基於圖像點特徵的多視圖三維重建

基於圖像點特徵的多視圖三維重建 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

康來 著
圖書標籤:
  • 三維重建
  • 多視圖幾何
  • 圖像處理
  • 點特徵
  • 計算機視覺
  • SLAM
  • 結構光
  • 視覺測量
  • 特徵提取
  • 三維建模
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店鋪: 蛋蛋圖書專營店
齣版社: 科學齣版社
ISBN:9787030455178
商品編碼:27465056794
包裝:平裝
齣版時間:2015-09-17

具體描述

基本信息

書名:基於圖像點特徵的多視圖三維重建

定價:60.0元

作者:康來

齣版社:科學齣版社

齣版日期:2015-09-17

ISBN:9787030455178

字數:250000

頁碼:

版次:1

裝幀:平裝

開本:16開

商品重量:0.4kg

編輯推薦


《基於圖像點特徵的多視圖三維重建》可供計算機科學與工程、控製科學與工程以及信息技術相關專業的高年級本科生和研究生閱讀,也可供計算機視覺、模式識彆與人工智能等領域的教學和科研人員參考。

內容提要


基於圖像的多視圖三維重建研究如何從多幅二維圖像中重構場景的三維幾何結構,是計算機視覺的基《基於圖像點特徵的多視圖三維重建》目標和熱門研究方嚮。多視圖三維重建的本質是從二維圖像觀察中估算相機參數和場景點的三維坐標,因此該過程是圖像獲取的逆過程。由於圖像數據不可避免地受噪聲和外點的乾擾,多視圖三維重建逆過程麵臨諸多挑戰。《基於圖像點特徵的多視圖三維重建》關注基於圖像點特徵、沒有任何場景先驗知識的多視圖三維重建問題,介紹瞭多視圖幾何,以及多視圖三維重建的基本原理和相關基礎知識,在此基礎上重點研究從兩視圖到一般多視圖、從陸上到水下環境等四類典型的三維重建問題。《基於圖像點特徵的多視圖三維重建》著眼於提高現有多視圖三維重建方法的魯棒性和精度,從三維重建問題建模及全局優化求解兩方麵展開深入研究,提齣一係列創新的多視圖三維重建相關算法和技術。

目錄


作者介紹


 

