基于多视角几何的纹理重建研究

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1、分类号学校代码10590UDC密级深圳大学硕士学位论文基于多视角几何的纹理重建研究学位申请人姓名胡前勇专业名称数学学院（系、所）数学与统计学院指导教师姓名刘则毅教授基于多视角几何的纹理重建研究摘要三维物体有着丰富的表面纹理细节。纹理重建是通过对原物表面纹理的采集，处理和映射，在几何三维模型表面上恢复原物的表面细节。它是真实感三维建模研究的重要领域之一。随着光学三维测量技术和计算机视觉的迅速发展，人们对三维可视化的要求也越来越高。在真实感三维建模过程中，首先需要得到目标物体的三维几何模型，然后再通过纹理映射为其贴上

2、对应的纹理图像。为了消除纹理重叠区域，由于光照变化等因素造成的纹理突变，这就需要借助纹理融合技术将不同视角下的纹理图像进行处理、融合然后映射到几何模型表面，实现纹理色彩的自然、平滑过渡，还原物体的真实感。本文首先介绍了真实感三维建模的一般流程及相关技术，并对纹理映射和纹理融合的基本原理、国内外研究现状作了介绍。然后介绍了多视角几何重建的理论基础，内容主要涉及到摄像机模型、视图的几何关系和三角原理。本文利用光学测量仪器获得的物体的深度数据和纹理图像，结合深度像匹配技术，改进并实现了一种新的纹理重建策略。首先用贪婪算

3、法对边界三角面片进行了调整，使得其总数量尽可能少，从而让在纹理映射中相邻的几何三角面片尽可能来自同一幅纹理图像；对内部三角面片和最佳纹理面片进行映射；最后用基于复合权重的纹理融合对边界三角面片进行处理，最终实现物体表面纹理色彩的平滑过渡，还原物体的真实感。最后用瓷瓶的表面纹理进行重建，进而验证了该算法的有效性。关键词：多视角几何；纹理映射；纹理融合；真实感三维建模ITheResearchonTextureReconstructionBasedonMultiViewGeometryAbstractEvery3Dob

4、jecthasrichtexturedetailsonitssurface.Texturereconstructionisaprocessofacquiring,processingandmappingthetexturedetailssoastoreconstructtheoriginaldetailsonthesurfaceofitscorresponding3Dgeometrymodel.Itisoneoftheimportantfieldsofphotorealisticmodelingresearch.

5、Withtherapiddevelopmentoftheoptical3Dmeasurementtechnologyandcomputervision,peoplehaveahigherrequirementfor3Dvisualization.Tomodelphotorealistic3Dobjects,firstly,weneedtoobtainthe3Dgeometrymodelofthetargetobject,andthenmapthecorrespondingtextureimagestothemod

6、el.Inordertoeliminatethetexturemutationcausedbyfactorssuchasilluminationchangesonthetextureoverlapregions,weneedtoprocessandblendtextureimagesfromdifferentperspectives,andthenmapittothe3Dgeometrymodelbymeansoftextureblendingtechnology.Inthisway,texturecolortr

7、ansitsnaturallyandsmoothly,whichcontributestothephotorealisticimages.Thispaperfirstlyintroducesthegeneralprocessof3Dmodelingandrelatedtechnology,withthetexturemappingandtextureblendingbasicprinciple,researchstatusathomeandabroaddisplayed.Thenthispaperpresents

8、thebasictheoryofmultipleviewgeometryreconstruction,mainlyinvolvingcameramodel,therelationshipsbetweendifferentgeometricimagesandtriangulationprinciple,andsoon.Thenthispaperimprovesandreal