收藏本站
《安徽大学》 2002年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于图象的绘制技术研究

阮宗才  
【摘要】: 基于图象的绘制(IBR)技术是当前计算机图形学和计算机视觉相互交叉的一个研究热点。对于非常复杂的真实场景,使用传统计算机图形学的几何建模技术难以生成具有真实感的图象;而利用计算机视觉中的多视图几何理论建立基于图象的模型,则不必过分依赖于场景的几何模型就可以生成真实感较强的图象。本论文主要从计算机视觉的几何理论出发,研究基于真实场景照片的绘制技术及实用算法。主要研究内容和成果如下。 提出了一种新的光场采样三维参数化形式。本论文提出了一种新的三维光场参数化形式,我们称为边界全景图(border panoramas)。边界全景图通过限定视点在平面上任意的凸区域内运动,并且在区域的边界上逐点采样柱面全景图而构成。它与同心拼图(concentric mosaics)的不同之处在于,采样区域可以是任意的凸区域,比如矩形、三角形、圆或者其它随意的形状,采样方式是在区域的边界上逐点采样柱面全景图。边界全景图方法把常用的全景图技术与忽略垂直视差的近似方法结合起来,构造了一种新的灵活的三维光场表示形式。该方法可以用于漫游区域比较复杂的VR场景漫游系统,而且不需要使用专门的采样设备。 用透视同伦视图插补技术解决图象拼接一致性。基于8参数平面单应矩阵的全景拼图方法,当图象序列形成回路的时候,必须要克服累积误差,以保证全景图首尾相接。通常的计算方法计算量大,而且不一定保证单应矩阵的一致性。本论文提出一个简单的方法,它不要求单应矩阵的一致性。此方法主要利用了未标定图象透视插补技术。因而它计算简单,易于实现。 提出了一种快速实用的全景拼图算法。本论文提出一个改进的基于柱面坐标的自动全景拼图鲁棒性快速算法。主要解决了初始参数的估计问题和绕图象中心的小角度的旋转问题,前者采用重采样的小图象进行相关匹配,在 解决后一个问题时,采用了包含小角度徒转的三参数模型。本算法计算简单 快速,经实验适用于手持相机拍摄的图象,不需要攸用三脚架。因为初始参 数估计采用基于小图象的相关匹配方法,所以算法是鲁棒的,个会出现大的 误差。本算法己用于我们开发的ADVR实用系统之。户。 应用上还有关图象拼接算法,我们开发了一个实用系统ADVR。该系统 支持基于单应矩阵的算法和基于柱面坐标的全自动全景拼图算法。全景图象 的测览器支持标准的OpenGL接口,可以利用图形硬件提供显示加速功能。 二 经大量的使用测试,与国外同类产品(如 Ulead Cool 360,Pixe1Around等)相 比,拼接图象质量较优,拼接速度较快。 开发了基于模型的三维重构算法。利用建筑物中常见的平行直线和正交 直线等特点,通过绝对二次曲线和消影点等射影几何量的计算,可以从图象 中恢复摄像机的内参数、旋转和平移位置,同时恢复建筑物的三维欧氏几何 模型(相差一个尺度因子)。此方法不需要摄像机预先标定,也不需要摄像机 内参数保持不变。相对于一般情况下从非线性的 Krupa方程约束求解摄像机 内参数,利用平厅直线和正交直线等特点可以用线性方程求解内参数,因而 计算相对简单而稳定,适用于重构建筑物场景三维模型。 基于图象绘制技术的具体实现中常常涉及图象映射和图象融合技术。通 过把图象映射关系统一为位移场表示,讨论了自然消除图象缝隙的逆映射算 法以及算法复杂性,并介绍了逆映射算法在视图插补和图象拼接中的应用。在 图象融合技术方面,扩展两张图象的权重融合算法,解决了多张图象整合的 权重分布计算问题,形成完整的图象累加融合算法。 总之,在基于图象绘制技术的研究中,近年来出现了大量的研究成果, 但还远不能满足虚拟现实技术的实际需要。本论文的研究工作在基于真实场 景照片的绘制技术及实用算法方面作了一些有益的尝试。
【学位授予单位】:安徽大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TP391.7

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 石炎生,吴华意;基于图像绘制技术及其应用前景[J];湖南理工学院学报(自然科学版);2004年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 杨玲;基于图像绘制的虚拟漫游系统的研究[D];贵州大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 于洪川,吴福朝,阮宗才,韦穗;视图插补与透视同伦变换[J];电子学报;2001年06期
