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相似文献
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1.
基于DIBR和图像修复的任意视点绘制   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
基于深度的图像绘制(DIBR)是高级视频应用的关键技术,为提高视点变换的图像质量,提出一种基于DIBR和图像修复的任意视点绘制方法。首先对深度图像进行形态学处理,以减少视点变换产生的空洞,平滑目标视点内部的物体轮廓;利用视点变换方程生成目标视点;对含有空洞的目标视点采用图像修复算法进行后处理,设计了含有深度项的代价函数,在深度的约束下进行纹理搜索,将最佳匹配块填补到空洞;在修复空洞的过程中采用亮度优先的策略以适应不同的色度采样格式。实验的主观效果对比和PSNR数据都显示本文算法比其他算法更为优越。  相似文献   

2.
盛斌  吴恩华 《软件学报》2008,19(7):1806-1816
首先推导与归纳了图像三维变换中像素深度场的变换规律,同时提出了基于深度场和极线原则的像素可见性别方法,根据上述理论和方法,提出一种基于深度图像的建模与绘制(image-based modeling and rendering,简称IBMR)技术,称为虚平面映射.该技术可以基于图像空间内任意视点对场景进行绘制.绘制时,先在场景中根据视线建立若干虚拟平面,将源深度图像中的像素转换到虚平面上,然后通过对虚平面上像素的中间变换,将虚平面转换成平面纹理,再利用虚平面的相互拼接,将视点的成像以平面纹理映射的方式完成.新方法还能在深度图像内侧,基于当前视点快速获得该视点的全景图,从而实现视点的实时漫游.新方法视点运动空间大、存储需求小,且可以发挥图形硬件的纹理映射功能,并能表现物体表面的三维凹凸细节和成像视差效果,克服了此前类似算法的局限和不足.  相似文献   

3.
针对虚拟视点绘制中由于区域暴露引起的空洞问题,提出一种基于图像金字塔修复的虚拟视点绘制方法.利用视点变换方程生成虚拟视点,对含有空洞的视点采用图像金字塔修复进行处理,设计含有深度项的权值函数,在深度的约束下进行高斯加消零的滤波和下采样,对低分辨率图像的上采样,利用采样的图像信息对空洞进行填充.实验结果证明,该方法得到图像的主观视觉效果和峰值信噪比计算结果优于传统的非对称高斯滤波算法,且图像绘制的虚拟视点不失真,可抑制物体边缘处的伪像生成.  相似文献   

4.
实时全局重光照算法   总被引:2,自引:0,他引:2  
吴向阳  彭群生  张宏鑫  陈为  刘钢 《软件学报》2004,15(Z1):252-258
提出了一个实时全局重光照算法.算法利用重建的几何模型和沿不同光照方向的预采样图像恢复材料的反射属性,通过这些属性得到了面片在不同采样图像上的间接光照和环境光照.并用低价基函数将它们拟合.重光照绘制时,将恢复的材料属性应用于光照明模型计算出直接光照分量问接光照和环境光照分量由低阶基函数获得.物体表面细节则通过求解表面法向和材料属性的扰动量重建.实验结果表明,算法有效地重建了全局光照明效果和表面细节,生成的阴影边缘清晰,且绘制速度迭到实时.  相似文献   

5.
基于图像的光照是计算机图形学中一个新的研究领域。本文研究了一种基于球面调和函数理论的快速光照技术,此方法采用三阶球面调和函数近似估计理想漫反射物体表面的光亮度,以此实现物体表面光亮度的计算。实验结果表明,本算法能够实现真实感图像的实时绘制。  相似文献   

6.
基于GPU的实时深度图像前向映射绘制算法   总被引:2,自引:0,他引:2  
刘保权  刘学慧  吴恩华 《软件学报》2007,18(6):1531-1542
提出一种完全基于GPU(graphics processing unit)的实时深度图像绘制流程.该方法利用GPU的并行计算特性对深度图像的绘制过程进行加速.推导出一种在vertex shader上进行的三维前向映射方法,对输入像素进行前向映射,以得到更高的绘制性能,并利用图形硬件流水线的光栅化功能高效地进行图像的插值重构,以得到连续无洞的结果图像.在pixel shader上进行逐像素的光照计算,生成高品质的光照效果.实验表明,该方法可以高速地进行满屏绘制,准确地保留物体轮廓信息和正确的遮挡关系.还实现了基于该方法的实时漫游系统.该系统能够实时地绘制多个基于柱面深度图像表示的对象,并能对其进行视相关的动态LOD(level of detail)操作.  相似文献   

7.
基于DIBR和图像融合的任意视点绘制   总被引:1,自引:1,他引:1       下载免费PDF全文
虚拟视点生成是3维视频会议等应用领域中的关键技术,为了快速高质量地进行任意视点绘制,提出了一种基于深度图像绘制(DIBR)和图像融合的新视点生成方法,该方法首先对参考图像进行预处理,包括深度图像的边缘滤波和参考图像规正,以减少目标图像中产生的较大空洞和虚假边缘;然后利用3维图像变换生成新视点图像,并用遮挡兼容算法对遮挡进行快速处理;接着再对两幅目标图像进行融合得到新视点图像;最后用插值法填充剩余的较小空洞。实验证明,该新方法能获得令人满意的绘制效果。  相似文献   

