基于多视图几何的图像特征点匹配:Geomagic Studio 12在三维重建中的应用

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"基于多视图几何约束的图像特征点匹配是当前三维重建领域的一个关键技术,尤其是在利用序列图像重建目标三维结构时起着至关重要的作用。该方法主要分为两类:一类是基于成像特征的传统匹配,如相关匹配、小二乘匹配和SIFT,这些方法依赖于图像的亮度、色彩和几何形状等信息;另一类则是利用多视图几何约束,如视差有限性、极线约束和单应约束。 视差有限性条件是利用相邻图像之间的近距离和高重叠度,使得同名点在图像中的位置变化相对较小,从而在局部范围内搜索匹配点,提高了匹配效率。单应性反映了平面场景中不同成像像点之间的对应关系,对于平面或近似平面场景的特征点匹配尤其有效,通过单应条件,特征点匹配可以精确到特定像点位置,显著提升匹配精度。 本节重点介绍了基于极线约束的特征点匹配,这是一种利用图像中的极线关系来确定特征点匹配的方法。极线是多视图几何中的一个重要概念,它们有助于确定不同视角下物体的相对位置,从而在匹配过程中提供几何线索。同时,RANSAC算法在此场景中发挥了重要作用,它通过随机采样和模型拟合来有效地剔除匹配中的噪声和错误,确保了匹配结果的可靠性。 在摄像测量学这个新兴交叉学科中,摄像测量学不仅关注二维图像与三维物体的投影关系,还强调从图像中自动、高精度地提取和匹配目标,这是与常规图像处理的主要区别。摄像测量学的发展历史可追溯至摄影术诞生,经历了模拟摄影测量和数字化进程,如今,随着摄影测量的三角测量理论和计算机视觉的多视几何理论的进步,摄像测量已经广泛应用于各种场景,包括专业摄影测量相机和普通摄像头的标定,以满足高精度测量的需求。 总结来说,基于多视图几何约束的图像特征点匹配是现代图像处理和摄像测量的关键技术,它结合了成像特征和几何约束,提升了匹配的精度和效率,为三维重建提供了强有力的支持。"