收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

图像特征提取、匹配和新视点图像生成技术研究

胡志萍  
【摘要】:基于图像的绘制技术是近几年兴起的一种新的虚拟场景绘制策略,它已成为当前计算机图形学界的一个研究热点。基于图像的绘制技术结合了计算机图形学、计算机视觉、图像处理、摄影测量学等许多学科的理论和成果,用真实的图像来代替传统的几何建模,使绘制的图像真实自然、绘制的速度不依赖于场景的复杂度。本文对该领域中新视点图像生成和其相关技术进行了研究,主要包括特征的检测和提取、基于点特征和线特征的宽基线(wide baseline)图像匹配、基于轮廓对应的任意新视点图像生成等。 特征检测是图像处理中的一项基本技术。根据匹配和新视点图像生成的需求,特征检测方法需要特征定位的精度较高,能同时检测出角点、边缘等不同特征等。本文研究了基于相位一致的特征检测技术,从频域分析图像灰度的突变位置。讨论了不同方向的多尺度下相位一致值计算,并研究了一种用矩理论对各方向相位一致数据进行综合的方法,可有效的区分和提取边缘和角点特征。 现有虚拟视点图像生成中初始匹配点的选取,通常是直接在图像上由用户交互方式进行或由摄像机标定得到。交互方式容易受人为主观操作因素和图像分辨率的影响,使对应匹配点的选取产生误差,并且使视图生成过程需人工干预,不能实现完全的自动化,给实用化带来很大的困难;摄像机的标定需要采集图像摄像机的一些先验知识,限制了虚拟视点图像生成方法的适用范围。本文提出宽基线图像匹配方法,分别是基于点特征的匹配和基于线特征的匹配,将其应用到视图生成中,从而实现了虚拟视点图像的自动生成。根据欲匹配源图像间几何变形的不同,提出了两种点特征邻域的选取和匹配原理方法。当图像之间的尺度差异较小时,例如,在虚拟漫游中摄像机环绕景物运动时采集的序列图像,提出一种基于仿射不变量的点特征区域提取和匹配方法,能适应大的视点变化和光照条件的变迁。该方法以图像中颜色的局部极值点为种子点,过种子点作射线,将沿各射线上颜色变化为最大的点连线围成区域,取该区域的椭圆拟合作为特征区域,该特征区域具有仿射不变性。当图像之间尺度相差较悬殊时,可通过多尺度分析,在三维尺度空间选取颜色值为不连续突变的角点作种子点,特征区域是以种子点为圆心的邻域。对已选出的局域特征区域,逐步消除几何变换和光照变换对图像区域的影响,构造特征向量来表征该区域内颜色分布,通过特征向量的比较来确定特征区域的匹配。实验表明基于上述点特征区域的匹配方法具有较强的鲁棒性,可应用于宽基线图像的匹配。 基于点特征的匹配适用于纹理信息较丰富的图像,对于纹理信息较少的图像,为获得足够多的匹配点,还需要基于线特征的匹配。相对于基于点特征的宽基线图像匹配,线特征在宽基线图像的匹配应用中研究较少,线的匹配提供的图像间信息较少,但我们可以通过匹配直线的端点、交点,由匹配的直线段得到匹配的点。本文提出的线特征匹配方法通过基于相位一致的边缘检测技术,检测出图像边缘,提取组成边缘直线段链,由三条相邻直线段构成待匹配基元。检测组成基元的直线段间相对位置关系和相互连接方式,得到基元的不变量描述,以此作为匹配准则确定基元匹配,各基元的匹配关系构成图像间直线段的相似矩阵,通过相似矩阵的值确定全图像中直线段间的潜在匹配。并根据所有潜在匹配中直线段间的相对位置关系,提出了一种直线段匹配的全局几何约束,剔除错误匹配,得到了较好的直线段匹配效果。该算法可应用于宽基线图像的匹配。 大连理工大学博士学位论文 由已知图像合成新视点的图像是基于图像的绘制中的一项基本技术,它用具有高度 真实感的图像来表示虚拟场景。视图合成工作是在两幅同一目标景物,不同视点的图像 之间合成一系列连续的期间过渡图像,其中要求合成视图应该具有三维真实感,如同虚 拟摄像机所采集的图像。本文提出一种基于摄像机横向和纵向移动采集的图像合成新视 点图像的方法,该方法在合成图像中优先保证轮廓对应准确,从而使合成图像轮廓清晰。 对通过摄像机分别作横向和纵向运动采集的四幅图像,本文提出的新视点图像生成方法, 可以实现在上述四幅图像视点围成的四边形中任意新视点图像。对于一幅图像来说,图 像中形体轮廓线和区域分界线具有特殊的意义。