织物光照模型及其计算机模拟

结合Ｐｈｏｎｇ 光照模型原理， 讨论和分析了织物的光照模型， 并提出了一种改进的ｐｈｏｎｇ 算法， 最后给出了其具体实现算法及其织物的计算机模拟实例。     

基于光照模型的矩阵迭代序列可视化算法

给出一种基于光照模型的、针对三阶矩阵迭代的可视化算法,并利用该算法绘制了三阶矩阵单步、多步迭代序列的图形．     

织物光照模型及其计算机模拟

结合Ｐｈｏｎｇ光照模型原理,讨论和分析了织物的光照模型,并提出了和 ｐｈｏｎｇ算法,最后给出了其具体实现算法及其织物的计算机模拟实例。     

延迟光照算法对Hadoop集群渲染系统的改进与实现

针对集群渲染系统在三维场景文件输出过程中,海量数据处理以及存储的问题,利用Hadoop框架对现有系统进行分布式模型改造,以基于延迟光照算法的处理方式,对分布式存储和计算的业务逻辑结构部署,实现改进Hadoop集群渲染系统对任务的处理策略,提供高容错、可靠的存储和海量计算数据的方式.通过实验证明改进的Hadoop集群渲染系统可以提高系统利用率和任务处理能力.     

基于TV-L2模型的人脸识别光照正规化算法

提出一种基于TV-L2模型的光照正规化算法,该方法提取侧重于保留人脸纹理特征信息的光照反射成分.首先利用TV-L2模型对人脸图像执行滤波,估计出光照成分后,根据反射表征模型在对数域中求取人脸反射成分图像,最后对人脸反射成分图像进行标准化之后得到独立于光照变化的图像.实验结果表明,本文提出的方法运行速度快,能有效地消除光照变化的影响.     

基于方向扫描的图像光照补偿算法

提出了一种基于二维图像信息的人脸光照补偿算法。基于人脸形状与球面相近的假设,首先沿人脸对称方向估算均匀光照下人脸图像灰度的统计信息,并对统计信息进行数据拟合,构建标准光照模型;然后估算非均匀光照下人脸图像的大致光照方向,并沿垂直光照方向对图像灰度进行统计分析;最后利用标准光照模型,结合线性和非线性变换,把非均匀光照下人脸图像调整到标准状态。在Yale B人脸库上的处理结果表明,该算法可以解决大角度斜光照和极度暗光照情况下光照补偿问题,且算法简单计算量小。     

人脸识别中去光照算法

光照变化问题是人脸检测和识别中的一个非常重要而又难于解决的问题。提出一种人脸光照无关图算法,从单一图像中获得人脸光照的无关灰度图。算法在色度比空间中计算出信息熵最小的灰度图,所获得的灰度图像去除了光照影响,并且保留了图像信息和人脸特征。     

基于二维EMD的人脸图像去光照方法研究

去除光照影响是人脸图像增强和识别的关键技术.二维经验模态分解(2-D EMD)可根据图像特征自适应地将其分成多个尺度的分量,各分量重建可实现图像增强或去噪的功能.基于二维EMD的原理及特征,研究了2种新的人脸图像去光照算法,即基于原始图像的直接二维EMD重建和基于Lambert光照模型的对数二维EMD重建,并运用特征脸识别对去光照算法的效果进行了测试和比较分析.仿真结果表明,运用二维EMD重建可较好地去除人脸图像中的光照影响,而对数二维EMD重建算法相对具有更明显的稳健性和适用性.     

多光源实时全局光照算法的实现

针对全局光照尤其是多光源的全局光照的复杂性使其一直局限于离线应用的问题。对能量大的能代表多个光源的主光源,采用立即辐射度的方法,跟踪其光线产生虚拟点光源（VPLs：VirtualPointLights）,这些VPLs再照亮场景实现实时的一次反射的间接光照。对场景中其他非主光源采用预计算光照图的方式计算其直接光照,动态主光源的直接光照及其间接光照与预算的光照图结合。在牺牲少许渲染质量的前提下,用CPU（CentralProcessingUnit）预计算光照图,GPU（GraphicsProcessingUnit）计算间接光照,并结合光照图合成最后的图像,实现了动态主光源、动态摄像机的多光源场景全局光照交互级绘制。     

一种大数据驱动的图像重光照方法设计与实现

图像重光照是指输入一幅图像,在未知其包含内容的三维模型、材质属性、光照条件情况下改变原图像的光照效果,是计算机视觉、计算机图形学、机器学习领域的前沿热点问题.针对该问题提出了一种大数据驱动的图像重光照方法,能够生成户外输入图像在指定时间下的重光照效果.在测试过程中,收集了一个包含480个场景、960分钟时长的延时摄影视频库.通过将输入图像与参考视频进行帧匹配,利用局部图像块匹配算法和局部颜色仿射变换模型,输出与目标时间帧具有相似的光照效果的图像.在实现上述方法的基础上比较分析了大数据驱动的图像重光照方法的可用性、适用性和实际效果.     

