一种测量高光物体的双目Helmholtz立体视觉方法

提出了一种基于迭代动态规划的双目Helmholtz立体视觉算法,并将其应用于高光物体的测量。算法首先对获取的Helmholtz图像对作图像校正,然后确定扫描线的端点,最后设计了一种迭代动态规划方法建立匹配获取视差图,从而恢复出高光物体的表面深度。实验采用光线跟踪方法获取带有高光的双目Helmholtz图像,视差图结果表明该方法能够有效地恢复出高光物体的深度信息。     

基于几何特征的曲面物体识别

基于几何特征的曲面物体识别方法是通过从景物深度图象上提取景物表面的高斯曲率和平均曲率、曲率直方图,曲率的熵等几何信息,将景物用一个属性关系图ＡＲＧ来表示,并与模型库中的模型ＡＲＧ图进行优化匹配,从而来识别曲面景物。该方法主要是针对机器零部件等人造曲面物体的识别问题而设计的,其曲面几何特征的描述方法对二阶曲面比较有效,实验表明,应用该方法可成功地从深度图象中识别机器零部件等曲面物体,且有较好的识别结     

利用光度立体法生成真实物体的三维模型

在计算机三维动画制作中，要制作一个具体的真实物体的三维模型，是一项复杂而困难的事情。本文根据由阴影恢复形状的视觉理论，利用光度立体视觉技术，给出了由３幅光移图象计算物体表面方向和深度信息，并利用贝塞尔曲线拟合获得物体表面的结构模型的方法。     

基于距离信息扩展原理的物体识别方法

利用稀疏距离图象与灰度图象相结合，通过射影变换可使灰度图象特征有条件地获取距离信息，这称为 基于射影变换的距离信息扩展原理。利用这些距离信息可计算物体表面平面图形的欧氏空间不变量并对景物中的 物体产生假设。由于初始假设建立在可靠的基础上，并使用了带反馈的混合控制策略，使这种基于模型的物体识别 定位技术具有实用的前景。此文讨论了整个方法的原理及其实施方案，并实验验证了原理的正确性与有效性。     

基于距离信息扩展原理的物体识别方法

利用稀疏距离与灰度图象相结合通过射影变换可使灰谋略特征有条件地获取距离信息，这称为基于射影变换的距离信息扩展原理。利用这些距离信息可计算物体表面平面图形的欧氏空间不变量并对景物中的物体产生假设。     

基于轮廓提取与深度筛选的双目三维重构技术

针对基于深度图融合三维重构方法获取的三维重构模型,易受到深度信息误差影响的情况,提出一种基于轮廓提取与深度筛选的双目立体视觉三维重构方法。采用标准棋盘校准双目三维重构系统,利用Canny算子对目标物体进行边界检测,综合采用形态学腐蚀与膨胀方法提取指定方向上的连续边界,用连续边界提取目标物体。在此基础上,对目标物体深度信息进行筛选、拟合插值以获取连续深度信息。结果表明,相对于常规三维重构算法,由本算法三维重构的目标物体表面完整度更高,且目标物体周围的背景环境噪声被去除。     

用于室内环境建模的基于形状一致性的立体视觉匹配算法

本文针对室内环境水平特征丰富的特点，提出借助图象变换，使立体视觉图象对中对应水平特征呈现形状一致性，以利于实现特征匹配，并获取物体三维结构的新颖算法，本文地在标定图象及非标定图象两种条件下如何获取所需变换参数进行了深入的理论分析，并对适用于基于形状一致性匹配算法的图象预处理及匹配算法进行了分析与实验研究。从初步获取的实验结果来看，这是一种对室内环境建模较为有效的方法。     

ECT系统中三维图象重建的研究

论文讨论了在ECT系统中利用二维断层图象进行三维表面重建的方法。首先对二维断层图象序列进行抽取轮廓、细线化、轮廓线追踪处理;然后对两相邻断层图象进行轮廓匹配;在两层已知(重建)图象轮廓中间插入若干个插值图象时采用同经度方向位置校准轮廓加权平均方法获得插值轮廓;最后在相邻的已知轮廓或插值轮廓采用最短对角线法进行三角片表面重建。仿真结果表明,利用上述方法可以较好地重建物体的三维表面。     