文摘


章緒論
1.1研究背景與意義
1.1.1研究背景
視覺是人類感知外部環境、認知外部世界*重要的途徑,人類大約有80%的外部信息都是通過視覺途徑獲取的。為瞭賦予計算機以人類視覺的認知功能,使其具備通過二維圖像認知三維世界的能力,一門新興的交叉學科||計算機視覺(putervision)在過去幾十年得到瞭極大的關注和發展。20世紀80年代,麻省理工學院的Marr教授將心理學、人工智能,以及神經生理學等學科的研究成果集成到視覺處理中,提齣瞭迄今*完善的計算機視覺信息處理係統框架。
Marr視覺計算理論將計算機視覺劃分為自底嚮上的三個階段,各階段中場景分彆用基元圖(primalsketch)、2.5維圖和三維模型來錶達。從二維圖像中重建三維場景是Marr視覺體係的主要目標,因此基於圖像的三維重建(image-based3Dreconstruction)成為計算機視覺中的基本研究課題。基於圖像的三維重建有兩大任務:一是從二維圖像中恢復相機參數,二是重建場景的三維幾何結構。由於圖像獲取過程是一個從三維世界坐標到二維圖像坐標的映射過程,該過程不可避免地丟失瞭場景的深度信息,所以基於圖像的三維重建問題是極具挑戰的逆問題(inverseproblem)。
在過去的二三十年中,外學者對基於圖像的三維重建理論和方法進行瞭廣泛、深入的研究,並取得瞭大量有益的研究成果。盡管基於圖像的三維重建中的視圖幾何理論本身已經趨於成熟,但近年來關於基於圖像的三維重建的**性、魯棒性、效率等方麵的研究又取得瞭許多新進展,促進三維重建的質量不斷提升。這些新算法和新成果的不斷湧現,使得基於圖像的三維重建目前仍然是一個非常活躍的研究課題。
與傳統的三維模型獲取方法相比,基於圖像的三維重建不僅設備簡單、成本低廉,而且可以獲取更加逼真、的三維模型。為瞭構建復雜的三維場景模型,傳統的幾何造型(geometricmodelling)技術(如實體造型、隱式麯麵、細分麯麵等)需要較大的工作量。對於基於圖像的三維重建,其復雜度不會因為場景復雜度的增加而增大。此外,盡管利用三維激光掃描(3Dlaserscanner)設備可以直接獲取高精度的場景深度信息,但這種方法通常不能獲取場景的紋理信息,也不適閤開放性的大範圍場景。在數據源方麵,早期的三維重建算法對此要求較高,需要利用已定標的設備捕獲圖像,這種限製在近年來的研究中逐漸解除。實際上,隨著三維重建技術和圖像獲取技術的不斷發展,可用於基於圖像的三維重建的有效圖像數據源也不斷拓展。如今,人們可以利用消費級數碼相機、數碼攝像機、智能手機等越來越廉價、小型化的設備隨時隨地拍攝數字圖像,而這些圖像均可以作為基於圖像的三維重建的輸入。有效圖像數據源的拓展進一步簡化瞭三維重建過程、降低瞭三維重建的成本。
根據輸入數據的不同,基於圖像的三維重建麵臨許多不同的問題實例。例如,根據輸入圖像數量的不同,包含單視圖三維重建、兩視圖三維重建和一般多視圖三維重建三大類重建問題;根據是否需要相機參數信息,包含非定標視圖三維重建和定標視圖三維重建兩大類重建問題。此外,根據圖像捕獲設備與被觀察場景是否處於同一介質,也會引齣不同類型的三維重建問題。以空氣和水介質為例,可分為基於在空氣中拍攝的傳統圖像的三維重建(本書稱為陸上三維重建),以及基於在水下拍攝的圖像的三維重建(本書稱為水下三維重建)。不同類型的三維重建問題對應於不同的應用場閤,各自的求解方法也不盡相同。
1.1.2研究意義
本書關注基於圖像點特徵的多視圖度量三維重建(metric3Dreconstruction)方法,深入研究四類典型的三維重建問題的建模與求解方法。本書研究對場景結構本身沒有任何限製(如共綫、共麵),也不需要任何場景先驗知識,而且相對於綫、麵圖像特徵而言,點特徵在二維圖像中更加廣泛存在,因此本書研究適用於一般三維場景的重建。下麵從理論和實際應用兩方麵闡述本書研究的意義。
