CSA--一种加速的图像逆映射算法

采用方程求解代替逐像素搜索,提出一种加速的图像逆映射CSA算法．首先根据深度信息标记出参考域中的边界像素,并在映射时保存在像素链表中;然后将链表中的像素逐个映射到其他参考域建立线段方程,并与对应的极线方程联立求解,若有解则求出匹配的参考像素,否则标记为空洞;最后利用插值或其他参考信息填补空洞．由于仅处理边界像素,降低了计算复杂度,经实验证实,该算法有较好的加速作用．     

Composition of novel views through an efficient image warping

This paper presents an efficient inverse warping algorithm for generating novel views from multiple reference images taken from different viewpoints. The method proceeds in three steps: preprocess for edge-pixel extraction, inverse warping from the primary image, and hole filling from remaining reference images. In using advantages of epipolar-line features and the depth discontinuity in the reference images, the inverse warping can be efficiently applied in segments, accelerating the rendering process substantially. Two acceleration techniques are proposed at the last stage for hole filling. By using the algorithm proposed, we may navigate a virtual environment at an interactive rate.     

基于DIBR和图像修复的任意视点绘制

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。     

利用分层深度全景图实现基于图像的绘制

提出一个快速绘制的ＩＢＲ新方法,它用分层深度全景图（ＬＤＰ）作为三维模型的中间表示,通过ＬＤＰ的重投影变换快速生成新的视图,ＬＤＰ可以看作物体的一个全景视图,但在每个视线方向有多个不同深义的象素,当用ｎ个平面投影图像建立ＬＤＰ时,它的数据量不是取决于采样图像的数量,而是取决于物体表面的复杂性,由于ＬＤＰ可以看作一个独立的图像坐标框架,ＭｃＭｉｌｌａｎ的顺次扫描重投影算法能够用于ＬＤＰ中,避免了Ｚ缓     

基于DIBR和图像融合的任意视点绘制

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。     

基于等密度映射和纹理重构的分层图像变换

图像变换包括图像映射和图像重构两个重要部分,而现有重构方法存在计算量较大、容易产生视觉误差等问题,并不能真正快速有效地实现图像变换。本文通过建立等密度映射的方式将重构转化为一个可以依赖纹理硬件快速完成的纹理映射过程,从而改进了传统的图像变换模型,并在此模型基础上设计了一种分层图像变换的方法。分层图像变换,首先将参考像素以相近的分辨率映射到对应的密度层以避免形成大量空洞,然后通过背景层设置、密度层合并等操作将对应的目的像素存储在一个可控长度的双向链表上,最后从后向前遍历链表逐层生成和合成纹理得到目的图像。实验结果表明,分层图像变换在有效避免视觉误差的基础上,大大提高了计算效率。     

基于半投影翘曲的无人机图像拼接方法

为了解决无人机图像在拼接过程中出现的错位、重影等造成图像失真的问题,提出一种基于半投影翘曲的无人机图像拼接方法。首先估计图像的全局投影变换矩阵;然后根据待拼接图像的重叠情况,以及投影变换和相似性变换的连续性,求解出过渡变换矩阵和相似性变换矩阵,得到最终的半投影变换矩阵;最后构建图像重叠区域的差异矩阵,以此为基础获取重叠区域的差异性区域。使用分区融合策略,在差异性区域进行单采样,其他区域进行距离加权融合。实验结果表明,该方法可以很好地拼接由于视角变化、地势起伏等造成视差的无人机图像,得到的拼接结果自然清晰,效果优于其他先进算法。该方法有效地解决了无人机图像拼接错位、重影的问题,在多项定量指标上表现良好。     

虚平面映射:深度图像内部视点的绘制技术

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.     

日光照射场景真实感图形的混合绘制方法

由于日光模型的复杂性,逼真地绘制日光照射下户外场景的真实感图像是一个困难的问题。目前的绘制方法或者因为采用的模型过于简单而真实感程度差,或者绘制过程过于复杂耗时而影响其应用。应用图像相似度理论,提出了一种综合使用基于几何和基于图像的混合绘制方法。绘制过程分为两步,首先,使用简单的光照模型近似绘制场景,然后,采用基于图像的绘制和处理方法补充第一步无法表现的效果。由于采用了基于图像相似度理论的方法,能够克服基于图像绘制技术需要处理巨大数据量的缺点。用这种两步法绘制自然光照下的户外景物,只需要简单的光照模型和物体材质属性以及很少的数据存储量。该方法在真实感程度、绘制速度和数据存储量三者间取得了比较好的平衡,绘制建筑物的实验证明了方法的有效性。     

球面全景图像的拼接算法研究

在分析球面图像拼接算法的参数模型、基本原理和实现方法的基础上,提出了球面全景图像拼接的优化算法,取得了良好的拼接效果。     

一种用于DIBR的去隔行算法*

提出了一种适用于DIBR的去隔行算法,该算法首先采用一种基于方向的场内插值算法对隔行参考图像和它的深度图像去隔行。这种场内插值算法能够通过对插值方向进行自适应的选择有效地消除“锯齿”现象。然后,算法会根据逐行的参考图像和它的深度图像进行三维图像变换,得到逐行的目标图像。实验表明,所提出的去隔行算法能得到画质较高的逐行新视图,且算法性能是鲁棒的。该算法适用于基于DIBR的3D视频的去隔行。     

