基于图像匹配-点云融合的建筑物立面三维重建

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1、第35卷第10期计算机学报v01．35No．102012年10月CHlNESEJOURNALoFCOMPUTERSOct．2012基于图像匹配-点云融合的建筑物立面三维重建王俊”朱利”1’(西安交通大学电子与信息工程学院西安710049)2’(西安交通大学软件学院西安710049)摘要随着计算机技术的快速发展，基于图像的建筑物三维重建逐渐成为计算机图形学和计算机视觉领域的研究热点之一．由于建筑物图像背景复杂、序列长且杂乱无序，现有的三维重建算法存在耗时长、局部几何细节重建效果差的问题。文中针对这些不足提出了一种基于图像匹配实现点云融合的建筑物立砸三维重建算法．首

2、先寻找新添加的建筑物局部图像在原始图像集中的匹配图像，组成规模较小的图像集并重建出局部点云模型，然后通过匹配不同点云模型在同一幅图像上的投影点，找到点云模型之间的一致对应点集，接着求解点云集合之间的最佳对齐变换，实现整体和局部点云模型的融合，最终生成建筑物立面完整的三维模型．实验表明，采用文中算法进行三维重建，可以有效地减少重建时间，提高重建精度．关键词SIFT流；图像匹配；点云融合；三维重建中图法分类号TP391DOI号：10．3724／SP．J．1016．2012．020723DBuildingFacadeReconstructionBasedonImage

3、Matching-PointCloudFusingWANGJunl’ZHULi2’”(SchoolofElectronicandInformationEngineering，xitanJiaotongUniversity，xi7an2’(So力ZCglreEngineeringSchool，XilanJiaotongUniversity，xi’an710049)AbstractWiththerapiddevelopmentofcomputertechnology，image—based3Dbuildingrecon—structionhasbecomeahott

4、opicinthefieldsofcomputergraphicsandcomputerstereovision．Becausethebackgroundsofbuildingimagesaretypicallycomplicated，andthesequenceisverylonganddisorderly，existing3Dreconstructionalgorithmswilltakealotoftimetoobtainthe3Dmodel，andpossiblygetpoorresultsinthelocalareas．Thispaperpropose

5、sanovel3Dbuildingfacadereconstructionalgorithmbasedonimagematchingandpointcloudfusingtoaddressthoseproblems．Firstly，wefindthebestmatchingimagesintheadditionalnewimageset．Secondly，wegetthe2Dprojectionpointsofthe3Dpointcloudonthesameimage．The3Dpointscorre—spondingtothesame2Dprojectionp

6、ointsarecollectedfor3Dpointcloudfusing．Thirdly，basedonthederived3Dcorrespondingpoints，wecomputethebestalignmenttransformationbetweenthepointsetssuchthattheycanmatchwitheachotherwithminimumerror．Finally，wemergethetwopointcloudswiththecomputedbesttransformationtogetthecompletebuildingf

7、academodel。Experimentsshowthatourmethodcantakemuchlesstimetoreconstructthebuildingfa—cade，andimprovetheprecisionaswell．KeywordsSIFTflow；imagematching；pointcloudfusing；3Dreconstruction收稿日期：2012-0630；最终修改稿收到日期：2012—08—21．本课题得到国家“九七三”重点基础研究发展规划项目基金(2010CB327902)资助．王俊，男，1987年生，硕士，主要研究方向为

8、图像与视频处理、计算机图