何露茜++何斌

摘要：隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，基于圖像的水下三維重建逐漸成為計算機圖形學(xué)和計算機視覺領(lǐng)域的研究熱點之一。但是大部分水下三維重建都是將相機沉入水中完成，本文提出了一種基于多相機的多介質(zhì)三維重建算法，將相機置于空氣中來實現(xiàn)水下運動捕捉。

關(guān)鍵詞：三維重建；多介質(zhì)；運動捕捉

中圖分類號：TP391.4 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）02-0160-02

2.2 多介質(zhì)三維重建

因為折射率的印象，中心透視模型不再滿足，均勻介質(zhì)下的三維重建模型也不再適用。

本文提出了一種多介質(zhì)的三維重建方法，如圖4所示。

多介質(zhì)三維重建的過程如下：

（1）光路轉(zhuǎn)換。在已知相機位姿和標記點在圖像坐標系的位置，獲得標記點光路與水面的焦點，根據(jù)折射定律，計算獲得標記點光路在水下的傳播路徑。

（2）標記點匹配。相鄰攝像機的標記點兩兩匹配，計算其光路的最短距離及其交點。根據(jù)實驗魚類的游動速度小于為1m/s，拍攝的幀速率為120fps，可以推得標記點的移動范圍小于1cm，由此濾去出錯點。

（3）三維重建。對于第一幀，采用K-means算法對所有候選點進