一种用于视图合成的空洞填充算法*

针对较小的空洞提出了一种新的空洞填充算法。该算法总是先填充那些4邻域像素集中不空的像素大于等于本轮域值的空洞点,并且每填完一遍空洞点之后都重新搜索4邻域像素集中所有像素都不空的空洞点以开始下一轮填充。实验表明,该算法能较好地填充较小的空洞,特别是对纹理单一区域中的空洞能产生良好的填充效果。该算法适用于经过平滑深度图处理后剩余空洞的填充。     

一种全景图生成的改进算法

全景图是目前较为有效的基于图像的渲染方法之一。论文介绍了全景图生成过程,并且对其中最关键技术全景图像的拼接算法进行了归类、总结和比较,在此基础上提出了一个改进的全景图拼接算法,最后给出了实验的结果和结论。     

An Image-Based Virtual Reality Prototype System

The most important goal of virtual reality is to create a virtual world computers where users are allowed to view the environment and control the virtual objects interactively.Traditionally,virtual reality systems use 3D computer graphics to model and render a virtual environment in real time.However,this approach usually requires laborious modeling and expensive special-purpose rendering hardware.Image-based rendering is a new approach in composing a virtual environment in which a set of panoramic images is used to compose the virtual environment and walking in the space is accomplished by “hopping”to different panoramic points.This paper introduces an experimental image-based VR system.The techniques utilized in the system,in particular the authoring and interactive control tools of the system,are described in detail.     

基于平面的Warping技术

提出了一种基于平面的逆向Warping算法,用于根据多幅参考图像生成任意视点下的新图像.首先通过参考图像的深度信息来重建三维平面,然后寻找这些重建平面间的对应关系,并比较它们对空间平面同一部分的采样密度,以获得最好的采样结果.在生成新视点图像时,首先对那些采样密度最好的重建平面进行可见性判断,然后将其投影到新视点下,在此基础上求得目标图像上各点的深度,最后将目标图像上的点逆向Warping到相应的参考图像中,以获取它们的颜色值.同时,对于参考图像中不能被重建成平面的像素点,用正向Warping的方法对其进     

一种快速的柱面全景图像拼接算法

基于等距离匹配思想,提出一种快速的柱面全景图像拼接算法。对于相邻两幅待匹配图像,设定相同大小的比较区域,从两幅图像中心垂线开始向重叠方向同步长移动并进行比较。在比较区域中采取随机取点的方式,计算对应点的颜色差值并累加,若达到某一设定阈值,则停止计算,移动比较过程中,计算次数最多的比较区域中心位置即为最佳匹配位置。该算法可以尽早排除非匹配位置,减少计算量,提高全景图像生成速度。利用该算法思想对随机顺序输入的场景图像序列进行排序,可以获得按照实际场景内容排列的图像序列,然后进行全景图像匹配拼接,实验结果表明该算法快速有效。     

基于图像的建模和绘制技术综述

对基于图像的建模和绘制（IBMR）技术进行综述性介绍，重点阐述了IBMR研究的最新进展，扼要地介绍和讨论了一些具有代表性的IBMR方法，并对各种方法进行分析比较；最后介绍IBMR的最新研究动态和某些应用前景。     

Image-Based Tree Variations

The automatic generation of realistic vegetation closely reproducing the appearance of specific plant species is still a challenging topic in computer graphics. In this paper, we present a new approach to generate new tree models from a small collection of frontal RGBA images of trees. The new models are represented either as single billboards (suitable for still image generation in areas such as architecture rendering) or as billboard clouds (providing parallax effects in interactive applications). Key ingredients of our method include the synthesis of new contours through convex combinations of exemplar countours, the automatic segmentation into crown/trunk classes and the transfer of RGBA colour from the exemplar images to the synthetic target. We also describe a fully automatic approach to convert a single tree image into a billboard cloud by extracting superpixels and distributing them inside a silhouette-defined 3D volume. Our algorithm allows for the automatic generation of an arbitrary number of tree variations from minimal input, and thus provides a fast solution to add vegetation variety in outdoor scenes.     

快速缝翘曲图像重定向算法

针对现有适用于小型显示设备的图像重定向算法焦点区域检测不精确、算法处理速度慢的问题,提出一种快速缝翘曲(FSW)图像重定向算法。建立一个与人类感知更加相关的自适应能量图,该能量图合并梯度幅度、深度图、显著性、面部、边缘和直线检测;提出一种利用行(列)像素之间最优匹配关系快速寻找最优高能量缝的方案实现快速、精确的焦点区域检测;通过给焦点和非焦点区域设置缩放因子以及使用线性插值方法,有效实现快速缝翘曲图像重定向。实验结果表明,该算法可更好保留复杂图像的重要内容及结构信息,其处理速度相较于其它算法也有明显提升。     

基于图象绘制的虚拟现实系统环境

虚拟现实的一个重要目标是使用计算机生成逼真的视觉世界,使用户可以对虚拟世界的客体进行交互式考察．虚拟现实的实现有两种方法．传统上,用三维图形学的方法实行建模和绘制．此方法需要繁琐的建模和昂贵的专用绘制硬件,而且图形绘制的质量和场景的复杂性受到很大的限制．基于图象的绘制是实现虚拟现实系统的一种新方法．它克服了三维图形方法的缺点．本文在总结已有技术的基础上,提出一个实现基于图象绘制的虚拟现实系统模型,并据此模型实现一个实验系统及相应的图象工具．