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三维场景重建是图像处理、计算机视觉和计算机图形学中的一个重要研究领域。基于图像的三维场景重建是从二维图像的光亮度,恢复或重建场景的三维模型,在建筑、文物保护、医学等领域具有重要的应用价值。它主要由相机标定、图像采集和重建三个部分组成。三维场景重建中目标的自动提取,是自动重建三维场景模型的关键步骤,具有重要的研究和应用价值。
目前,在基于图像的三维建模中,目标提取(背景去除)一般都是通过手动实现的。由于三维重建中需要大量的图像,手动提取目标需要花费大量时间,因此,本文针对三维重建中自动目标提取进行研究,提出新的自动目标提取方法。论文主要研究并实现了以下几个方面的内容:
首先,论文对图像获取方法进行了分析讨论。由于在获取时考虑到三维重建中要进行相机的标定,所以在获取图像时背景中有黑白网格,在本文中采用方便快捷的数码相机获取图像。
其次,论文对图像预处理方法进行了讨论。这一部分介绍了边缘检测方法和多种微分检测算子,主要介绍了Roberts、Canny、Prewitt和Sobel算子,并给出了相应的处理结果。经过实验比较,采用Prewitt算子的边缘检测结果比较好。然后采用二值形态学运算对图像进行处理。
第三,论文提出了自动目标提取的方法。这一部分介绍了两种方法:基于Hough变换的自动目标提取和基于Harris角点检测的自动目标提取,然后给出了相应的实验结果,并把它们和手动去除背景进行了比较。
本文方法可将立方体目标自动提取出来,它具有一定的局限性,还有待进一步改进。