计算机视觉三维重建若干技术的思考

2017-12-28李伊涵湖南省长沙市南雅中学

数码世界 2017年12期

关键词：视点三维重建纹理

李伊涵湖南省长沙市南雅中学

计算机视觉三维重建若干技术的思考

李伊涵湖南省长沙市南雅中学

计算机视觉技术是近些年研究的热点之一。原因在于，计算机视觉技术在众多领域中具有非常大的应用价值。而三维重建技术是计算机视觉技术中一个重要的组成部分。因此，本文主要就计算机视觉技术与三维重建技术的特点、三维重建技术的应用进行研究与分析。

计算机视觉技术三维重建技术特点应用

基于三维重建技术的重要性及其在无人机、无人驾驶汽车等产业有广泛应用，并产生了重要的影响与价值，而普通高中生对此技术了解甚少的现状。本文重点介绍了其三大特点：可将二维图像转化为三维；可使机器产生自主观察、适应环境的能力；可提高画质并采取信息匹配。并分析论述了其双视点、多视点方面的应用，提高三维重建技术应用的质量与效率。

1 计算机视觉技术与三维重建技术的特点

计算机视觉技术在近些年中获得了非常大的进步与发展，对于各个领域的贡献也越来越大。而随着社会的发展，众多的学科也在计算机视觉技术中进行了应用，使得计算机视觉技术具有了非常大的应用价值与无限的市场空间。计算机视觉技术进行应用的主要特点是使得计算机通过对二维图像的处理拥有三维图像的认知，可以使计算机视觉技术最终像人一样可以对周边的世界环境进行观察，形成自主适应环境的能力。而三维重建技术可以通过对于摄像机的标定、进行科学的图像信息的提取与匹配、对于多幅的图像进行三维重建最终提高图像的质量，增强计算机视觉技术的应用效果。

2 三维重建技术的应用

本文介绍的三维重建技术应用主要通过对于多幅图像的三维重建方式来完成的，重点对于多幅图像的初始化结构与运动、多视点的三维重建来进行，希望对于三维重建技术有比较深刻的分析。

2.1 多幅图像初始化结构与运动

我们进行多幅图像的初始化结构与运动需要寻找出两个合适的视点来完成有关工作，建立起具有原始特点的三维模型，进行两种图像特征点的匹配。具体来讲，第一，应用两幅图像共同组成一个具有重建特点的参考坐标系，使得一台摄像机的位置进行固定，另一台摄像机可以根据旋转的矩形进行向量的平移，从而得出相对的投影矩阵，同时需要保障两幅图像中摄像机内部参数具有一致性。第二，我们结合两幅图像中的两个对应点以及摄像机投影矩阵的位置完全可以计算出三维空间的坐标，再应用三角原理使得反投射线与摄像机之间的机线构成一个完整的三角形，最终可以使得摄像机投影矩阵的应用具有科学性。

2.2 多幅图像多视点的三维重建

多视点的三维重建是在双视点的基础上进行的一种应用方式，可以使得我们对于图像的位置、清晰度进行更好的把握，有利于分析质量与水平的提升。具体来讲，第一，确定摄像机的投影矩阵，把投影坐标的位置进行准确获得，寻找出更多的匹配点，使得我们应用计算机视觉技术与三维重建技术可以进行更多匹配点的获得，使得多视点的三维重建的投影坐标可以与其它图像中的投影坐标非常接近，有利于优化三维重建的结构。第二，在整个的图像中陆续会出现一些新的特征以及重建点，我们需要制定出一些行之有效的方法避免因为失误匹配导致图像异常情况的出现而影响到图像的质量与水平。第三，我们需要应用多种的方式进行三维重建纹理的融合，使得摄像机中图像的颜色、结构、形态、位置更加的清晰，有利于这种技术在未来具有巨大的市场价值，可以为我国经济的发展与社会的进步做出更大的贡献。比如：调整摄像机拍摄图像的角度与位置，应用外推法进行图像纹理的融合，使得其在全局中具有最优的纹理色彩。同时，应用图像分割的方式也是进行物体表面分割的一种方式，使得图像纹理的接缝被消除，使得在计算机上具有三维真实感的模式得以重建[3]。第四，我们需要充分的应用复合权重的方式对于计算机中图像纹理的颜色等进行重新的调整，使得其图像的纹理颜色进行平滑过渡，使得我们对于具有真实感的三维模型进行科学的重建。比如：我们以应用计算机视觉技术中的三维重建技术对于兵马俑的图像分析来举例子进行说明。通过应用这种方式，我们可以在计算机上对于兵马俑的图像进行更加清晰的观察，有利于对其进行更加科学、客观的研究与分析。比如：应用三维重建技术对于兵马俑的图像来分析，可以清楚感知兵马俑的颜色、轮廓、结构、高度、大小、具体位置等等，有利于我们对其图像进行更加明确的分析与观察。