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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
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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。
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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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