基于深度逐平面扫描的立体体积构建方法

来源：计算机测量与控制杂志2026年第6期北京时间：

作者：关珍博,姬红兵,段同乐,梁海涛

单位：中国电子科技集团公司第五十四研究所

摘要：针对多视图三维重建中立体体积构建对模型完整性与精度的决定性作用，以及现有基于平面扫描的深度估计方法在弱纹理区域精度不足、多视图融合冗余较高的问题，开展改进立体体积构建方法研究。采用改进的“深度逐平面扫描”方法，在平面扫描深度估计框架下，通过构建与参考图像相机前平面平行的虚拟平面聚合多视图特征形成稀疏高效的平面扫描体积；结合多尺度特征提取与上下文感知代价聚合获取高精度深度图，采用改进粒子群优化的ICP配准与熵驱动超体素融合实现多视图点云一致立体体积重建。经多个公开数据集和实际场景实验测试，在ETH3D数据集上深度估计RMSE降至4.21 mm、弱纹理区域准确率提升至90.2%，在Scenes11数据集上体积冗余度降低至7.8%，在城市建筑场景中实现28 fps的实时深度估计，相较于传统平面扫描和DPSNet等方法，在处理高分辨率输入和无纹理区域时鲁棒性更强。该方法可满足城市建筑等实际场景的多视图三维重建应用需求，兼顾重建精度与实时性。

关键词：多视图立体;深度估计;平面扫描体积;深度学习;三维重建;代价体