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虚拟现实和增强现实之数据处理算法：三维重建：三维重
建中的传感器融合
1 绪论
1.1 虚拟现实与增强现实简介
虚拟现实（Virtual Reality，VR）和增强现实（Augmented Reality，AR）是
两种前沿的交互技术，它们通过模拟或增强现实环境，为用户提供沉浸式的体
验。VR 技术构建一个完全虚拟的环境，用户通过头戴式显示器（HMD）和手柄
等设备，可以完全沉浸在虚拟世界中，与之互动。AR 技术则是在现实世界的视
图上叠加虚拟信息，增强用户对现实世界的感知和理解，通常通过智能眼镜或
移动设备的摄像头实现。
1.2 维重建的重要性
三维重建是 VR 和 AR 技术的核心组成部分，它允许从二维图像或传感器数
据中创建三维模型。这一过程对于创建逼真的虚拟环境或在现实世界中准确地
放置虚拟对象至关重要。三维重建技术可以应用于游戏开发、建筑设计、医疗
模拟、教育、娱乐等多个领域，极大地丰富了用户体验，提高了效率和准确性。
1.3 传感器融合的基本概念
传感器融合是指将来自多个传感器的数据进行综合处理，以获得更准确、
更可靠的信息。在三维重建中，传感器融合尤为重要，因为它可以结合不同传
感器（如摄像头、激光雷达、深度传感器等）的优势，克服单一传感器的局限
性，提高三维模型的精度和完整性。例如，摄像头可以提供丰富的纹理信息，
而激光雷达可以提供精确的深度信息，将两者融合可以创建既精确又有纹理的
三维模型。
2 维重建中的传感器融合
2.1 原理与内容
三维重建中的传感器融合涉及多个步骤，包括数据采集、数据预处理、特
征提取、数据融合和三维模型生成。数据采集阶段，使用多种传感器从不同角
度和维度收集数据。数据预处理阶段，对采集到的数据进行清洗和校准，确保
数据质量。特征提取阶段，从预处理后的数据中提取关键特征，如边缘、纹理、
深度等。数据融合阶段，将不同传感器的数据在特征层面进行融合，以提高三
维重建的精度和细节。最后，三维模型生成阶段，使用融合后的数据构建三维
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