基于影像的三维重建技术,越来越多的被应用到了实际生活中,它从不同角度对需要重建的场景进行拍摄,基于影像匹配,前方交会等技术对三维场景进行重建,最终生成代纹理贴图的网格模型。其中网格模型的质量很大程度上决定了最终的重建效果,针对现有构网算法生成的网格存在噪声过多,结构化特征不够突出,细节丢失,网格密度过大等问题,本文基于影像纹理信息和网格潜在的几何信息对网格质量改善问题进行了研究。网格精化算法是网格质量改善中较为常用的算法,它基于变分理论在影像和网格之间建立泛函关系,目的是求解使得影像间一致性最好的网格模型,该方法能够较大程度的提升网格模型的保真度,本文以网格精化算法为基础,根据纹理与几何信息对该算法进行改进。影像纹理表达了影像上的梯度变化,这种梯度变化一般蕴含着几何信息的变化,而网格三角面与影像像素存在着映射关系,可将影像纹理信息映射到网格三角面上帮助网格进行质量改善。本文针对网格精化过程中网格密度过高的问题提出了基于纹理的网格细分,将网格根据纹理的强弱针对性对三角面进行细分,当网格三角面关联的影像纹理强度较强时,细分网格三角面,以获得更多三角面来表达网格细节,当网格三角面关联的影像纹理强度较弱时,三角面不进行细分,以此来降低网格三角形的数量,最终在保证网格质量的同时减少了网格三角面数量,提升了算法效率;另外本文修改了网格精化中使用的影像一致性算子ZNCC,在一致性测度的计算中,对ZNCC窗口内的像素根据其到中心像素的距离进行了加权,提高了中心位置像素的权重,起到了突出细节的作用。再有本文修改了网格精化过程中使用的各向同性的网格平滑算法,将其换成了具有细节保持的各向异性的网格平滑算法,该改进使得网格边界特征更加突出,网格噪声大量减少。人造地物具有很强的几何特征,在重建城市场景时,现有重建算法很难将这些结构鲜明线面特征重建的足够规则和突出。因此,本文提出了一种针对城市场景的线面特征网格增强算法,通过曲率信息提取出网格中的平面和可展曲面特征,并通过平面与平面的邻接关系恢复出潜在的线特征,在城市场景中,通过对线面特征的提取,恢复出大量规则化的线面结构,提高了网格的真实感,值得一提的是具有平面标签的网格顶点还可以通过简化来大量减少网格三角形的数量。几何特征的提取与应用提高了网格模型的质量,但也存在着过于规则化而抹杀微小网格细节的问题,本文将之前提取的平面特征作为约束加入到了网格精化算法流程中,在网格改善的过程中加入平面几何信息。不同于其他几何约束算法,本文提出了平面一致性滤波算法,该方法将平面约束产生的顶点位移与网格精化产生的顶点位移进行聚类,对符合平面一致性的顶点施加平面约束,提高了算法对错误的平面提取结果的鲁邦性,使得在平面约束的网格精化算法不仅能够体现平面的规则化特点,减少网格三角面数量,还能保留平面内的细节特征。