平面单应算法在视图插补中的应用研究

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1、安徽大学硕士学位论文平面单应算法在视图插补中的应用研究姓名：周菊申请学位级别：硕士专业：电路与系统指导教师：韦穗2003.6.1摘要f计算机图形学通常采用平面多边形模型来描述三维景物，在绘制时用射影变换技术把三维景物投射到特定视点下的平面图像。这种技术难以生成复杂的自然景物模型以及相应的多视点下的具有真实感的图像。而近年来发展起来的建立在计算机视觉多视图几何理论基础之上的基于图像的绘制技术不必依赖场景的几何模型就可以生成真实感较强的多视点下的图像，本论文主要从计算机视觉的，多视图几何理论出发，研究基于图像的特别是平面景物图像的多视图插补和

2、显示的理论、算法及其应用问题。主要研究内容如下。／论文首先介绍了与本论文工作相关的多视图几何的一些基本理论，(如齐次坐标，射影几何，摄像机针孔模型，两视图几何等；在讨论两视图几何时着重对对极几何和基本矩阵进行介绍，并且介绍了基本矩阵的两种算法：归一化的八点算法和六点算法初步说明平面单应在计算中的作用)然后重点介绍了平面单应的基本理论，详细讨论了单应矩阵的各种算法，如给定F和图像对应时平面诱导的单应算法、点对应算法、利用两幅图像之间的单应关系作为约束的算法。以及直线对应算法。最后，论文将平面单应算法应用到～个实时视图插补系统。这个应用系统综

3、合集成了计算机视觉以及图像处理的理论和本论文的工作，由于采用了平面单应算法，使得在保证插补图像满足透视性，图像的质量和图像真实性的条件下，达到了实时插补和实时显示的目的。系统软件设计合理，操作简便，适用性强，可广泛应用于网上购物，虚拟现实等一系列应用领域。(综上所述，基于图像的特别是平面景物图像的多视图插补和显示的理论、算法及其应用问题对于计算机图形学和计算机视觉的建模和绘制研究与应用都具有开拓性意义。对于图像处理、虚拟现实等多个领域的研究都有一定的推动作用。格关键词：多视图几何，平面单应，视图插补，ABSTRACTltiswellkno

4、wnthatComputerGraphicsalwaysdescribe3Dsceneswithplanarpolygonmodels，whenrendering，withthetechniquesofprojectivetransformation，3Dobjectsprojecttoplaneimagesundercertainviewpoints．Forverycomplexscenes，wecannotobtainrealisticimagesbyusingtraditionalgeometricalmodelingtechniq

5、uesofcomputergraphics．Butwecanobtainrealisticimagesbyusingmultipleviewgeometrytheoryincomputervisiontoconstructmt试elbasedonimages．Thisthesisconcentrateontheresearchofthetechniquesandalgorithmsofviewinterpolationanddisplayofplanarscenesbasedonimages，accordingtotheprojectiv

6、egeometryframeworkincomputervision．Themaincontentsarefollows：Inthisthesis，wefirstintroducesomebasictheoriesofmultipleviewgeometry，such鹋homogeneouscoordinates，projectivegeometry，pinholecameramodel，two-viewgeometryetc．Whentalkingabouttwo-viewgeometry，wespeciallydiscusstheEp

7、ipularGeometryandFundamentalMaUix，andproposedtwokindsofalgorithmsoffundamentalmatrix：Thenormalized8-pointalgorithmand6-pointalgorithm，whichplayanimportantroleinplanehomography．Second，weintroducethebasictheoriesofplanehomography，discusssomekindsofalgorithmsofthecomputation

8、ofhomographymatrix，suchaaplaneinducedbomogfaphieswithgivenFandimagecorrespondences，thehomography