3D surface reconstruction from multi-resolution depth maps

In this thesis, a new method for surface reconstruction from depth maps is being proposed and analyzed. Due to the acquisition method, surface samples of depth maps normally are no ideal point samples, but rather represent an area of the represented surface. Still, this footprint information inherent in depth map samples has not been explicitly utilized by any of the many different surface reconstruction methods by now. The proposed method tries to improve the reconstruction quality by explicitly taking the sample footprint information into account. Furthermore, the proposed method is intended to work on depth maps generated by Multi-View Stereo and was hence designed to be robust against noise and incompleteness of sampling. Multi-resolution reconstruction was implemented in order to be able to reconstruct fine details in large scenes.

In dieser Arbeit wird eine neue Methode für die Oberflächenrekonstruktion aus Tiefenkarten vorgestellt und analysiert. Durch die zugrundeliegende Aufnahmemethode beschreibt ein Abtastpunkt in einer Tiefenkarte üblicherweise keinen idealen Punkt, sondern vielmehr einen Bereich auf der abgetasteten Oberfläche. Diese zusätzlichen Informationen, die Tiefenkarten bereitstellen, wurden bis jetzt von keiner der vielen Methoden zur Oberflächenrekonstruktion explizit ausgenutzt. Die hier vorgestellte Methode versucht die Qualität der Rekonstruktion zu verbessern, indem diese Informationen explizit herangezogen werden. Außerdem ist sie speziell für die Rekonstruktion von Tiefenkarten vorgesehen, die von Multi-View Stereo Verfahren erzeugt wurden und ist daher darauf ausgelegt, mit verrauschten und unvollständigen Daten umgehen zu können. Um die Rekonstruktion von feinen Details in großen Szenen zu ermöglichen, wurde eine skalenübergreifende Rekonstruktionsmethode entwickelt.