包郵三維重建基礎

作者：魯鵬編著

出版社：北京郵電大學出版社出版時間：2023-07-01

開本： 26cm 頁數： 191頁

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版權信息
內容簡介
目錄
作者簡介

三維重建基礎版權信息

ISBN：9787563569427
條形碼：9787563569427 ; 978-7-5635-6942-7
裝幀：平裝-膠訂
冊數：暫無
重量：暫無
所屬分類：
教材
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研究生/本科/專科教材

三維重建基礎內容簡介

本書是一部比較系統和全面的三維重建導論性著作，主要介紹基于圖像的三維重建的基本原理與應用。本書共9章，分為3個部分：第1部分(第1-4章)闡述了三維重建的基礎知識，包括攝像機幾何、攝像機標定、單視圖幾何及三維重建與極幾何；第2部分(第5章)介紹了三維重建中常用的幾種局部圖像特征，包括Harris特征、SIFT特征、SURF特征以及ORB特征；第三部分(第6-9章)討論了多種主流的三維重建技術，包括雙目立體視覺技術、運動恢復結構技術、多視圖立體視覺技術以及同時定位與建圖技術。本書提供了大量應用實例，每章后均附有習題。

三維重建基礎目錄

第1章攝像機幾何1 1.1針孔模型與透鏡1 1.1.1針孔攝像機1 1.1.2透鏡成像5 1.2一般攝像機模型9 1.2.1齊次坐標9 1.2.2坐標系變換和剛體變換11 1.2.3一般攝像機的幾何模型15 1.2.4透視投影矩陣的性質19 1.3其他攝像機模型19 1.3.1規范化攝像機模型19 1.3.2弱透視投影攝像機20 1.3.3正交投影攝像機21 習題22 第2章攝像機標定23 2.1針孔模型與攝像機標定問題23 2.1.1*小二乘參數估計23 2.1.2投影矩陣求解28 2.1.3攝像機內、外參數求解29 2.1.4退化情況32 2.2徑向畸變的攝像機標定33 2.2.1徑向畸變模型33 2.2.2徑向畸變標定34 2.2.3解析攝影測量36 習題38 第3章單視圖幾何39 3.1射影幾何基礎39 3.1.1直線的齊次坐標39 3.1.2平面上的無窮遠點與無窮遠線40 3.1.3平面上的變換41 3.1.4平面上的無窮遠點與無窮遠線的變換43 3.2單視圖重構44 3.2.1隱消點與隱消線44 3.2.2基于單視圖的結構恢復46 習題48 第4章三維重建與極幾何49 4.1三角化49 4.1.1三角化的概念49 4.1.2三角化的線性解法50 4.1.3三角化的非線性解法51 4.2極幾何與基礎矩陣52 4.2.1極幾何52 4.2.2本質矩陣與基礎矩陣53 4.3基礎矩陣估計55 4.3.1八點法55 4.3.2歸一化八點法57 4.4單應矩陣58 4.4.1單應矩陣的概念58 4.4.2單應矩陣估計60 習題61 第5章局部圖像特征62 5.1局部特征62 5.1.1圖像特征匹配問題62 5.1.2局部特征概念64 5.2角點檢測65 5.2.1角點特性分析65 5.2.2Harris角點檢測器66 5.2.3Harris角點檢測效果70 5.3尺度不變理論基礎71 5.3.1尺度不變思路71 5.3.2LoG算子73 5.3.3HarrisLaplace檢測器78 5.4SIFT特征79 5.4.1DoG尺度空間79 5.4.2SIFT特征點檢測81 5.4.3SIFT特征描述子82 5.5SURF特征84 5.5.1基于Hessian矩陣的特征點84 5.5.2尺度空間定位85 5.5.3特征點的描述與匹配86 5.6ORB特征88 5.6.1Oriented FAST89 5.6.2BRIEF特征描述子90 5.6.3ORB特征91 習題91 第6章雙目立體視覺93 6.1基于平行視圖的雙目立體視覺93 6.1.1平行視圖的基礎矩陣與極幾何93 6.1.2平行視圖的三角測量與視差95 6.2圖像校正96 6.3對應點搜索99 6.3.1相關匹配算法99 6.3.2相關匹配算法存在的問題101 習題103 第7章運動恢復結構104 7.1問題描述104 7.1.1攝像機內參數已知情況105 7.1.2仿射攝像機情況105 7.1.3一般情況106 7.2運動恢復結構的基本方法107 7.2.1兩視圖歐氏結構恢復107 7.2.2兩視圖仿射結構恢復110 7.2.3兩視圖透視結構恢復112 7.2.4基于捆綁調整法的多視圖運動恢復結構113 7.3透視結構升級114 7.4基于增量法的多視圖歐氏結構恢復115 7.4.1擬合方法116 7.4.2PnP問題與P3P方法122 7.4.3增量式SfM系統125 習題128 第8章多視圖立體視覺129 8.1基于體素的方法129 8.1.1空間雕刻法130 8.1.2陰影雕刻法136 8.1.3體素著色法139 8.1.4馬爾可夫離散優化法141 8.2基于面片的多視圖重建143 8.2.1基礎知識144 8.2.2面片重建146 8.2.3總結150 8.3基于深度圖的多視圖重建150 8.3.1預處理151 8.3.2深度圖生成153 8.3.3總結155 習題156 第9章同時定位與建圖157 9.1SLAM簡介157 9.1.1數據采集傳感器157 9.1.2地圖類別159 9.1.3視覺SLAM算法160 9.2基于詞袋模型的圖像檢索163 9.2.1視覺詞袋模型164 9.2.2TFIDF算法166 9.2.3相似度計算與圖像檢索167 9.3圖結構與生成樹168 9.4ORBSLAM系統170 9.4.1系統概述170 9.4.2數據結構171 9.4.3地圖初始化174 9.4.4特征跟蹤175 9.4.5局部建圖177 9.4.6回環修正178 9.5稀疏直接法里程計179 9.5.1光流概述179 9.5.2直接法稀疏模型183 9.5.3DSO系統186 習題187 參考文獻188

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三維重建基礎作者簡介

魯鵬，男，副教授，就職于北京郵電大學人工智能學院。2003年7月獲得華中科技大學圖像所碩士學位，2006年7月獲得中國科學院自動化所博士學位，2008年到2010年在北京大學人機交互與多媒體實驗室從事博士后研究。作者長期從事本科生、研究生計算機視覺課程的教學工作，B站上作者講授的計算機視覺相關課程的錄播視頻播放量超過75萬余次。

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