8.
运用层次纹理映射的基于图像绘制算法   总被引:4,自引:0,他引:4  
郑新  王文成  吴恩华 《软件学报》2001,12(11):1647-1653
提出一种基于图像绘制(image-basedrendering,简称IBR)的算法,以发挥图形卡的纹理映射功能,并能表现物体表面的三维凹凸细节.首先将深度图像的像素按其相关深度分为多层纹理图像,然后利用纹理映射的硬件支持,将这些层次纹理图像依次投影到与视点相关的成像面上,以得到所需目标图像.为了避免目标图像上出现空洞,在生成时,将纹素在深度层次上进行扩展.由于层次纹理图像需要较大的存储空间,并且在装入纹理缓冲时要花费大量时间,为此还提出一种基于压缩层次纹理图像的目标图像生成算法.实验表明新算法是有效的,尤其适于处理与整个物体大小相比深度层次不太多的三维景物,如有表面凹凸纹理(浮雕、门窗等)的建筑物表面等.  相似文献   

9.
孙鑫  周昆  石教英 《软件学报》2008,19(4):1004-1015
现有的基于预计算的全局光照明绘制算法都假设场景中物体的材质固定不变,这样,从入射光照到出射的辐射亮度之间的传输变换就是线性变换.通过对这种线性变换的预计算,可以在动态光源下实现全局光照明的实时绘制.但是,当材质可以改变时,这种线性变换不再成立,因此,现有算法无法直接用于动态材质的场景.提出了一种方法:在修改场景中的物体材质时,可以实时得到场景在直接光照和间接光照下的绘制效果.将最终到达视点的辐射亮度根据其之前经过的反射次数及相应的反射材质分为多个部分,每个部分和先后反射的材质的乘积成正比,从而把该非线性问题转化为线性问题.又将所有可选的材质都表示为一组基的线性组合.将这组基作为材质赋予场景中的物体,就有各种不同的组合方式,预计算每种组合下所有部分的出射辐射亮度.在绘制时,根据各物体材质投影到基上的系数线性组合预计算的数据就能实时得到最终的全局光照明的绘制结果.该方法适用于几何场景、光照和视点都不发生变化的场景.使用双向反射分布函数来表示物体的材质,不考虑折射或者半透明的情况.该实现最多包含两次反射,并可以实时绘制得到一些很有趣的全局光照明效果,比如渗色、焦散等等.  相似文献   

10.
提出了一种结合图像绘制和逆向光线跟踪的绘制算法来生成水面反射场景。首先,采用逆向光线跟踪方法获得视点所见水面反射场景点;然后在反射光线与场景相交点求解时,采用场景图像平面搜索,并将搜索到的图像平面象素点反向投影到观察坐标系求取光线与场景物体相交点以获取反射物颜色;最后按照Fresnel公式计算获得视点所见的水面上某点的颜色,通过对整个图像平面进行遍历,获得水面反射场景。使用该方法绘制的水面反射场景能够物理真实地模拟水面反射效果。对于波动水面附近或漂浮于水面上物体的反射场景,该方法较其它方法能够更好地获得物理真实的绘制结果。  相似文献   

11.
We present an efficient and robust ray-casting algorithm for directly rendering a curvilinear volume of arbitrarily-shaped cells. By projecting cell-faces onto the image plane, we have effectively addressed three critical steps of the ray-casting process, namely finding the entry cell-faces for a ray, traversing along the ray from one cell to another, and reconstructing data values at the ray/cell-face intersections. Our algorithm significantly reduces rendering time, alleviates memory space consumption, and overcomes the conventional limitation requiring cells to be convex. Application of this algorithm to several commonly used curvilinear data sets has produced a favorable performance when compared with recently reported algorithms  相似文献   

12.
Local curvature characterizes every point of a surface and measures its deviation from a plane, locally. One application of local curvature measures within the field of image and geometry processing is object segmentation. Here, we present and evaluate a novel algorithm based on the fundamental forms to calculate the curvature on surfaces of objects discretized with respect to a regular three-dimensional grid. Thus, our new algorithm is applicable to voxel data, which are created e.g. from computed tomography (CT). Existing algorithms for binary data used the Gauss map, rather than fundamental forms. For the calculation of the fundamental forms, derivatives of a surface in tangent directions in every point of the surface have to be computed. Since the surfaces exist on grids with restricted resolution, these derivatives have to be discretized. In the presented method, this is realized by projecting the tangent plane onto the discrete object surface. The most important parameter of the proposed algorithm is the size of the chosen window for the calculation of the gradient. The size of this window has to be selected according to object size as well as with respect to distances between objects. In our experiments, an algorithm based on the Gauss map provided inconsistent values for simple test objects, whereas our method provides consistent values. We report quantitative results on various test geometries, compare our method to two algorithms working on gray value data and demonstrate the practical applicability of our novel algorithm to CT-reconstructions of Greenlandic firn.  相似文献   