一方面,轮廓边界是重要的视觉感知线 索。图像中像素颜色值的变化,在一个区域内往往保持比较稳定的模式,在边界处则会 发生急剧的突变。人类视觉的特点则是对颜色和亮度的变化最为敏感。在图像处理中, 轮廓相对于其它图像信息也易于识别和提取。另一方面人类正是主要通过物体的轮廓来 区别和认识物体的,如果生成图像的轮廓质量高,则生成的图像整体质量必定也高。实 际上,质量不高的图像其最明显的外在特征就是边缘轮廓线模糊不清。因此,本文提出 一种改进的基于轮廓对应的视图合成方法,首先以组成轮廓的直线段间相对位置和方向 得到直线段间的正确对应,再由匹配的直线段和极线几何约束得到匹配的轮廓点,保证 了轮廓对应的准确性,使合成图像轮廓清晰。再以轮廓为界限制其它像素的对应,减少 错误匹配的几率,从而使生成图像出现“灰影”的概率减少,图像质量较好。对于摄像 机纵向运动采集的图像,提出了一种确定远视


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 杨福智;建设大市场 促进大流通——省级店改革的新视点[J];图书发行研究;1996年04期
2 董峥;收藏新视点——银行卡[J];中国信用卡;2001年07期
3 武建玲 ,莫陌;档案管理:农村经济社会发展的新视点[J];北京档案;2004年08期
4 王东生;;坚守社会责任 追求价值品位[J];记者摇篮;2008年10期
5 张蓉;李伟;;编辑学发展新视点[J];内蒙古环境科学;2008年06期
6 杨保政;红外多目标图像生成技术研究[J];电光与控制;2001年01期
7 虞红;雷杰;;可见光成像制导半实物仿真中的图像生成技术[J];现代防御技术;2006年06期
8 卓峰,徐维朴,张婷,张强,付昀;基于2D样本的人脸图像新视点合成[J];计算机应用;2003年S2期
9 谭虎;《美国基础教育新视点》序[J];江西教育科研;2004年05期
10 宋若虹;陈颖;;用“新视点”开拓晚报报道领域——《西安晚报》可持续发展系列报道探索[J];今传媒;2007年07期
11 程金兰,周成平,丁明跃,蔡超;不同天气条件下户外场景图像生成方法研究[J];红外与激光工程;2001年02期
12 谌鹏;;基于图像的浮雕雕刻方法及其自动编程软件的应用[J];机械制造与自动化;2010年05期
13 秦建飞;沈均平;胡江华;曾朝阳;智军;;一种新的热红外图像生成方法研究[J];应用光学;2007年02期
14 张毅;柏连发;陈钱;顾国华;张保民;;循环步进延时距离选通水下微光三维成像[J];南京理工大学学报(自然科学版);2007年06期
15 谌鹏;;基于图像的浮雕雕刻自动编程软件的开发[J];信息化研究;2011年02期
16 李宏宁;白廷柱;马帅;许凯达;冯洁;杨卫平;;光线跟踪方法实现红外视景成像仿真系统[J];系统仿真学报;2011年07期
17 刘志伟;企业制胜新视点:技术策略联盟[J];科技进步与对策;1996年03期
18 艾丰;改到深处是产权——从广东看改革的新视点[J];新闻与写作;1996年02期
19 宋城;内查外调——现今编辑活动新视点例析[J];编辑之友;1999年05期
20 郭庆库;;“餐桌”,大有文章可作的新视点[J];新闻传播;1999年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 贺洪德;;导管CT技术[A];第六届西部介入放射学术会议宁夏医学会放射学分会第四届年会介入放射学新技术继续教育学习班论文汇编[C];2009年
2 苏光明;;远程合作一引进国外智力的新视点[A];纪念邓小平《利用国外智力和扩大对外开放》重要谈话二十周年征文集[C];2003年
3 胡志萍;何援军;;基于摄像机轴向运动采集的序列图像的实时漫游[A];中国图学新进展2007——第一届中国图学大会暨第十届华东六省一市工程图学学术年会论文集[C];2007年
4 陈继红;姬子卿;;脑卒中危险因素新视点[A];中华医学会第七次全国神经病学学术会议论文汇编[C];2004年
5 ;数字交通新视点——基于光纤网络的全数字音视频传输平台-VOX[A];第一届全国公路科技创新高层论坛论文集智能交通与机电工程卷[C];2002年
