基于序列图像的3d重建算法研究

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1、工学硕士学位论文基于序列图像的3D重建算法研究赵洋洋哈尔滨理工大学2016年3月国内图书分类号：TP391工学硕士学位论文基于序列图像的3D重建算法研究硕士研究生：赵洋洋导师：王爱丽申请学位级别：工学硕士学科、专业：信号与信息处理所在单位：测控技术与通信工程学院答辩日期：2016年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TP391DissertationfortheMasterDegreeinEngineering3DReconstructionAlgorithmBasedonImageSequenceCandidate：ZhaoYangyangSupervisor：

2、WangAiliAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：SignalandInformationProcessingDateofOralExamination：March,2016University：HarbinUniversityofScience&Technology哈尔滨理工大学硕±学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕±学位论文《基于序列图像的３Ｄ重建算法研究》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕±学位期间独立进行研巧工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人己发表

3、或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均己在文中）。。＾［＾明确方式注明本声明的法律结果将完全由本人承担作者签名；日期：年＾月贫日占］＾哈尔滨理工大学硕±学位论文使用授权书《基于序列图像的３Ｄ重建算法研究》是本人在哈尔滨理工大学攻读硕±学位期间在导师指导下完成的硕±学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大。学所有，本论文的研巧内容不得其它单位的名义发表本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部口提交论。文和电子版本，允许论文被查阅和借阅本人授权哈尔滨理工大学可Ｗ采用影、。印缩印或其他复制手段保存论

4、文，可Ｗ公布论文的全部或部分内容本学位论文属于。保密□，在年解密后适用授权书不保密回（请在Ｗ上相应方框内打Ｖ）日期毛＾ｉ作者签名：矣中千；Ｗ年房日导师签名；而日期。。乂年杂＾日哈尔滨理工大学工学硕士学位论文基于序列图像的3D重建算法研究摘要人们通过计算机来实现视觉功能，通常叫做计算机视觉。人们在计算机领域的研究越来越成熟与先进，也使得其在三维世界的领域也是愈加渴求。人们欲通过二维图像来完成对三维世界的认知。而利用序列图像来进行三维重建的技术，其低成本、易操作、重建的三维模型真实感强等特点，已经逐渐在计算机视觉领域成为研究的热点。本文利用序列图像，在其基础上针对两幅

5、图像以及多幅图像在三维重建的领域进行了相关算法的研究与改善。首先本文利用了一种基于改进的2DPCA-SIFT特征匹配算法，针对PCA-SIFT匹配算法数据量大、耗时长的问题。改进的2DPCA-SIFT对梯度向量块进行降维的特征描述方法。该方法相比于PCA-SIFT，可以快速地求解本征空间，降低了计算复杂度，不需要占用更多的存储空间。基于改进2DPCA-SIFT特征匹配算法，这种改进的方法能同时消除图像行、列的相关性，而且该方法比PCA-SIFT算法有更准确的匹配率。实验结果表明，改进的2DPCA-SIFT算法较稳定、精确、快速，重建结果在细节上更加突出，更能恢复三维模型。其次由于改进的2DP

6、CA-SIFT算法只是针对单一背景下物体特征点较明显的模型的三维重建，对于遥感图像等特征不是特别明显的序列图像来说，针对由于遥感图像的特征不明显不规则，并且对于所重建的目标物体的许多细节信息无法恢复，以及利用序列图像稀疏点融合结果和最后纹理信息的恢复也是一个比较不容易解决的问题，因此为了准确的恢复遥感图像的细节特征等信息，本文利用了一种结合了区域增长和CMVS-PMVS稠密匹配算法。实验结果表明，基于区域增长的CMVS-PMVS遥感图像的三维重建算法重建出来的点云足够致密，所重建的目标物体的真实感极强，并且能充分恢复细节特征，说明对遥感图像目标的重建有很强的实用性，并且通过CMVS聚簇算法能

7、够有效减少数据。改进后的算法能够很好的剔除误匹配点，还可以加快重建结果的优化速度。关键词三维重建；2DPCA；区域增长；CMVS；PMVS-I-哈尔滨理工大学工学硕士学位论文3DReconstructionAlgorithmBasedonImageSequenceAbstractPeopleusethecomputertoachievethevisualfunction,usuallycalledcomput