一种无需包围盒的自适应采样可见外壳生成算法

针对可见外壳的体构造方法需要事先知道包围盒和转成三角面表示时低曲率区域存在大量小三角面的问题,本文提出一种基于体素生长的自适应采样可见外壳构造方法.将物体三维表面视为等值面,用多目立体匹配的方法求得等值面附近的一个空间点;然后以该点为中心构造体素,将体素在等值面上生长直至遍历整个等值面;同时根据体素的曲率变化控制下一个生长体素的大小.实验结果表明本文方法在不知道物体包围盒大小的情况下能够计算出可见外壳,而自适应采样可解决过多小三角面的问题.     

自由拍摄视点下的可见外壳生成算法

给出了一种使用手持相机拍摄的多幅图像构造可见外壳的方法,该方法无需对相机运动方式作任何限定,而是利用多幅图像上的对应特征点求出每一幅图像的拍摄方位,因而可以非常灵活地获取某些较大规模的室外场景的几何模型．实验结果表明,利用该方法生成的可见外壳模型准确真实,能够满足虚拟现实等应用中的要求．     

一种鲁棒的可视外壳生成算法*

针对各种传统可视外壳生成算法中数据冗余、精确度低、健壮性不足等问题, 提出了一种新的可视外壳生成算法,即采用加权线段求交、线段集合中心线性过滤、多边形边界检测等方法重建物体模型。与传统方法相比,本算法能够更稳定地计算线段交集,表面边界提取更加准确,重建结果精确逼近真实物体。实验表明, 通过该算法计算的物体可视外壳能够更好地逼近真实模型,精度高。     

一种可视外壳的快速拓扑生成算法

针对各种传统可视外壳生成算法中数据冗余及壮健性不足等问题，提出了一种新的从阴影图像中快速重构物体可视外壳的壮健的算法，即首先利用物体表面的拓扑结构直接生成外壳，然后使用改进的SurfaceNet算法光滑三维表面，从而在保留经典的体求交方法壮健性的基础上，克服了对于物体内部点的冗余计算和存储问题，不仅使得计算的时间复杂度降低到仅线性依赖于外壳上结点的数目，而且降低了像片数对算法复杂度产生的影响，实验结果表明，在算法复杂度和壮健性上优于诸如八叉树等传统可视外壳算法。     

一种基于网格延展法的等值线生成算法

已有等值线生成算法研究存在算法复杂、不健壮,实现难度大,或与应用系统集成难度大,应用不灵活等问题,以雨量等值线生成算法为例,介绍一种基于网格延展法的等值线生成算法。基于网格延展法的等值线生成算法,通过网格延展法实现等值面的提取,并使用一种简单的方法实现等值线平滑计算,整体等值线生成算法简单、易于实现;基于规则网格进行空间插值计算,对研究区域数据点分布具有很强的适应性,算法表现出较好的健壮性;无须进行等值线边界裁剪计算,也无须考虑等值线追踪时出现的分叉、连通域等问题,可大大减少等值线生成的计算量,降低等值线算法的实现难度;同时计算过程多数是对二维数组的操作,可以使用多种计算机语言实现,具有较好的生产应用价值。     

一种改进的MC算法

为了对等值面与子等值面进行提取和分组,在MC算法原理的基础上,提出了一种改进的等值面提取与子等值面分组算法。该算法首先将数据场分解为点、棱边、面与体元的拓扑结构;然后在整个数据场范围内求所有棱边与等值面的交点,并在面内连接交点形成面与等值面的交线,交线在体元内连接生成空间多边形;接着通过三角化各个体元内的空间多边形得到由顶点表与三角形表组成的等值面数据;最后根据三角形在顶点处的连接关系,采用种子算法对属于同一子等值面的三角形与顶点进行标记,属于同一子等值面的顶点与三角形将被存放在独立的顶点表与三角形表中。实验结果表明,该算法可以高效地实现等值面提取与子等值面的分组。     

一种医学图像三维表面重建的快速算法

阐述了医学图像三维重建的方法和过程,提出了一种基于跨距空间的快速种子体素搜索算法,利用等值面繁衍算法快速提取三角形等值面,并对由中点近似产生的共面三角形等值面进行合并。实验结果显示,本文提出的算法加快了重建的速度,有利于实现对基于医学图像的大规模数据三维重建的实时绘制和交互。     

一种基于灰度均匀分布的自适应文本可见水印算法

文本可见水印技术主要用于明确文本类数字媒体的版权标识,防止非法使用。现有文本可见水印算法的抗二值化攻击能力较差,为克服此缺陷,根据文本图像的灰度分布和纹理的特点,提出了一种基于灰度均匀分布的自适应文本可见水印算法。首先提取文本行轮廓,然后依据行轮廓自适应产生嵌入强度,再由嵌入强度对水印黑色像素进行筛选,最后将载体文本与筛选后的水印映射到同一灰度范围。该算法具有嵌入强度自适应、嵌入位置随机和抗二值化攻击等特点。实验结果显示,算法在不影响载体文本可读性的同时,具有良好的水印可视性和鲁棒性,适用于任何形式的二值文本和图形水印。     

一种新的不可见结构光算法

本文提出了一种新颖的自适应不可见结构光的投影技术.该技术可以将任意的二值结构光图像嵌入到普通的原始投影图像中.由于投影仪高速投影,人眼是很难发觉嵌在图像中结构光信息,然后利用与投影仪同步的高速摄像头捕捉到的嵌入结构光编码图像,还原出结构光图像.本文的特色在于提供一种新型的嵌入结构光的编解码算法,该算法可以在保证结构光视觉不可见的前提下,使结构光还原图像的精度提高到像素级.     

