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在计算机视觉领域,根据物体的侧影轮廓来恢复其三维形状是一种日趋流行的技术。在特定可控的环境下,物体的侧影轮廓可以很容易从其图像中提取出来,如果摄像机的位姿和内参数是已知的,那么利用多个视点下物体的侧影轮廓就可以近似估计出该物体的可见外壳。这个估计出的可见外壳与物体的三维形状是很接近的。这种技术被广泛应用于三维多媒体创作等领域。 若要完成物体的三维重建,就要确定其表面某点的空间坐标与它对应的图像中点之间的几何关系,这种对应关系是由所选摄像机的几何性质决定的,这些几何性质就是摄像机的内参数,所以对摄像机内参数的标定是完成三维物体重建的关键步骤。 本文利用两个平面镜来获得一个物体在不同视点下的五个视图。通过分析这五个视图间的几何关系提出了两种标定折反射摄像机的方法,并进行了仿真实验和真实实验,最后根据提取出的物体的五个侧影轮廓恢复出了物体的三维形状。 实验结果表明,本文提出的标定方法简单易行。研究的主要内容如下: (1)分析物体的五个侧影轮廓中两组对应点间的特殊关系,求得四个极点坐标,利用拉盖尔定理,求得圆环点像的坐标,进而求解摄像机内参数。 (2)综合分析物体的五个侧影轮廓线之间的极几何关系与对应点的特殊位置关系,利用二次曲线与消失线的交点,求得圆环点像的坐标,经分解求取摄像机内参数。 (3)进行模拟数据实验和真实实验,以验证本文所提方法的可行性与有效性。 (4)利用所提取的物体五个侧影轮廓重建其三维形状。