2 田英利,马颂德;基于球扩展光源模型的物体三维形状的恢复[J];光学学报;1998年10期
3 于洪川,吴福朝,阮宗才,韦穗;VR环境图像生成中几项关键技术研究[J];计算机研究与发展;1999年11期
4 梁学斌,吴立德,俞俊;用二维点对应数据分割和估计多刚体运动[J];自动化学报;1998年02期
5 吴福朝;于洪川;袁波;韦穗;;旋转图像序列的整合[J];模式识别与人工智能;1999年03期
6 闫宇松,程乾生;可逆双正交小波变换在图象压缩中的应用[J];中国图象图形学报;1999年09期
7 吴福朝,于洪川,袁波,韦穗;与视点对应的视图插补[J];中国图象图形学报;1999年12期
8 李维,黄小虎,郑南宁;基于环境光场和漫反射光场的动态场景绘制[J];中国图象图形学报;1998年10期
9 徐丹,潘志庚,石教英;虚拟现实中基于图象的绘制技术[J];中国图象图形学报;1998年12期
10 李新肖,郑南宁,张汀;基于图象的交互绘制和数据压缩[J];中国图象图形学报;1999年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张宇平;张红玲;;移动数字科普乐园的全景漫游[J];辽宁科技学院学报;2008年02期
2 石炎生;吴华意;;基于图像的绘制技术与GIS的集成及其应用前景探讨[J];测绘通报;2006年03期
3 刘成新;王玉田;褚晓红;陈长虎;徐媛;;基于VRML的虚拟实验系统的设计与应用——以“摄影仿真实验室”的研究与开发为例[J];电化教育研究;2010年04期
4 徐东风;彭红星;陈燕;;虚拟手机交互系统的研究[J];电脑编程技巧与维护;2009年12期
5 高月芳,张淮声,张佑生;基于3D结构和图像的复杂场景建模绘制[J];电脑与信息技术;2002年03期
6 张薇;;一种新的基于特征区域的图像配准算法[J];电脑知识与技术;2006年17期
7 于洪川,吴福朝,阮宗才,韦穗;视图插补与透视同伦变换[J];电子学报;2001年06期
8 解凯,郭恒业,张田文;图像Mosaics技术综述[J];电子学报;2004年04期
9 解凯,郭恒业,张田文;一种具有径向畸变校正的图像整合算法[J];电子学报;2004年10期
10 解成俊,顾海军,宋建中;基于提升方案与SPIHT的无失真图像压缩[J];光电工程;2002年04期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 胡社教;陈宗海;;基于图象建模和绘制的虚拟现实[A];2001系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2001年
2 韦群;熊璋;;虚拟空间系统的设计与实现[A];计算机技术与应用进展·2007——全国第18届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集[C];2007年
3 付友;诸葛云飞;刘金义;贾金原;;移动数字科普乐园的全景漫游[A];全国首届数字(虚拟)科技馆技术与应用学术研讨会论文集[C];2007年
4 宣静美;;全景展示技术在数字化科普教育基地中的应用[A];全国首届数字(虚拟)科技馆技术与应用学术研讨会论文续集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 许小艳;多视点视频中的视图合成[D];重庆大学;2011年
2 宿崇;虚拟磨削关键理论及其技术的研究[D];东北大学;2009年
3 尹勇;分布式航海仿真系统中视景实时生成算法的研究[D];大连海事大学;2001年
4 李刚俊;基于虚拟现实的冗余度机器人运动规划及仿真研究[D];西南交通大学;2001年
5 罗亚波;基于Internet的图象与建模相结合的虚拟现实关键技术研究[D];武汉理工大学;2002年
6 苏虎;分布式列车仿真系统中视景实时生成算法的研究[D];西南交通大学;2002年
