三维物体全视差全息体视图的快速计算

针对传统全息技术对三维数据源要求高、计算量大以及实现速度慢等问题,提出了一种三维物体全视差全息体视图的快速计算方法。该方法对全息面和再现面分别进行空间分割和频谱采样,通过迭代傅里叶变换算法计算多个基元全息图,叠加构成全息图单元。由摄像机获取三维物体不同角度的二维视差图像,基于人眼双目视差立体视觉原理,构建视差图像与全息图单元的对应关系。最后,利用全视差图像调制全息图单元中对应衍射方向的基元全息图,快速合成三维物体全视差全息体视图。基于液晶空间光调制器构建的光学系统对全息体视图进行了再现实验。结果表明,与传统全息图计算方法相比,本文方法容易获取数据源,计算量较小,能够快速计算全息体视图,实现三维物体不同视角图像的再现。     

建筑节能设计的发展方向和存在的问题

针对建筑节能的重要性,分析了建筑节能设计的发展方向,探讨了目前建筑节能设计存在的主要问题,指出建筑节能是一个世界性的问题,也是时代发展的必然趋势。     

基于多线索融合的目标跟踪算法研究

目标跟踪是计算机视觉领域一项核心技术,通用的目标跟踪算法以单线索或简单融合多个线索为主,当背影突然改变时,单一线索或多个线索的简单融合便难以跟踪成功.针对这个问题,在粒子滤波的框架下提出了自适应融合颜色线索和角点线索的跟踪方法,通过判断各个线索的可信程度,自适应给不同线索分配不同的权重,很好地解决了在复杂背景、互相遮挡情况下的跟踪问题.实验证明,采用的自适应多线索融合方法在实际应用中有更强的鲁棒性.     

一种重力敏感器阻尼系数测试方法

当重力敏感器内部充满阻尼液时,其表体内弹性系统的阻尼系数由阻尼液粘度和敏感器内部结构共同决定.提出了一种实际测量重力敏感器阻尼系数的测试方法.分析了重力敏感器的阻尼系数和内部结构的关系,给出了敏感器工作原理模型,推导出敏感质量振幅的函数关系式.通过在力矩线圈上施加不同频率、不同幅值的激励源信号并测试敏感质量振幅的方式,绘制出不同阻尼系数下敏感质量的振幅-频率关系曲线,将之与理论函数曲线对照来确定相应的阻尼系数值.试验结果表明:该阻尼系数测试方法能够有效地测试出充满不同粘度阻尼液的重量敏感器的阻尼系数,为阻尼液粘度的选取和控制回路的设计提供参考.     

3D全息显示的城市光子地图系统设计

针对现有电子地图不能同时多视角、直观、真实地显示三维地形地貌信息,难以满足高速发展的数字化、信息化城市的建设和管理需求的问题,研究了一种运用全息显示技术的3D城市光子地图系统设计,提出了一种采用逆向衍射纯相位计算全息算法。首先运用SfM(Structure from Motion)理论获取3D地形点云数据,然后从衍射结果出发,将重构的3D地形信息作为衍射目标图像,逆向求取需要的衍射条纹;再通过分配衍射单元的查表算法转化为全息干涉条纹,写入银盐干板记录材料,在白光照射下再现为真三维光子地图。3D全息图在自行搭建的实验平台得到了显示,并借助外协设备将校园局部全息图打印在银盐板上。实验结果表明,系统设计方案可行,算法的运算效率和准确度较高,全息图的显示效果体现出了光子地图的基本属性。     

自然彩色化双通道实时图像融合系统

考虑硬件资源与运算速度的需求,设计了一种基于数字信号处理(DSP)的具有自然彩色效果的红外与可见光图像融合系统.该系统采用软硬件结合的方法进行双通道图像配准,基于YCbCr空间实现伪彩色融合,然后利用自然真彩色参考图像对融合结果进行颜色传递.系统采用基于统计特性的颜色查找表技术,利用参考图像与伪彩色融合图像的统计特性修正颜色查找表,提高了计算效率.在系统的硬件平台上进行了实验,结果表明,系统融合图像接近自然色彩,在保留可见光图像细节的前提下,有效地突出了红外图像中的热目标.该系统融合速率达到25 frame/s,能够实现红外与可见光图像的实时融合与自然彩色化,有助于观察人员快速地发现目标,弥补了单一图像传感器的不足.     

基于迭代傅里叶变换的3维全息图计算新方法

为了进行3维物体全息图的快速运算,在迭代傅里叶变换算法基础上,通过分析透镜的傅里叶变换性质,采用编码球面相位因子的方法,将全息图平行光再现等效为点光源再现。将球面相位因子加入到迭代运算中,获得了具有深度特征的3维物体全息图;同时利用球面相位因子查表运算法简化了相位因子的计算,提高了算法的迭代速度,并基于空间光调制器进行了3维物体的再现实验。结果表明,该算法具有良好的收敛特性,计算的全息图能够在不同距离的像面实现对应层面的物场再现,具有3维的视觉效果。     

一种基于欧氏距离的双目视觉三维重建算法

针对双目视觉左右图像投影的反向延长线是异面直线,直接将匹配像点代入定位模型需要求解一组矛盾方程,从而造成计算资源浪费和影响定位精度的问题,提出了一种基于欧氏距离最小化的三维重建计算方法.根据非平行光轴双目视觉定位的几何结构,运用求解两点欧氏距离最小值的思想,建立了两条异面投影线公垂线中点的计算模型,而后通过实验验证了该方法的有效性.利用标定后的系统对标记物之间的距离进行测量,在距双目视觉传感单元1.5m范围内误差小于1 mm.实验结果表明:该方法比传统方法重建精度高且实时性好,具有良好的鲁棒性.     

基于颜色传递的数字视频融合方法

针对伪彩色融合方法的融合图像色彩单一、颜色传递算法计算复杂等问题,提出一种新的红外与可见光数字视频融合方法。该方法在Toet算法的基础上,利用图像统计信息进行颜色查找表映射运算,对融合图像进行快速颜色传递,使融合结果具有与参考图像相同的色彩信息。实验结果表明,该方法的融合结果接近自然景物的颜色,效果优于伪彩色融合方法,且运算速度较颜色传递算法有较大提高。     

改进的帧差法在目标匹配中的应用

目标匹配是计算机视觉领域的研究热点,而视频分割的准确程度决定着目标匹配的准确率。视频分割通常采用二帧差分法,分割得到的区域容易超出目标的实际范围,提供不准确的目标信息。针对此问题提出了一种改进的视频分割算法,利用连续帧间差分结合最小二分之一抽样（LHS）方法准确地定位目标区域,提取目标;同时提出一种倾斜度校正的方法校正倾斜的目标,消除无效分割区域。实验结果表明,该算法能有效地提高目标匹配的精度和速度。