基于激光测距仪的单目运动恢复结构三维模型自动尺度估计
计算机视觉与模式识别
2019-06-20 v1
摘要
运动恢复结构（SfM）技术的最新进展使许多科学领域能够从常规构建的精细三维模型中获益。然而，由于成本或观测平台空间限制，大量应用仅能使用单台相机。单目运动恢复结构带来了如何准确估计三维模型尺度以便后续计量使用的问题。尺度可通过已知尺寸可见物体的存在，或其他传感器（如 GPS）提供的相机运动幅度信息来确定。本文研究在 GPS 拒止环境（如水下应用）中由单目相机创建的三维模型的精确尺度化问题。受水下激光测距仪普遍可用的启发，我们提出两种新方法。全标定方法可使用任意激光布置，而部分标定方法仅假设激光束平行、对相机无约束，从而降低标定需求。所提方法相较现有方法具有若干优势：无需激光与相机光轴对齐，也免去了在三维模型上极易出错的手动图像点识别。方法的性能与适用性在基于真实三维模型生成的数据和 2017 年海洋科考采集的数据上进行了评估。测试了三种独立激光配置，几乎涵盖所有可能激光布置，以评估地形粗糙度、噪声、相机视角及相机-场景距离的影响。在实际场景中，使用全标定方法计算的 6 个独立模型尺度估计值，其标准差为 0.3%。
引用
@article{arxiv.1906.08019,
title = {Automatic Scale Estimation of Structure from Motion based 3D Models using Laser Scalers},
author = {Klemen Istenic and Nuno Gracias and Aurelien Arnaubec and Javier Escartin and Rafael Garcia},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.08019},
year = {2019}
}