從理論上來說,基於圖像的三維重建在本質上是一個參數估計問題,這些參數包括或者部分相機參數及其場景三維幾何結構。為瞭獲取理想的參數估計,需要定義某種準則來衡量參數估計的優劣,而該質量定義就是**化參數估計的目標函數。由於三維重建是一個逆問題,且圖像數據不可避免地受噪聲和外點(outlier)乾擾,三維重建優化問題往往呈現非綫性(non-linear)、非凸性(non-convex)和多模態(multi-modal,即存在多個局部**值),尚沒有統一、高效的求解方法。目前,求解三維重建問題中相關子問題(如相機定標、三角化等)的全局方法主要有兩大類:一類是確定性算法,這類算法對目標函數的形式要求十分嚴格,且在有外點乾擾的情況下**性將無法保持;另一類是非確定性算法,這類方法往往存在效率低下、收斂性較差等不足之處。當然,盡管上述兩類方法均存在不足,各自的優勢也十分明顯。對於確定性算法,可以從理論上證明其解的**性;對於非確定性算法,目標函數的設置具有較大的靈活性。本書研究提齣在新的混閤優化框架下充分挖掘並利用兩類方法的優點,以實現算法性能的提升,這對視圖幾何問題的建模和求解具有較大的理論意義。
從應用上來說,本書研究內容涵蓋瞭四類典型的三維重建問題,不僅研究基於普通相機拍攝的圖像的陸上兩視圖和一般多視圖三維重建,而且研究瞭由放置在防水外殼中的相機拍攝的水下圖像的三維場景重建方法。實際上,計算機視覺領域的學者針對陸上三維重建已有大量研究,但水下環境的三維重建直到*近幾年纔在計算機視覺領域引起重視,目前尚處於探索階段。因此,本書從兩視圖到一般多視圖、從陸上到水下環境的三維重建研究,可進一步拓寬基於圖像的三維重建技術的應用領域。具體來說,本書研究的非定標兩視圖三維重建方法適閤圖像數據少、先驗知識不足的場閤;定標多視圖三維重建方法適閤圖像數據充足、相機參數已知的應用場閤;兩視圖和一般多視圖水下三維重建方法則適閤相機和被觀察物體處於不同介質中的應用場閤。
隨著基於圖像的三維重建技術的不斷發展,三維模型獲取過程自動化程度越來越高、三維重建精度不斷提升,該技術在三維模型獲取、虛擬仿真、非接觸式測量、科學計算、混閤現實、數字娛樂等領域,以及軍事領域的應用也不斷擴展。前麵已經提到,實際應用中可利用多種設備獲取圖像數據以實現三維重建。在戰場環境中,也可利用安裝在無人機(unmannedaerialvehicle)、裝甲車、坦剋,甚至數字單兵裝備上的視覺傳感器(如照相機、攝像頭)來捕獲感興趣區域的數字圖像。然後離綫或者實時地生成目標區域(或者目標物體)的高精度三維結構。下麵就幾種常見的民事和軍事應用進行簡要說明。
(1)三維模型獲取。從圖像序列中重建得到的場景三維模型包含豐富的紋理信息和三維幾何信息。在輸入圖像信息充足的情況下,可獲得具有高度真實感的三維模型,並完全保持幾何模型與真實場景之間的角度和比例關係。同時,與傳統的基於手工的建模方法(如3DMAX建模軟件)相比,基於圖像的三維重建自動化程度較高,因此可在文物三維數字化、建築設計、機械CAD、影視動畫等領域中發揮重要作用。
(2)非接觸式測量。基於圖像的三維重建模型的尺寸與真實場景之間僅相差一個全局的比例係數,因此隻要給齣場景中的任何一個參考尺寸,就可以通過重建模型計算場景中任意兩點間的真實距離。在真實場景的參考坐標已知的情況下,還可以得到重建場景中任意一點的**位置。基於圖像的三維重建的上述特性,使其滿足非接觸式測量的要求。這種非接觸式測量所需設備簡單,通過相機拍攝的圖像即可計算物體的三維尺度信息。
(3)混閤現實技術。混閤現實(mixedreality,MR)是將虛擬對象與真實場景的圖像或視頻集成起來,以達到虛實無縫融閤的目的。基於圖像的三維重建以恢復相機參數和場景的三維幾何結構為目的。一方麵,三維重建獲得的相機參數可以為混閤現實中的攝像機定標和跟蹤提供支持;另一方麵,真實場景的三維幾何結構可以為虛擬對象的嵌入提供的坐標參考。因此,一旦實現基於圖像的三維重建,虛擬對象便可準確地嵌入真實場景圖像或者視頻中。此外,混閤現實中虛實場景的光照一緻性等問題也將迎刃而解。
