用于立體三維重建的全景圖像生成技術研究.pdf

1、全景圖是場景三維可視化的一種高效的表達方法。無論普通相機或全景相機只能采集到場景的局部，為了解決成像設備視角的局限性問題，獲取寬視角、高分辨率的全景圖，就需要全景圖像拼接技術。電子經緯儀是一種高精度的工程測角儀器，它具有測量精度高、易于操作、非接觸式測量等優(yōu)點，且能夠實現(xiàn)讀數(shù)的自動化。將普通數(shù)字攝像機固定安裝在電子經緯儀的望遠鏡上構成攝影經緯儀，可實現(xiàn)圖像序列的快速準確拼接，且不受相鄰圖像之間有無有效重疊區(qū)域的影響。全景圖像能給人營造一

2、種虛擬的三維空間，但不具有可量測性，需要進行三維重建。全景三維重建是利用全景圖像序列進行場景的三維重建的方法，是三維重建理論的重要組成部分。它以相對少的全景圖像數(shù)據覆蓋重建場景，可以有效簡化重建問題并提高重建效率。
　　本文對基于攝影經緯儀的全景圖像拼接和全景三維重建相關理論和方法進行了深入研究，利用攝影經緯儀采集到已知空間方位角度的圖像數(shù)據，生成360度全景圖像，并基于全景圖實現(xiàn)了稀疏點云重建。
　　首先，基于空間后方交會

3、法完成攝影經緯儀的系統(tǒng)標定，包括經緯儀標定、初始位置時攝像機標定。校準攝像機相對電子經緯儀中望遠鏡的固定位姿偏移參數(shù)，再由經緯儀的測角功能實現(xiàn)圖像序列外方位元素的解算。
　　其次，本文根據攝影經緯儀采集圖像序列的特點，采用了球面模型描述全景圖的投影關系，并研究了從攝影經緯儀構建球面攝像機模型的方法以及球面全景圖像的表達、存儲與感興趣區(qū)域瀏覽的方法。
　　最后，對球面攝像機模型下的兩視圖幾何理論進行了推導。闡述了球面空間前方交