx作为多尺度小波支持向量机网络的输入,缺陷的几何参数长度、宽度、深度作为输出,通过对样本的训练建立了由缺陷的漏磁信号到缺陷三维轮廓图的映射关系,实现了缺陷的三维轮廓重构。实验结果表明该方法具有小波良好的抗噪能力、多尺度逼近方法较高的精度以及SVM很好的泛化能力。     

基于钻孔数据的复杂轮廓线三角面片的重构

阐述了基于钻孔数据的复杂轮廓线的三维重构,针对三维重构中存在的轮廓线的质心计算、对轮廓线方向性一致操作、分支问题以及如何得到较优的三维曲面等关键技术,提出具体的解决方法,并给出了最终的试验数据,验证了此三维建模方法的可行性。     

基于侧影轮廓的图像三维重建方法

针对自标定单幅图像的三维重建问题,提出一种基于侧影轮廓的图像三维重建方法。使用成角度平面镜装置拍摄目标物体,对所得图像进行边缘跟踪,得到闭合的轮廓曲线,利用满足平面镜成像原理的2对侧影轮廓计算灭点,根据灭点间的约束关系计算相机参数,在此基础上重建得到物体的三维模型。实验结果表明,该方法能快速重建逼真的三维模型。     

一种基于AKAZE算法的多视图几何三维重建方法

针对增量式运动恢复结构算法在多视图几何三维重建算法中运行效率低的问题,提出了一种基于AKAZE算法的多视图几何三维重建方法。首先对利用摄像机获得的目标图像使用AKAZE算法检测特征并匹配,并使用随机抽取一致性算法和三视图约束剔除弱匹配图像。然后根据匹配图间的相对位姿参数,通过最小二乘法解算全局旋转参数,并利用三视图约束关系求解全局位移参数。最后进行一次光束法平差优化。实验结果表明,该算法在改善重建效果的基础上提高了处理效率,能够满足快速处理的需求。     

基于智能优化算法的非刚体三维运动结构重建

从动态图像序列中恢复非刚性物体的3D运动和结构是计算机视觉领域中重要的研究内容之一。之前大多算法都假设摄像机是仿射摄像机模型,但是这种假设在目标距相机很近时会变得无效和产生较大的重建误差。通过线性递归估计法将非刚体的因式分解从弱透视投影模型扩展到一般透视投影模型,并在线性递归估计过程中使用遗传算法(GA)对迭代因子进行优化。实验结果表明提出的方法具有很高的准确性。     

一种基于面片的三维重建算法

传统基于面片的多视角立体视觉算法在扩展面片时缺少空间几何约束,导致Poisson表面重建时生成错误顶点。为此,提出一种基于面片的三维重建算法。利用相邻面片初始化扩展面片,根据顶点k近邻的距离检测并去除离群顶点,从而得到物体表面的三维模型。实验结果证明了该算法的有效性和准确性。     

Reconstruction of 3D Object Meshes from Silhouette Images

In this work we propose a method for computing mesh representations of 3D objects reconstructed from a set of silhouette images. Our method is based on the polygonization of volumetric reconstructions by using a modified version of the dual contouring method. In order to apply dual contouring on volumetric reconstruction from silhouettes we devised a method that is able to determine the discrete topology of the surface in relation to the octree cells. We also developed a new scheme for computing hermitian data representing the intersections of conic volumes with the octree cells and their corresponding normals with subpixel accuracy. Due to the discrete and extremely noisy nature of the data used in the reconstruction we had to devise a different criterion for mesh simplification that applies topological consistency tests only when the geometric error measure is beyond a given tolerance. We present results of the application of the proposed method in the extraction of a mesh corresponding to the surface of objects of a real scene.     

基于未标定图像的三维重建算法

提出一种基于多幅未标定图像的三维重建算法。在标记点匹配的基础上进行射影重建,通过施加度量约束将射影重建升级为欧氏重建,即利用未标定的透视图像恢复相机的内、外部参数以及标记点的三维空间坐标,实现场景的三维重建。标记点易于进行点对精确匹配,较手动拾取匹配提高了效率。实验结果表明,利用该算法能够大幅减小再投影误差。     

基于区域控制模型的三维人脸重建技术

根据头骨和面部肌肉的解剖结构提出了一个人脸区域控制模型,该模型采用骨骼和皮肤2层网格来表示一个三维人脸,其中外层的皮肤网格被划分成几个功能区域,不同区域采用不同的子区域变形模型.基于该模型实现了一个三维人脸重建系统,该系统在"计算机辅助眼镜设计系统"中得到了很好的应用.     

基于PSO智能优化的SFS三维重构算法研究

智能优化算法在优化计算、搜索和人工智能方面有着广泛的应用潜力。为了提高三维重构模型的逼真度,本文把智能优化算法中的PSO算法应用在SFS算法改进中,并应用基准 测试函数对算法进行仿真比较,最后分析了算法的性能效率与收敛性。可以看出,优化后的SFS算法性能有了显著提高。     

基于1维子空间的3维重建算法

为了重建3维场景,假设相机为正投影模型,提出了一种基于1维子空间的3维重建算法．所有图像序列构成的行向量与3维空间点构成的行向量所生成的子空间是同一线性子空间,而且由第1幅图像点构成的2个行向量外加1个行向量就可以组成该子空间的一个基底．该算法利用上述特性,线性地求取该行向量,最后完成3维重建．模拟实验和真实实验数据结果表明,该重建算法具有鲁棒性好、重投影误差小等优点．     

基于Laplace的显微物体三维形貌快速重构

显微物体表面三维形貌观测与分析在工业、医学、艺术、计算机等领域具有越来越重要的应用价值,也发挥着越来越重要的作用。该文以能够快速、廉价、非接触地重构出显微物体三维形貌为目标,提出一种基于改进的Laplace算子值进行图像的聚焦评价、高度测量和三维重构的方法,该方法通过计算每个像素点的改进Laplace值,帮助用户快速实现显微物体的三维形貌重构,将显微物体的形貌观测和分析从二维扩展到三维。大量的实验结果和用户体验反馈信息进一步验证了该方法的有效性和实用性。