(4)戰場態勢感知。在軍事上,基於圖像的三維重建結果可服務於戰場環境可視化(battleeldenvironmentvisualization)、自動目標識彆(automatictargetrecog-nition)、毀傷估計(damageassessment)等應用,有效提升戰場態勢感知(situationalawareness)能力,從而為指揮員提供輔助決策支持。一方麵,上述三維模型可以直接嵌入虛擬戰場環境,獲得更加逼真、可靠的戰場可視化效果;另一方麵,獲得目標的三維信息之後,可以更加有效地對其進行識彆;除此之外,在視覺傳感器周圍環境發生變化的情況下,藉助實時重建的三維環境可更加準確、直觀地進行毀傷估計。
(5)戰場環境監測。通過無人機或者其他視覺傳感器載體得到目標的多幅圖像或影像後,可快速實施三維重建和目標三維尺寸的測量。這種非接觸式測量為軍事偵察提供瞭、高效的監測手段,極大地提高偵察的靈活性、準確性和安全性。特彆地,本書深入研究瞭水下圖像的三維重建方法,可獲得正確、逼真的水下三維場景模型,該技術可極大促進水下戰場環境監測、目標偵察等任務。由於基於圖像的三維重建是一種被動式三維重建方法,較之其他主動式三維重建方法(如三維激光掃描)更具隱蔽性和靈活性,所以尤其適閤上述軍事應用。
(6)虛擬軍事訓練。隨著基於圖像的三維重建技術和混閤現實技術的發展,其在虛擬軍事訓練中有著廣闊的應用前景。在基於圖像的三維重建技術支撐下,藉助混閤現實技術不僅可以使受訓人員産生高度的沉浸感,而且可以利用先進的交互技術實現自然和諧的交互體驗。基於混閤現實的虛擬訓練能模擬並展現逼真的、復雜的戰場景況,不僅可以降低訓練成本、確保訓練安全,而且可重復訓練過程、增加訓練的趣味性、極大地提高訓練成效。
1.2多視圖三維重建的研究現狀
基於圖像的三維重建處於交叉研究領域,涉及計算機視覺、計算機圖形學、圖像處理、模式識彆等諸多學科。通過外學者近幾十年的研究,在理論上和應用中都湧現齣大量的相關研究成果。由於相關工作繁多,這裏無法麵麵俱到,本節僅對基於圖像點特徵的三維重建中涉及的*核心的技術進行簡要迴顧。在後續章節中將針對研究的具體問題再次迴顧與各章緊密相關的研究工作。更加詳細、全麵的相關算法和應用請參閱文獻、、。
1.2.1圖像特徵點檢測和匹配
圖像特徵點對應(featurepointcorrespondence)指的是圖像間稀疏的像素坐標對應關係。圖像特徵點對應是基於圖像點特徵的三維重建方法的基礎,通常包括特徵點檢測、特徵描述和特徵匹配等主要步驟,下麵分彆加以介紹。
1.圖像特徵點檢測
三維重建中圖像特徵點檢測的目標是檢測圖像中穩定的興趣點(interestpoint),並確定其位置、方嚮、尺度等仿射變換參數的過程。目前較流行的特徵點檢測算法有:Laplacian檢測算法;用兩個不同尺度的高斯濾波器的差值近似Laplacian算法的DOG(di.erenceofGaussian)檢測算法;以及根據梯度協方差矩陣檢測圖像中角點位置的Harris-A±ne、Hessian-A±ne等檢測算法。其中,文獻提齣的基於DOG的特徵點檢測方法||尺度不變特徵變換(scale-invariantfeaturetransform,SIFT)是目前性能**的特徵點檢測算法之一。由於SIFT特徵具有可重復性、對某些幾何和攝影圖像變換的不變性,所以適閤多視圖的匹配。SIFT特徵點探測的主要流程如下:首先對輸入圖像進行DOG濾波,如圖1.1(a)所示,然後搜索濾波後的圖像中的所有極大和極小值,這些極值對應的像素坐標即為特徵點坐

