面向网络视频的三维全景展示技术*

针对当前网络视频形式单一、缺乏多元化的视频形式展示的问题,结合三维全景展示技术,提出了面向网络视频的三维全景展示技术系统方案。重点分析了系统方案中的全景图拼接技术以及基于Flash视频技术的三维全景展示技术,并给出了一个具体的网络视频的三维全景展示示例,实现在互联网上逼真的展示三维场景。该方法能通过Flash脚本编程将图片、视频、音频等有机地结合起来,为网络视频用户提供三维全景与用户交互,使用户获得更好的网络视频体验。     

激光再制造机器人待加工零件形貌三维重建

采用双目摄像机结合结构光组成主动视觉测量系统,并与机器人耦合,构建了一种具有视觉功能的智能激光加工机器人,能够感知各种复杂曲面轮廓,重建三维形貌。系统由六自由度机器人、双目摄像机和结构光发射器组成。机器人带动双目摄像机和结构光发射器运动,既实现多视角测量,消除测量中的"死角",重建工件的完整三维形貌,又将测量到的点云数据转换到机器人坐标系。阐述了测量原理和数学模型,进行了单摄像机内外参数的标定,双目摄像机相对关系的标定,双目摄像机与机器人之间的手眼关系标定,得到摄像机内参数矩阵,手眼关系矩阵,机器人与世界坐标系关系矩阵。对双目图像进行大步距图像分割,提取目标区域,平滑降低图像噪声,重心法提取亚像素级结构光条纹中心,根据极线约束进行左右条纹配准,三维算法得到空间点坐标,可方便地转换到世界坐标系,实现全局坐标的统一。     

基于双曲面折反射相机的柱面全景立体成像

为满足机器人导航、视频监视和场景建模等领域实时获取全景深度信息的需要,提出了一种利用2个双曲面折反射相机同轴放置实现全景立体成像的方法,并推导了这种全景立体视觉系统的深度计算公式。为了简化全景立体图像对的匹配和深度计算,建立了满足针孔成像模型的虚拟柱面相机,使通常的双目视觉算法适用于柱面全景图像对的深度信息提取。建立了全景立体成像实验装置,提取出了反映场景深度信息的360°柱面全景浓密视差图。     

基于全景虚拟现实技术的科普系统

本文设计了基于全景虚拟现实技术的科普系统架构及功能框架.主要针对现实中的科普植物对象进3D建模,并进行三维全景展示,实现一个基于Web3D的科普系统.     

基于双目立体视觉测量原理的物体运动速度测量

采用双目立体视觉测量系统进行炮弹速度的测量, 实现一种利用无速度测量因素测量设备测速的新方法。选择合适参数的两 台摄像机获得被测物体清晰的像,将两台摄像机搭建成光轴平行的双目视觉测量 系统,获得炮弹在运行过程中的每一时刻的三维轮廓数据,根据获得的三维数据进 行空间位置节点的三维插值,得到炮弹在t时间段内运行的距离,并求取平均 速度。仿真实验结果表明,本文方法可以准确、快速利用无速度测量因素的测量 设备获得炮弹的运行速度。     

基于双目会聚型立体摄像机的目标深度测量

目标物体的三维测量是双目立体视觉的一项重要任务。基于视差的平行摄像机模型是最常见的用于三维重建的双目摄像机模型。一般双目立体摄像机不是严格平行的,所以采用上述方式进行三维重建时需要进行极线校正。提出了一种新的用于三维测量的双目摄像机模型,该模型针对一般常见的非平行的会聚立体摄像机模型。采用该模型进行目标物体的三维测距时,根据摄像机标定得到的相对外参,即可快速得到目标物体的深度信息。同时,本文从分辨率的角度对提出的深度测量方法进行了精度分析。实验结果验证了提出方法的有效性和可靠性。     

“勇气”号火星车的通信故障

成功发回火星照片 美国“勇气”号火星车是2003年6月初顺利升空的,于2004年1月3日在火星上着陆。地面控制中心的工作人员在“勇气”号着陆火星的第一个早晨“唤醒”它后,发出指令让“勇气”号伸出像棒棒糖一样的高增益天线。并成功地和它进行了直接交流。2004年1月4日21时25分,“勇气”号成功地把高增益天线对准了天空中地球的方位。在成功建立起火星和地球的直接     