一种多光谱和SAR遥感图象的配准方法

针对现有配准方法在用于多光谱图象与ＳＡＲ遥感图象配准时,存在受ＳＡＲ图象斑纹噪声影响大,手工选取配准控制点（ＲＣＰ）精度低,利用图象景物特征配准时获取区域和边沿困难等缺点,以Ｌａｎｄｓａｔ ＴＭ图象与ＪＥＲＳ－１ ＳＡＲ图象配准为例,提出了一种利用分类图象形成的二值图象相关寻求配准控制点,并应用表面样条插值以提高ＲＣＰ精度的多光谱与ＳＡＲ感图象配准方法。由于在ＳＡＲ图象分类中利用了斑纹噪声的纹理特     

SFS方法及其与立体视觉方法的集成方案综述

立体视觉(StereoVision)方法是目前利用图象数据获取物体三维信息的主要方法之一。但该方法在图象灰度变化较缓慢的区域,由于难以准确地进行图象间的象素配对,而严重影响了它的效果。利用从明暗重构物体三维表面形状(ShapefromShading,简称SFS)的方法与该方法相结合,是改善重构结果的主要途径之一。文章通过分析SFS问题本身的不适定性,揭示了目前几类主要的SFS算法在可靠性、稳定性、局限性以及实用性方面所存在的问题,并在此基础上,简要地介绍了四类SFS与立体视觉方法相结合的形式,说明了通过利用立体视觉为SFS补充辅助的信息来消除SFS问题的不适定性,并对过去SFS的实现方法进行有效的改进,它是提高集成系统准确性的关键。     

基于阴影的三维表面重构技术的概述

三维表面重构是计算机视觉的主要任务之一。已经发展了各种各样的重构技术,其中利用单幅图像中物体表面明暗变化来恢复其表面形状的技术尤其引人注目,这不仅因为该技术简单易于实现,更重要的是它适用于各种其它方法难以应用的场合,例如,在机载、星载、弹载环境中的利用。论文从SFS问题的研究背景出发,介绍并分析这方面的一些重要进展,通过对各种重构方法的分析与比较,提出SFS问题的研究发展趋势和一些值得研究的方向。     

单幅植物叶片图像的3维重建

目的 植物叶片形态复杂,在虚拟场景中很难真实表现。为了从信息量有限的单幅图像中恢复植物叶片的3维形状,本文基于从明暗恢复形状（shape from shading,SFS）的方法,利用亮度统计规律和植物形态特征恢复叶片的3维形状。方法 在SFS的基础上,设计基于图像骨架的距离场偏置加强表面细节;针对SFS对恢复宏观几何形状的不足,提出根据图像亮度统计分布选取控制点控制表面宏观形状变化,并利用叶片中轴的距离场约束恢复宏观几何形状,每种方法对于表面宏观几何形状恢复的权重基于恢复的反射图和输入图像间的相似度设定;将表面细节添加到宏观几何形状上得到目标对象的3维形状。结果 选取植物叶片图像进行实验,并与其他方法进行比较,实验结果表明本文方法增强了表面细节显示,并有明显的宏观几何形状变化。同时为了验证本文方法对其他物体表面细节恢复的适用性,分别对硬币和恐龙恢复表面细节,实验结果表明提出的增强表面细节的方法同样适用于其他物体。结论 针对单幅植物叶片图像的3维重建,在SFS的基础上提出了根据骨架特征加强表面细节,根据图像亮度统计分布和叶片中轴距离场约束共同恢复表面宏观几何形状的算法,实验结果验证了本文方法的可行性。     

基于明暗恢复法的三维重建算法分析

明暗恢复形状法是计算机视觉领域的热门问题。明暗恢复法是通过一张照片的灰度信息恢复物体表面形状的一种方法。本文从数学角度度分析了SFS问题,并提出了三种解法:直接法求解,变分法求解和采用优化理论理论求解。并分析比较了这三种方法的适用范围和各自的典型算法。最后分析了SFS问题的发展趋势和难点问题。     

