观看经度联合加权全景图显著性检测算法

目的 目前针对全景图显著性检测的研究已经取得了一定成果,但在全景图像的位置特性问题中,大都仅探讨了纬度对全景图显著性检测的影响。而人们观看全景图像时,因视角有限,不同经度位置的显著性也有很大差异,从而导致预测的显著区域往往不够精确。为此本文以全景图的经度位置特性为出发点,提出基于观看经度联合加权的全景图显著性检测算法。方法 使用空间显著性预测网络得到初步的显著性图像,使用赤道偏倚进行预处理以改善不同纬度位置的显著性检测效果。接着对显著性图像进行注视点经度加权,将观察者观看全景图的行为习惯与显著性图像相结合。之后对全景图进行双立方体投影与分割,提取全景图的亮度与深度特征,进而计算不同视口经度权重。经过两次加权,得到最终的显著性图像。结果 在Salient360!挑战大赛提供的数据集上与其他几种算法进行了实验比较。结果显示,本文算法能得到很好的显著性检测结果。在对本文算法的通用性能的测试中,在标准化扫描路径显著性、相关系数、相似度与相对熵指标上分别达到了1.979 3、0.806 2、0.709 5和0.323 9,均优于其他算法。结论 提出的全景图显著性检测算法解决了以往全景图显著性检测中不同经度位置检测结果不够准确的问题。     

星地链路激光通信地面站址选择及大气影响研究

综合考虑我国方量的地理分布和气候特点,提出了一项星地激光通信的地面多址布站方案,仿真分析了大气散射引起的衰减及大气湍流对星地链路的影响。利用卫星工具包(STK)软件分析了地球静止轨道(GEO)卫星与5个地面站的链路特性。结果表明,西藏的阿里站同时具有最理想的经度和纬度,地平角为52°,最有利于开展星地激光通信。在一定天气条件下,随着波长的增加,对应的散射引起的功率衰减减小;随着能见度的降低,大气散射引起的光功率平均衰减增加;随着地平角的升高,大气引起的功率平均衰减减小;波长越长,闪烁指数越小;随着接收孔径直径的增大,闪烁指数快速减小;随着海拔高度的增加,闪烁方差减小。该研究为星地激光通信外场实验提供了一定的理论依据。     

自由空间激光通信平台振动模拟实验系统研究

为了对自由空间激光通信中的高精度、复合轴捕获、跟踪和瞄准(APT)系统的关键技术进行验证，需要对平台的振动或扰动进行半实物仿真。在对通信平台振动功率谱进行分析的基础上，基于MATLAB/Simulink建立了平台振动半实物模拟实验系统，通过半实物仿真得出平台的振动时域信号及其振动功率谱。通过CCD闭环检测，证明了平台振动模拟结果真实有效。将模拟产生的振动信号作为自由空间激光通信复合轴APT实验系统的激励，实现了在模拟振动和运动条件下对复合轴APT跟踪系统的实验室验证。     

基于变精度粗糙集模型的属性约简方法研究

提出了一种对存在噪声和不完整数据的决策系统在变精度粗糙集模型下进行属性最小相对约简的方法,将由属性对分类的影响程度和β近似精度共同定义的属性重要性度量作为启发式信息引入遗传算法,通过修正操作算子修复个体,使得个体所对应的属性子集的分类能力不变;修正操作算子中对各属性的属性重要性使用贪心策略进行局部寻优.对遗传算法的各操作算子进行优化,既保证遗传操作过程中种群的多样性,又保证算法能快速收敛.最后通过实例验证了算法的有效性.     

