基于二维灰度图像的规则形体三维重建

对二维灰度图像恢复形体的三维形状问题做了深入研究,提出了一种基于单幅图像,利用几何对称特性进行规则形体重构的方法,即从一幅二维灰度图像中提取规则形体作为研究对象,通过角点检测方法获取其有效特征信息,根据相关特征信息构造对称面或者对称轴,结合形体的几何特性实现规则形体表面的三维重建.实验证明,该方法可以根据形体的二维灰度图像方便有效地重建出其三维形状.     

基于轮廓线的任意形体三维重建

由二维灰度图像恢复形体的三维形状已经成为计算机视觉领域的一个研究热点.对该问题进行了深入的研究,提出了一种基于单幅图像,利用轮廓线进行形体三维重构的方法.该方法从一幅二维灰度图像的断层剖面中使用行扫描线法提取带有孔洞的轮廓线,并且根据一定的准则对其进行分层处理,采用曲率法对各相邻层轮廓线中的分层轮廓线进行匹配,结合最小对角线优化策略完成三角面片拼接,最终实现任意形体表面的三维重建.实验证明,该方法可以根据形体的二维灰度图像方便有效地重建出其三维形状.     

投射光栅的三维形体重建

针对光栅投影三维形体重建过程中,获得的相位存在2π折叠问题,采用格雷编码光栅将视场范围分割为2N个子区域,然后在每个子区域内采用相移法获得-π与π的相位,视场上每个点的相位为编码与相位的结合,依据双目立体视觉理论,就可以计算出每个视场上每个位置的深度信息.     

三维实景重建技术在现场勘查中的运用

犯罪现场是犯罪嫌疑人进行犯罪的场所,是犯罪信息的源泉。由于人为、天气等外界因素干扰,案发现场容易遭到破坏和干扰。在公安机关现场勘查中,重建案件现场发挥越来越重要的作用。现场三维实景重建技术主要利用激光扫描在电脑中形成三维实景图像,所记录的信息具有原始性、全面性、准确性等优点,该文就现场三维实景重建技术的数据(信息)采集、应用方面进行论述。     

基于区域增长的轮廓线提取算法

在网格序列法的基础上提出了一种改进的轮廓线提取算法——基于区域增长的轮廓线提取算法，该算法采用区域增长的方法来加速搜索边界单元，从而避免了搜索所有的网格单元。实验结果表明，本算法明显提高了网格序列法的效率，且得到的轮廓线更有利于三维形体的重建。     

空间立体光滑倒角切削方法

提出了采秀双链表翼边结构表示三维形体的几何信息和拓扑信息，运用ｄｏｏ－Ｓａｂｉｎ的双二次Ｂｅｚｉｅｒ曲面递归生成法及圆弧倒角法，实现空间立体的光滑倒角切削，并给出了运用该方法的得到的实例。     

空间立体光滑倒角切削方法

提出了采用双链表翼边结构表示三维形体的几何信息和拓扑信息，运用ｄｏｏ－Ｓａｂｉｎ的双二次Ｂｅｚｉｅｒ曲面递归生成法及圆弧倒角法，实现空间立体的光滑倒角切削，并给出了运用该方法得到的实例．     

视图特征的曲面重建方法研究

提出了一种基于视图特征的三维形体重建方法,根据分离视图的投影特征定义曲面特征,通过匹配二维视图特征识别曲面类型及参数,从而构造曲面线框图生成B-rep结构形体模型.利用曲面求交法求解三维二次曲面交线及高次曲线,解决了五点法及共轭直径法在求解二次曲线时采样复杂且耗时的问题以及无法通过视图投影获取高次曲线的问题.实验结果和算法分析表明,通过特征获得曲面类型再求交获得高次曲线的这一过程,是恢复二次或高次曲线的行之有效的方法,而且计算效率也有较大提高.     

基于机器学习的三维数字图像虚拟场景重建算法

为使三维数字图像虚拟场景重建可以获得更优质的画面,提出一种基于机器学习的三维数字图像虚拟场景重建算法.首先分析场景的状态信息和呈现指令,得到图像重构的网格模型顶点分布位置,通过局部坐标法近似计算全局图像,校正局部细节,完成三维数字图像的渲染处理;然后以空间和尺度为特征点,在图像上构建窗口检测模板,应用分类器抑制离散特征点,去除冗余特征;最后根据拟合函数法求出平滑后的三维坐标重建三维曲面,将局部二维三角分割并映射到三维空间,实现三维数字图像虚拟场景重建.实验结果表明,该算法收敛速度较快,重建图像细节和边缘轮廓完整,整体效果较好.     

基于二维正投影图三维重建的递归算法

模拟人脑读图中的形体分析法的叠加原理 ,给出三维重建的一种递归算法 .输入初始三视图 ,从中识别出一个简单子块 ,重建这个子块 ,设想从所求形体中切去该子块 ,即将重建过的视图立刻擦除 ,算出剩余形体的三视图 ,并作为新的初始三视图 ,再接受递归算法模块处理 ,如此循环 ,直到投影图信息量为零 .这种算法具有如下特点 :①将自顶向下法和自底向上法有机地结合 ;②在使用自底向上法时仅对三视图作局部计算 ;③使用过的视图信息及时消除 ,避免重复计算 ,效率高 ;④可以解决多解问题 .在使用优先原则时 ,可消去虚伪解 .     