红血球图像表面曲率的计算方法

提出一种基于阴影恢复技术的细胞图像表面各点的曲率计算方法,利用边界轮廓提取技术分离由扫描电镜SEM得到的红血球亮度图像,对单个细胞从跟踪得到的中心点开始进行区域生长,其每个像素点的亮度变化信息决定了与之相对应的高度场深度,阴影恢复技术可以将这种变化的亮度转化为不同的深度,从而得到像素的三维数据点。通过最小二乘法对三维点进行曲面拟合得到分段连续光滑的细胞表面,其形状特征由平均曲率与高斯曲率来表示。结果表明,该方法具有很强的实用性和应用价值。     

Linear-nonlinear neuronal model for shape from shading

The goal of shape from shading (SFS) is to recover a relative depth map from the variations of image intensity associated to changes in surface shape. There have been very few attempts at developing biologically plausible solutions to this problem, and a sound neurophysiological basis is still missing. Here we present a biologically inspired approach to SFS, formulated in terms of the well-known linear-nonlinear model of neuronal responses. Without resorting to the image irradiance equation, which is at the heart of the traditional SFS algorithms, we submit the input image to a linear filter followed by nonlinear transformations modelled on the tuning curves of the disparity-selective binocular neurons. This yields plausible shape estimates, without requiring information regarding surface reflectance or illumination.     

从明暗恢复形状（SFS）的几类典型算法分析与评价

从明暗恢复形状（shape from shading,简称SFS）是计算机视觉中三维形状恢复问题的关键技术之一,其任务是利用单幅图象中物体表面的明暗变化来恢复其表面三维形状。为了使人们对SFC研究现状及求解SFS问题的各种算法的优缺点有个概略了解,首先介绍了求解传统SFS问题的4类方法中几个典型算法的基本原理及求解方法,并给出了实验结果,然后从算法解的唯一性、对真解的逼近程度、求解效率及适用范围等方面对这4类算法进行了比较和评价。     

基于多粒度匹配的高超速飞行体三维重构方法

针对高超速飞行体在飞行过程中能获取到的图像信息较少,无法完全复现其轮廓信息,提出一种基于多粒度匹配的三维重构优化方法。首先通过两台高分辨率CCD相机正交的阴影照相站系统采集高超速飞行体多幅图像信息,利用图像分割技术提取物体的二维轮廓;然后采用改进的SFS算法求解出物体表面各点的相对高度和表面法向量,恢复其三维形貌;最后使用图像拼接优化技术实现高超速飞行体表面的三维重构。并经过实体模型的三维重构验证所提方法的可行性及有效性。     

An improved method of photometric stereo using local shape from shading

This paper presents an improved photometric stereo (PS) method by integrating it with a local shape from shading (SFS) algorithm. PS produces the initial estimate of image for the global accuracy and also provides the recovery of albedo, SFS supplies the more detailed information within each homogeneous area. The quality of depth obtained by integrating PS and SFS is compared with the real depth using absolute dept error function, and the improvement ranging from 2.3 to 14% over PS is obtained.     

基于改进的神经元网络的图像恢复与重建新算法

本文简单介绍了最早的图像恢复的神经网络方法,Lambertian反射模型虽可用于图像的恢复与重建,但它有很大的局限性。为此,本文给出了一种基于改进的神经元网络的新型反射模型,用于三维图像的恢复与重建,此新法不需知道光源方向,经实验证明,具有计算快捷且图像识别精度高的特点。     

单幅图像三维表面重建中的共轭梯度算法

从单幅图像获得物体的表面高度是计算机视觉中的一个重要研究领域,迭代算法的计算精确度高,但收敛速度较慢。该文对于几种常用的共轭梯度优化算法进行了详细分析,提出了在三维表面重建过程中实现共轭梯度算法的具体步骤和计算方法,并评价了算法的性能和优缺点。对合成图像进行仿真,并将表面恢复结果和算法收敛速度与传统的变分迭代方法比较,验证了算法的可行性和实时性。