基于投影图像 SURF 特征提取的三维模型配准

针对传统三维模型配准方法存在对点云初始位置有一定要求、模型配准的精度有 时不高等问题,提出了一种基于三维模型投影图像 SURF 特征提取的三维模型配准方法。首先 通过扫描三维模型数据确定投影图像的范围,判断每个投影图像像素所隶属的模型网格,并求 解从投影图像到纹理图像的映射关系,从而获取二维投影图像;然后对这两幅投影图像分别进 行 SURF 特征点的选取与特征值的计算,并按 SURF 特征值进行特征匹配,再根据投影图像像 素点与三维网格端点的映射关系计算三维特征点对;最后通过匹配的特征点对求取模型变换矩 阵完成三维模型的配准。实验结果表明,该方法在配准时间变化不大的前提下,有效提高了配 准精度,并具有较好的鲁棒性。     

基于多视角三维扫描数据的图像配准

三维激光扫描是上世纪90年代发展起来的一门新兴技术。考虑到测量设备测量范围的限制和被测物体外形复杂性等,单次扫描无法获得完整的、精确的模型。从而需要从不同的视点对被测物体进行扫描。一些高精度的扫描仪除了可以获得三维点云数据,还可以获得一种散乱的纹理图像。本文根据纹理映射的原理和逆向工程的思维,将扫描仪得到的点云数据和纹理数据通过一系列步骤提取出图像信息,再利用仿射变换的原理计算出二维投影图像的信息,然后准确地提取出二维投影图像。最后,采用基于SURF特征点提取算法,对提取出的两幅二维投影图像进行了配准。     

激光雷达与摄像机的配准

指出通过标定进行激光雷达与摄像机配准的方法难以适应激光雷达与摄像机之间存在自由运动的情形,提出了一种新方法,该方法首先在激光雷达图象和摄像机图象中提取边缘信息,并得到其中的完整线段,然后利用两类图象中完整线段的距离定义了配准误差,通过搜索得到配准误差的最小值,从而达到配准的目的.实验结果也说明了该方法的可行性.     

图像配准技术研究

图像配准技术是图像拼接技术最关键的步骤,图像配准的好坏直接决定了图像拼接结果的优劣。对图像配准工作进行了总结,介绍了基于区域的图像配准和基于特征的图像配准方法,并分析了各个方法的优缺点,同时指出了现有图像配准算法存在的问题和发展的方向。     

基于测地曲线约束函数映射的三维模型等距配准

针对三维模型之间的等距配准问题,基于函数映射框架,提出了一种测地曲线约束能同时检测同方向和对称方向2个等距配准的方法.首先,计算模型上的2组对称点对,进而建立2个模型间同方向和对称方向上的4组对应点对;其次,理论上证明2个模型上4组对应点之间的测地曲线是等距配准的,进一步利用以上4组对应点对得到配准的6组测地曲线对;最后,将以上测地曲线作为几何描述子约束添加到函数映射框架中,可以同时求解三维模型间同方向和对称方向上2个等距配准.同时从理论上证明镜面型内蕴对称对应的函数映射表示矩阵是对称正交的,并将其作为表示矩阵的正则化项添加到基于测地曲线约束的函数映射框架中检测三维模型内蕴对称.在公开的非刚性三维模型数据库的实验结果表明,所提方法在三维模型等距配准和内蕴对称上的测地距离误差小于以前的工作.     

一种快速的三维扫描数据自动配准方法

研究了两幅和多幅深度图像的自动配准问题.在配准两幅深度图像时,结合二维纹理图像配准深度图像,具体过程是:首先,从扫描数据中提取纹理图像,特别地,针对不包含纹理图像的扫描数据提出了一种根据深度图像直接生成纹理图像的方法;然后,基于SIFT(scale-invariant feature transform)特征提取纹理图像中的兴趣像素,并通过预过滤和交叉检验兴趣像素等方法从中找出匹配像素对的候选集;之后,使用RANSAC(random sample consensus)算法,根据三维几何信息的约束找出候选集中正确的匹配像素对和相对应的匹配顶点对,并根据这些匹配顶点对计算出两幅深度图像间的刚体置换矩阵;最后,使用改进的ICP(iterative closest point)算法优化这一结果.在配准多幅深度图像时,提出了一种快速构建模型图的方法,可以避免对任意两幅深度图像作配准,提高了配准速度.该方法已成功应用于多种文物的三维逼真建模.     