序言


 


《三維世界的迴響:從二維視角到立體空間的構建藝術》 引言 我們身處一個三維的世界,然而,人類感知和記錄世界的方式,在本質上,往往是二維的。一張照片,一幅畫,記錄的是光影的二維投影,其中蘊含著豐富的空間信息,卻也隱藏著深度和結構的奧秘。如何從這些二維的“迴響”中,重構齣那個真實而立體的世界?《三維世界的迴響》正是要探討這一迷人的挑戰,它是一本關於如何運用數學、算法和計算思維,將零散的二維圖像轉化為富有生命力的三維模型的入門指南和深度探索。 本書並非專注於某一特定技術或算法的深奧理論,而是旨在構建一個貫穿始終的理解框架。我們從最基礎的視覺原理齣發,循序漸進地揭示三維重建的邏輯脈絡。想象一下,我們用眼睛觀察周圍的世界,大腦是如何處理來自雙眼的細微差異,從而感知到物體的遠近和形狀的?這便是立體視覺的根源。本書將詳細闡釋這些生理和物理上的基礎,為後續的計算機視覺技術鋪設堅實的基石。 第一部分:視覺的語言——二維圖像的本質與信息 在踏上三維重建的旅程之前,我們必須首先理解我們所擁有的“原材料”——二維圖像。這一部分將深入剖析二維圖像的構成,探討像素、顔色空間、噪聲等基本概念。我們會學習如何從圖像中提取有用的信息,例如邊緣、角點、紋理等,這些被視為圖像的“語言”,是理解圖像內容的關鍵。 像素的奧秘與圖像的形成: 我們將從數碼相機的成像原理講起,理解光綫如何被轉化為數字信號,最終形成我們看到的圖像。不同類型的傳感器、色彩模型(如RGB、灰度)的特性與應用,都將在這一部分得到清晰的闡述。 圖像增強與預處理: 為瞭更好地提取特徵,圖像常常需要經過一係列的預處理。本書將介紹降噪、對比度增強、色彩校正等經典圖像處理技術,以及它們在三維重建流程中的作用。 圖像特徵的提取: 這是三維重建的起點。我們將詳細介紹不同類型的圖像特徵,包括: 邊緣檢測: 圖像中物體輪廓的識彆,如Sobel、Canny算子。 角點檢測: 圖像中具有顯著幾何變化的點的定位,如Harris、Shi-Tomasi角點。 區域特徵: 圖像中具有獨特紋理或顔色的區域的描述,如SIFT、SURF等局部特徵描述子。我們將深入剖析這些特徵的提取原理、優勢和局限性,並探討它們在不同場景下的適用性。 第二部分:從視點到空間——多視圖幾何的魔力 二維圖像的魅力在於,當擁有多個不同視角的圖像時,我們便獲得瞭洞察三維世界的鑰匙。這一部分將是本書的核心,我們將深入探討多視圖幾何的原理,揭示如何利用多張圖像之間內在的幾何關係,來推斷齣物體的三維結構。 相機模型與投影幾何: 理解相機如何將三維世界投影到二維平麵是至關重要的。我們將詳細介紹針孔相機模型,包括內參(焦距、主點、畸變係數)和外參(鏇轉、平移),以及它們如何影響圖像的形成。透視投影、仿射投影等概念也將得到闡釋。 多視圖幾何的基本概念: 對極幾何: 當我們從兩個不同視點觀察同一場景時,兩幅圖像之間存在著一種特定的幾何約束,即對極約束。本書將詳細講解對極幾何的原理,包括對極綫、對極點,以及如何利用這些概念來尋找圖像之間的對應點。 本質矩陣與基礎矩陣: 對極幾何的數學錶達形式便是本質矩陣(Essential Matrix)和基礎矩陣(Fundamental Matrix)。我們將深入剖析它們的定義、計算方法以及在估計相機相對位姿中的重要作用。 相機姿態估計: 利用圖像之間的對應點,我們可以估計齣不同相機之間的相對位置和朝嚮。本書將介紹基於PnP(Perspective-n-Point)算法、EPnP算法等方法,實現從已知三維點到相機姿態的估計,反之亦然。 立體匹配(Stereo Matching): 在獲得相機姿態信息後,我們便可以嘗試從兩幅或多幅圖像中,尋找同一三維點在不同圖像上的對應像素。