基于双目计算机视觉的三维重建技术研究

【摘要】随着计算机技术的飞速进步和发展,为了能让三维图形信息获得更高效、更精确乃至更多样化的处理,计算机视觉这门科学便应运而生了。在计算机视觉里,双目计算机立体视觉是一个非常重要的分支,它主要利用视差的原理,通过一对标定好的摄像机从不同的角度来拍摄被测物体,从而获取其二维图像信息,并在计算机中对该二维信息进行立体匹配等处理,最终获得物体的三维数据。由于双目计算机立体视觉系统与人类的视觉系统最相近,再加上其环境适应性强、实现手段灵活和费用低廉等优势,它在科研乃至工业生产中都得到了相当广泛的应用。本文研究的是双目计算机立体视觉系统中的三维重建技术,即利用通过立体匹配而获得的物体三维点云,在计算机中还原出物体的表面结构。其主要研究内容如下：(1)研究了一种较新的隐式曲面重构法,即基于泊松(Poisson)方程的三维重建算法,并分析了在被测物体采样点不均匀的情况下Poisson算法所采取的应对策略。(2)研究了一种较新的基于Voronoi图的曲面重构法,即Powercrust三维重建算法,并通过对Powercrust算法的原理和时间复杂度进行了深入的分析之后,提出了一种快速Powercrust算法,它能在缩短算法运算时间的同时,又保证一定的重建精度。(3)通过编程实现Poisson、Powercrust以及快速Powercrust三维重建算法,并通过调整这些算法的主要参数,对这三个算法在重建时间、重建面数和重建效果方面进行了一个综合的比较,最后总结出它们各自的特点。
【作者】陈程；
【导师】徐杜；
【作者基本信息】广东工业大学，电子与通信工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】双目计算机立体视觉；三维重建；Poisson算法；Powercrust算法；快速Powercrust算法；

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