标题:刑事案件现场三维重建与可量测系统
导师:田新诚
学号:200312091
作者:刘海英
论文答辩日期:2006-06-03 00:00:00
关键词:相机标定 图像纠正 图像配准 纹理贴图 三维重建 场景漫游
摘要:随着数字测量技术的不断发展,特别是数字三维测量技术应用到刑事案件现场勘查工作中,根据几何结构重建三维模型并对其进行研究将具有重要的研究意义。刑事案件现场三维重建与可量测系统是山东省公安厅与山东大学机器人研究中心合作的一个项目,此系统对于侦查破案、刑事诉讼发挥着极为关键的作用。本文主要是在几何建模的基础上实现的刑事案件现场三维重建。 本文首先指出了课题来源、背景、研究意义和主要研究的内容,然后讨论了目前国际国内刑事案件三维重建的研究现状以及方法,并着重介绍了相机的线性标定和图像的拼接和融合以及现场的三维重建和漫游。 本文的主要工作: ①对相机进行标定,通过对以前的标定算法的对比研究,分析其优缺点,提出一种改进的标定法,实现了只用共面点标定物,就可线性地求解相机的全部内外参数,它的计算量小,避免了非线性的繁琐和不稳定,也解决了其他线性法中部分内参数的标定问题。 ②在实际的拍摄过程中,由于对同一场景使用相同或不同的传感器(成像设备),在不同条件下(气候、照度、拍摄位置和角度等)获取的两个或多个图像一般都存在变形误差,所以需要纠正影像的几何变形,使得影像中像元在图像坐标系中的坐标与其在地图坐标系等参考系统中的坐标之间表达一致。 ③图像配准是整个图像拼接技术的核心部分,是图像融合技术的前提和基本环节,只有经过配准后的图像才能进行有效的融合。文中我们利用基于光照和特征曲线的图像配准算法,对图像进行配准和融合,并且有效地消除拼接带来的拼接缝。 ④经过上述相机的标定以及图像的纠正、配准和拼接缝的消除处理以后,利用基于OpenGL技术进行三维重建,实现室内立体建模并生成三维重建模型,实现了场景的漫游功能,可以对刑事案件现场进行三维观察、三维分析以及室内场景漫游,并且可以重复观察,避免了现场的重复勘查以及重大信息的遗漏,节约了警力、物力和时间,提高了现场勘查的效率。
TOP