學位論文
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Item 使用轉角偵測與虛擬網格法重建三維模型(2011) 黃盈源; Ying-Yuan Huang本研究主要之研究目標為使用二維影像重建三維物件模型。一般研究上所使用的方法為非接觸式系統中的立體視覺法，此方法模擬人類雙眼感知影像進而推算物體與雙眼間之深度，因此系統需要使用兩隻攝影機進行影像的擷取，擷取後的兩張影像進行匹配找出現實空間中一點分別投影至二維影像的投影點，之後利用現實空間與相機座標系統彼此間的幾何轉換關係，藉由兩張影像上的投影點計算出此一點於現實空間中之深度資訊，如此一來即可重建出物體的三維模型。然而立體視覺法中困難之處在於如何從左右兩影像準確地找出相對應的投影點進行深度計算，因此針對此問題在過去的研究提出從外部投影一結構光至物件表面，藉由結構光協助系統定位左右兩影像中相對應的投影點，然而此法受限於物體表面之顏色。故本研究提出之三維重建方法無須藉由投影結構光即可重建出物件之三維模型，針對簡單幾何物件以及曲面物件分別使用轉角偵測以及虛擬網格協助系統定義左右兩影像中相對應的投影點重建出物件之三維模型，簡單幾何物件之特徵點通常出現於輪廓之轉角處，因此系統透過轉角偵測找出左右兩影像中物件輪廓之特徵點，藉由立體視覺法重建起特徵點之深度資訊將特徵點重建至三維座標空間中，再根據重建之特徵點還原出物件之三維模型。在另一方面，由於曲面物件不同於簡單幾何物件在轉角處有明顯之特徵點，因此本研究先於左物件影像建立起虛擬網格，藉由極線幾何原理估測曲面物件左右兩影像中相對應的投影點，於右物件影像建立起相對應的虛擬網格，根據左右兩物件影像之虛擬網格以立體視覺法成功地重建出曲面物件之三維模型。