立體匹配是三維重建的關鍵步驟,它直接決定瞭重建結果的精度。我們將介紹: 匹配的定義與挑戰: 紋理稀疏、遮擋、重復紋理等問題帶來的匹配難度。 全局匹配與局部匹配算法: 逐像素匹配、區域匹配、圖割(Graph Cut)等經典和現代的立體匹配算法的原理、優缺點以及實現細節。 視差圖(Disparity Map)的生成與解析: 視差圖是立體匹配的直接輸齣,它錶示瞭同一三維點在左右視圖上的像素偏移量,通過視差可以推算齣深度信息。 第三部分:從點到麵——三維模型的構建與精煉 一旦我們獲得瞭大量的深度信息,便可以著手構建齣具有真實感的三維模型。這一部分將關注如何將離散的點雲數據轉化為連續的麯麵模型,並對模型進行優化和完善。 點雲的錶示與處理: 立體匹配通常會生成一個點雲(Point Cloud),即一係列具有三維坐標的點。本書將介紹點雲的存儲格式、數據結構,以及對點雲進行去噪、下采樣、法嚮量估計等預處理操作。 錶麵重建(Surface Reconstruction): 從無序的點雲生成連續的錶麵是三維重建的下一個重要環節。我們將介紹: 泊鬆重建(Poisson Surface Reconstruction): 一種基於泊鬆方程的先進錶麵重建方法,能夠生成平滑且無孔洞的錶麵。 Delaunay三角剖分與Voronoi圖: 幾何學的基本工具,在錶麵重建中的應用。 Alpha Shapes: 一種能夠捕捉點雲復雜拓撲結構的錶麵重建方法。 網格模型(Mesh Model)的生成與優化: 點雲經過錶麵重建後,通常會轉化為網格模型,由頂點、邊和麵組成。我們將探討: 網格錶示: 常見網格數據結構(如Triangle Mesh)的定義。 網格簡化與細分: 調整網格的復雜度,以滿足不同的應用需求。 網格平滑與降噪: 進一步優化模型的視覺效果。 紋理映射(Texture Mapping): 為瞭讓三維模型看起來更加逼真,我們需要將原始圖像中的紋理信息映射到三維錶麵上。本書將介紹: UV展開(UV Unwrapping): 將三維模型展開到二維平麵,以便在其上繪製紋理。 紋理投影與混閤: 如何將圖像信息精確地映射到模型的各個部分,以及如何處理多張紋理的融閤。 第四部分:應用與展望——三維重建的無限可能 三維重建技術並非隻是理論的研究,它已經滲透到我們生活的方方麵麵,並不斷催生齣新的應用。 經典應用場景: 計算機視覺中的機器人導航與感知: 機器人如何通過三維重建來理解周圍環境,進行路徑規劃和避障。 增強現實(AR)與虛擬現實(VR): 構建虛擬場景,實現虛擬物體與真實世界的融閤。 工業檢測與質量控製: 對産品進行高精度三維掃描,檢測缺陷。 文物數字化與保護: 永久保存珍貴的曆史文化遺産。 醫療影像處理: 構建人體器官的三維模型,輔助診斷和手術規劃。 遊戲開發與影視製作: 創造逼真的虛擬角色和場景。 前沿研究方嚮: 單目三維重建: 如何僅憑單張圖像推斷齣深度信息,以及麵臨的挑戰。 動態場景的三維重建: 處理運動物體的三維重建,如運動捕捉。 稠密重建與稀疏重建的權衡: 在計算資源和重建精度之間的選擇。 語義三維重建: 將三維重建與物體識彆和場景理解相結閤。 大規模三維場景的構建: 如何處理海量數據,構建城市級彆的三維模型。 結語 《三維世界的迴響》旨在為讀者提供一個清晰、係統且易於理解的三維重建知識體係。我們相信,通過對本書內容的學習,您將能夠掌握從二維圖像到三維模型構建的核心原理和技術,並激發您在這個充滿挑戰與機遇的領域進行更深入的探索。這本書的旅程,不僅是技術的學習,更是一場對我們如何感知和理解世界的思考。它邀請您一同踏入那個由光影構築、由算法還原的迷人三維空間。

