王爱敏[1]2000年在《距离图象的对准和集成方法的研究》文中进行了进一步梳理近几年来，随着距离传感器技术的进步，多视点距离图象的对准和集成问题已引起了人们极大的关注，并且在CAD反向工程、不良产品检测、整形外科手术规划以及人体三维尺寸的非接触测量等领域有了广泛地应用。本文研究了距离图象的层次三角网格表示以及多视点距离图象的对准和集成问题。本文所采用的多视点的距离图象是由3D物体在传感器测量区域内旋转不同角度测得的3D距离数据。采用位相法从多个不同的视点获取距离图象，通过多视点距离图象的对准获得不同视点之间的运动参数，然后进行对准后的距离图象的集成，建立完整的物体三维几何形状描述。 本人的工作主要有以下三个方面：一、3D物体表面的层次三角网格表示 在计算机图形学和几何造型中，物体表面常常用三角网格模型来描述。因为用三角网格可以表示任意形状的物体，并且对3D数据集容易构造三角网格模型。我们在实验中所测得的多视点的距离图象是3D距离数据，在我们的对准算法中需要大量地计算最近点和最近距离，为了快速地查找最近点和最近距离，首先需要构造物体表面3D数据的三角网格，进而构造基于三角网格模型的k-d树。因此，在对准过程中，构造多视点的距离图象的三角网格是非常重要的。 初始三角网格模型可以通过对距离图象按等间隔采样的方法提取3D数据点集并连接相邻3D数据点集来构造，但是用此方法构造的初始三角网格模型常常有成千上万个三角形面片组成，不便于查找和计算，必须对初始三角网格模型进行简化。在我们的网格简化算法中，通过规定不同的理想边长范围和最大积累形状改变量，可以得到多分辨率的层次三角网格模型。二、多视点距离图象的对准 为了将从不同视点获得的距离图象集成起来，必须首先得到各视点之间的运动变换关系。本文的对准算法将迭代最近点（Iterative Closest Point：ICP）算法、有拒绝地随机抽样和最小平方中值（Least Median of Squares：LMS）估计结合起来进行多视点距离图象之间的运动估计，被对准的距离图象用3D数据点集来表示，而待对准的距离图象用三角网格模型来表示。在我们的LMS对准算法中需要大量地计算3D点到三角网格模型的最近点和最近距离，而这些计算是相当费 北京工业人学顾十学位论文 摘 变时的，为了加快算法的计算过程，我们采用了两种方法：方法一是在LMS迭代算法之前首先构造基于三角网格模型的卜d树。方法二是对数据点和三角网格模型向同一投影平面进行正交投影，然后采用基于表面的最近点查找方法。在对准过程中采用这两种查找方法最终将得到两个运动参数，我们将选用较精确的那一运动参数。 另外，在对准过程中我们没有采用顺序地方法对准多视点的距离图象，而是首先构造各视点之间关系的星形拓扑结构，选定一幅图象作为星形结构的中心，其它图象都和这幅图象对准。如果不能构造星形拓扑结构，则转化为类似的星形拓扑结构。采用此方法可以尽量减小和避免误差积累现象的发生。5、主科点四间四溅的自成 本文采用了基于韦氏图的多视点距离图象的集成算法。该算法的大体过程是这样的：首先，将每一幅在局部坐标系下获得的距离图象的三角网格模型变换到全局坐标系下，构造已对准的N个视点距离图象的韦氏图，接着构造含有冗余三角网格的韦氏图的规范子集，然后消除模型中的冗余部分，最后连接非重叠的三角网格集合以产生整体的集成的三角网格，建立物体的3D模型。和截平面法、基于三维空间上的几何特征或直接进行曲面匹配的集成算法相比，该集成算法具有计算简单、使用范围广等优点。应用该算法不仅可以用来构造简单物体的模型，而且还可以构造由多个部分构成的甚至含有洞的复杂物体模型。 我们对上述的构造距离图象的多分辨率的层次三角网格模型、对准和集成算法进行了实验，取得了良好的效果。本文的方法在计算机图形学、虚拟现实、交互式可视化、汁算机辅助系统（CAD／CAM）的自动儿何建模等计算机应用领域有着广阔的应用前景。
周军[2]2001年在《多视点距离图象对准和集成方法的研究》文中认为三维物体的自动模型重建在CAD反向工程、模式识别、文物艺术品的重建、电影特技、服装设计等领域有着广泛的应用。本文研究了通过多视点距离图象的对准和集成进行模型重建的问题。我们采用相位法从多个不同的视点获得距离图象数据，通过多视点距离图象的对准获得视点之间的运动参数，然后经过距离图象的集成，建立完整的物体表面的几何形状描述。 本文首先介绍了有关三维距离传感技术的原理和我们使用的距离图象采集环境，并且简单分析了采集的距离数据中包含的误差。然后我们提出了一种基于ICP的部分重叠区域的对准算法，该算法在控制点的选择、查找最近点、初始变换的选择、对应点对的正确性判别及运动参数的更新上采用了针对性措施。我们的集成算法分为二个阶段。首先，基于空间划分生成统一的融合点集，点集的规模是多尺度的，可以容易的控制。然后，对融合点集进行表面重建。该表面重建算法先计算物体所在空间的距离标量场，然后通过MC（前进立方体）法提取出距离标量场的零交叉面。所得的零交叉面就是物体的多边形表面模型。 实验表明本文的对准和集成方法在计算时间和生成表面的质量上都可以满足三维模型重建的需要。本文的方法为自动几何建模提供了一种较为有效的途径。
