多视角三维建模算法的关键技术研究

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1、硕士学位论文题目:多视角三维建模算法的关键技术研究研究生王帅专业计算机技术指导教师周文晖副教授完成日期2016年3月杭州电子科技大学硕士学位论文多视角三维建模算法的关键技术研究研究生：王帅指导教师：周文晖副教授2016年3月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterResearchonkeytechniquesofmulti-viewthree-dimensionalmodelingalgorithmCa

2、ndidate:WangShuaiSupervisor:Prof.ZhouWenhuiMarch,2016杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。一切相关责任申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担。分论文作者签名：

3、日期：７＾＾中／年月餐日学位论文使用授权说明，即本人完全了解伉如电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定；研究生在校攻读学位期间论文王作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学，允许查阅和借阅论文学校可Ｗ公布论文。学校有权保留送交论文的复印件；，可Ｗ允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文的全部或部分内容。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名：禾日期：诚年＞月ｒ日中指导教师签名

4、：曰期：年月曰巧表嗦扣／反多《杭州电子科技大学硕士学位论文摘要三维重建作为计算机图形学和计算机视觉领域研究的热门重点之一，是一种建立表达客观世界的虚拟现实的关键技术。相对于二维平面图像，三维空间的几何模型能够反应更多的信息，更能直观、全面地被人们所容易了解和接受。近几十年，3D产业的发展日新月异，三维重建技术展现出其广阔的应用前景，涵盖影视娱乐、装备制造业、航空航天、生物医学、国防军事等众多领域。本文采用了多视点云三维重建算法，对物体进行360°图像采集，获取相关相机标定参数，利用重建算法

5、构建物体的三维模型，并对模型进行泊松表面重建、纹理映射、模型分割等关键技术研究。本文的工作主要分为以下几个部分：（1）第一部分是生成多视点云模型。文中采用了基于轮廓的可视化算法，通过对多视角轮廓所形成的视锥求交，以得到包含物体的可视外壳，然后从中提取点云数据进行鲁棒的点云匹配、多视点云的融合与去噪的研究，以得到精确度更进一步的点云模型。（2）第二部分是泊松表面重建。根据点云模型建立泊松方程，逼近模型表面，重建点云信息的三维表面拓扑结构，还原模型的物体表面几何外形。（3）第三部分是纹理映射。采用一

6、种较为简便的纹理映射方法对重建模型进行纹理贴图，首先利用夹角最小获取最优图像像素进行颜色投影匹配，然后针对边界纹理产生的纹理接缝提出了加权插值的方法，实现了纹理边界颜色的自然过渡，得到了更具真实感的彩色模型。（4）第四部分是基于Laplace和K均值聚类的形变模型分割。对于变形不变性的非刚体三维模型，利用拉普拉斯算子，将三维空域中的网格模型转换为高维的拉普拉斯谱域中的标准模型，通过全局点特征嵌入，降低了模型姿态变化对分割结果的影响，在一个适当的空间中，用K均值聚类算法来实现等距不变性的网格模型一

7、致性分割。关键词：可视外壳，多视点云三维重建，泊松表面重建，纹理映射，模型分割I杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTThreedimensionalreconstructionisoneofthekeytechniquesincomputergraphicsandcomputervision.Itisakeytechnologytoestablishthevirtualrealityofexpressingtheobjectiveworld.Comparedwiththe2Dimages

8、,the3Dgeometrymodelcanreflectmoreinformation,moreintuitiveandcomprehensive,itcanbeeasilyunderstoodandacceptedbypeople.Inrecentdecades,therapiddevelopmentof3Dindustry,three-dimensionalreconstructiontechnologytoshowitsbroadapplicationprospects,covering