Rekonstrukce 3D scény z obrazových dat

Abstract

Tato práce popisuje rekonstrukci 3D scény z fotografií a videozáznamů za pomocí přístupu Structure from motion. Na základě této metody byl implementován program schopný automatické výroby mračen bodů a polygonální sítě z běžných fotografií a videozáznamů. Program využívá řadu existujících i vlastních řešení, které jsou přehledně spojeny do jednoho snadno spustitelného celku. Dílčími kroky rekonstrukce jsou: detekce význačných bodů pomocí algoritmu SIFT, porovnávání snímků, algoritmus Bundle adjustment, stereoskopické algoritmy a výroba polygonálního modelu z mračna bodů pomocí knihovny PCL. V implementaci jsou využity programy Bundler a PMVS. K výrobě polygonálních modelů byl využit algoritmus Poisson surface reconstruction, dále jednoduchá triangulace a vlastní metoda rekonstrukce založená na segmentaci rovin.This thesis describes methods of reconstruction of 3D scenes from photographs and videos using the Structure from motion approach. A new software capable of automatic reconstruction of point clouds and polygonal models from common images and videos was implemented based on these methods. The software uses variety of existing and custom solutions and clearly links them into one easily executable application. The reconstruction consists of feature point detection, pairwise matching, Bundle adjustment, stereoscopic algorithms and polygon model creation from point cloud using PCL library. Program is based on Bundler and PMVS. Poisson surface reconstruction algorithm, as well as simple triangulation and own reconstruction method based on plane segmentation were used for polygonal model creation.