特征对齐与上下文引导的多视图三维重建

针对三维重建对细小特征及边缘区域重建欠佳的问题,提出了一个基于特征对齐与上下文引导的多视图三维重建网络,即AGA-MVSNet。首先,构建了一个特征对齐模块(FA)与特征选择模块(FS),能够将特征金字塔不同层级的特征先对齐之后再进行融合,提高对小尺寸物体和边缘区域的特征提取能力;然后,在代价体正则化中加入了一个上下文引导模块,该模块能够在略微增加运行内存的情况下充分利用周围信息,增强成本体积之间的相关性,提高三维重建的精度与完整度;最后,在DTU数据集上进行了实验,实验结果表明,该方法相比于基准网络CasMVSNet精度提升了2.2%,整体重建质量提升了2.5%。此外,在Tanks and Temples数据集上的表现相较一些已知的方法也十分优异,且在BlendedMVS数据集上也生成了不错的点云效果。

基于学习的兰州玉佛寺多视图三维重建方法研究

针对人工建模视觉方法存在的精度较差,重建细节缺失且效率较低等缺陷,提出一种利用基于学习的MVS网络模型对兰州玉佛寺建筑构件及其相关文物进行高精度三维重建的方法。经实验证明,由该方法获得的重建模型在精确度、完整度及整体性等方面相较于其他一些方法,均具有明显优势。此外,建立兰州玉佛寺高清图像数据集,用于特征提取、相机标定及三维重建等视觉方法研究,而且对于研究和保护当地文物文化遗产具有重要意义。

一种基于场景图分割的混合式多视图三维重建方法

针对大范围三维重建,重建效率较低和重建稳定性、精度差等问题,提出了一种基于场景图分割的大范围混合式多视图三维重建方法.该方法首先使用多层次加权核K均值算法进行场景图分割;然后,分别对每个子场景图进行混合式重建,生成对应的子模型,通过场景图分割、混合式重建和局部优化等方法提高重建效率、降低计算资源消耗,并综合采用强化的最佳影像选择标准、稳健的三角测量方法和迭代优化等策略,提高重建精度和稳健性;最后,对所有子模型进行合并,完成大范围三维重建.分别使用互联网收集数据和无人机航拍数据进行了验证,并与1DSFM、HSFM算法在计算精度和计算效率等方面进行了比较.实验结果表明,本文算法大大提高了计算效率、计算精度,能充分保证重建模型的完整性,并具备单机大范围场景三维重建能力.

基于多视图三维重建方法在实验室系统中的应用研究

针对愈渐复杂的实验室系统,采用基于多视图的三维重建方法,实现对实验室系统中设备的结构重建。通过尺度不变特征变换(SIFT)匹配算法进行特征提取和匹配,并利用随机抽样一致性算法(RANSAC)和交叉过滤法降低误匹配率;通过多视图聚簇/基于面片的三维多视角立体视觉算法(CMVS/PMVS)获取稠密点云;利用PCL泊松曲面重构算法将稠密点云生成多边形网格,得到最终的重建图像。采用真实的实验室设备进行了验证和测试,实验结果表明,该方法可以有效快速地进行实验室设备的三维重建。

多视图立体三维重建中的孔洞修复算法

为了解决多视图立体三维重建算法不能很好地处理弱纹理或无纹理及高光区域的重建问题,提出一种基于可见外壳与多视图三维点云有机融合的多视图立体三维重建孔洞修复算法.该算法以可见外壳及多视图三维点云为输入,首先提取出可见外壳内满足点云稀疏度约束的叶节点,然后利用可见外壳法向量射线约束去除包裹在三维点云外层的叶节点,最后通过加入三维点云曲面曲率约束来消除点云中凹陷区域的影响.实验结果表明,文中算法有效地解决了物体缺乏纹理区域表面的孔洞修复问题,使得最终生成的三维网格模型完整和平滑,具有参数可调、易于实现的特点,对于不同的模型都具有非常好的鲁棒性.

改进ASIFT算法的PMVS三维重建

基于多视图的三维重建的特征点检测与匹配能力较差,通常使用的Harris、SIFT算法所能检测和匹配的特征点较少,误匹配的特征点数量较多。因此,提出了基于Bicular算法的自适应尺度优化结合Harris算法改进Asift算法,将改进算法BH-Asift(Bicular Harris-Asift)运用到基于PMVS的多视图三维重建系统中,改进后的算法特征点检测与匹配能力较强,生成的最终三维模型更加真实。

岩矿石标本三维建模技术及其教学资源库建设

岩矿石标本鉴定是地质类专业学生的必备地质基本技能。中国地质大学(武汉)资源学院拥有丰富的岩矿石教学标本,但相对又是珍稀的,不能满足越来越多的地球科学专业学生个性化学习需求。矿产资源形成与勘查开发虚拟仿真实验教学中心开展了岩矿石标本三维模型教学资源库建设工作。介绍了岩矿石标本三维模型教学资源库建设意义,研究了岩矿石多视图图像三维重建技术和资源建库优化流程,结合游戏化积件与课件开发,建设了岩矿石标本三维模型资源库。对增强地学实习信息化水平具有重要作用。

一种改进的表面重建算法及其并行化研究

对于泊松三维表面重建中估算指示函数出现误差的情况,引入屏蔽因子并使用线性插值的方法纠正误差。该方法在等值面提取时使用的索引表查找法存在二义性的问题,需使用渐近线方法来解决。改进算法需要较大的存储空间来存储顶点信息和法向量以及较长的时间来运算,因而引入了CUDA架构的并行化计算来提高运行效率。

多目视觉测量系统的光束法平差改进

为了消除三维扫描测量机器人系统中工业机器人定位误差对测量结果的不利影响,搭建了多目视觉测量系统对三维扫描测头进行空间同步定位。由于系统中相机与标志点之间的距离变化较大,标志点重投影误差难以评价空间定位误差,另外受相机标定精度影响,光束法平差对三维坐标修正不明显。为解决上述问题,本文改进了光束法平差,在传统光束法平差的误差方程中引入摄影比例尺,再将整体参数的优化分为两步,先修正相机内、外参数,再修正被测点三维坐标,以提升系统的三维重建精度。实验结果表明,在对一维基准尺长度的测量实验中,测量结果与参考值之间的偏差小于0.300 mm,标准差不大于0.110 mm,满足三维扫描测量机器人系统的应用需求。