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《南昌航空大学》 2010年
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基于立体视觉的三维重建方法研究

陈忠翔  
【摘要】:基于立体视觉的三维重建研究的目的是利用二维图像信息重建出三维场景信息,其方法具有成本低廉、操作简单、真实感高等优点,已成为计算机图形学和计算机视觉等领域研究的热点之一,并在物体识别、机器人导航、虚拟现实、工业检测方面得到广泛的应用。立体匹配涉及的问题比较多,是三维重建中最难、最关键的一步。本文对立体图像匹配和三维重建进行了较为系统的研究并做了相关实验。 本文主要完成了以下工作: 1、介绍了在计算机视觉领域中的三种坐标系和摄像机基本模型,阐述了对极几何、基本矩阵和单应矩阵概念。介绍了立体视觉的研究内容。 2、介绍了较常用的特征点提取和匹配算法方法,并给出了实验效果图。提出了一种基于仿射变换的匹配方法,分析了针对一些情况进行仿射变换的必要性,给出了实验数据和实验效果图,该方法避免了只利用极线约束带来的精度不高的和匹配点数稀少等不利因素的不足。实验表明该方法精度较高,速度较快。 3、提出一种基于单应约束的匹配方法。该方法借助于对极约束关系,求解高精度的单应矩阵,从而实现单应约束匹配。当在光照条件、噪声、畸变以及摄像机特性等诸多因素的影响下,单一的对极约束可能无法实现唯一匹配时,该方法的匹配优势更加明显。实验表明:该方法的匹配速度较快、精度较高。 4、介绍了基本矩阵、旋转和平移矩阵的求解方法,欧式重建,三维点云的网格化,纹理映射等三维重建的关键技术,描述了整个三维重建系统的流程,并对各个模块功能进行了说明,最后通过三组实验来验证本系统的可行性并对实验精度进行分析,通过实验分析说明本系统具有较好的实用性。
【学位授予单位】:南昌航空大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
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1 何霄;驼峰提钩自动化系统中目标捕捉的研究[D];兰州交通大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 吴福朝,胡占义;基本矩阵的5点和4点算法(英文)[J];自动化学报;2003年02期
4 曾慧;邓小明;赵训坡;胡占义;;基于线对应的单应矩阵估计及其在视觉测量中的应用[J];自动化学报;2007年05期
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10 魏志强;黄磊;纪筱鹏;;基于点特征的序列图像匹配方法研究[J];中国图象图形学报;2009年03期
【共引文献】
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1 朱汉云;蔡凤丽;;高动态下直扩信号的快速捕获[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2010年06期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘善磊;张亮;;基于相位相关和SURF算法的关键帧实时匹配研究[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
2 隋树林;孙立宏;姚文龙;袁健;;融合改进UKF/SIFT信息的自主光学导航方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 汪力;叶桦;夏良正;;利用特征点定位嘴巴[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 季铮;张剑清;詹总谦;;基于特征不变量的目标识别定位方法研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
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6 周凯;范瑞霞;李位星;;一种基于SIFT的MeanShift-粒子滤波融合跟踪算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 ;Rapid Target Recognition and Tracking under Large Scale Variation Using Semi-Naive Bayesian[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 ;A High-level Image Sequence Fusion Algorithm for Human Detection[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
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10 邹丽晖;陈杰;张娟;窦丽华;;一种基于时空域流形的视频序列图像拼接算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王玉全;基于全景视觉的移动机器人同时定位与地图创建方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 梁洪;基于内容的医学图像检索及语义建模关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 任桢;图像分类任务的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 王作为;具有认知能力的智能机器人行为学习方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 王文标;基于视觉测量的快速再制造成形系统关键技术研究[D];大连海事大学;2010年
