重构三维物体结构中的线图整理和校正技术研究

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在二维投影平面上表示三维物体的线框图称为线图。计算机自动解释线图是计算机视觉系统和计算机辅助设计(CAD)系统研制中的一个重要问题。 由于多种的原因,例如设计者画的线图可能不准确或者有错误,从图像中一般也不能准确抽取场景的线图,致使输入计算机的线图或从图像抽取的线图一般是杂乱无序的,经常存在少线、多线的现象,因此需要对线图进行分析和处理,删去多余的线、补上缺少的线、整理位置不正确的线等等,使之尽可能是三维物体的真实投影图,以利于后续计算机解释线图、恢复三维物体结构的顺利进行。 对线图的解释主要分为两个方面:定性分析和定量分析。对线图进行标记和完整属于对线图解释的定性分析;判别线图中线、面的约束关系及恢复三维物体的结构属于对线图解释的定量分析。本文对这两种分析都做出了研究。 本文根据平面立体完整画隐线图的24种合法节点形式,给出平面立体不完整画隐线图中36种L型节点和8种Ⅰ型节点与这24种合法W型和Y型节点的对应关系,同时给出了处理一般不完整线图中存在的L型节点、Ⅰ型节点、孤线、PEAK型节点以及T型节点的完整算法。 本文中根据直线的表示原则,给出了二维和三维直线的表示方法,分析了在正轴测投影下三维直线表示的方法可能会产生矛盾的情况,并给出了一般的解决方法。 本文中以定理的形式给出正轴测投影下直线与直线、直线与平面和平面与平面之间的一些基本约束。这些基本约束是线图解释的基础。 最后在以约束为基础的情况下,给出了从画隐线图的平面、空间结构,将有误差画隐线图在正轴测投影下进行三维重构的循环反馈迭代的方法。 本文提出的三面项点物体画隐线图标记、完整和重构方法可用于计算机视觉系统或智能CAD系统中物体三维结构的重建。
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