分数傅立叶全息图的算法研究及系统实现

将分数傅里叶变换引入到全息图的计算中,提出一种分数傅立叶变换产生计算全息图的方法,并利用拆卸的投影装置搭建出以空间光调制器DMD为核心的全息显示光学系统并获得了分数傅里叶变换计算全息图在该系统下的全息显示效果及计算机模拟效果。     

分数傅里叶全息图的算法研究及显示

为了快速获取更好的全息图显示效果,在研究了分数傅里叶变换与菲涅耳衍射光场的紧密联系的基础上,首先给出了一种分数傅里叶变换的快速数值算法,并将分数傅里叶变换应用到计算全息图中提出了一种用于计算全息图的分数傅里叶变换方法;然后分析了用这种记录全息的方法得到的全息图优越于传统的傅里叶变换获得的全息图,同时给出了计算机的模拟实验结果;最后利用拆卸的投影装置搭建出了以空间光调制器——DMD (数字微镜装置)为核心的全息显示光学系统,并在该系统下获得了用分数傅里叶变换计算得到的全息图的全息显示结果。     

基于遗传算法的射影重构

在实现分层重构的过程中，射影重构是关键的第1步。目前，大多已有算法对模拟数值是非常有效的，但对于真实图象效果并不理想。为了寻求更为鲁棒的算法，提出了一种基于遗传算法的射影重构算法。该算法对于射影深度采用十进制编码，并以测量矩阵的秩为4作为约束，来定义适应度函数，然后利用遗传算法，并结合奇异值分解（SVD）技术来迭代估计射影深度，进而实现射影重构，该算法是行之有效的，且鲁棒性较好。     

基于无穷单应的线性多视图重构

研究了由多幅图像恢复摄像机矩阵和空间物体三维几何形状的问题,对Cross等人提出的利用无穷远平面诱导的单应进行重构的算法进行了改进,提出了一种新的算法。该算法只需要一个点和一条直线在所有视图中均可见,解决了原算法要求4个共面参考点的难题。     

虚拟海洋场景的实时模拟研究与实现

为了提高虚拟海洋场景的实时性和真实感,提出了用多重Perlin噪声的叠加和波浪粒子相结合的方法建立实时海洋动画系统.该系统采用Perlin噪声和投影网格绘制技术模拟海面几何形态;并采用Perlin噪声和波浪粒子来跟踪水波的运动,从而快速、简便地实现了水上物体运动产生的水波特效;在光影效果上加入纹理技术建立光照模型,生成了复杂的、真实感强的海洋场景.仿真实验结果表明,该方法适用于大多数流体的模拟,渲染的海洋场景具有很好的真实感和时效性.     

一种图像插补的新方法

提出了一种图像插补的方法。首先将两幅图像进行矫正，使得它们的对极线处在同一扫描线上，从而将二维图像的匹配简化成一维图像的匹配，使得下一步的匹配快速、准确；然后检测第一幅图像扫描线上的边缘点，利用这些边缘点分割两幅矫正图像对应的扫描线，进行密集匹配；最后确定插补图像的像素位置和灰度。实验证明该算法简单，容易实现。     

部分遮挡三维彩色物体的压缩全息

压缩全息将压缩感知理论与全息显示技术结合在一起,利用压缩感知理论,可以由少量的测量数目精确地从2D全息图中恢复3D对象.本文将压缩全息理论从单波长情形拓展到彩色物体的压缩全息,同时研究每层图像在轴向上有较多遮挡的3D对象的3DTV压缩重建,最后通过数值实验验证了本文方法的有效性,并探究复杂物体的填充比例对重建质量的影响,以及不同层之间的遮挡位置和噪声对重建质量的影响.     

快速自适应模板图像修复算法

在对图像局部特性分析的基础上,提出了一种简单的非迭代自适应模板快速图像修复算法。该算法首先通过对待修复点邻域像素梯度值进行排序,估计出该点的等照度线方向,从而自适应地确定其修复模板,然后利用快进法(fast marching method)确定修复路径并完成对整个破损区域的修复。实验结果表明,该算法对边缘细节及平滑区域均有良好的修复能力,在相近的修复时间内能得到明显优于一般快速图像修复算法的修复效果。     

基于多视图绘制的体视重现

通过使用规则照相机几何获取的空间透视体生成时极平面图,用计算全息与图像处理技术产生一个全息立体图。在计算全息中采用了基于衍射的光栅条纹生成方法,将视场分为连续的8个区域,每个区域由一个空间频率不同的基本条纹衍射生成,然后用全息条纹实现简单景物具有视差的3D体视重现。     

VR环境图像生成中几项关键技术研究

文中讨论了基于图像的ＶＲ环境图像生成中,未标定旋转图像序列的插补、整合及全景图的生成３项关键技术问题,并给出插补、整合及全景图生成方法。所给方法有以下优点：插补和整合图像是源图像对应的摄像机在新视点下的视图,这保证了插补和整合图像的真实性,控制参数α变化,可得到所需视点方向的插补与整合图像,即可以控制视点方向,在此基础上开发的切点累积全景图生成技术克服了传统方法中技术缺陷。实用性强;此外,所给方法