用戶評價

評分

這本書的書名,"基於圖像點特徵的多視圖三維重建",聽起來就充滿瞭科技感和探索未知領域的魅力。作為一名對計算機視覺和三維技術充滿好奇心的普通讀者,我腦海中浮現的畫麵是:開發者們如何用一雙雙“慧眼”,捕捉現實世界的細微之處,並將其轉化為立體的數字模型。我忍不住想象,書裏會詳細介紹那些在二維圖像中“閃耀”的點,它們是如何承載著三維空間的秘密,又如何被巧妙地聯係起來,最終織就一張精密的網,復原齣物體或場景的真實形態。我特彆想知道,對於那些角度刁鑽、光照復雜的場景,書中的方法是否依然能夠遊刃有餘?又或者,當圖像中特徵點稀疏時,又有哪些創新的策略能夠應對挑戰?這種從平麵到立體的轉變過程,背後蘊含的算法邏輯和數學原理,無疑是我最為期待的。或許,它會像一本藏寶圖,指引我一步步揭開三維重建的神秘麵紗,讓我能夠親手“觸摸”到那些原本隻存在於數字世界中的物體。我渴望從中學習到如何運用圖像的力量,去“看懂”這個世界的三維構造,並將其轉化為可操作的數字資産。

評分

初讀《基於圖像點特徵的多視圖三維重建》這個書名,我腦海中閃過的是一種“偵探”式的破案過程。書中的“圖像點特徵”,就像是犯罪現場留下的蛛絲馬跡,而“多視圖”則意味著我們需要從不同的角度去觀察,去收集證據。而“三維重建”,就是根據這些零散的綫索,還原齣整個事件的全貌。我設想,這本書會詳細闡述如何從一張張二維圖像中,捕捉那些能夠代錶物體幾何形狀的關鍵點,比如角落、邊緣或者紋理上的獨特圖案。然後,這些點在不同圖像中的相對位置變化,就成為瞭我們推斷相機移動軌跡和物體三維結構的“密碼”。我很好奇,當拍攝的圖像存在噪點、畸變,甚至是物體被遮擋時,這些“偵探”們(也就是算法)如何纔能不被誤導,依然能夠準確地識彆和匹配特徵點,最終拼湊齣準確的三維模型。這種從模糊不清的信息中,逐步逼近真相的能力,實在是一項令人著迷的技能。我希望這本書能讓我理解,如何像一位經驗豐富的偵探一樣,通過細緻的觀察和邏輯推理,去“看穿”圖像背後的三維世界。

評分

這本書的標題,"基於圖像點特徵的多視圖三維重建",讓我聯想到瞭一種如同“魔術”般的轉化過程。我一直在思考,那些散落在像素中的微小點,是如何在算法的“魔法”下,組閤成一個具有深度和體積的真實世界?這本書,我希望能夠揭示這個過程的底層邏輯。我猜想,它會從圖像的采集開始,介紹如何通過精心設計的拍攝策略,獲得豐富且具有互補性的多視圖信息。然後,重點會放在點特徵的提取和匹配上,比如SIFT、SURF或者ORB這些耳熟能詳的算法,它們是如何在海量數據中找到那些獨一無二的“錨點”,又如何確保它們在不同圖像之間能夠準確無誤地對應。更吸引我的是,書中可能會探討如何利用這些匹配到的點,去計算相機的內外參數,以及構建稀疏或稠密的三維點雲。這種從“零散”的綫索中“重構”齣完整實體的方法,讓我覺得它不僅僅是一門技術,更像是一門藝術,需要精密的計算和深刻的理解。我期待它能讓我領略到這種“化繁為簡”,從局部到整體的智慧。

評分

讀到這本書的書名《基於圖像點特徵的多視圖三維重建》,我首先想到的是它可能解決的實際問題。在很多領域,比如建築遺産保護、虛擬現實內容的創建、甚至是工業産品的設計與檢測,都離不開精確的三維模型。而這本書,似乎就提供瞭一種強大的途徑來生成這些模型。我猜想,它會深入講解如何從多張不同視角的照片中,精確地識彆並匹配那些關鍵的點,比如物體的棱角、紋理上的獨特標記等等。這些點,就像是現實世界留下的“指紋”,通過對它們的分析,就能推斷齣相機的位置、方嚮,以及物體本身的三維坐標。我特彆好奇,書中會如何處理那些模糊不清、或是因為拍攝角度問題而難以辨認的點?是否存在一些智能化的算法,能夠剋服這些睏難,讓重建過程更加魯棒和高效?想象一下,通過這本書,我或許能夠理解如何將普通的照片轉化為可供3D打印或在虛擬空間中漫遊的真實場景,這種將二維信息“升維”的能力,實在令人興奮。我期待它能提供一套清晰的理論框架和實用的技術指導,讓我能夠真正掌握這項核心技術。

評分

《基於圖像點特徵的多視圖三維重建》——光是這個書名,就足以讓我對它的內容充滿想象。我將它視作一座連接現實世界與數字世界的橋梁。我推測,書中會首先介紹,我們如何能夠捕捉到現實世界中的“信息碎片”,也就是那些蘊含著三維信息的二維圖像。然後,這本書的核心,應該會圍繞著“點特徵”展開。這些點,就像是現實物體上被我們標記齣來的、具有獨特性和穩定性的“標記物”,它們是如何在不同視角下被相機捕捉到,又如何被計算機識彆齣來。我特彆感興趣的是,書中會講解哪些特徵提取算法,它們各自的優劣是什麼?而“多視圖”的概念,則意味著我們需要同時處理來自不同角度的圖像,這其中必然涉及到如何精確地計算齣相機在不同時刻的位置和姿態,以及如何將這些信息融閤成一個統一的三維坐標係。這種從無數個“點”齣發,最終構建齣宏大“場景”的能力,讓我覺得它不僅僅是一門技術,更是一種重新認識和理解空間的方式。我期待它能讓我明白,如何通過精密的計算和巧妙的算法,將我們眼睛看到的二維影像,轉化為一個觸手可及的三維數字實體。

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