三维重构精度的矩阵分析方法研究

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三维重构是由两幅或两幅以上图像恢复出三维结构的一项新技术。由图像序列进行三维物体测量的最终目的是恢复出三维欧氏空间的尺度信息。由于三维重构技术在数据获取方面较传统摄影测量有较大的灵活性,近年来得到了迅速发展。然而由于三维重构技术最初的发展是计算机视觉,对精度的要求不高,国内外学者关于三维重构精度问题的探讨相对较少。但是如果三维重构技术要应用于摄影测量领域,则重构精度的评价问题是一个必须解决的关键问题。有鉴于此,论文研究了三维重构的精度评价方法,具体研究工作和创新点如下:1)评述了传统摄影测量与基于多视几何理论的三维重构过程,在分析传统摄影测量精度评定方法与三维重构理论模型的基础上,分析得出了现有的摄影测量精度评价理论难以直接应用于三维重构结果精度评评价的结论;2)评述了现有三维重构过程中的精度约束方法的不足,并在此基础上提出了一种基于矩阵分析的精度估计方法,该方法可以更快地得到三维重构模型的定量精度,并且对重构过程中所用到的基本矩阵和投影矩阵对最终结果的影响进行了分析;3)最后,使用近景拍摄的影像数据,对上述精度评定方法进行了验证,结果表明该方法可以较好地估计三维重构的精度,对实际生产工作具有一定的指导意义。
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