表面生成的目的是为了构造物体的可视等值面,常用体素级方法直接处理原始灰度体数据。lorensen提出了---体素级重建算法:mc(marching cube,移动立方体)法。移动立方体法首先将数据场中八个位置相邻的数据分别存放在一个四面体体元的八个顶点处。对于一个边界体素上一条棱边的两个端点而言,当其值一个大于给定的常数t,另一个小于t时,则这条棱边上一定有等值面的一个顶点。然后计算该体元中十二条棱和等值面的交点,并构造体元中的三角面片,所有的三角面片把体元分成了等值面内与等值面外两块区域。连接此数据场中的所有体元的三角面片,构成等值面。合并所有立方体的等值面便可生成完整的三维表面。
说三维重建首先要从计算机视觉讲起。计算机视觉包含两个基本方向,实景三维集群建模,物体识别和三维重建。图像识别的突破性进展源自于2012年卷积神经网络(cnn)的兴起。在此之前,计算机视觉的核1心研究方向是三维重建。因为在当时,对于图像的特征提取主要是通过三维重建的方法来定义和实现的。自2012年以来,图像的特征便逐渐由神经网络来自动学习。
三维重建的应用是很广泛的,对于自动驾驶、vr、ar等应用领域应用来讲,三维重建是核1心技术,并且实时三维重建是必然趋势,因为我们生活在三维空间里,必须将虚拟恢复到三维,我们才可以和环境进行交互。
对于多帧通过不同角度拍摄的景物图像,各帧之间包含一定的公共部分。为了利用---图像进行三维重建,需要对图像进行分析,求解各帧之间的变换参数。---图像的配准是以场景的公共部分为基准,把不同时间、角度、照度获取的多帧图像叠加匹配到统一的坐标系中。计算出相应的平移向量与旋转矩阵,同时消除冗余信息。点云配准除了会制约三维重建的速度,也会影响到模型的精细程度和全局效果。因此必须提升点云配准算法的性能。
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