基於雙眼攝影機之街景建築物 3D 建立

Reconstruction of 3D Building Models based on Stereo Camera

徐筱婷(Hsiao-Ting Hsu)

指導教授 ： 賴文能

國立中正大學/工學院/電機工程學系/碩士(2015年)

摘要

近年來，智慧型運輸系統 (Intelligent Transportation System, ITS) 迅速發展，其中的 GPS 及圖資導航能提供駕駛者結合街景圖資與地理資訊之功能，更是重要一環。過去導航系統多以 2D 電子圖資讓使用者查詢或是導航，但隨著現今街景環境越來越複雜，一般的平面資訊已無法提供駕駛人明確的導航資訊，因此藉由 3D 影像與虛擬實境 (Virtual Reality, VR) 技術，提供使用者附有空間感知 3D 街景，成為目前導航系統的重要研發方向。目前相關的 3D 導航系統，如 Google 推出的 Google Earth 、 Microsoft 推出 Virtual Earth 3D 、 Sony 推出的 XYZ 系列車機導航系統等，其建立之 3D 資訊僅提供於路口或重要地標建築，且建立之 3D 模型係以繪圖式建築物方塊為主，而本論文則是建立影像式 3D 表面建築物模型。
本論文提出從單一時刻之雙眼街景影像自動化擷取建築物並重建 3D 建築物場景模型之系統。一般特殊用途之影像式 3D 街景重建裝置 (如街景車) ，其攝影機拍攝方向是正對建築物，然而我們考量一般車輛之攝影機 (如行車記錄器) 安置方式，因此本論文提出之系統平台是攝影機之拍攝方向與行駛方向一致。在擷取建築物特徵上，本論文基於一般建築物牆面為平面且皆垂直於地面的現象，因此提出僅須藉由建築物屋頂天際線上特定轉折點之 3D 座標即可建立 3D 建築物表面之模型。此外，在計算大範圍場景之 3D 座標上，本論文提出透過適應性攝影機校正參數選擇法來計算 3D 座標，能夠有效提昇系統以單一固定攝影機參數的量測精準度。最後，我們透過虛擬實境之技術提供使用者瀏覽與導航 3D 建築物之功能，讓使用者有身歷其境之感受。

關鍵字

影像式建模 ； 雙眼立體視覺 ； 三維模型

並列摘要

無資料

並列關鍵字

stereo vision ； 3D model ； image-based modeling

參考文獻

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