光栅式自由立体显示技术的研究与分析

近年来在三维立体显示技术中,我们正经历着从眼镜式三维显示到自由式三维图像显示的跨越。本文通过分析人的立体视觉,阐述了基于双目视差原理实现左右眼视频图像分离的光栅式自由立体显示技术的具体工作原理及分析。     

基于主动式全景视觉的管道形貌缺陷检测系统

针对现有的管道缺陷检测技术不能同时对管道的形、貌缺陷进行检测与评估这一工程难题,在前期研究工作的基础上,设计了一种基于主动式全景视觉的管道内部缺陷检测系统,能够快速获取管壁密集点云的三维坐标,同时对内壁表面缺陷进行检测与评估。首先利用主动式全景视觉传感器（AODVS）实时获取内壁全景图像和激光横断面扫描全景图像,然后对管道内壁全景图像进行柱状展开、预处理和缺陷检测及分类等处理;然后对激光横断面扫描全景图像处理,计算管道内壁点云的三维坐标,进一步对管道缺陷部分进行定量分析,最后利用三维建模技术重构带有真实纹理信息的管道模型。实验结果表明:文中设计的检测系统能够对管道凹凸形变、孔洞、管壁裂缝、腐蚀等缺陷进行检测与分析,具有较高的检测精度,为管道内表面三维测量和重构提供了一种新的手段。     

探究家庭全景声的国内发展现状(上)——以真力杜比全景声混录棚为例

随着数字科技与音频技术的不断发展,全景声家庭影院开始逐渐进入大众的生活。本文将就以真力(中国)的全景声混录棚为例,分析探究家庭全景声的国内发展现状,旨在通过对全景声混录棚的构建及参数概况等方面进行系统综述和具体案例分析,从而进行家庭全景声混录棚的搭建可行性的先期理论研究。     

面向裸眼立体电视的体视动画技术综述

随着数字电视技术的革新和立体显示技术的发展,以裸眼立体电视为载体的体视动画成为动画产业探讨的新热点。对近年来面向裸眼立体电视的体视动画技术进行了广泛研究。首先阐述了裸眼体视动画技术的意义及研究现状,介绍了裸眼体视动画技术的技术原理,重点从体视图像获取、体视图像采样合成、裸眼立体电视显示3个方面进行阐述,详细叙述了不同方面所用到的基本思想和主要方法,最后指出了裸眼体视动画技术的不足和研究方向。     

基于台达PLC的立体车库控制系统

立体车库作为一种有效解决停车位紧张问题的方法,其主要用于智能、安全、高效地存取车辆。本文主要介绍了台达PLC在立体车库控制系统中的应用,并详细阐述了整个立体车库控制系统的架构,着重介绍了升降横移式立体车库的工作原理、软硬件组成。此外,对立体车库的安全性设计也进行了相应的描述。     

立体视觉与立体成像

讲述了主要立体视觉因素的形成机理,导出双目视差关系式,给出了相应参数的约略值,分析了主要参数与立体视觉效果的关系。可供立体成像、制作较符合视觉特性的立体电视节目、高效编码立体电视视频数据流和重显立体视频图像参考。     

立体图像生成的视差控制

获取合适的视差信息是立体图像得到舒适观看的重要条件。为达到上述目的,提出了一种立体图像视差检测和控制方案。首先分析2种人眼视觉生理学限制的数学模型,并结合人眼跟踪技术获取生理视差容限。然后使用OpenGL图像绘制引擎获取显示场景的极值深度信息,进而计算出画面视差范围。最终通过比对虚拟场景的视差与观察者的生理视差容限,确定场景视差正确性并加以修正。实验证明,方案可以实时地进行视差控制,为立体图像生成提供了可靠依据。     

High‐Quality Stereo Depth Map Generation Using Infrared Pattern Projection

In this paper, we present a method for obtaining a highquality 3D depth. The advantages of active pattern projection and passive stereo matching are combined and a system is established. A diffractive optical element (DOE) is developed to project the active pattern. Cross guidance (CG) and auto guidance (AG) are proposed to perform the passive stereo matching in a stereo image in which a DOE pattern is projected. When obtaining the image, the CG emits a DOE pattern periodically and consecutively receives the original and pattern images. In addition, stereo matching is performed using these images. The AG projects the DOE pattern continuously. It conducts cost aggregation, and the image is restored through the process of removing the pattern from the pattern image. The ground truth is generated to estimate the optimal parameter among various stereo matching algorithms. Using the ground truth, the optimal parameter is estimated and the cost computation and aggregation algorithm are selected. The depth is calculated and bad‐pixel errors make up 4.45% of the non‐occlusion area.     