光照变化下基于低秩稀疏表示的视觉跟踪方法

针对光照变化引起目标跟踪性能显著下降的问题,提出一种光照补偿和低秩稀疏表示联合优化的视觉跟踪方法。该方法首先基于模板与候选目标的平均亮度差异对模板光照补偿;而后利用候选目标逆向稀疏表示模板,并考虑候选目标间相似性以对稀疏编码矩阵实施低秩约束,且包含稀疏误差项以提高算法对局部遮挡的稳健性,从而获得光照补偿和低秩稀疏表示联合优化模型;最后,基于该模型所得稀疏编码矩阵快速剔除无关候选目标,并采用局部结构化评估方法实现目标精确跟踪。仿真结果表明,与现有主流算法相比,剧烈光照变化情况下,本文方法可显著改善目标跟踪精度及鲁棒性。     

基于反射阴影图的间接光照绘制改进算法

提出了基于反射阴影图的间接光照绘制改进算法。利用间接光照变化平滑的特点对低空间分辨率间接光照的计算结果进行插值得到高分辨率间接光照的结果。由于边界区域间接光照的变化是高频的,必须对边界和非边界区域分别计算。利用可视场景点的几何属性图,检测场景中几何对象的边界,将可视场景区域分为边界区域和非边界区域。边界区域的间接光照在高分辨率下直接计算,其它区域则由低分辨率的间接光照结果插值得来,最后使用自适应区域滤波方法对高分辨率间接光照的结果进行滤波得到最终间接光照结果。实验结果表明,相比于原始的基于反射阴影图的间接光照绘制算法,本算法显著提高了绘制效率,并通过设置插值分辨率阈值来增强算法的适应性。     

一种海水仿真的改进模型

提出了一种海水表面波在不同外部环境条件下模拟算法，以Gestner-Wave方法为基础进行建模，产生少量变化的海水波时隐时现，对Phong光照模型中部分参数进行调节增强视觉效果，即使海水沿不同坐标方向运动，其实时性也较好。实验结果表明该种算法具有有效性，能基本满足用户需求。     

一种改进的基于小波变换的人脸光照归一化方法

针对光照对人脸识别影响的问题,提出了一种改进的基于对数域多级小波分解的光照归一化方法。首先将手工裁剪后的人脸图片进行对数变换,然后将对数域图像进行多级小波分解,将低频系数置零,并将多个尺度上的高频系数分别乘以不同的高频增益,突出光照不变性分量。采用经典的PCA人脸识别算法,在耶鲁B与CMU PIE人脸数据库的实验结果表明,本文方法能有效地消除光照对人脸识别的影响,并有效提高识别率。     

基于非均匀光照下文本图像二值化改进算法

针对传统局部阈值算法分割非均匀光照图像效果不佳,且计算时间较长的问题,提出了一种基于局部均值的图像二值化改进算法。该算法首先使用积分图像的快速算法计算出局部均值,再将计算出的局部均值代入改进的阈值模型算法中,最终完成分割,从而进一步改善了在非均匀光照下的图像分割效果。对比实验结果表明,改进的二值化算法大大提高了运算效率,增强了图像分割效果,在视觉效果和处理时间2个方面都优于Niblack算法、Sauvola算法、Bernsen算法以及基于局部对比度和均值的算法。     

同态滤波在光照补偿中的应用

通过对照度场的频谱分析得到光照特性,据此设计了适用的同态滤波器模型和表达式参数。在此基础上,将同态滤波方法应用到彩色图像的光照补偿中,保持彩色图像的色度和饱和度不变,将同态滤波方法应用到亮度分量上。实验结果表明,该方法不仅能快速准确地获取同态滤波器的参数,而且对彩色图像的光照补偿更为有效。     

对光照变化鲁棒的多特征动态提取跟踪算法

针对视觉跟踪算法光照自适应能力差的问题,提出了一种对光照变化鲁棒的多特征动态提取跟踪算法。该算法采用高效克服光照影响的特征提取方法,颜色子模型采用模糊直方图方法获取,在同态滤波基础上建立边缘子模型,运动子模型采用改进的三帧差分法提取。该算法还定义了一个新的特征融合模型,把多种互补的观测子模型动态融合,增强了观测模型的准确性,合理量化特征的可靠性使跟踪更稳定。同时采用改进的粒子重采样方法提高了跟踪准确度。实验结果表明,该算法能有效地避免光照变化对跟踪的影响,具有较好的鲁棒性。     

基于高斯混合模型和帧间梯度信息的运动目标视频分割算法

视频序列的运动分割是运动分析和运动跟踪的基础,本研究基于高斯混合模型和帧间梯度信息提出了一种新的运动目标分割算法。在利用亮度信息对背景建立自适应高斯混合模型的基础上,进行前景的粗分割;针对由于视频信号的亮度和色彩分量随光照突变有较大的改变,导致大片背景的高斯模型产生错误匹配,误判为前景的问题,为了提高高斯模型分割算法的鲁棒性,结合结构梯度互相关函数对分割结果进一步校正,使之能适应剧烈的光照变化;最后,利用数学形态学进行后处理,消除影子和孤立的噪声点。通过不同场景的运动分割实验,表明该算法在复杂背景和剧烈光照变化条件下具有较强的鲁棒性和较高的分割精度。     

基于HDR的延迟光照技术

在研究光照模型的基础上,重点分析了延迟光照技术和高动态范围(HDR)技术,并研究了基于高动态范围技术的延迟光照技术,在延迟光照的后处理阶段引入高动态范围技术,发挥两者的优点,基于GPU实现了加速绘制。实验证明,使用基于高动态范围技术的延迟光照技术,表现的场景更加真实,细节表现更加丰富。在延迟光照中,使用高动态范围技术,虽然降低了绘制速度,但仍然达到了25FP/s。     

一种基于光照补偿和模糊聚类的图像分割方法

针对受到光照不均匀影响的图片在直接进行阈值分割造成的错分割问题,提出在分割前对图像进行光照补偿的预处理,从原图中分离出光照不均匀平面矩阵,从而降低光照不均匀对阈值分割造成的不利影响.在分割过程中采用模糊聚类算法,提高了图像分割的有效性.