3D场景立体画面绘制的视觉感知驱动光照复用方法EI北大核心CSCD

针对用蒙特卡罗路径跟踪绘制3D场景立体画面的计算开销巨大,而3D warping根据左眼画面生成右眼画面,但无法正确地呈现镜面反射现象,且存在空洞的问题,提出3D场景立体画面绘制的视觉感知驱动光照复用方法.首先,逐像素地跟踪少量路径实现预绘制,通过获取左右眼画面的可视场景点表、显著性图和背景掩膜等辅助信息,完成左眼画面绘制;然后分别进行背景复用和3D warping复用,避免右眼画面部分像素的路径跟踪计算;最后,根据显著性图分配镜面反射区域及剩余空洞区域的路径样本数,在低采样水平下完成右眼画面绘制.在PBRT-V3通用测试场景下的实验表明,该方法能够准确地呈现镜面反射现象,提高绘制结果的视觉感知质量,与基于3Dwarping和路径跟踪的方法相比,其平均PSNR,SSIM和VSNR分别提高5.68%~22.62%,6.38%~19.36%和4.25%~34.53%.     

基于手势的交互式三维场景并行光线跟踪绘制研究

利用光线跟踪可以绘制出高质量的真实感场景画面,但计算量很大,难以实现实时交互式绘制.为此,三维真实感场景的实时交互式绘制往往需要用到集群,但集群的绘制速度是由绘制速度最慢的节点决定的,如果节点之间的任务没有被划分均匀,集群的绘制效率就会下降.为了满足实时交互式绘制的要求、提高集群的绘制效率,设计了在粗粒度和细粒度两个层次上同时实现并行计算的集群绘制系统,并针对集群的负载均衡问题提出了基于像素递归深度的负载均衡方法.该方法首先统计出每个像素的递归深度从而得到整个场景的递归深度图,然后对上一帧按递归深度进行均衡划分.根据连续两帧所对应的场景具有的时空相关性,上一帧的划分结果可作为下一帧划分的依据.本算法的优势在于能够快速实现三维动态场景下的集群负载均衡.实验表明,该集群绘制系统可以高效地实现基于Kinect的实时交互式绘制.     

人眼屈光度校正算法的研究现状

人类能够与用户图像界面进行交互是依赖于一个清晰正常的视觉。然而,屈光不正（例如近视、远视、散光等）能使人眼视网膜中所显示的图像质量退化。图像质量的好坏严重影响了我们在军事、医学、娱乐领域所取得的研究成果。目前,对于人眼屈光度校正算法的研究主要有五种方法：1.应用一个维纳滤波的预补偿算法来校正人眼屈光度;2.用一个全变差的方法绘制图像对人眼屈光度进行校正;3.用视觉分析系统来校正人眼屈光度;4.使用多层显示器来校正视觉畸变;5.使用可计算的光场显示器来校正视觉畸变。通过研究这几种算法的优缺点提出现有算法的改进以及新的算法研究。     

动态3D虚拟场景并行化光线跟踪加速结构设计

为提高光线与虚拟场景几何面片求交的计算效率,提出一种基于混合模式的空间加速结构。该方法改进传统的层次包围盒,把细分层次包围盒与空间均匀网格划分相结合,实现了可并行的混合空间加速设计。此外,把帧间可重用的数据抽取至数据缓存,建立多几何群组的加速结构共享,实现了光线跟踪算法的并行优化。实验证明,该混合加速结构能有效加快光线跟踪的光线场景求交判断速度,快速实现光线跟踪并行化计算。     

激光大气折射率结构常数测量实验与分析

在相距600 m的两地进行了静态激光大气传输实验,并对接收到的光强和光束到达角起伏进行记录.以每10min所记录的数据作为样本,计算出光强起伏方差和到达角起伏方差,并根据理论孔径平滑因子计算出点接收时的光强起伏方差,再分别根据光强起伏方差和到达角起伏方差计算出大气折射率结构常数.最后,得到一天之内大气折射率结构常数的变化曲线,并分析得出大气折射率结构常数在早晨和傍晚存在极小值.     

线索化包围盒层次结构的并行创建算法

针对光线跟踪的场景加速结构创建问题,提出一种线索化包围盒层次结构(BVH)的图形处理器并行创建算法。算法完全以宽度优先搜索顺序创建包围盒结点,包括大结点和小结点两个创建过程,其分别并行化面片运算和结点运算,解决了创建上层结点时缺乏数据并行度的问题。算法通过3个独立步骤实现BVH的宽度优先到深度优先存储结构变换以及包围盒结点的线索化操作。实验结果表明,本文算法的创建速度高于已有的非线索化BVH创建算法。