面向三維激光掃描的紋理圖像處理技術(shù)研究.pdf

1、近年來，三維激光掃描技術(shù)成為實體數(shù)字化和三維重建的重要技術(shù)手段，逐漸應(yīng)用于逆向工程、文物考古、虛擬現(xiàn)實、地面觀測等多個領(lǐng)域，進而促進了三維建模技術(shù)的發(fā)展。但現(xiàn)階段的研究多注重于如何用表面模型精確的擬和點云數(shù)據(jù)，卻忽略了模型的紋理特征，無法真實體現(xiàn)三維模型的表面屬性和特征，缺乏視覺真實感。因此，研究基于三維激光掃描技術(shù)的三維重建時，有必要針對紋理圖像所存在的問題進行處理，以便使重建的模型不僅尺寸精確、而且外觀真實。
　　 本文對紋

2、理圖像存在的問題進行探討，根據(jù)采集的原始圖像以及模型的空間位置數(shù)據(jù)，對紋理圖像進行細節(jié)還原和陰影消除兩方面處理，從而使經(jīng)過紋理映射的模型具有更強的視覺真實感，進而推動三維激光掃描技術(shù)在更多相關(guān)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。本文的主要工作包括：
　　 (1)從實驗室現(xiàn)有的三維激光掃描儀及配套的數(shù)碼相機出發(fā)，分析了掃描儀和數(shù)碼相機的相關(guān)技術(shù)和工作原理，并提出了三維建模中紋理圖像方面存在的問題，即紋理圖像動態(tài)范圍有限和陰影的存在；
　　 (

3、2)研究了高動態(tài)范圍紋理圖像的合成技術(shù)。針對亮度范圍變化較大的場景，普通相機獲取的單幅圖像無法避免部分圖像細節(jié)丟失的問題，運用高動態(tài)范圍圖像處理技術(shù)，合成高動態(tài)的紋理圖像，并應(yīng)用于由點云重建的三維模型，達到增強模型真實感的目的；
　　 (3)研究了紋理圖像中陰影的檢測與去除。針對陰影區(qū)影響模型可視性和真實感的問題，對重光照算法進行改進，應(yīng)用于陰影去除算法中，給出了基于重光照的紋理圖像陰影去除算法。該算法結(jié)合了模型空間數(shù)據(jù)，與純圖