基于图像序列的三维重建方法分析-计算数学专业论文.docx

I I 摘 要 三维重建这一理论始于计算机视觉领域，随着计算机技术和视觉理论的不断 成熟与完善，参与其中研究的学者越来越多。本文主要研究的是基于图像序列的 三维重建技术，是三维重建的一个分支研究。三维重建的定义可以简单理解为从 摄像机拍摄的图像中寻找出三维世界的相关信息，并通过一定的技术手段，最终 得到三维信息，虽然三维重建这一技术，它在技术上的要求大，重建精度有待提 高，但是因为它有许多的优势，如，研发费用不高，环境要求不高和研发出来的 软件应用方便等原因，所以在虚拟三维世界、无损检测、智能机器人、地理三维 信息测量等领域已经有了一定的实际应用。三维重建这一领域的研究方向很多， 本文对图像序列这一方向展开了一定的研究，研究中主要完成的工作及研究成果 如下： 1.研究期间，阅读有关基于图像序列三维重建及三维重建的文献，其中一部分 是国内的，一部分是国外的。在此基础上，通过自己的大致总结，论述了图像序 列三维重建的国内外研究现状。 2.详细阐述了基于图像序列三维重建的一些基础知识，包括：立体视觉、视差 图与深度图、摄像机坐标系、世界坐标系、图像坐标系、针孔模型、标定的相关 基础知识等。 3.在研究了众多的角点检测的算法的基础上，提出了一种基于方差的曲率角点 检测方法。该方法在对图像序列进行用曲率方法角点提取同时考虑检测点周围一 定区域边缘上点的方差信息，从而提高了角点提取的准度和精确度。 4. 在研究了众多的三维数据估计的算法的基础上，提出了一种基于匹配相似 度的最小二乘法三维重建方法。该方法在进行用最小二乘法进行角点提取同时匹 配相似度信息，最终从而获取更加准确的三维数据。 5. 对基于图像序列的三维重建进行了初步的系统设计，分析了工作流程和模 块功能，并设计出一个基于图像序列三维重建的系统，然后通过两组实验对本文 方法的效果进行了验证。 关键字：三维重建，图像序列，曲率，角点检测，匹配相似度。 II II Abstract 3D reconstruction’s theory began in the field of computer vision. As the development of computer technology and visual theory, more and more researchers join in. This paper mainly studies the 3D reconstruction based on image sequence. It’s a branch of the study of 3D reconstruction. 3D reconstruction can be simply considered as following. Firstly obtaining the 3D information from image, finally through the certain technology, get the 3D information. Although the technology’s accuracy is not high, and the technology is difficult, it has many advantages, like research and development cost is not high, environmental requirements is not high, the software apply is convenience. So It have certain practical applications for virtual reality, NDT, intelligent robot and geographic three-dimensional information measurement. There are many branches in 3D reconstruction, this article study the branch by image sequence. The main work and research result in the study are as follows: During the study period, reading literature about 3D reconstruction and about 3D reconstruction based on image sequences. One part is domestic and a part is abroad. As this basis and summar