基于二维灰度图像的“非规则形体”三维重建

由二维灰度图像恢复形体的三维形状已经成为计算机视觉领域的一个研究热点,对该问题进行了深入的研究,提出了一种基于单幅图像,利用轮廓线特征点进行非规则形体三维重构的方法;该方法从一幅二维灰度图像中提取非规则形体作为研究对象,通过角点检测方法并结合检测阈值获取每条轮廓线的主次特征点;根据主特征点确定轮廓线间的形状匹配关系完成分段连接,根据次特征点并结合最小对角线优化策略完成三角面片拼接,最终实现非规则形体表面的三维重建;实验证明,该方法可以根据形体的二维灰度图像方便有效的重建出其三维形状。     

直升机电力巡线系统中利用核线约束进行线路三维重建

在基于多角度成像技术的直升机电力巡线系统中,为了完成线路预警需要计算导线与周围物体的相对距离,除需要生成线路走廊所在地区的数字地面模型外,还必须提取三维线路信息.因此,提出了一种利用核线约束对线路中间隔棒进行三维重建的方法,进而可以重建整条电力线的三维信息.现场飞行实验表明,应用所提出的方法可以准确重建电力线路的三维信息,使得系统的物线距离测量达到巡线需要的0.5 m精度要求.     

物体三维断层点云重建的光幕测量方法

针对嵌入式点云显示的复杂性、运算效率低、算法理论少、应用少等问题,提出了一种物体三维断层点云重建方法。该方法通过断层信息和长度信息重建物体的三维点云,通过收集光幕传感器的测量信息得到物体的断层信息,若物体倾斜,则采用几何方法对断层信息进行校正,采用坐标相移将二维断层信息重建为三维点云。开发了基于FPGA的双光幕测量系统,实验结果表明,三维断层点云重建方法可以准确地显示物体的点云轮廓。该算法简单有效,执行效率高,为嵌入式点云应用提供了理论基础。     

组合造型的数学模型和实现方法

本文介绍一种三维仿真系统的数学模型及其实现方法。在模型中采用旋转母线法和双轨迹法生成三维基本形体，然后运用系统的组合作图功能，由基本形体生成复杂的物体。本文给出组合作图的概念，提出了多级树处理方法以及相应的数据结构。此外还讨论了三维仿真模型的纹样处理、光学模型以及消隐算法等。     

基于双目立体视觉的孔洞填充方案研究

主要研究基于双目立体视觉重建三维模型的孔洞填充方案。在重建三维模型过程中,视差图出现的孔洞造成重建模型的深度信息缺失和不连续现象。针对这个问题,提出使用双边滤波器、中值滤波器和形态学处理三者融合的方案。实验结果证明,融合方案有效地实现孔洞填充,进一步解决三维模型深度信息不连续性问题。     

基于显著性物体检测和S-PCG算法的彩色全息显示系统

针对全息三维显示系统图像生成速度慢、重建精度低以及波前调制器件调制性能受限等问题,设计了一种面向真实物体的彩色全息三维实时显示系统.首先,利用深度相机采集真实物体的三维信息;其次,在采集端构建三维显著物体检测模型,采用显著性检测滤除冗余背景信息,获得准确的点云信息;最后,利用分割型点云网格化(segmented point cloud gridding, S-PCG)算法快速生成全息图,完成彩色全息三维实时显示系统的构建.实验结果表明,与传统方法相比,所提方法可有效降低全息系统的计算复杂度,提升采集端实时图像处理速度和重建精度.     

基于点云拼接的植物三维模型重建

针对采用点云配准法对植物三维模型重建的运算时间长、配准精度对参数要求高等问题,提出一种基于点云拼接法的植物三维模型重建算法。首先将转盘水平放置于地面上,利用Kinect获得转盘轴线相对于摄像头的位置信息,将植物放置于转盘上并以60°等间隔旋转转盘并对植物进行6次图像采集;然后将彩色和深度图像数据融合得到植物点云,并对原始点云进行背景去除、离群点去除等操作获得理想的点云;最后将来自6个视角的点云分别绕轴旋转相应的角度,从而将点云拼接到一起。实验证明所提出算法的重建效果与点云配准算法的重建效果相似,并且本文算法的运算时间大为减少,具有较高的工程实用价值。     

基于双目立体视觉的孔洞填充方案研究

主要研究基于双目立体视觉重建三维模型的孔洞填充方案。在重建三维模型过程中,视差图出现的孔洞造成重建模型的深度信息缺失和不连续现象。针对这个问题,提出使用双边滤波器、中值滤波器和形态学处理三者融合的方案。实验结果证明,融合方案有效地实现孔洞填充,进一步解决三维模型深度信息不连续性问题。     

用序列二维轮廓线重建三维形体表面的方法

针对以往重建表面算法的复杂、计算量大以及存在误连而导致走样等不利因素,提出一种基于角度的三角面片联结方法。该方法主要是在面片联结之前对轮廓线上的点按角度进行取舍,不仅减少了要处理的数据点,而且也使三角面片的联结简易化。实验表明,该方法简单易行,重建速度快,计算量小,适合于由序列单轮廓线重建三维表面形体。     

三维图像中物体体素重建的新方法

在三维图像，例如LSCM，CT和MRI图像的处理、识别、可视化和计算机绘图中，三维物体的重建是必不可少的．已有的三维物体重建方法是基于二维物体重建的连通模拟法，因此重建速度慢．为此，我们提出一种新的快速的三维物体体素重建方法．在这种方法中，首先采用边沿跟踪和水平扫描的区域标号法重建三维图像的每个平面中的二维物体切片，然后采用伪OR运算和链接表的叠片法重建三维图像中的三维物体实体．作者首先介绍边沿跟踪和水平扫描方法，然后介绍伪OR运算和链接表，最后给出采用这种方法的实验结果的一个例子。