本文關(guān)鍵詞：快速三維點(diǎn)云重建算法的研究

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【摘要】：三維點(diǎn)云重建是指利用相機(jī)、激光等硬件,直接或間接的獲取相對(duì)于硬件的景深數(shù)據(jù),最終通過(guò)點(diǎn)云拼接等技術(shù),來(lái)恢復(fù)物理場(chǎng)景或者物體模型的三維點(diǎn)云結(jié)構(gòu)。本文提出了一種用單目相機(jī)實(shí)時(shí)地重建三維點(diǎn)云的方法,其中相機(jī)在空間中的位置與朝向的跟蹤,本文用基于單目視覺(jué)的即時(shí)定位與地圖建構(gòu)(MonoSLAM)算法來(lái)解決。本文中基于單目視覺(jué)的SLAM算法主要包括初始化、特征跟蹤、重定位、局部?jī)?yōu)化、深度更新與傳遞以及閉環(huán)優(yōu)化。首先在初始化部分,本文采用的初始優(yōu)化策略,可以使初始時(shí)刻的空間尺度得以固定,并為初始狀態(tài)的深度更新與傳遞提供了技術(shù)保障。在局部圖優(yōu)化模塊,本文使用了一些優(yōu)化策略,來(lái)提高相機(jī)的跟蹤精度并且使得深度更新成為可能。同樣為降低深度更新與傳遞線(xiàn)程的計(jì)算代價(jià),本文還提出了深度更新與傳遞中對(duì)新像素點(diǎn)的深度更新策略,并且為保證深度更新的順利進(jìn)行,本文在進(jìn)行特征跟蹤時(shí)先進(jìn)行了圖像的去畸變操作,另外還著重說(shuō)明了本文中深度更新與傳遞模塊的數(shù)據(jù)交互方式。為了和深度更新與傳遞方法形成實(shí)驗(yàn)對(duì)比,本文對(duì)半全局立體匹配算法(SGM),進(jìn)行了局部修改與代碼實(shí)現(xiàn),并在算法實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中綜合考慮了各種加速技巧,現(xiàn)已將算法的源碼上傳到GitHub。最后,通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)具體地分析了本文算法中的三維點(diǎn)云重建效果、效率以及位姿的定位精度等,最終證實(shí)了本文算法可以實(shí)時(shí)地進(jìn)行半稠密三維點(diǎn)云重建且還具有較高的定位精度。
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TP391.41

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