基于MATLAB的多视角图像三维场景精细重建系统

资 源 简 介

本项目利用MATLAB实现从多视角图像自动重建高精度三维模型的完整流程，涵盖特征匹配、相机标定、点云生成与表面网格化。适用于建筑重建和文物数字化等专业场景。

详 情 说 明

基于多视角图像的三维场景精细重建系统

项目介绍

本项目实现了一套从多视角二维图像序列中自动重建高精度三维模型的完整流程。系统基于多视图几何原理，通过特征点提取与匹配、相机姿态估计、稀疏与稠密点云重建、表面网格化等一系列处理，能够生成具备颜色信息和纹理贴图的精细三维模型。该系统特别适用于建筑场景三维重建、文物数字化保存等专业领域。

功能特性

• 完整重建流程：支持从图像输入到三维模型输出的端到端处理
• 多视图几何重建：基于SFM（Structure from Motion）技术恢复相机姿态和场景结构
• 高精度稠密重建：通过立体匹配算法生成包含颜色信息的稠密点云
• 表面网格生成：采用基于泊松方程的表面重建算法构建三角网格模型
• 专业后处理：提供点云去噪、纹理映射等后处理功能
• 精度评估：自动生成重投影误差分析报告，评估重建质量

使用方法

1. 准备输入数据：收集多视角图像序列（JPEG/PNG格式，建议分辨率不低于1920×1080）
2. 配置参数：根据需要设置相机参数（支持自动标定）或提供相机内参矩阵
3. 执行重建：运行主程序启动三维重建流程
4. 获取结果：系统将输出PLY格式点云、OBJ格式网格模型及纹理贴图
5. 查看报告：分析生成的重投影误差报告了解重建精度

系统要求

• 操作系统：Windows 10/11，Linux Ubuntu 16.04+，macOS 10.14+
• 内存：建议16GB以上（处理高分辨率图像需更大内存）
• 存储空间：至少10GB可用空间（根据图像数量和分辨率调整）
• 软件依赖：MATLAB R2020a+ 或 Python 3.8+（具体依赖包见requirements.txt）

文件说明

主程序文件实现了整个三维重建流程的核心控制逻辑，包括协调各处理模块的顺序执行、管理中间数据的传递与存储、设置关键算法参数以及生成最终的重建结果和评估报告。其功能涵盖从图像数据读取、特征提取匹配、相机位姿估计、点云生成与优化到网格重建和纹理映射的全过程自动化处理。