张鸿宾, 唐积尧[3]1998年在《多视点距离图象集成的截平面法》文中指出利用截平面进行了多视点距离图象的集成。和基于三维空间上的几何特征或直接进行曲面匹配的集成方法相比，截平面法具有计算简单等优点。所得到的物体轮廓曲线表示也很容易转换为更高一级的表示。实验结果表明，截平面法在表示的精度和处理速度上都有很好的实用价值。
任小超[4]2002年在《光衍射三维测量技术应用研究》文中指出本论文在学习和研究现有的多种空间物体三维信息测量的成熟技术的基础上，根据光学的原理如空间点光源的夫琅和费衍射现象和光在传播过程中的能量分布原理，参照近代和现代多种天文望远镜中利用光衍射规律进行高精度二维分辨的技术，提出了“高分辨率三维测量”、“三维相对运动轨迹跟踪”以及“三维相对运动轨迹预报”等三种利用光学基本现象和统计学原理并结合数字图象处理的应用技术方案和算法，并通过实验结果初步验证了其可行性。 这种空间物体三维信息测量技术可以广泛的应用于航空航天、遥测遥感、天文观测、机器人技术、生物医学以及国防军事等诸多领域，具有较高的研究价值和实用价值。
赵锋伟[5]2002年在《景象匹配算法、性能评估及其应用》文中认为景象匹配指的是把一个图像区域从另一个往往由别的传感器摄取的相应景象区域中确定出来或找到它们之间对应关系的一种重要的图像分析与处理技术。它广泛应用在导航定位、目标识别、运动分析、立体视觉、数据融合、变迁检测中，是这些图像分析技术的基础。景象匹配问题的困难之处，在于景象类型的复杂多变和两幅图像之间的各种成像畸变。寻找适应性强、精度高、计算快的匹配算法一直是研究的核心问题。当前，巡航导弹的匹配定位、多传感器的数据融合等迫切需要解决的问题，需要对景象匹配技术各个方面的特性进行深入细致的研究。本文从基于特征的匹配算法、匹配算法性能评估、匹配区选择、景象匹配专家系统等方面对景象匹配技术展开研究。 论文的第一部分，建立了景象匹配问题的理论框架。首先，论述了景象匹配问题的数学描述和本质；其次，分析了影响匹配性能的因素，提出了成像畸变在图像灰度分布上的差异分为四类的观点；然后，给出了匹配算法的四个构成因素；四类成像畸变的观点和四个算法构成因素的划分，构成了匹配算法设计的理论框架，是全文的基础和立足点。 论文的第二部分，研究了基于特征的匹配算法。对基于边缘的相关匹配算法、基于边缘的Hausdorff距离匹配算法、基于区域不变矩的匹配算法、基于点特征的匹配算法，论述了它们的特征提取、相似性度量、搜索算法等，并分析、比较了它们在匹配适应性、匹配精度、匹配速度等方面的性能，给出了实验结果。提出了基于特征关系图描述的匹配算法，研究了自然场景图像建立特征关系图描述的方法和特征关系图匹配算法，引入了形态学尺度空间算子，研究了特征关系图的多尺度描述。 论文的第三部分，研究了景象匹配算法的性能评估和匹配区选择方法。提出了以统计实验方法进行匹配算法性能评估的实验流程和系统结构，并对图像特征的选择、试验过程设计和数据分析方法等进行了详细的论述。匹配区选择的研究侧重于针对给定的匹配算法，选择满足匹配性能的基准图，为路径规划等提供依据。本文中，在性能评估系统平台上，通过实验研究了景象特征、成像畸变与匹配性能三者之间的关系，在此基础上提出了匹配区选择的步骤和原则。 论文的第四部分，研究了景象匹配专家系统。它将景象匹配算法、图像畸变、性能评估等知识综合在一起，构成一个设计型视觉专家系统，采用基于Agent的知识表示，提出了多Agent协作进行景象匹配问题求解的体系结构。在本文中，这是一个探讨性的研究。 最后，在结束语中给出了作者对进一步研究的看法。
参考文献：
[1]. 距离图象的对准和集成方法的研究[D]. 王爱敏. 北京工业大学. 2000
[2]. 多视点距离图象对准和集成方法的研究[D]. 周军. 北京工业大学. 2001
[3]. 多视点距离图象集成的截平面法[J]. 张鸿宾, 唐积尧. 高技术通讯. 1998
[4]. 光衍射三维测量技术应用研究[D]. 任小超. 北京化工大学. 2002
[5]. 景象匹配算法、性能评估及其应用[D]. 赵锋伟. 中国人民解放军国防科学技术大学. 2002
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