基于双目视觉与图像识别的网架结构三维重建

作者：宋燕飞; 罗尧治^*; 沈雁彬; 蔡朋程

来源：空间结构, 2020, 26(04): 28-74.

DOI：10.13849/j.issn.1006-6578.2020.04.028

• 网架结构
• 双目视觉
• 坐标转换
• 实例分割
• 三维重建

计算机视觉使用摄像机、电脑等设备实现对三维场景的识别、理解与重建.基于计算机视觉领域中的双目立体视觉技术与图像识别技术,提出一种针对网架结构球节点及其连接关系的三维重建方法.采用双目视觉技术对被测结构进行拍摄,由双相机的相对位置关系以及球节点在图像中的位置,计算球心坐标,实现球节点的三维重建.引入深度学习网络进行重建过程中的球节点识别定位工作,并对图像中的杆件所在区域进行语义分割,由此判断节点间的连接关系.相机单次拍摄视野受相机视角和相机至被测物的距离所限制,而网架结构多用于大跨度建筑,对网架结构的双目视觉测量往往需要进行多次图像采集工作.对于多次测量下的球节点坐标结果,采用任意旋转角下的三维坐标转换模型,实现多次测量结果坐标系的统一.通过对一正放四角锥网架结构模型进行实测试验,实现了对该网架模型的三维重建,验证了由双目视觉技术进行网架结构三维重建方法的可行性.

• 单位
  浙江大学; 浙江大学滨海产业技术研究院