采用空间一致生长策略的多视图三维重建

作者：李亚兰; 李志扬多视图三维重建特征点生长

摘要：针对复杂环境因素影响下场景三维重建结果难以同时获得高重建精度和高重建完整度的问题,提出一种基于空间一致生长的多视图三维重建算法.该算法对基于特征点生长的三维重建算法框架进行拓展,新增了有条件的初值矫正环节,同时对已有的生长和滤波环节进行更替和改进.首先使用SFM从输入图像中提取稀疏种子点;然后直接在固定的世界坐标系中从所有种子点出发向其邻近三维空间扩展,得到生长点的初始位置和方向,并通过优化确定生长点的最终位置和方向,在优化前和优化中根据生长点的当前位置和方向不断选取和更换最佳主、副图,提高优化质量;再利用邻域已重建点云有条件地矫正生长点的位置和方向,并以此作为初值再次优化,避免优化收敛到局部极值,提高生长点的重建精度;最后设计光滑、深度和方向三方面的自适应一致性滤波,在减少误删的同时及时删除误差点,防止误差蔓延.实验结果表明,文中算法的重建精度和完整度均明显超过当前流行的PMVS算法;与高精度DAISY算法相比,在完整度大大提高的前提下,该算法的精度与其基本持平.

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