用于立体三维重建的全景图像生成技术研究

《用于立体三维重建的全景图像生成技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代码10459学号或申请号201312131576密级硕士学位论文用于立体三维重建的全景图像生成技术研究作者姓名：郭文松导师姓名：陈继华副教授学科门类：工科专业名称：测试计量技术及仪器培养院系：物理工程学院完成时间：2016年4月学位论文原创佳声明乘人郑重声明：巧呈交的学位论文，独立进行骄究巧取縛，是本人在导师的指导下的成梁，隙文中Ｂ经注明引巧的內容外，本沦文不包含任何其他个人或集体邑銳发表或撰寫过的科硏成果，巧邑在义中茲嚷确方式。对本文的研究作出黨耍贵献的个人和集体标明。本声明約法镶责巧由本人承摇。学位论文作酱；日期；年良月因学位论文使用授权声明本入在导师

2、擔导下完戚的论文没相关的黙务作蔬，知识产权归職郑辨大学。粮据雜少Ｈ大学宵关保醫、使用学位论文的规定，同蠢学校鶴留或向鹽家有关部口或机构送交论文的赏巧件和电子嚴，化许论文被查類和借阅；本人搜权郑拥大学巧抖擁本学搜论文的全部或靡分编入宵关数擢痒迸行检索，可姑采用影印、缩巧或奢其他灣：制乎段保存论文和茫编本学位论文，本人离校活发表、後規学链论文或与该学位论文蟲接相关的学术论文或成萊时。，，第署名单位仍然为郑州乂学保密论文在解密后应遊守此规定学位论文痒者－；啦日期：视！年女月日AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegr

3、eeofMasterResearchonPanoramicImageGenerationTechnologyfor3DReconstructionByWensongGuoSupervisor:Prof.JihuachenMeasuringTechnologyandInstrumentInstituteofPhysicsApril，2016摘要全景图是场景三维可视化的一种高效的表达方法。无论普通相机或全景相机只能采集到场景的局部，为了解决成像设备视角的局限性问题，获取宽视角、高分辨率的全景图，就需要全景图像拼接技术。电子经纬仪是一种高精度的工程测角仪器，它具有测量精度高、易于操作、非接触式测量等

4、优点，且能够实现读数的自动化。将普通数字摄像机固定安装在电子经纬仪的望远镜上构成摄影经纬仪，可实现图像序列的快速准确拼接，且不受相邻图像之间有无有效重叠区域的影响。全景图像能给人营造一种虚拟的三维空间，但不具有可量测性，需要进行三维重建。全景三维重建是利用全景图像序列进行场景的三维重建的方法，是三维重建理论的重要组成部分。它以相对少的全景图像数据覆盖重建场景，可以有效简化重建问题并提高重建效率。本文对基于摄影经纬仪的全景图像拼接和全景三维重建相关理论和方法进行了深入研究，利用摄影经纬仪采集到已知空间方位角度的图像数据，生成360度全景图像，并基于全景图实现了稀疏点云重建。首先，基于空间后方交会

5、法完成摄影经纬仪的系统标定，包括经纬仪标定、初始位置时摄像机标定。校准摄像机相对电子经纬仪中望远镜的固定位姿偏移参数，再由经纬仪的测角功能实现图像序列外方位元素的解算。其次，本文根据摄影经纬仪采集图像序列的特点，采用了球面模型描述全景图的投影关系，并研究了从摄影经纬仪构建球面摄像机模型的方法以及球面全景图像的表达、存储与感兴趣区域浏览的方法。最后，对球面摄像机模型下的两视图几何理论进行了推导。阐述了球面空间前方交会、摄像机相对定向和同名核线的确定等内容，并引入了球面核线误差和重投影误差的估计方法。通过球面几何算法实现了三维场景的稀疏点云重建。关键词：摄影经纬仪图像拼接球面全景图像球面摄像机模型

6、全景三维重建IAbstractPanoramicimageisakindofefficientexpressionmethodfor3Dscenevisualization.Regardlessofthecommoncameraorpanoramiccameracanonlycollectthelocalscene,weneedapanoramicimagemosaictechnologytosolvethelimitationsoftheperspectiveoftheseimagingdeviceandtoobtainapanoramaofwideviewandhighresolution

7、.Theelectronictheodoliteisakindofhigh-precisionanglemeasuringinstrumentandithasalotofadvantages,suchashighaccuracy,easyoperationandnon-contactmeasurementanditcanrealizeautomaticreading.Adigitalcamerac