本书详细论述了基于光学图像进行三维重建的基本理论和方法，从摄像机模型、相机校準、常用的光学模型等基础理论出发，介绍了基于明暗形状恢复、光度立体、结构光三维测量、双目立体视觉等技术的基本原理和实现方法。从每种技术的理论基础、系统组成、基本约束、重建精度、套用场合等方面分析了其理论依据和具体算法，为基于光学图像的三维重建的实际套用提供了基本的理论参考。
全书共分8章： 第1章为概述部分；从第2章到第4章分别论述了本书所涉及的数学基础、基本的摄像机校準方法和光照模型；从第5章到第8章着重介绍了目前基于光学图像进行三维重建的主要方法。在介绍三维重建理论的同时，书中提供了大量套用实例，可对理论部分进行直观的解释和验证。
本书可供三维重建、图像处理、计算机视觉等领域的工程技术人员参考，也可作为高等学校电子信息类、计算机类等专业高年级本科生或研究生的学习教材。

目录

第1章概述1

1.1人眼的空间知觉1

1.2三维重建技术的分类3

1.3光学三维重建技术6

1.3.1被动光学重建技术7

1.3.2主动光学重建技术8

1.4本章小结12

第2章射影几何与变换基础13

2.12D射影几何13

2.1.1点与直线13

2.1.2理想点与无穷远点15

2.2射影变换17

2.3射影变换的层次20

2.3.1射影变换的层次简介20

2.3.2射影变换的分解24

2.4从图像恢复仿射和度量性质24

2.4.1无穷远线25

2.4.2由图像恢复仿射性质25

2.4.3虚圆点及其对偶27

2.5不动点和直线28

2.63D射影几何和变换29

/基于光学图像的三维重建理论与技术目录/

2.6.1点和射影变换30

2.6.2平面表示和变换30

2.6.3直线的表示和变换32

2.73D射影变换的层次36

2.8无穷远平面38

2.9本章小结40

第3章摄像机标定与校準41

3.1相机射影几何41

3.1.1相机射影几何简介41

3.1.2二维射影几何42

3.1.3三维射影几何42

3.2相机成像理论43

3.2.1空间坐标系之间的关係43

3.2.2摄像机的理论成像模型48

3.2.3实际成像模型49

3.3相机标定理论知识50

3.3.1张正友标定理论51

3.3.2相机参数的初始估计51

3.3.3拍摄图像的径向畸变53

3.3.4最佳化函式叠代求精54

3.3.5实验步骤及注意的问题54

3.4本章小结58第4章光照模型59

4.1朗伯模型59

4.2双向反射分布模型60

4.3Phong模型62

4.4CookTorrance光照模型64

4.5球谐光照模型65

4.6各种光照模型的对比69