7 齐越;自由虚拟实景空间的研究与实现[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2001年
8 周东翔;图像绘制及其深度提取技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2000年
9 张汗灵;基于图象的绘制关键技术研究[D];西北工业大学;2003年
10 王建宇;基于图象的虚拟环境生成关键技术研究[D];南京理工大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱贵富;天文图像无损压缩算法研究与实现[D];昆明理工大学;2009年
2 周刚伟;虚拟矿井的设计与实现[D];西安电子科技大学;2010年
3 徐镇强;由单幅图像恢复三维形状的算法与应用研究[D];西安电子科技大学;2008年
4 纪东升;基于特征点的图像拼接算法研究[D];兰州理工大学;2011年
5 刘堃;立体构成在数字表演编排中的应用[D];北京林业大学;2011年
6 赵铭超;虚拟现实中三维建模技术的研究与应用[D];天津师范大学;2011年
7 佟慧颖;基于图像的建筑物图像重绘的研究与应用[D];天津大学;2010年
8 温杰;基于VRML校园漫游系统的设计与实现[D];电子科技大学;2011年
9 赵明洁;承德避暑山庄全景漫游系统的设计与实现[D];河北科技大学;2012年
10 王俊琪;可视化矿进通风仿真系统研究[D];辽宁工程技术大学;2000年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曹俊杰,封靖波,苏志勋;全景图像拼接算法[J];大连理工大学学报;2003年S1期
2 漆驰,郑国勤,孙家广;一个基于全景图的虚拟环境漫游系统[J];计算机工程与应用;2001年15期
3 张汗灵,郝重阳,樊养余,张先勇,雷方元;基于图形与图像的混合绘制技术[J];计算机工程与应用;2003年08期
4 高月芳,张淮声,张佑生;基于3D结构和图象的复杂场景建模绘制[J];计算机工程与应用;2003年10期
5 崔汉国,王伟忠,冯雷,周朝晖;虚拟潜望镜视景系统的研制[J];计算机工程;1999年04期
6 张茂军,钟力,孙立峰,李云浩,胡晓峰;虚拟实景空间系统HVS的研究与实现[J];计算机工程;1999年07期
7 唐琎,谷士文,费耀平,蔡宣平;全方位全景图象的一种映射方式[J];计算机工程;2000年08期
8 崔汉国,曹茂春,欧阳清;柱面全景图像拼合算法研究[J];计算机工程;2004年16期
9 漆驰,刘强,孙家广;摄像机图像序列的全景图拼接[J];计算机辅助设计与图形学学报;2001年07期
10 周东翔,蔡宣平,孙茂印;基于图象的绘制技术[J];计算机工程与科学;1999年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 丁雄;球面全景图技术研究[D];国防科学技术大学;2002年
2 张辉;基于图像的虚拟现实技术研究[D];西安理工大学;2002年
3 童宇;柱面全景图自动生成方法研究[D];中南大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 罗月童;刘晓平;;虚拟现实技术在旅游宣传中的应用前景及其关键技术探讨[J];科技导报;2007年19期
2 谢登忠;胡钢伟;赵克;王伟明;;智能辅导系统中图形自动调整设计与实现[J];计算机技术与发展;2006年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 丁国防;基于图像的三维后期处理特效系统研究与实现[D];电子科技大学;2011年
2 庄怡;基于图像绘制的服装建模技术的研究[D];武汉纺织大学;2011年
3 曹丽静;图像制导模拟器图像生成研究[D];国防科学技术大学;2011年
4 涂桂林;基于图像绘制的灰度拼接改进算法及柱面全景图生成技术[D];合肥工业大学;2008年
5 李冰;智能虚拟环境中自主虚拟角色感知模型的研究[D];大庆石油学院;2008年
6 张朝文;基于鱼眼图像的虚拟漫游及运动目标检测算法研究[D];东北大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 于洪川,吴福朝,阮宗才,韦穗;VR环境图像生成中几项关键技术研究[J];计算机研究与发展;1999年11期
