三维欧氏距离变换的一种新方法

常见的三维距离变换算法大都是对城市街区、棋盘等二维近似欧氏距离变换算法的三维扩展,得到的依然是近似欧氏距离.提出一种新的三维欧氏距离变换算法,可以得到完全欧氏距离,时间复杂度为O(n3logn).将该算法应用于三维医学CT图像内部软组织的显示,取得了较好的效果.     

基于OSG的雷达三维雷达信息显示系统仿真

文中根据OSG和MFC的特点设计了基于OSG三维雷达信息显示系统总体方案,并针对方案介绍了相应三维地形生成方法、粒子系统、三维目标模型显示等关键技术,以及系统仿真的流程.仿真结果表明三维雷达信息显示系统的三维效果很显著.系统方案可行,这为三维雷达显示器的进一步研究与实现提供了良好的基础.     

基于密语口令识别的三维电磁态势显示系统设计

随着语音识别技术的发展，语音指令向控制三维态势显示方面发展。结合任务特点及实时三维态势显示需求，将语音识别技术运用于实时电磁态势显示中，通过对密语口令的语音识别和三维态势显示的控制，实现基于密语口令识别的三维电磁态势显示系统。测试结果表明，该语音控制方案能有效识别密语口令，并完成对三维态势显示的控制，提高了任务显示的自动化、智能化水平。     

三能级开放系统中的密度矩阵、态矢量和几何相的分析

本文通过单位矩阵和8个Gel-mann矩阵共同构成了一个完整的3×3型密度矩阵，并将矢量ni与Bloch球中方位角参量一一对应，得到了三维Hilbert空间波函数。于是建立了密度矩阵和三维Hilbert空间中矢量射线间的映射，准确定义了三能级开放系统混合态的几何相位。由于开放系统中的几何相位依赖于Hilbert空间中的光滑曲线，因此它的形式取决于几何结构的形式。     

三维地球仪的建模与实现

随着地球科学的发展，大量观探测数据不断出现，要求各种数据场在同一可视化环境中有层次、直观地显示。本文提出制作三维地球仪作为可视化显示环境，在此基础上分别介绍了基于经纬度的三角划分方法和基于单位球上的Renka三角划分两种不同建模方法，并对Renka算法作出改进，建立了地形数据与图形空间的映射关系。此模型已在Visual C ／OpenGL环境下编程实现．     

基于平面棋盘格标定板的三维空间标定新方法

在总结分析国内外摄像机标定技术研究的基础上,针对体育科研中使用三维立体 框架进行摄像机标定在标定范围、误差、便携性及时效性等方面存在的不足,提出了使用平面 棋盘格标定板进行三维空间标定的新方法。选取了5 m、10 m 和30 m 的拍摄距离,标定参照 物选用传统三维辐射式立体框架和自制二维平面棋盘格标定板,对标准1 m 长度的比例尺进行 三维重建,对两种标定方法进行了精度比较。此外还对标准1 m 板在测量空间的不同位置（测 量画面中间、边缘）进行了误差分布分析。实验结果表明,基于平面棋盘格标定板的摄像机空 间标定方法具有一定的优势,不论从使用方便性还是测量精度方面都克服了三维立体框架在使 用中的不足,理论上能够满足体育科研的需求。     

水利工程三维仿真系统的设计与实现

为动态显示一项大型水利工程的各类信息.并对该工程方案进行科学选比,本文采用基于SRTM数据建模、三维场景驱动管理系统的方法.设计并建立了三维虚拟仿真系统,实现了三维漫游、水域仿真、信息查询等功能.结果表明该系统可取得较好的三维显示效果,对该方案起到了整体说明及优化设计等辅助决策作用.     

三维场分布计算机图形显示

本文针对机械结构分析中有关场的图形显示问题，提出了一种快速、有效的新显示算法。该方法首先将复杂的三维结构离散成若干个子区域，在各子区域中，利用三角形单元二次插值函数求出场等高线上的点，从而以光滑的等高线表示场分布，同时自动消隐，最后给出了典型计算实例。     

三维超宽带无线传感网的能耗界限

研究了n个静态节点随机分布在单位球上的三维超宽带无线传感网,利用Vapnik-Chervonenkis定理和Voroni棋盘格子覆盖传感区域,推导出了某个节点发射包含R比特的数据分组以多跳方式到达汇聚节点时的能量消耗上下界.研究表明,能量消耗的上下界与网络节点密度n成反比.因此,大规模密集超宽带无线传感网是更为可取的.     

基于Catmull-Rom插值算法的二维图像的三维显示

在数字图像处理领域，有时需要从三维的角度观察图像。文中提出了一种二维图像的三维显示方法：首先利用Catmull—Rom插值算法对原图像进行缩放处理，再利用OpenGL绘制小三角形面片生成二维图像的三维平滑曲面，然后利用光照技术生成二维图像的三维显示效果。实验表明，在对原图像施行Catmull—Rom插值处理之后，图像的三维显示效果比没有施行插值要平滑得多，并且也没有出现马赛克现象，这说明该算法是有效的。     

一种结构光三维扫描仪系统自动标定法

针对棋盘格特点设计新的棋盘格角点提取算法,利用标定棋盘格的特点实现了亚像素级的角点坐标自动化提取。实验结果证明,方法实现标定自动化的同时也保证了较高的标定精度和鲁棒性。     

