项目简介：获取场景或物体的三维信息在生产生活中有着重要的应用价值。随着科技的进步，利用全站仪或激光扫描仪等设备，可以实现三维信息的获取。但是这些设备价格昂贵、体重较重。本课题组研发的基于图像的三维自动重建系统，通过对需要重建的场景或物体拍摄多幅数码相机照片，即可自动恢复出场景或物体的三维点云形状，系统流程图见图1。本系统轻便快捷、价格低廉，在测量精度和灵活性等方面的优势也不断凸显。 本课题组十余年来一直致力于计算机视觉领域方面的研究工作，在国际顶级学术期刊上发表论文数十篇，申请国家发明专利十余项，曾获国家自然科学二等奖。基于本课题组长期学术积累而研发的基于图像的三维自动重建系统目前已经初步成熟，正在努力探索从实验室到产业化的成果转化之路 。

产品性能：1、对图像拍摄无特殊限制：图像拍摄方式无特殊约束或限制，只需手持自由拍摄即可。 2、对拍摄设备无特殊要求：图像拍摄设备只需要一台数码相机即可，普通数码或单反相机均可。无需任何稳定平台及其他设备。 3、全自动三维建模：从底层图像处理到生成最终的三维模型，全部自动实现，无需人工交互。 4、系统处理速度快：系统处理时间随硬件配置而有所不同，对于普通双核电脑，整个系统处理的运行时间在20分钟/50幅。 5、三维建模精度与激光扫描精度相当：对于航空遥感或无人飞行器影像，三维重建精度（指与真实值的绝对误差）小于5cm；对于地面影像，三维重建精度小于3cm/100米。通过配备更高像素数量的相机和长焦镜头可以实现毫米级重建。

应用行业：电子与信息

专利情况：已有专利10个

应用范围：1、无人机地形图自动生成：通过无人机拍摄的照片，可以自动生成该地区地形图。无需POS或GPS等飞行数据，也无需任何稳定平台。图2为通过140幅宁夏金沙湾地区无人机图片自动生成的该地区三维地形图。 2、图片自动拼接：在对无人机图片进行拼接的操作过程中，首先需要获得正射影像。而获取正射影像的关键是高效获取大范围的DEM数据。本技术可以自动生成所需要的DEM数据，从而实现图片的自动拼接。图3为采用110幅图像自动拼接结果。 3、矿山边坡监测：矿山边坡由于时刻可能出现松动而造成危险隐患，因此需要对其进行高密度监测。基于图像的三维重建技术可以自动生成场景的三维模型，因此可以利用不同时间段的数码影像进行基于三维模型的动态变化监测，以做到及时预警和危险排查。图4为利用4幅图像自动生成的三维模型图。 4、古建筑物保护：古建筑由于大部分材质采用木质建筑，因此极易受到损坏。基于图像的三维重建技术可以对其三维结构信息进行很好的记录，从而为损坏后的修复提供第一手的材料。图5为自动生成的山西悬空寺（55幅图像）和普陀山法雨寺（40幅图像）三维模型。 5、灾害评估：由于本三维重建技术具有重建速度快、全自动的特点，因此特别适合于灾害评估，可以在灾害后为各个决策指挥部门提供第一手的三维地形地貌资料，从而有利于做出更加科学的决策。图6为利用400幅北川地区无人机图像自动生成的三维地形图。