基于MATLAB的二维图像三维重建算法比较研究
基于MATLAB的二维图像三维重建算法比较研究
摘要
本文基于MATLAB平台，系统研究并实现了三种不同的二维图像三维重建算法：立体视觉法、结构光法和运动恢复结构法。通过对输入图像进行标准化预处理，分别构建三维重建模型，并在相同数据集上进行训练和评估。通过定量分析重建精度、结构相似性和计算效率等指标，综合比较三种算法的性能优劣，为不同应用场景下的算法选择提供理论依据和实践指导。
关键词：三维重建；MATLAB；立体视觉；结构光；运动恢复结构；算法比较
1. 引言
1.1 研究背景与意义
二维图像三维重建是计算机视觉领域的核心问题之一，旨在从单张或多张二维图像中恢复物体的三维几何信息。这项技术在虚拟现实、增强现实、医学影像、工业检测、文化遗产保护等领域具有广泛应用价值。
随着深度学习技术的发展，三维重建方法不断革新，但传统几何方法仍因其理论完备性和计算效率在某些场景中占据重要地位。MATLAB作为强大的科学计算平台，提供了丰富的图像处理和计算机视觉工具箱，为三维重建算法的实现和比较提供了便利环境。
1.2 研究内容与目标
本研究重点实现并比较三种主流三维重建算法：
- 基于立体视觉的三维重建
- 基于结构光的三维重建
- 基于运动恢复结构的三维重建
研究目标包括：
- 设计标准化的图像