基于纹理特征的三维点云数据配准算法研究

使用Kinect可以方便地获取物体的纹理图像和三维点云数据。研究一种通过获取纹理图像的特征点进行快速三维点云数据配准的算法．并最终应用到室内环境的三维场芾重建中。实验表明,此算法具有直观、实现简单、运算量小等优点。     

基于多传感器融合的车载三维测量系统时空配准

在车载三维测量系统中,为了快速、实时、完整地获取数字城市中所需要的三维空间信息,集成了全球定位系统(GPS)、激光扫描仪(LS)等多种传感器,其中,数据的处理应用了多传感器数据融合原理。各传感器间的空间配准和时间配准是多传感器数据信息有效融合的关键。通过解算各传感器坐标系间关系和利用激光扫描仪的时间记录功能、GPS时间打标功能解决了空间配准和时间配准问题,成功地应用于近景目标三维测量技术,取得了预期的效果,并给出了实验结果。     

基于扩展的SURF描述符的彩色图像配准技术*

目前大多数图像配准算法都需要先将彩色图像转换为灰度图像再进行图像配准,色彩信息的丢失可能引起图像的误匹配。本文在SURF算法的基础上,提出了构建颜色描述向量扩展SURF描述符,形成ESURF描述符,再进行图像配准的方法。该算法能够充分利用彩色图像的色彩信息,相比大多数算法基于灰度图像的配准方法有更高的鲁棒性,同时继承了SURF算法良好的性能。描述符性能测试和图像配准测试证明：ESURF算法比灰度图像SURF算法在图像尺度变化、旋转、模糊、视角变化、特别是光照变化方面有更高的鲁棒性。     

采用主监视窗扩展技术的增强现实三维注册方法

在增强现实三维注册中,采用重新检测策略时顿卡现象严重。提出一种采用主监视窗扩展技术的增强现实三维注册方法。在检测阶段,引入特征点可信度和主监视窗,并设计主监视窗的分割、扩展和调控策略,大幅提升了计算速度;在跟踪阶段,采用基于图像金字塔的光流算法进行特征点跟踪。实验证明,该方法不仅有效缓解了顿卡现象,也提升了系统整体的实时性。     

基于X3D实现虚拟镜面成像效果的研究

真实感是虚拟现实的重要特性之一,而镜面成像现象使现实世界变得更加多姿多彩。这篇文章主要介绍在基于X3D的虚拟世界中实现镜面成像效果以增强虚拟现实环境真实感的机理和方法,将在构建虚拟现实环境的真实感方面具有广阔的应用前景。     

一种基于SURF的全景图像配准算法

传统的全景图像配准多采用基于SIFT的方法,该方法数据量大、时间效率低。提出了一种基于SURF的全景图像快速配准方法。运用SURF提取特征点,计算特征描述符;运用低时间复杂度的K-D树最近邻搜索法实现特征点快速匹配;利用RANSAC算法剔除误匹配点;最后估计出两幅全景图像的变换矩阵。测试表明:算法具有较高的时间效率和良好的鲁棒性。     

结合SURF特征和RANSAC算法的图像配准方法

提出了一种基于SURF特征和RANSAC算法的图像配准方法。首先通过SURF算法对图像进行特征点检测,将欧式距离作为相似性测度进行特征点粗匹配,并通过RANSAC算法剔除误匹配点对;然后利用正确的匹配点对求解仿射变换模型从而实现图像的精确配准。实验结果表明了该方法的精确性和有效性。     

三维重建中深度图像配准方法研究

三维重建是计算机视觉的主要目的,也是计算机图形学领域的研究热点。通过两两配准和多视角配准的深度介绍和举例说明,系统介绍了深度图像配准方法。通过这些方法可以大大简化三维物体的识别和定位等问题,开辟了机器视觉的一个新途径。     

基于标识与自然纹理特征的三维注册方法研究

三维注册方法是增强现实系统研究的一个重要方面。现有的三维注册方法普遍采用已知标识完成任务,但存在明显的局限性,它必须保证真实场景中标识的可见性。提出了一种基于ARToolKit中规则标识与自然纹理特征的三维注册方法。该方法只在离线图像处理阶段使用一次已知标识就可以完成三维注册,并不需要保证实时注册阶段标识可见,即便纹理部分被遮挡仍能正确注册。这种新方法能够大大提高增强现实系统的适用性。     

Multi-contour initial pose estimation for 3D registration

Reliable manipulation of everyday household objects is essential to the success of service robots. In order to accurately manipulate these objects, robots need to know objects’ full 6-DOF pose, which is challenging due to sensor noise, clutters, and occlusions. In this paper, we present a new approach for effectively guessing the object pose given an observation of just a small patch of the object, by leveraging the fact that many household objects can only keep stable on a planar surface under a small set of poses. In particular, for each stable pose of an object, we slice the object with horizontal planes and extract multiple cross-section 2D contours. The pose estimation is then reduced to find a stable pose whose contour matches best with that of the sensor data, and this can be solved efficiently by cross-correlation. Experiments on the manipulation tasks in the DARPA Robotics Challenge validate our approach. In addition, we also investigate our method’s performance on object recognition tasks raising in the challenge.     

三维城市景观系统中纹理映射的研究

纹理管理是三维景观系统相当重要的内容,本文对纹理管理等高级主题进行了详细的讨论;并实现了几种纹理自动映射算法,特别给出了一种手工纹理映射算法,极大提高了纹理映射的灵活性.     

三维虚拟空间移动物三维坐标的二视映射算法

在接受三维坐标输入装置的三维虚拟空间中 ,移动物在三维坐标输入装置的控制下在屏幕上移动、改变大小以实现虚拟空间。为满足真实性 ,提出了从移动物的三维坐标映射屏幕二视坐标的算法。