Projective Visual Hulls

This article presents a novel method for computing the visual hull of a solid bounded by a smooth surface and observed by a finite set of cameras. The visual hull is the intersection of the visual cones formed by back-projecting the silhouettes found in the corresponding images. We characterize its surface as a generalized polyhedron whose faces are visual cone patches; edges are intersection curves between two viewing cones; and vertices are frontier points where the intersection of two cones is singular, or intersection points where triples of cones meet. We use the mathematical framework of oriented projective differential geometry to develop an image-based algorithm for computing the visual hull. This algorithm works in a weakly calibrated setting–-that is, it only requires projective camera matrices or, equivalently, fundamental matrices for each pair of cameras. The promise of the proposed algorithm is demonstrated with experiments on several challenging data sets and a comparison to another state-of-the-art method.     

复杂电磁环境下雷达网探测能力三维可视化仿真

通过雷达方程分析了雷达网在有无干扰情况下的探测性能,提出雷达网探测概率合成的方法,构建雷达网在三维空间中的探测概率数据.在此基础上,提出雷达网探测概率数据硬件加速等值面提取方法,生成某一特定概率的雷达网探测能力三维模型,并将该模型绘制到三维数字地球上.该方法能实时动态地展现复杂电磁环境下雷达网的探测情况.     

采用变形模型的图像序列可视外壳计算方法

针对基于图像序列变形模型三维重建中至关重要的初始模型计算问题,提出一种基于图像序列计算可视外壳的方法.该方法基于Snake活动轮廓变形模型,将真实物体可视外壳的计算问题转化为初始曲面通过内外力作用驱动收敛于目标物体的问题.以真实物体图像序列中提取的物体轮廓为输入,根据轮廓信息和光滑度信息计算内力及轮廓力大小,驱动球体初始曲面变形收敛于可视外壳;在变形过程中加入删除短边、分裂长边、对角线翻转等网格优化操作,以避免发生网格错乱.实验结果表明,文中方法有效地克服了传统的基于体元素细分产生网格算法网格质量不高的缺点,且参数可调,易于实现,占用内存少,生成的曲面更加光滑,细节恢复效果理想.     

一种基于半直接视觉里程计的RGB-D SLAM算法

提出了一种新的基于半直接视觉里程计的RGB-D SLAM(同步定位与地图创建)算法,同时利用直接法和传统特征点法的优势,结合鲁棒的后端优化和闭环检测,有效提高了算法在复杂环境中的定位和建图精度.在定位阶段,采用直接法估计相机的初始位姿,然后通过特征点匹配和最小化重投影误差进一步优化位姿,通过筛选地图点并优化位姿输出策略,使算法能够处理稀疏纹理、光照变化、移动物体等难题.算法具有全局重定位的能力.在后端优化阶段,提出了一种新的关键帧选取策略,同时保留直接法选取的局部关键帧和特征点法选取的全局关键帧,并行地维护2种关键帧,分别在滑动窗口和特征地图中对它们进行优化.算法通过对全局关键帧进行闭环检测和优化,提高SLAM的全局一致性.基于标准数据集和真实场景的实验结果表明,算法的性能在许多实际场景中优于主流的RGB-D SLAM算法,对纹理稀疏和有移动物体干扰的环境的鲁棒性较强.     

一种HVS和Contourlet结合的图像水印算法

提出了一种Contourlet域的图像水印算法.首先对图像进行多层分解;然后利用视觉系统的亮度纹理特性,把伪随机序列组成的水印信号自适应地嵌入到能量最大的子带中;最后经过逆变换得到嵌入水印后的图像.该算法解决了直接嵌入边缘扭曲的问题,检测端使用基于相关的盲检测.实验结果表明,该算法能够在满足不可见性的条件下抵抗JPEG压缩、加噪和剪裁等攻击,具有很强的鲁棒性.     

一种任意网格模型的选择细化算法

以基于最大误差L∞控制的网格简化算法为基础,通过删除边操作对网格模型进行向下采样,同时建立各删除操作的依赖关系．在进行网格选择细化时,将细化操作分解为对网格模型的几何修改信息和各细化操作之间的关系信息,确保了网格模型选择细化结果的正确性．实验结果证明了文中算法的有效性．     

改进的三维点集凸包求取算法

为提高三维点集凸包的求取效率,提出充分利用凸包极值点和性质改进的三维点集凸包求取算法.首先,求出三维点集中的极值点,并由它们形成初步凸包;其次,根据初步凸包与点的位置关系,排除其内部点;最后,依次考察其外部点,求出符合要求的点集、棱边集和面集,并对凸包进行扩展,得到凸包的点集、棱边集和面集.与普通算法进行时间的复杂度分析比较及实验表明,该算法效率较高.