基于运动和视差信息的立体视频质量客观评价

在研究人类 立体视觉特性及现有立体图像/视频质量评价算法的基础上,提出了一种基于运动信息和视 差信息的立 体视频质量的客观评价方法。方法包括视频质量评价(VQA)和视频立体感评价(VSSA)两个指 标,其中VQA的估计基于梯度的结构相似度(GSSIM) 算法,并充分考虑了帧内的亮度信息和结构信息、帧间运动信息以及人眼的感知特性对视频 质量的影响, 特别是根据人类的视觉特性,对左右视点的质量赋予了不同的权重;VSSA的估计 是通过计算参考 视频的绝对差值图和降质视频的绝对差值图之间的峰值信噪比(PSNR)而得到。实验结果表明,本文方法对基于H.264 编码的失真视频的评价结果与主观测试有较高的一致性,很好地体现人眼的视觉特性。     

平面图像立体化研究

将平面图像转换成立体图像很有意义。Hou等人(2002)提出了一种平面图像立体化方法,称为Hou方法。在这个方法中Hou等人使用随机变量等参数控制转换过程,但没有讨论这些参数对立体效果的影响。该文利用Hou方法在标准的计算机监视器上对含有心理深度暗示的平面图像进行了立体化,给出了评价转换后的立体效果的定量指标,并讨论了各参数对立体效果的影响。实验结果表明:当随机变量矩阵中的每一个随机变量都服从同一种均匀分布时,随机变量的取值对立体效果没有多大的影响;当监视器屏幕与观察者的距离为一个合适的值(例如1m)时,图像子块的个数取不同的值对立体效果没有多大的影响。     

一种单镜头立体成像方法的研究

分析了当今主流商用立体摄像方法的原理和优缺点,特别针对双目立体摄像机标定难的缺点,提出了一种单镜头双孔立体成像方法。该方法只需一个镜头,通过在镜头前加装2个小孔,控制2个小孔分时开合,即可摄取场景的不同侧面,由此便得到了一幅双目立体图像对。实验结果表明,该立体成像方法可以在避免复杂的多摄像机标定的情况下取得较好的双目立体成像效果。该方法的创新点在于只需一台摄像机、一个镜头在固定位置就可以拍摄双目立体图像,避免了对多个摄像机进行标定,减轻了立体成像中摄像机标定的难度。     

Virtual Control of Optical Axis of the 3DTV Camera for Reducing Visual Fatigue in Stereoscopic 3DTV

In stereoscopic television, there is a trade‐off between visual comfort and 3‐dimensional (3D) impact with respect to the baseline‐stretch of a 3DTV camera. It is necessary to adjust the baseline‐stretch at an appropriate distance depending on the contents of a scene if we want to obtain a subjectively optimal quality of an image. However, it is very hard to obtain a small baseline‐stretch using commercially available cameras of broadcasting quality where the sizes of the lens and CCD module are large. In order to overcome this limitation, we attempt to freely control the baseline‐stretch of a stereoscopic camera by synthesizing the virtual views at the desired location of interval between two cameras. This proposed technique is based on the stereo matching and view synthesis techniques. We first obtain a dense disparity map using a hierarchical stereo matching with the edge‐adaptive multiple shifted windows. Then, we synthesize the virtual views using the disparity map. Simulation results with various stereoscopic images demonstrate the effectiveness of the proposed technique.     

平行式双目立体系统基线长度的选取

如何获取人眼立体融合范围内的视差图像是立体影像获取的前提,而视差的大小与双目立体相机间的基线长度存在一定关系.通过分析平行式双目立体系统产生视差的原理,并结合人眼Panum融合区对立体拍摄过程中基线长度的取值进行限定.最后通过实验对推导结果进行验证.该研究可对实际立体影像拍摄过程中相机间隔的选取提供参考.