多视点三维重建技术研究
鲁棒性三维重建算法研究是当前三维计算机视觉研究的焦点之一,其中利用多幅图像进行三维重建被认为是提高算法鲁棒性的有效途径.该文在图像校正,分层重建和系统标定三个方面进行了比较深入系统的研究,主要工作有:1.提出了一种用于三视图像校正的鲁棒性方法.首先,给出了三视图像校正的充分必要条件,并给出了一种三视图像校正的线性算法,同时对三视校正的自由度问题作了详细的分析.在此基础上,将计算机视觉领域中广泛使用的RANSAC鲁棒性估计方法应用于三视图像校正过程中,得到了一个鲁棒性强的三视图像校正算法.此外,还给出了三视图像校正中所产生的自由参数的几何意义,由此解决了图像校正中的射影畸变问题.2.提出了一种基于仿射点对应的分层重建方法.所谓仿射点对应是指相差一个仿射变换的两个空间点集的图像对应.该方法主要分为以下三个步骤:首先,从点对应进行准仿射重建;然后,由准仿射重建后的两个空间点集建立它们之间的一个三维射影变换.我们发现,该射影变换4个特征向量中,其中一个特征向量必为无穷远平面向量,从而得到仿射重建;最后,从仿射重建所获得的无穷远平面单应矩阵对摄像机内参数进行标定,进而得到度量重建.另外,我们还证明了当摄像机作平面运动时,不可能由仿射点对应进行仿射重建,即摄像机平面运动此时是一种退化运动.3.对基于结构光三维重建系统的系统标定.我们利用三种不同的方法对基于旋转平台的结构光重建系统进行了标定.标定结果表明,尽管基于不动点的方法和基于不动直线的方法具有数学上的完美性,但鲁棒性较经典的坐标变换法一般要差,该项工作对于实际应用具有较大的指导和借鉴意义.
三维重建;三视校正;仿射点对应;分层重建;系统标定
中国科学院自动化研究所
博士
模式识别与智能系统
吴福朝
2004
中文
TP391.41
104
2005-06-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）