用于多視圖三維重建的精確標(biāo)定算法研究.pdf

1、近年來,三維重建迅速成長為計(jì)算機(jī)視覺應(yīng)用領(lǐng)域一個(gè)研究熱點(diǎn),大型游戲、影視作品和文物考古等方面都有用到3D模型。而要得到高精度的三維模型,攝像機(jī)標(biāo)定參數(shù)起著至關(guān)重要的作用。即使很小的一點(diǎn)精度提升也可能會給三維重建帶來非?？捎^的效果。
　　本文設(shè)計(jì)了一種全新的方便識別的圓形和環(huán)形標(biāo)定模板,我們的算法能自動匹配模板上的圖像定位點(diǎn)和世界坐標(biāo)點(diǎn),省去使用普通棋盤格有時(shí)需手動提取角點(diǎn)的步驟,在一定程度上提高了標(biāo)定的靈活性。此種模板主要識別和標(biāo)

2、定步驟為:對原始圖像進(jìn)行平滑處理并提取輪廓圖像,用橢圓擬合、圖像校正、曲線擬合與無限接近等方法提取輪廓中心,根據(jù)四點(diǎn)一線、交比等幾何特征獲取滿足要求的中心點(diǎn),四點(diǎn)打包成一組并進(jìn)行相對位置的辨識,相對大小的比較,根據(jù)相對位置及相對大小確定唯一的二進(jìn)制編碼,再利用唯一的二進(jìn)制編碼跟四點(diǎn)之間的相對位置關(guān)系即可與世界坐標(biāo)建立一一對應(yīng)的關(guān)系,最后利用張正友的標(biāo)定方法完成標(biāo)定過程。對于普通的棋盤格標(biāo)定模板,本文采用魯棒性較高的Harris棋盤角點(diǎn)提

3、取算法提供初始點(diǎn),并進(jìn)一步采用Forstner算子迭代求精。Forstner算子點(diǎn)定位精度高,但是因?yàn)槠鋸?fù)雜度也比較高,使用Harris角點(diǎn)提取算法提供初始點(diǎn)之后能大大降低運(yùn)算過程。
　　對于圓形和環(huán)形標(biāo)定模版,本文建立了3DMax模型來模擬整個(gè)標(biāo)定和重建過程,比較了求得的攝像機(jī)外參與真實(shí)值的誤差(因?yàn)?DMax中相機(jī)的位置是可以隨意設(shè)置并已知的),重投影誤差以及Visual Hull效果。實(shí)物數(shù)據(jù)則比較了重投影誤差和Visual