人造環(huán)境中精確的平面結(jié)構(gòu)提取算法在三維重建和機(jī)器人導(dǎo)航應(yīng)用中有著重要作用。然而,弱紋理平面的檢測(cè)在計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域中始終面臨著深度估計(jì)不準(zhǔn)確的挑戰(zhàn)。本文對(duì)傳統(tǒng)的雙目立體匹配方法和圖像直線段檢測(cè)方法進(jìn)行了深入研究,并結(jié)合計(jì)算機(jī)視覺(jué)中的兩視圖幾何原理,提出了一個(gè)基于直線的多平面結(jié)構(gòu)擬合算法,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了一套基于平面單應(yīng)的三維重建系統(tǒng)。該系統(tǒng)和方法針對(duì)室內(nèi)弱紋理場(chǎng)景,從雙目圖像對(duì)中提取空間平面3D結(jié)構(gòu)并計(jì)算深度,有效避免了傳統(tǒng)立體匹配方法在弱紋理區(qū)域中尋找對(duì)應(yīng)點(diǎn)產(chǎn)生歧義的問(wèn)題。本文的研究?jī)?nèi)容主要分為初始視差估計(jì)、圖像直線段提取、基于可見(jiàn)性約束的直線段圖模型構(gòu)建、基于直線的多平面結(jié)構(gòu)檢測(cè)以及基于馬爾科夫隨機(jī)場(chǎng)的空間平面區(qū)域分割。（1）初始視差估計(jì)與圖像直線段提取。本文利用對(duì)圖像邊緣區(qū)域較為敏感sobel算子并結(jié)合census方法來(lái)計(jì)算像素點(diǎn)的匹配代價(jià),從而既快速又精確地獲取了邊緣區(qū)域的視差;再采用基于區(qū)域生長(zhǎng)的直線段提取方法獲取了圖像邊緣區(qū)域的直線段,進(jìn)而為平面結(jié)構(gòu)擬合奠定了基礎(chǔ)。（2）基于可見(jiàn)性約束的直線段圖模型構(gòu)建。本文利用Delaunay三角剖分算法,結(jié)合所提出的的可見(jiàn)性約束,創(chuàng)新性地提出了... 

【文章來(lái)源】：北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１根據(jù)兩視圖計(jì)算三維空間點(diǎn)??

將會(huì)丟失一維信息，這維信息所表示的便是深度信息，因此無(wú)法從攝像機(jī)單一的??圖像中利用幾何原理精確地獲取每個(gè)像素點(diǎn)的深度信息。然而如果利用攝像機(jī)通??過(guò)不同視角拍攝到的兩幅或兩幅以上的圖像，即可重新恢復(fù)深度數(shù)據(jù)。如圖１－１，??三維空間點(diǎn)Ｘ到左右兩個(gè)像平面上的投影分別是Ｘ和若僅僅根據(jù)左側(cè)像平面上??的點(diǎn)Ｘ，只能知道三維空間點(diǎn)Ｘ位于射線ＣＣ上，不知道其確定位置；但再結(jié)合另一??幅視圖上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)Ｖ，在根據(jù)兩時(shí)刻相機(jī)之間的旋轉(zhuǎn)和平移ｔ即可通過(guò)三角測(cè)量??計(jì)算出三維空間點(diǎn)Ｘ的準(zhǔn)確位置。??圖１－１根據(jù)兩視圖計(jì)算三維空間點(diǎn)??２??

地與場(chǎng)景進(jìn)行交互。以此設(shè)計(jì)的游戲己經(jīng)逐步在全球各地興起，受到了業(yè)界廣泛??的關(guān)注。另外，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)或虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還能夠輔助電視劇或電影拍攝時(shí)演員的??表演，以及豐富影視作品后期的特效制作。如圖１－３展示了利用２１０６張圖片對(duì)??羅馬斗獸場(chǎng)的三維重建結(jié)果，其內(nèi)包含了?８１９２４２個(gè)三維空間點(diǎn)。??辦翁．．??ｆｒ??－??圖１－３羅馬斗獸場(chǎng)三維重建示意圖［７］??從技術(shù)層面來(lái)說(shuō)，深度計(jì)算與三維重建技術(shù)對(duì)于深入理解環(huán)境的三維信息，??精確計(jì)算物體的形狀結(jié)構(gòu)與攝像的相對(duì)位移有著重要作用，因此是計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)??域不可忽視的重要一環(huán)。在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用方面，如交通、體育、醫(yī)療、文化、娛樂(lè)等??產(chǎn)業(yè)中，深度計(jì)算與三維重建技術(shù)也己經(jīng)發(fā)揮著重要作用。同步定位與地圖繪制、??醫(yī)療三維彩影、虛擬現(xiàn)實(shí)等產(chǎn)品的出現(xiàn)極大地提高了人們的物質(zhì)文化生活水平，??尚有更多的產(chǎn)品處于實(shí)驗(yàn)室構(gòu)想、研發(fā)、測(cè)試階段。深度計(jì)算與三維重建技術(shù)的??深入研宄是科學(xué)界以及業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。??４??


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