6 金天麟;;把握社会文化新视点,开拓小康文化建设新领域——调查浙江省嘉善经济开发区社会文化的一点启示[A];中国群众文化学会全国群众论文评奖论文集[C];2003年
7 虞红;何秋茹;陶渝辉;;用目标模拟器仿真真实目标能量的计算方法[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集(A 光电系统总体技术专题)[C];2006年
8 程兵;郑南宁;李新肖;;基于图像的线性场景表示方法[A];中国图象图形学会第十届全国图像图形学术会议(CIG’2001)和第一届全国虚拟现实技术研讨会(CVR’2001)论文集[C];2001年
9 曹汉强;朱光喜;朱耀庭;;基于分形的自然纹理图像生成方法[A];中国图象图形科学技术新进展——第九届全国图象图形科技大会论文集[C];1998年
10 王兴鹏;;重症急性胰腺炎临床治疗新视点[A];中华医学会第七次全国消化病学术会议论文汇编(上册)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 胡志萍;图像特征提取、匹配和新视点图像生成技术研究[D];大连理工大学;2005年
2 刘峥;图像的语义标注及其改善问题研究[D];山东大学;2011年
3 刘硕研;面向感知的图像场景及情感分类算法研究[D];北京交通大学;2011年
4 牛玉贞;图像和视频重定向方法研究[D];山东大学;2010年
5 宋海玉;自动图像标注及标注改善算法的研究[D];吉林大学;2012年
6 杨春芳;图像隐写定量与定位分析关键问题研究[D];解放军信息工程大学;2012年
7 马吉权;基于图像表面视觉恢复技术的焊点质量检测方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 夏嵬;抗几何攻击的鲁棒数字图像水印算法研究[D];华中科技大学;2010年
9 白雪;聚类分析中的相似性度量及其应用研究[D];北京交通大学;2012年
10 张冀;基于因子分析法的超声肝灌注定量研究[D];华中科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李亮;基于语义稀疏表示的不良图像检测算法[D];西安电子科技大学;2011年
2 杨赟;图像空域隐藏信息的检测技术研究[D];西南交通大学;2010年
3 吴琼;图像加密算法的性能评价研究[D];长春理工大学;2012年
4 李丕绩;WEB图像排序与互摘要[D];山东大学;2012年
5 王金玲;保持图像骨架连续的剪枝技术及相关问题研究[D];山东师范大学;2010年
6 李晓洁;基于区域匹配的图像颜色传递[D];山东大学;2011年
7 吕向辉;基于DSP的图像联动抓拍系统设计[D];山东大学;2012年
8 郑钰;基于多特征集成的图像自动标注方法研究[D];西北农林科技大学;2011年
9 徐伟;基于嵌入式系统的二维图形处理加速器[D];电子科技大学;2012年
10 腰山岭;基于CT图像及FDM成型技术的零件模型制作工艺研究[D];西南交通大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 齐闻朝;瞄准县域市场:保险公司的新视点[N];金融时报;2005年
2 周昆山;西藏民间投资成新视点[N];中国建设报;2004年
3 陈贵;“神经末梢”:择业新视点[N];科技日报;2004年
4 国家文物局局长 单霁翔;新视点引发的挑战与发展[N];中国文物报;2005年
5 林金华;文学的新视点[N];中国文化报;2005年
6 魏旭刚;反思求创新 集成促升华[N];解放军报;2008年
7 许青;企业务农新视点[N];农民日报;2001年
8 建科;智能建筑“新视点”[N];中华建筑报;2003年
9 张煜林;沪上新视点:一家车商一个4S店集群[N];解放日报;2007年
10 本报记者 王亮;大陆桥新视点[N];国际商报;2004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
  • 010-62982499
  • 010-62783978