三维重建

定义：
三维重建（Three-dimensional Reconstruction, 3D Reconstruction）是指对三维物体或场景建立适合计算机表示和处理的数学模型的过程。在计算机环境下，这些模型被用于处理、操作和分析其性质，是计算机中建立表达客观世界的虚拟现实的关键技术。在计算机视觉中，三维重建特指根据单视图或多视图图像重建原始三维信息的过程。

主要技术：
三维重建涉及的主要技术包括多视图立体几何、深度图估计、点云处理、网格重建和优化、纹理贴图、马尔可夫随机场、图像分割等。其中，深度相机（如结构光相机和ToF相机）可以直接获取被测对象的三维信息。

应用领域：
三维重建技术广泛应用于多个领域，包括增强现实（AR）、混合现实（MR）、机器人导航、自动驾驶、工业工件尺寸检测、平整度检测等。例如，在自动驾驶中，三维重建技术用于构建高精地图，这对于自动驾驶系统至关重要。

典型方法：

    KinectFusion：是第一个使用RGBD相机的三维重建系统，通过计算点云和归一化后的法向量，然后使用ICP算法计算相机位姿，将当前点云融合到TSDF地图中，最终预测出当前帧的深度图像。
    BundleFusion：使用稀疏到稠密的并行全局优化方法，结合分层的local-to-global优化策略，实现动态场景的三维重建。
    COLMAP：一种多视图立体视觉算法，通过特征提取、匹配和几何校验，实现场景的增量式重建。
    OpenMVS：一个三维重建框架，提供自动化的脚本，用于从图像和位姿数据中重建出三维模型。

增强现实技术

定义：
增强现实（Augmented Reality, AR）技术是一种将虚拟信息与真实世界巧妙融合的技术。它广泛运用了多媒体、三维建模、实时跟踪及注册、智能交互、传感等多种技术手段，将计算机生成的文字、图像、三维模型、音乐、视频等虚拟信息模拟仿真后，应用到真实世界中，两种信息互为补充，从而实现对真实世界的“增强”。

工作原理：
增强现实技术通过摄像头等设备捕捉实际物体或环境的信息，经过计算机识别、处理后再映射出虚拟内容，将虚拟和现实进行叠加展示，让用户感受到现实与数字的交互性。其关键技术包括计算机视觉、感知计算、图像处理、传感器技术、网络技术等。

应用领域：
增强现实技术已经广泛应用于游戏、娱乐、教育、医疗、工业等众多领域。例如，在教育领域，增强现实技术可以帮助学生更好地理解抽象概念；在医疗领域，它可以辅助医生进行手术操作；在工业领域，它可以用于设备维护和培训。

典型应用：

    屏幕生成：在任何时候都可以生成高分辨率的屏幕，减少对传统展示设备的依赖。
    电话会议：通过AR技术，所有参与者都能看到其他与会者的投影，增加现场感与参与感。
    实时背景核查：在见到一个人时，可以立即搜索到他的各种背景信息。
    AR用户界面/用户体验：没有实体屏幕的限制，用户可以更自由地设计计算机交互方式。

综上所述，三维重建和增强现实技术都是现代计算机视觉和多媒体技术的重要组成部分，它们在各自领域内发挥着不可替代的作用，并推动着相关领域的不断发展。