测控技术与仪器毕业论文范文——基于单幅图像目标物体深度信息提取

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1、基于单幅图像目标物体深度信息提取摘要由单幅二维图像重构出曲面的三维几何形状技术一直是图像领域研究的难点。论文首先回顾了SFS研究所走过的路程，总结了近年来在该领域的研究热点问题。在理解SFS问题本质的基础上，系统地归纳总结了目前国内外现有SFS算法，即最小化方法、演化方法、局部方法和线性化方法。根据这四种算法所采用的不同假设，分析了它们的适用面，并对这四类算法的收敛速度、解的唯一性、解的存在性等方面进行了比较。最后采用MATLAB将重建后物体三维原型进行模拟显示。实验结果表明，利用本文的基于单幅图像的三维原型重建算法可以较好地重建物体的三维原型。该算法在兼顾了精

2、确性和简化算法复杂性的同时，降低了对环境的要求，操作简单，具有广泛的应用前景。关键词单幅图像，明暗恢复形状，三维原型SingleimagebasedonthedepthofobjectinformationextractiontechnologyAbstractItisstillaverydifficultProblemtoreconstruct3Dsurfacegeometryfromongray-levelimageinthefieldofimagetechnology.Atthebeginning,afullysurveyaboutSFSmethodsis

3、given.ThenasystematicSummarizeismadeforallcurrentSFSalgorithminthedomesticandforeign,thesemethodsincludeminimizationapproaches,Propagationapproaches,localapproachesandlinearapproaches,wehaveanalyzedtheirapplicability,andcomparedthemintermsofconvergencerate,uniquenessandexistence.Atla

4、stthisPapersimulate3DPrototypeinMATLAB.Theexperimentresultprovedthatthe3Dprototypereconstructionmethodintroducedinthispapercanbeusedtoreconstructobjects3Dprototype.Thereconstructionbyusingthisalgorithmisaccurate.Thecomplexityofthisalgorithmisnotveryhigh.Itsoperationissimple.Theenviro

5、nmentrequirementisdecreased.ThisalgorithmhasafavorableapplicationProspect.KeywordsMonocularImage,ShapefromShading,3DReconstruction1绪论1.1课题背景一肓以来，恢复图像中物体的三维信息都是机器视觉研究领域中倍受关注的挑战性课题之一，而估计目标物体的景深信息乂是三维重建领域中非常重要的一环。传统的方法多是采用多幅图像来求得三维模型⑴，这些方法中存在多幅图像匹配难等诸多问题，而单幅图像提取深度则不受图像对匹配的约束，无需迭代与匹配，速度快

6、，简洁方便，有利于推广使用。因此对如何从单幅图像中提取目标物体的深度信息技术的研究具有非常重要的理论和实际意义。提取目标物体深度信息可采用散焦成像的方法也可以采用明暗恢复形状的方法（shapefromshading简称SFS）,但是对于散焦成像的方法一般用于两幅或者两幅以上的图像恢复，所以本课题拟用明暗恢复形状的方法（shapefromshading简称SFS）来提取目标图像深度信息。明暗恢复形状（shapefromshading简称SFS）[2]的方法测量速度快，效率高，同时具有非接触测量的优点。SFS方法是计算机视觉领域中的一种重要方法，也是热点研究方向之一

7、。将SFS方法应用在三坐标机上，实现智能化测量，可以提高测量的效率和精度。基于SFS的三维重构方法⑶是一种被动式3D测量方法，即不需要投射受控的主动光源光到扫描对象上。基于SFS的三维模型构造方法所需要的器材只是一个普通的数码相机，通过从不同角度对物体进行拍摄，通过图彖处理提取轮廓信息，再通过空间雕刻获得物体的体积模型，进而重构出逼真的物体三维模型⑷。2明暗恢复形状的方法（shapefromshading简称SFS》研究的目地和意义随着计算机技术的不断发展，利用计算机自动获取图像或目标的三维信息己在社会生产生活的各个方面显示出越来越重要的地位和作用。特别是在一些

8、三维形状或高程信息难以测