气势恢宏的秦始皇兵马俑,是中国古代人民智慧的典型结晶,凝聚了对应历史时期的战争文化与工艺水平,散发着震撼人心的艺术魅力,不得不让人们深入探索中国古代造型艺术。历经数十年考古发掘、保护研究,以及伴随着计算机视觉研究的不断发展,对兵马俑的保护方法逐渐趋于数字化。本文主要针对多角度兵马俑图像的三维重建方法进行了研究,研究内容包括:(1)针对兵马俑图像三维重建时特征误匹配率较高、效率较低的问题,提出了一种多角度兵马俑图像特征分区与匹配方案。实验结果表明,在兵马俑图像特征检测及匹配中该方案的正确匹配率可以达到96.8%,而且在尺度、光照、角度发生变换时具有较好的鲁棒性。在兵马俑的三维重建中具有很高的使用价值。(2)在(1)研究基础上采用改进的从运动中恢复结构(Structure From Motion简称SFM)方法对多角度兵马俑图像进行了三维重建。主要实现方法为将提出的分区特征检测与匹配方法用在了SFM方法中,相较于未改进的SFM,本文得到的兵马俑稀疏点云数目增多,模型较为完善。(3)鉴于得到的稀疏兵马俑点云与实际兵马俑相差过大,难以表达出兵马俑的三维信息,本文在(2)的研究基础上采用了基于面片的多视图三维重建(Patched-based Multi-View Stereo简称PMVS)方法,得到了仿真度较高且带有颜色的兵马俑稠密点云。实验结果表明,与未改进的SFM方法相比,本文方法得到的兵马俑重建模型精度较高,可以更真实的表达出兵马俑的三维信息。(4)基于以上研究本文设计并实现了一个多角度兵马俑三维重建系统。该系统主要功能包括兵马俑图像特征提取、特征分区匹配、稀疏重建、稠密重建功能。该系统能够有效的重建出兵马俑的三维模型,进一步验证了本文方法的有效性。