13.
提出一种对鱼眼图像进行校正和配准的算法。首先把鱼眼图像从相等距离投影模型映射到参数化球面投影模型,使得合成球面全景图成为一个平移求解问题。然后使用非线性优化算法进行图像的配准。在合成场景的球面全景图以后,通过重投影球面全景图到视平面来完成虚拟场景的实时漫游。  相似文献   

14.
An automatic method for generating affine moment invariants   总被引:1,自引:0,他引:1  
Affine moment invariants are important if one wants to recognize the surface of a plane in three dimensions when the orientation of the plane is not known beforehand and only two-dimensional information is available. The notion of generating function is introduced as a simple and straightforward way to derive various affine invariants. By this notion, we can get the explicit construction of much more affine moment invariants. Based on this conclusion, a large set of invariant polynomials can be generated automatically and immediately by the algorithm we have designed. These new affine moment invariants can be applied to recognize the image. Approaches in this paper will improve the practicability of affine invariants in object recognition applications.  相似文献   

15.
This paper presents a new controller for controlling a number of feature points on a robot manipulator to trace desired trajectories specified on the image plane of a fixed camera. It is assumed that the intrinsic and extrinsic parameters of the camera are not calibrated. A new adaptive algorithm is developed to estimate the unknown parameters online, based on three original ideas. First, we use the pseudoinverse of the depth-independent interaction matrix to map the image errors onto the joint space of the manipulator. By eliminating the depths in the interaction matrix, we can linearly parameterize the closed-loop dynamics of the manipulator. Second, to guarantee the existence of the pseudoinverse, the adaptive algorithm introduces a potential force to drive the estimated parameters away from the values that result in a singular Jacobian matrix. Third, to ensure that the estimated parameters are convergent to their true values up to a scale, we combine the Slotine-Li method with an online algorithm for minimizing the error between the estimated projections and real image coordinates of the feature points. We have proved asymptotic convergence of the image errors to zero by the Lyapunov theory based on the nonlinear robot dynamics. Experiments have been carried out to verify the performance of the proposed controller.  相似文献   

16.
论文提出了一种简便的采用等间距平行结构光的3D重构算法。算法不需要对摄像机进行标定,只需求解参考平面的像到参考平面的单应矩阵和光平面的像到光平面的单应矩阵,利用所求得的单应矩阵便可以从空间物体在结构光照射下的图像求出物体的3D坐标。实验表明算法计算简单、行之有效。  相似文献   

17.
This paper presents a robust framework for tracking complex objects in video sequences. Multiple hypothesis tracking (MHT) algorithm reported in (IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intell. 18(2) (1996)) is modified to accommodate a high level representations (2D edge map, 3D models) of objects for tracking. The framework exploits the advantages of MHT algorithm which is capable of resolving data association/uncertainty and integrates it with object matching techniques to provide a robust behavior while tracking complex objects. To track objects in 2D, a 4D feature is used to represent edge/line segments and are tracked using MHT. In many practical applications 3D models provide more information about the object's pose (i.e., rotation information in the transformation space) which cannot be recovered using 2D edge information. Hence, a 3D model-based object tracking algorithm is also presented. A probabilistic Hausdorff image matching algorithm is incorporated into the framework in order to determine the geometric transformation that best maps the model features onto their corresponding ones in the image plane. 3D model of the object is used to constrain the tracker to operate in a consistent manner. Experimental results on real and synthetic image sequences are presented to demonstrate the efficacy of the proposed framework.  相似文献   

18.
利用3D人脸建模的方法进行人脸识别有效地克服了2D人脸识别系统中识别率易受光照、姿态、表情影响的缺陷。文章采用一种依据人脸图像对3D通用人脸模型进行自适应调整的有效算法,构造出特定的人脸模型并运用于人脸识别中。通过比较从人脸图像中估算出的特征点与通用人脸模型在图像平面上的投影点之间的关系,对3D通用人脸模型进行全局和局部调整,以适应人脸中眼、口、鼻的个性化特征。最后以一个实例说明了此算法的应用。  相似文献   

19.
图像是多媒体应用中人们相互之间进行信息交换的重要工具,它在Internet上实时可靠的传输对于多媒体应用的普及具有重要意义。然而,当图像在丢包网络如Internet上传输时,接收端有时需要经过长时间的等待才能获得整个码流来重建图像。为此提出了一种基于对象的精细可伸缩性编码方法,该方法将对象编码与位平面编码相结合。一方面,这种方法具有精细增强图像质量的能力;另一方面,它又可以通过指定对象优先级和提升位平面来更为灵活地控制用户感兴趣区(ROI,region of interest)。试验结果证明,该算法具有精细性和灵活控制性。  相似文献   

20.
在图像分割中,"智能剪刀"(Intelligent scissors)是一种非常有用的交互方法,在这种方法中,通过交互地应用动态规划中图搜索算法,用户可以精确地得到图像中感兴趣的区域,在文章中,将"智能剪刀"应用于进入式漫游(TIP)中。用户用"智能剪刀"从图像中得到的前景信息可以方便的确定前景在TIP漫游场景中的位置。从而使以前用Photoshop操作并需要人工确定前景位置操作简单化。  相似文献   

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