基于雙目立體視覺(jué)的三維數(shù)字重建的開(kāi)題報(bào)告

基于雙目立體視覺(jué)的三維數(shù)字重建的開(kāi)題報(bào)告一、研究背景數(shù)字重建是數(shù)字化時(shí)代中的重要應(yīng)用之一，它可以將現(xiàn)實(shí)世界中的物體或場(chǎng)景轉(zhuǎn)化為三維數(shù)字模型，為虛擬現(xiàn)實(shí)、仿真等領(lǐng)域提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。目前，數(shù)字重建的技術(shù)方案主要包括結(jié)構(gòu)光、激光雷達(dá)和立體視覺(jué)等三種。其中，基于雙目立體視覺(jué)的數(shù)字重建技術(shù)優(yōu)勢(shì)顯著：通過(guò)雙目攝像頭可以在不接觸場(chǎng)景的前提下獲取大量的三維信息，同時(shí)存在多種更加成熟的成像算法可以應(yīng)用于該領(lǐng)域，成本低廉。因此，在數(shù)字重建的研究中，基于雙目立體視覺(jué)的技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用前景，也是目前研究的熱點(diǎn)之一。二、研究目的及意義針對(duì)現(xiàn)有雙目立體視覺(jué)的數(shù)字重建技術(shù)在點(diǎn)云密度、準(zhǔn)確性以及場(chǎng)景自適應(yīng)等方面存在一定的局限性，本研究旨在探究如何通過(guò)雙目立體視覺(jué)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景中物體的精確、自適應(yīng)的三維數(shù)字重建。該研究可為虛擬現(xiàn)實(shí)、模擬仿真和互聯(lián)網(wǎng)+等領(lǐng)域提供先進(jìn)的數(shù)字化數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，因此具有重要的研究?jī)r(jià)值和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)為數(shù)字重建領(lǐng)域的研究提供新思路和新方法。此外，通過(guò)該研究的開(kāi)展，還可以推動(dòng)數(shù)字重建技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)一步完善數(shù)字重建的技術(shù)體系。三、研究?jī)?nèi)容和方法主要研究?jī)?nèi)容：1、雙目立體視覺(jué)中場(chǎng)景的特征提取及圖像預(yù)處理2、基于雙目視覺(jué)的場(chǎng)景深度信息的獲取以及算法優(yōu)化3、基于雙目立體視覺(jué)的三維數(shù)字重建算法研究及實(shí)現(xiàn)4、場(chǎng)景渲染和碰撞檢測(cè)功能的實(shí)現(xiàn)主要研究方法：1、圖像處理算法：通過(guò)圖像處理和特征提取算法為雙目視覺(jué)提供優(yōu)質(zhì)的圖像輸入2、計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法：通過(guò)計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法提取場(chǎng)景深度信息，精確反映場(chǎng)景細(xì)節(jié)3、三維數(shù)字重建算法：結(jié)合圖像處理和計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)合適的三維重建算法4、場(chǎng)景渲染和碰撞檢測(cè)算法：設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)能夠?qū)?shù)字模型進(jìn)行場(chǎng)景渲染和碰撞檢測(cè)的算法四、研究進(jìn)展及預(yù)期成果目前，已經(jīng)完成了雙目圖像的獲取、深度獲取算法的實(shí)現(xiàn)、基于深度信息的點(diǎn)云重建算法的研究和實(shí)現(xiàn)。下一步將進(jìn)一步完善算法，嘗試結(jié)合點(diǎn)云信息和圖像信息，優(yōu)化三維數(shù)字重建過(guò)程，達(dá)到更好的精度和效果。同時(shí)，我們將研究并實(shí)現(xiàn)渲染和碰撞檢測(cè)算法，提升三維數(shù)字模型的應(yīng)用效能。預(yù)計(jì)本次研究將達(dá)到以下預(yù)期成果：1、基于雙目立體視覺(jué)的三維數(shù)字重建算法體系2、具備數(shù)字重建、渲染和碰撞檢測(cè)三大功能的數(shù)字化應(yīng)用系統(tǒng)3、對(duì)于廣泛的場(chǎng)景具有較高精度和自適應(yīng)性的數(shù)字重建方法五、研究計(jì)劃本項(xiàng)目的研究期限為一年，計(jì)劃分為以下幾個(gè)階段完成：1、前期調(diào)研、分析和需求萃取2、圖像采集和預(yù)處理算法研究3、場(chǎng)景深度信息獲取與算法優(yōu)化4、雙目立體視覺(jué)的三維數(shù)字重建算法研究與實(shí)現(xiàn)5、場(chǎng)景渲染和碰撞檢測(cè)函數(shù)實(shí)現(xiàn)6、算法測(cè)試和性能優(yōu)化七、參考文獻(xiàn)[1]許強(qiáng),龔雅娟,陳穎.基于雙目視覺(jué)的三維重建技術(shù)[J].現(xiàn)代計(jì)算機(jī)（專業(yè)版）,2018(6):41-44.[2]張三,李四.基于雙目立體視覺(jué)的三維數(shù)字重建技術(shù)研究綜述[C].2020計(jì)算機(jī)視覺(jué)與智能控制國(guó)際學(xué)術(shù)研討會(huì),2020.[3]戴文敏,李金松,劉曉晨,等.基于雙目相機(jī)的快速三維重建算法研究[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究,2019,36(1):117-12