應用圖像投影技術還原3D空間場景之研究

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姓名

溫宗翰(Zhang-Han Wen) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程學系

論文名稱

應用圖像投影技術還原3D空間場景之研究
(Using Projection Photogrammetry to reconstruct the 3D scene)

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摘要(中)

目前國內在肇事現場資料蒐集方面，主要以人工的方式進行地形、地物量測及記錄，但是以人工進行現場量測的方式亦是造成肇事現場資料蒐集不完整的主因，相對於國外部份，針對肇事現場資料蒐集，應用較科學、簡單、快速及精確度高之圖像投影技術，作為肇事現場資料蒐集之方式。
本研究參考目前國內、外所發展之圖像投影三度空間重現技術，針對物體實際之投影行為，將相關理論以數學模式作逐一探討，以作為重現肇事場景之理論依據；應用本文所探討之基本攝影最佳化參數進行現場拍攝，並透過3D重現軟體方式還原夜間車體、車體與周邊場景，以建立場景拍攝方式作為肇事現場重現之應用。
為還原拍攝照片中控制點的實際位置，應用圖像投影理論還原空間之方式，針對投影中心之外方位元素最佳值以及初始值變動，對三度空間計算重現方式作初步還原驗證，結果顯示應用外方位元素收斂所還原之尺寸較3D重現軟體更近似於真實尺寸，以期藉由本研究所應用之圖像投影技術所還原之空間場景，能大幅提升現有肇事現場資料蒐集之精確性及完整性。

關鍵字(中)

★ 圖像投影
★ 場景重現
★ 方位轉換
★ 外方位元素

關鍵字(英)

論文目次

摘要 I
誌謝 II
總目錄 III
圖目錄 V
表目錄 VII
符號說明 VIII
第一章緒論 1
1-1 研究背景 1
1-2 研究目的 1
1-3 研究方法及流程 1
1-4 論文架構 3
第二章文獻回顧 4
2-1 事故現場重現相關文獻 4
2-2 利用電腦還原圖像投影技術相關文獻 5
2-3 圖像投影技術之方位轉換相關文獻 5
2-4 國外應用圖像還原技術於事故現場重現回顧 6
第三章圖像投影幾何理論 9
3-1 座標系統的關係 9
3-2 座標系統的轉換 10
3-3 外方位轉換 13
3- 3- 1 以點為控制 13
3- 3- 2 以線為控制 15
3- 3- 3 座標數學模式 16
3-4 內方位轉換 17
3-5 最小二乘疊合理論 18
3-6 方位轉換計算 19
3-7 還原空間座標 21
第四章圖像拍攝實驗與實際3D場景還原之探討 22
4-1 實驗流程 22
4-2 實驗相機的選擇 24
4- 2- 1校正檔案的製作 26
4-3 選擇實驗主體 28
4-4 拍攝基本攝影影響因素之探討 30
4- 4- 1 照片距離的不同 30
4- 4- 2 照片角度的不同 31
4- 4- 3 校正檔案的影響 32
4-5 高低落差實驗 36
4-6 實際車輛空間位置重現之分析 39
4- 6- 1 二輛車體重現 39
4- 6- 2 車體與周邊場景重現 42
4-7 夜間攝影 44
4-8 實際道路現場重現 46
4- 8- 1 車輛與街景重現-實驗一 46
4- 8- 2 車輛與街景重現-實驗二 48
第五章圖像投影還原近似值之驗證 51
5-1 近似解計算流程 51
5-2 求解物體空間座標還原之近似值驗證 52
5- 2- 1 求解初始值 52
5- 2- 2 內方位轉換 54
5-3 外方位元素計算過程 55
5-4 外方位元素收斂與照片張數之探討 58
5-5 初始值偏差所造成之影響 60
第六章結論與建議 63
6-1 結論 63
6-2 建議 63
參考文獻 65

參考文獻

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指導教授

鄭銘章(Ming-jang Jeng)

審核日期

2003-7-7

推文