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基于图像的古建筑物虚拟复原关键技术研究

作　者: 张扬
导　师: 刘艳
学　校: 天津大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 古建筑物 虚拟复原系统 IBMR技术 全景图 图像拼接 图像融合
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


古建筑物的虚拟复原在保护和研究古代建筑文化遗产领域中,已经越来越被人们重视。在各项虚拟复原相关技术中,利用基于图像的建模与绘制(IBMR)技术建立具有真实感的虚拟环境是当前的研究热点,它通过对照片的拼接融合以及三维重建过程来代替基于实景测量数据的三维几何模型的建模和渲染,部分地解决了对已经出现损毁甚至已经不存在的古建筑物进行测量的困难,是实现古建筑物虚拟复原的一种高效率的方法。本文主要研究基于图像的绘制技术。通过对各种拼接算法的比较,实现了基于特征点的图像拼接算法,并通过实验对此算法的不足进行了分析。其次,在拼接算法的基础上,本文还对各种图像融合算法进行了比对,选择并实现了亮度拟合算法,弥补了拼接算法中由于光照产生的颜色差异,从而实现了一个基本的全景图缝合算法。此外,本文设计了古建筑物虚拟复原解决方案,并在此基础上进行了基于图像的古建筑物复原系统的研发工作。该系统包含两个主要功能——全景图拼接和三维重建,采用MFC和Matlab混和编程的开发手段,实现了基于图像信息恢复古建筑物风貌的基本途径。

全文目录


中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章 绪论  7-11
  1.1 课题研究背景  7
  1.2 IBMR 技术简介  7-9
  1.3 本文主要工作  9
  1.4 本文结构安排  9-11
第二章 相关理论研究  11-19
  2.1 国内外在古建筑物虚拟复原领域研究发展现状  11-13
  2.2 基于图像的绘制技术  13-14
  2.3 全景图技术  14-19
    2.3.1 全景图概述  14-15
    2.3.2 全景图的制作流程  15-16
    2.3.3 柱面投影技术  16-19
第三章 图像拼接算法的研究  19-27
  3.1 各种拼接算法的比较  19-20
  3.2 基于特征点的图像拼接算法的描述  20-21
  3.3 拼接算法的实现  21-25
  3.4 实验结果及分析  25-27
第四章 图像融合算法的研究  27-34
  4.1 常用融合算法的比较  27-28
  4.2 颜色亮度拟合算法的理论基础  28-29
  4.3 融合算法的实现  29-32
  4.4 实验结果及分析  32-34
第五章 基于图像的古建筑物虚拟复原系统的设计与实现  34-46
  5.1 古建筑物虚拟复原的总体解决方案设计  34-35
  5.2 基于图像的古建筑物虚拟复原系统的概要设计  35-37
    5.2.1 设计环境  35-36
    5.2.2 系统总体架构  36
    5.2.3 系统主要模块划分  36
    5.2.4 系统流程设计  36-37
  5.3 基于图像的古建筑物虚拟复原系统的详细设计  37-40
    5.3.1 图像拼接模块的实现  37-39
    5.3.2 图像融合模块的实现  39-40
  5.4 Visual C++与Matlab 混合编程  40-43
    5.4.1 Visual C++与Matlab 的接口方式  40-41
    5.4.2 VC++前台交互程序与Matlab 生成的算法动态链接库的对接  41-43
  5.5 基于图像的古建筑物虚拟复原系统的界面介绍  43-46
第六章 总结与展望  46-47
参考文献  47-49
致谢  49

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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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