一种大场景下的棋盘靶标角点自动定位算法

针对棋盘图案,提出一种亚像素精度的角点自动定位算法．该算法采用由粗到精的分层次检测策略,首先通过投影算法自动定位靶标图像中棋盘子图像的大致位置;其次在棋盘子图像中进行Hough变换,并根据角度投影图和幅值投影图进行棋盘角点的初步定位;最后在初步定位的角点邻域内通过高斯灰度插值和Harris算法得到最终的亚像素精度的角点位置．此外,本文还利用Hough变换提取的直线对角点进行自动排序．实验结果表明,该算法自动化程度较高,能够在大场景中自动定位靶标及其角点位置,而且精度较高,适用于大场景环境下畸变较小的摄像机的标定．     

基于非线性样条插值的大广角相机畸变校正方法

针对现有的棋盘格检测方法只能检测规则的棋盘格的问题，改进了基于生长法的棋盘格检测和匹配部分,使其能够生长出非规则的棋盘格，以增加棋盘内角点数据。针对目前大广角相机广角方向及复杂镜片的畸变校正方法存在精确性问题，提出了使用薄板样条(thin-plate spline)和双简谐(biharmonic)插值算法来解决畸变的方法。该方法通过散乱的多个数据点进行控制，使其趋近数据点目标值，从而拟合出映射曲面达到去畸变的目的。实验结果证明了该方法的可行性和鲁棒性，提高了复杂畸变和广角相机畸变在广角方向上的校正精度。     

A Micro Motion Sensing System for Micromanipulation Tasks

An optical-based motion sensing system has been developed for real-time sensing of instrument motion in micromanipulation. The main components of the system consist of a pair of position sensitive detectors (PSDs), lenses, an infrared (IR) diode that illuminates the workspace of the system, a non-reflective intraocular shaft, and a white reflective ball attached at the end of the shaft. The system calculates 3D displacement of the ball inside the workspace using the centroid position of the IR rays that are reflected from the ball and strike the PSDs. In order to eliminate inherent nonlinearity of the system, calibration using a feedforward neural network is proposed and presented. Handling of different ambient light and environment light conditions not to affect the system accuracy is described. Analyses of the whole optical system and effect of instrument orientation on the system accuracy are presented. Sensing resolution, dynamic accuracies at a few different frequencies, and static accuracies at a few different orientations of the instrument are reported. The system and the analyses are useful in assessing performance of hand-held microsurgical instruments and operator performance in micromanipulation tasks.     

基于多方向对称和匀质约束的SUSAN棋盘格角点检测算法

棋盘格角点检测是摄像机标定过程中的一个重要步骤。针对原有SUSAN角点检测算法在棋盘格角点检测应用中边缘点与角点难以区分的问题,通过对棋盘格角点特性的分析和实验,提出了一种基于多方向对称和匀质约束的SUSAN棋盘格角点检测算法。通过在原有SUSAN算法的基础上添加对称约束算子和匀质约束算子滤除SU- SAN检测结果中的边缘点,最终确定角点的坐标。实验结果表明,该算法在角点检测的有效性和精度方面优于已有算法。     

四维空间内的有限元体绘制转换函数设计

经典的有限元体绘制转换函数是定义在三维位置空间内的,然而有限元分析中还 存在四维空间的数据,为了对该类数据进行显示,现提出一种面向四维有限元数据的体绘制转 换函数模型。该模型结合有限元数据极大值区高关注度的特点和体绘制技术良好的数据筛选能 力,在原有位置空间转换函数的基础上扩充第四维,以变换出时序体绘制效果和多标量体绘制 效果。该模型的使用可极大的丰富有限元数据的图形显示方法。     

基于VRML虚拟现实技术在空间解析几何教学中的应用

基于VRML虚拟现实技术是一项具有广泛应用前景的计算机网络技术,对于三雏显像领域具有特定的重要性,VRML提供了面向对象的方法来描述三雏形体,是对三维形体可视化的极好工具。本文提出了VRML技术在空问解析几何教学中的实现方法以及在教学中的应用。     

基于Harris算子的棋盘式标定点自动提取方法

Harris算子是在计算机视觉领域使用非常广泛的点特征提取算子,它算法简单,而且稳定,但当在光照、震动等复杂情况下,准确率却达不到实际应用的要求。由棋盘角点周围灰度中心对称的特征,提出了一种基于Harris算子改进的棋盘角点自动提取方法。实验证明,该方法可以准确地自动提取标定点,有效地提高标定的精度。     

BP算法在三维地形生成中的应用

用BP神经网络方法解决航海操纵模拟器中三维地形的生成问题，得到较好的效果，而且随着系统性能的提高，该算法的灵活性使今后实现三维地形的实时生成成为可能。     

不均匀光照下的通用棋子定位方法

针对下棋机器人系统中光照分布不均匀造成的棋子定位误差问题,提出了基于分块凸包检测和图像掩膜的通用棋子定位方法。首先,提取出棋盘轮廓上的点集,利用分块凸包法检测棋盘四个顶点的坐标;然后,定义标准棋盘图像中四个棋盘顶点的坐标,根据透视变换原理计算转换矩阵;其次,根据不同类型棋盘的小方格面积差异来识别棋盘类型;最后,将捕获到的棋盘图像陆续矫正为标准棋盘图像,获得相邻两个标准棋盘图像的差分图,并对差分图进行膨胀、图像掩膜相乘和腐蚀的操作,从而得到棋子有效区域并计算其中心坐标。实验结果表明：所提方法在四种光照不均匀情况下对围棋和象棋棋子的平均定位准确率可达到95.5%和99.06%,相较于其他棋子定位算法有明显的提升,并且解决了棋子粘连、棋子投影和镜头畸变导致的局部棋子定位不精准的问题。