一分鍾詳解三維重建學習路線


作者:龐巧遇

來源:公眾號@3D視覺工坊

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三維重建在計算機視覺中是十分重要的,其中涉及很多的技術內容,為了后來人能少走彎路,也為了對自己的知識框架系統總結,特記錄自己的學習路線。

1、什么是三維重建

三維重建 ,英文名稱是3D Reconstruction。三維重建是將三維的物體在虛擬世界中重建出來,通俗點說,我們做的就是照相機的逆操作(照相機是將現實中的物體呈現在二維圖片中,而三維重建是將二維圖片中的信息在三維虛擬空間中顯現)。

2、三維重建有什么用

隨着2010年阿凡達在全球熱映以來,三維計算機視覺的應用從傳統工業領域逐漸走向生活、娛樂、服務等,比如AR/VR,SLAM,自動駕駛等都離不開三維視覺的技術。三維視覺最近幾年再度火熱,一方面歸功於三維傳感器(如Kinect)的快速發展和價格方面的調整,另一方面由於深度學習在計算機視覺方向的應用,智能移動機器人、無人駕駛、無人機、AR等發展迅速。

3、三維重建學習路線

1) 對初學者:

書籍:

視覺SLAM十四講-從理論到實踐,高翔計算機視覺-算法與應用(Richard Szeliski  艾海舟<譯> 清華大學出版社)Computer Vision Algorithms and ApplicationsComputer Vision for Visual Effects

視頻課程:

·視覺SLAM十四講-從理論到實踐:

https://www.bilibili.com/video/BV1eJ411H7mG/?spm_id_from=333.788.videocard.3

·極簡三維視覺六小時課程視頻:浙大譚平教授 :

https://www.bilibili.com/video/BV124411W775?p=1對於初學者的建議是學習好多視幾何基礎,先利用仿真數據跑通上面說的主線流程,再結合具體的開源項目去理解算法,再結合實際傳感器和問題去改善或者提出新的算法,在這個過程中要善用一些可視化工具比如Meshlab, cloudcompare, matplotlib.pyplot等,可以節約大量時間。

2) 針對具備一定基礎后:

三維重建的每個基礎模塊挑選了 1-2 篇代表性文獻,強烈建議閱讀以下相關的原著文獻, 這些文獻是經過時間檢驗非常經典的文獻,這將大大提升你們的科研和工程能力。

大家可以加入我們的QQ討論群(群號:574432628),提前獲得本場直播的pdf課件。

書籍:

《計算機視覺中的多視幾何》(Muiltiple View Geometry,簡稱MVG) (Richard Hartley 韋穗<譯>)

文獻:

·Sift 特征點檢測

[1] Distinctive Image Features from Scale-Invariant Keypoints

·增量 SFM

[2] Photo Tourism Exploring Photo Collections in 3D[3] Structure-from-Motion Revisited

·稠密匹配&&多視角立體視覺

[4] Multi-View Stereo for Community Photo Collections

·表面重建

[5] Reconstruction and Representation of 3D Objects with Radial Basis

·紋理貼圖

[6] Let it be color! Large-Scale Texturing of 3D Reconstructions

3) 下面是比較著名的開源系統:

·MVE:

https://www.gcc.tu-darmstadt.de/home/proj/mve/index.en.jsp

·Bundler:

http://www.cs.cornell.edu/~snavely/bundler/

·VisualSFM:

http://ccwu.me/vsfm/

·openMVG:

https://openmvg.readthedocs.io/en/latest/software/SfM/SfM/

·ColMap:

https://demuc.de/colmap/

Source and Executable Download:

http://www.cs.jhu.edu/~misha/Code/

4) 相關開源代碼

COLMAP - Structure-from-Motion and Multi-View Stereo:

https://github.com/colmap/colmap

Multi-View Environment:

https://github.com/simonfuhrmann/mve

Algorithm to texture 3D reconstructions from multi-view stereo images:

https://github.com/nmoehrle/mvs-texturing

SFMedu: A Matlab-based Structure-from-Motion System for Education:

https://github.com/jianxiongxiao/SFMedu

參考:

1.https://blog.csdn.net/qq_33294094/article/details/51759246?utm_medium=distribute.pc_aggpage_search_result.none-task-blog-2~all~first_rank_v2~rank_v25-3-51759246.nonecase&utm_term=%E4%B8%89%E7%BB%B4%E9%87%8D%E5%BB%BA%E5%AD%A6%E4%B9%A0%E8%B7%AF%E7%BA%BF2.https://blog.csdn.net/shyjhyp11/article/details/103890479

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