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- 发布时间
- 2022-11-22 11:05:58
三维重建的步骤
(1) 图像获取:在进行图像处理之前,先要用摄像机获取三维物体的二维图像。光照条件、相机的几何特性等对后续的图像处理造成很大的影响。
(2)摄像机标定:通过摄像机标定来建立有效的成像模型,求解出摄像机的内外参数,这样就可以结合图像的匹配结果得到空间中的三维点坐标,三维集群建模软件,从而达到进行三维重建的目的。
(3)特征提取:特征主要包括特征点、特征线和区域。大多数情况下都是以特征点为匹配基元,特征点以何种形式提取与用何种匹配策略紧密联系。因此在进行特征点的提取时需要先确定用哪种匹配方法。
3D建模的原理
3D建模的过程实际上是一个三维重建过程,这个过程包括点云数据预处理、分割、三角网格化、网格渲染。
由于激光扫描获取的数据中常常伴有杂点或噪声,影响了后续的处理,因此为了获取完整的模型,需要对点云数据进行一定的预处理,常用的方法有滤波去噪、数据精简、数据插补等。
分割是指将整个点云聚类为多个点云,每个点云对应独立的物体对象。分割算法大体上是先选定一个点,利用kd树计算以该点为中心的球,球内的点都属于该物体,球的半径设为一个阈值,之后遍历该物体的其他点都这么处理,会将点云分割成一个一个的物体。
为了便于后续的网格渲染,需要提前将点云进行三角网格化,采用的算法通常是凸包或凹包算法。
以上几步基本上已经得出了点云的空间拓扑结构,要得到逼真的物体,还需要网格渲染。网格渲染主要为纹理映射,就是将数码相机中的图像望网格上贴。
经过以上几步就完成了整个3D建模。
说三维重建首先要从计算机视觉讲起。计算机视觉包含两个基本方向,物体识别和三维重建。图像识别的突破性进展源自于2012年卷积神经网络(CNN)的兴起。在此之前,计算机视觉的核1心研究方向是三维重建。因为在当时,对于图像的特征提取主要是通过三维重建的方法来定义和实现的。自2012年以来,图像的特征便逐渐由神经网络来自动学习。
三维重建的应用是很广泛的,对于自动驾驶、VR、AR等应用领域应用来讲,三维重建是核1心技术,并且实时三维重建是必然趋势,因为我们生活在三维空间里,必须将虚拟世界恢复到三维,我们才可以和环境进行交互。