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基于图像的可视媒体构建

作 者: 邢静
导 师: 苗振江
学 校: 北京交通大学
专 业: 模式识别与智能系统
关键词: 可视媒体 全景图 SIFT特征点 基于图像的绘制 三维重建 侧影轮廓线 可见外壳 纹理映射
分类号: TP391.41
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 154次
引 用: 1次
阅 读: 论文下载
 

内容摘要


可视媒体是图像、视频、数字几何等的统称。作为虚拟现实技术的重要组成部分,可视媒体在诸多领域有着广泛的应用前景。可视媒体的构建方法主要有几何构建和基于图像的构建两种。其中,基于图像的虚拟现实技术具有设备要求低,能快速实现,效果较好等优点,具有很强的实用价值。结合当前虚拟现实技术的发展现状,本论文主要研究基于图像的可视媒体的重建,包括两方面的内容:可视媒体周边环境的构建和场景内部三维实体模型的重建。对于全景图的制作,本论文采用了基于SIFT特征的拼接算法,将对静态环境拍摄的图片序列进行了无缝拼接;并通过对相邻两幅图片进行加权的方法消除了拼接缝隙,取得了较好的拼接效果。本方法对于拍摄的图片要求较低,对于图片的光照、旋转变化及位移等具有较好的鲁棒性,且计算量小,易于实现。本论文采用基于侧影轮廓线的方法对三维模型进行了重建。纹理是区分具有相同形状不同物体的重要依据,对于三维实体的重建起着举足轻重的作用。本论文根据图像与构成可见外壳三角面片的位置关系,利用OpenGL进行了纹理映射,并取得了较好效果。本论文的研究成果,将对可视媒体构建提供理论和工具支持。论文最后,简单地介绍了本实验室正在开发的可视媒体构建平台,展示了基于全景图和三维实体重建的可视媒体构建平台的应用。根据本论文的研究,基于图像的可视媒体的重建技术,真实感较强,设备简单,成本较低,在构建过程中降低了计算复杂度。

全文目录


致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-8
序  8-9
目录  9-11
1 引言  11-21
  1.1 可视媒体技术简介  11-12
  1.2 可视媒体的建模  12-13
  1.3 基于图像的绘制技术及研究现状  13-18
    1.3.1 国外研究现状  15-17
    1.3.2 国内研究现状  17-18
  1.4 本论文所做工作  18-20
  1.5 本论文结构安排  20-21
2 全景图构建  21-29
  2.1 全景技术简介  21
  2.2 全景图生成基本思想  21-23
  2.3 图像拼接算法  23-29
    2.3.1 基于区域(面积)的图像拼接方法  23-25
    2.3.2 基于特征线段的图像拼接方法  25-27
    2.3.3 基于SIFT特征单应变换的图像拼接算法  27
    2.3.4 一些其他的算法  27-29
3 基于SIFT特征点的图像拼接算法  29-43
  3.1 宽基线特征匹配概述  29-30
  3.2 SIFT特征匹配  30-35
  3.3 直接线性算法求解单应矩阵  35-37
  3.4 去除拼接缝隙  37-39
  3.5 试验结果  39-43
4 基于图像的三维重建  43-51
  4.1 三维建模的研究目标  43-44
  4.2 基于图像的三维建模与绘制简介  44-46
  4.3 基于图像的建模技术  46-51
    4.3.1 基于深度图像序列的建模  47
    4.3.2 基于立体视觉的建模  47-49
    4.3.3 基于侧影轮廓线的体建模  49-51
5 基于侧影轮廓线的三维模型重建  51-75
  5.1 摄像机定标  52-61
    5.1.1 图像坐标系、摄像机坐标系与世界坐标系  53-55
    5.1.2 相机模型  55-61
  5.2 可见外壳的构建  61-75
    5.2.1 提取包围线  62-64
    5.2.2 创建包围盒  64-66
    5.2.3 创建可见外壳  66-69
    5.2.4 纹理映射  69-75
6 基于全景图和三维实体重建的可视媒体构建平台  75-85
  6.1 可视媒体构建平台简介  75-76
  6.2 可视媒体构建平台实验结果  76-79
  6.3 可视媒体构建平台的应用及展望  79-85
7 总结  85-87
参考文献  87-93
附录 A  93-99
作者简历  99-103
学位论文数据集  103

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理(信息加工) > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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