单相机自由拍摄物体三维重构的分析.pdfVIP

摘 要 三维重构主要研究如何通过物体的二维图像信息获取物体的三维结构 信息，广泛应用在虚拟现实、三维测量、工业检测和模具制造业等方面。通 过单相机拍摄的多幅二维图像来完成物体的三维结构是近几年来三维重构领 域研究的热点和难点。 本课题通过一部专业数码相机、一组编码点、一组非编码点、两把碳纤 维标杆和一把十字标尺来进行物体的拍摄，并用MATLAB软件编写的程序 验证了算法的可行性和正确性。本课题的研究内容主要分为以下几个部分： 首先是编码点和非编码的选择与识别。选择合适的编码点和非编码点会 减少其提取难度并能增加提取准确度和精度。编码点和非编码点的主要作用 分别是确定相机外参数和获取物体表面空间坐标。 其次，利用十字标尺完成对摄像机内参数标定。摄像机标定是三维重构 的基础，其标定精度直接关系到三维重构的精度。 然后，通过摄像机内参数和匹配的编码点二维图像坐标计算三视图的三 焦点张量，进而计算摄像机矩阵和编码点的三维坐标，在此基础之上通过编 码点的三维坐标和二维维坐标依次计算多视图各幅图像摄像机矩阵和相应编 码点三维坐标。 最后，当获得所有相机外参数之后依次计算任意两幅图像的基础矩阵， 对非编码进行匹配，进而计算非编码点的三维空间坐标，并用稀疏光束调整 法(SBA)对摄像机外参数与编码点和非编码点三维坐标进行全局优化。 该论文有图17幅，表7个，参考文献45篇。 关键词：三维重建；摄像机标定；三焦张量；基础矩阵；特征点识别 AbStraCt 3DrecOnstmctlonstudleshowto 3DstmctureinfomlatiOn0f m锄my get 1jromnle2D info衄ation．w11ichis usedinVinual object hage widely real时， 3D detectionandmould 3D meaLsurement，induStrial acertainnumber shooted reconstmction images a c锄eraisa t}n．ough by single hot and of3DT．econstructionfield． spot dimculty 7rhe finished the ect a of paper shootingobj throughdigitalc啪era，a group coded ofuncoded carbon6ber andacross poims，and poims，似o bencllInarking correctnessofme areVerified feaSibili够and yardstick．The algorimm by MATLAB．T11isisdiVidedintothe seVeral following p印er parcs． auld coded anduncoded