7 肖洁;视觉注意模型及其在目标感知中的应用研究[D];华中科技大学;2010年
8 朱清波;序列图像三维重建方法研究[D];华中科技大学;2010年
9 莫堃;基于隐式函数的曲面重构方法及其应用[D];华中科技大学;2010年
10 田文;多视图图像的快速三维场景重建[D];华中科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋抗;压缩机活塞圆度误差数字检测系统研究[D];河南理工大学;2010年
2 雒燕飞;地质灾害应急地理信息数据库设计及其应用[D];山东科技大学;2010年
3 唐红梅;基于辐射与空间信息的遥感图像检索[D];山东科技大学;2010年
4 倪希亮;基于尺度不变特征的多源遥感影像配准[D];山东科技大学;2010年
5 贾伟洁;SAR影像与光学影像配准研究[D];山东科技大学;2010年
6 郑莉;DSP在集装箱加强板焊接定位系统中的应用[D];山东科技大学;2010年
7 徐元;基于双目立体视觉的匹配算法研究[D];山东科技大学;2010年
8 任天宇;自稳定航拍系统算法与设计[D];长春理工大学;2010年
9 王捷;数字图像边缘检测方法的若干改进与应用研究[D];浙江理工大学;2010年
10 李跃;三维运动估计在织物动态仿真中的应用[D];浙江理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蔚国强;杨建业;张合新;;常用非线性滤波方法比较研究[J];电光与控制;2009年12期
2 张小洪;李博;杨丹;;一种新的Harris多尺度角点检测[J];电子与信息学报;2007年07期
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8 郭永芳;于明;孙以材;;一种改进的快速角点检测方法研究[J];计算机工程与应用;2011年12期
9 唐琎;李青;;一种快速的模板匹配算法[J];计算机应用;2010年06期
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 刘源泂;基于图像处理的钢板表面缺陷成像优化与深度信息提取方法研究[D];武汉科技大学;2011年
2 郭龙源;计算机视觉立体匹配相关理论与算法研究[D];南京理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 刘金保;形状匹配算法研究及应用[D];广东工业大学;2011年
2 邹广华;基于几何特征的快速模板匹配算法[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 陈小天;摄像机标定技术研究[D];国防科学技术大学;2003年
4 邓愫愫;数字地图合并的平差处理原理与方法[D];同济大学;2007年
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7 胡培成;三维信息提取中的摄像机标定技术研究[D];南京航空航天大学;2007年
8 徐军莉;分布式聚类算法研究及其应用[D];南昌大学;2009年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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5 吴福朝,胡占义;基本矩阵的5点和4点算法(英文)[J];自动化学报;2003年02期
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【相似文献】
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4 谭黎杰;王群;徐正浪;郑如恒;;CT三维重建仿真气管镜技术在气管肿瘤外科治疗中的应用[A];第八届华东六省一市胸心血管外科学术会议论文汇编[C];2005年
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7 邹国辉;袁保宗;;基于未定标图象的物体三维重建方法[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
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9 谢瑞刚;;青少年特发性脊柱侧凸的CT诊断和测量[A];中华医学会第十三届全国放射学大会论文汇编(下册)[C];2006年
10 李峥嵘;;图像分割多阈值法在CT图像重建中的应用[A];计算机技术与应用进展·2007——全国第18届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集[C];2007年
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10 刘萍;正常女性骨盆数字化三维重建的研究[D];南方医科大学;2012年
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1 孙科;铝合金双丝脉冲熔池视觉三维重建研究[D];南京理工大学;2010年
2 宋磊;三维重建及快速成型技术在复杂骨盆骨折中的临床应用[D];第四军医大学;2004年
3 张艳峰;基于立体视觉的不规则物体的三维重建[D];大连理工大学;2005年
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5 黄华区;保护性建筑三维模型重建[D];同济大学;2006年
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8 郭富强;基于结构光的颅骨部位三维重建方法研究[D];吉林大学;2011年
9 何峰;多焦点多光子显微镜图像压缩与三维重建应用研究[D];杭州电子科技大学;2011年
10 魏春苗;数码相机双目立体视觉的三维重建[D];兰州理工大学;2011年
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