基于直線的室內(nèi)場景框架重建研究.pdf

1、人類的視覺系統(tǒng)可以讓我們很容易地辨別出場景中的物體并準(zhǔn)確地指出其在三維世界中的位置。如何讓計算機(jī)具備這樣的能力在實際應(yīng)用當(dāng)中有著至關(guān)重要的地位，對場景的三維建模是為實現(xiàn)此目標(biāo)所進(jìn)行的眾多任務(wù)之一，因此一直都是計算機(jī)視覺領(lǐng)域的重要研究課題，其中對室內(nèi)場景的三維建模在室內(nèi)機(jī)器人導(dǎo)航、室內(nèi)監(jiān)控等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值。目前，眾多學(xué)者已經(jīng)開始對室內(nèi)場景的三維建模進(jìn)行研究，但由于室內(nèi)場景內(nèi)普遍存在物體之間的相互遮擋以及較為明顯的光照變化，加之通常

2、情況下難以預(yù)知攝像機(jī)的參數(shù)，使得傳統(tǒng)的算法很難通過單幅圖像對室內(nèi)場景進(jìn)行重建。因此本文針對未標(biāo)定的單幅室內(nèi)場景圖像提出了一種基于直線信息來重建室內(nèi)場景主要框架結(jié)構(gòu)的方法，相比于傳統(tǒng)的方法，具有快速方便的優(yōu)點(diǎn)和更強(qiáng)的實用性。本文的主要研究內(nèi)容和貢獻(xiàn)如下：
　?。?）本文提出了一種針對單視未標(biāo)定圖像的正交滅點(diǎn)檢測方法。該方法充分利用了大多數(shù)場景都滿足的“曼哈頓特性”，即場景內(nèi)的大部分平面都分布在三個相互正交的方向上，基于投票機(jī)制和滅點(diǎn)

3、的二維信息與三維信息之間的交互關(guān)系逐次得到曼哈頓方向的正交滅點(diǎn)，擺脫了傳統(tǒng)方法求取正交滅點(diǎn)時對攝像機(jī)參數(shù)的依賴，同時約束了直線檢測結(jié)果的誤差、直線的長度以及候選滅點(diǎn)與約束直線之間的位置關(guān)系對滅點(diǎn)檢測精度造成的影響。實驗結(jié)果表明：本文提出的正交滅點(diǎn)檢測方法在室內(nèi)場景下可以得到更加精確的檢測結(jié)果。
　?。?）本文通過分析直線的性質(zhì)提出了一種基于直線優(yōu)化的室內(nèi)場景框架重建方法。該方法首先針對因遮擋、光照變化所導(dǎo)致的長直線斷裂及關(guān)鍵直線丟