2 吴福朝,于洪川,袁波,韦穗;摄像机内参数自标定——理论与算法[J];自动化学报;1999年06期
3 马维祯;利用子波变换的图象压缩编码技术[J];信号处理;1995年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 沈向洋,王立峰;基于图像的绘制技术综述[J];中国计算机用户;2000年21期
2 黄铜城;基于图象的虚拟场景绘制技术[J];邵阳师范高等专科学校学报;2001年05期
3 钱徽,朱淼良;大气效果的绘制技术综述[J];计算机辅助设计与图形学学报;2002年05期
4 张武;黄争舸;张桢夏;;点绘制技术的研究[J];计算机工程;2007年05期
5 王秀友;;基于点的造型和绘制技术[J];科技广场;2007年07期
6 周东翔,蔡宣平,孙茂印;基于图象的绘制技术[J];计算机工程与科学;1999年04期
7 刘兴;曹卫群;;大规模植物场景绘制技术综述[J];农业网络信息;2010年04期
8 El_NION;;圣环:时代的命运[J];软件;2004年06期
9 孙学波;张小苏;;真实感树木绘制技术研究[J];计算机工程与设计;2008年08期
10 郭晓永;陈克林;;基于图像的铅笔画绘制技术[J];重庆工商大学学报(自然科学版);2009年03期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 唐勇;陶力;;实时阴影绘制技术的研究与应用[A];立体图象技术及其应用研讨会论文集[C];2005年
2 崔雪峰;王林旭;王珏;;大规模复杂场景的交互绘制技术[A];全国第19届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集(上册)[C];2008年
3 任利锋;张明敏;潘志庚;;虚拟场景的限时绘制技术[A];第十二届全国图象图形学学术会议论文集[C];2005年
4 董晶晶;;基于图像绘制技术的虚拟场景构建及漫游技术研究[A];2007系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2007年
5 衡晓周;任鸿翔;金一丞;;雕塑类复杂景物建模与绘制技术的研究[A];第十四届全国图象图形学学术会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 吴旻升;光波场绘制技术的原理及应用[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);1997年
2 郑新;基于图象的快速绘制技术的研究[D];中国科学院软件研究所;2001年
3 阮宗才;基于图象的绘制技术研究[D];安徽大学;2002年
4 孙其民;计算机图形学中逆向绘制技术的研究[D];中国科学院研究生院(软件研究所);2002年
5 梅春晖;基于预计算及采样的实时高真实感图像绘制技术研究[D];浙江大学;2004年
6 宁江凡;破碎的图形建模与绘制技术研究[D];国防科学技术大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张武;基于点的绘制技术的研究与应用[D];浙江大学;2006年
2 程其超;虚拟化工场景加速绘制技术的研究与应用[D];大庆石油学院;2010年
3 郝传刚;基于点的绘制技术的研究与实现[D];苏州大学;2009年
4 范彦革;基于点的造型与绘制技术的研究[D];首都师范大学;2006年
5 徐军;虚拟现实绘制技术的研究[D];安徽大学;2011年
6 王敏;一种大型场景表示方法及其加速绘制技术的研究与应用[D];苏州大学;2006年
7 罗莉;真实感草地场景绘制技术的研究与实现[D];电子科技大学;2011年
8 吴跃冰;基于图形和图像的虚拟场景绘制技术研究[D];大连理工大学;2006年
9 李峥;服装艺术风格及效果绘制技术研究[D];天津大学;2012年
10 金瑜;虚拟场景绘制技术研究及其在门吊仿真系统中的应用[D];武汉科技大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026