Integrating Scene Parallelism in Camera Auto-Calibration

This paper presents an approach for camera auto-calibration from uncalibrated video sequences taken by a hand-held camera.The novelty of this approach lies in that the line parallelism is transformed to the constraints on the absolute quadric during camera autocalibration.This makes some critical cases solvable and the reconstruction more Euclidean.The approach is implemented and validated using simulated data and real image data.The experimental results show the effectiveness of the approach.     

基于平行性约束的摄像机标定与3D重构

引入了梯形的一个仿射不变量,并利用这个不变量,建立了梯形的相似不变量与摄像机内参数之间的约束关系.基于这个约束关系,利用摄像机内参数的知识或梯形相似不变量的知识,可以线性确定摄像机的内参数、运动参数和梯形的相似不变量.由于梯形是由一对平行线段唯一确定的,平行线段在许多场景中经常出现,因而该方法有很广泛的适用性.实验结果表明了该算法的有效性.该工作提供了一个基于平行性约束的框架,以往的基于平行四边形、平行六面体的方法都可以纳入到这个框架中.     

虚拟家居设计系统中基于约束的三维布局

在三维场景中对物体进行布局是一项费时而单调的工作。本文以虚拟家居设计系统为应用背景,分析了虚拟家居设计系统中三维布局操作的需求和特点以及系统中的约束类型,提出了一种基于约束的三维布局算法,旨在提高三维操作的便捷性,减少不合理设计结果。应用实例表明,该算法在虚拟家居设计系统的实际应用中取得了较好的效果,对于设计过程中的虚拟布局有重要借鉴意义。     

建筑物三维场景重建方法

针对建筑物模型的规则性问题,基于一幅或多幅非标定图像,对建筑物结构进行多视角三维场景重建,得到360°观测模型。区别于传统三维重建方法,该方法无需先标定摄像机参数与逐点配准、不依赖深度数据和高分辨率图像。实验结果表明该方法解决了单张图像方向性感知视野受限的问题,在系统复杂度和速度上优于传统方法。     

基于视景仿真的3D购物系统

目前大多数的购物网站均呈现千篇一律的方式,无法像现实超市那样给消费者提供一种购物环境,实现文化、心理上的满足和享受．为了弥补以上缺陷,我们考虑将目前最先进的视景仿真技术和信息管理技术融合在一起。基于OSG技术构建3D商业环境及视景漫游、完成基于3D图形界面的购物操作流程．     

铁路线路三维景观动态仿真系统中纹理的应用

介绍了OpenGL中纹理贴图技术的基本概念、性质，结合在铁路线路三维景观动态仿真系统的具体应用，深入剖析了纹理贴图在生成高逼真度的三维模型时的应用方法及技术特点。     

三维场景中四视图联动的研究与实现

JAVA3D是JAVA语言向三维领域扩展的一组API,是一种能够帮助用户实现网络时代三维梦想的强有力工具。首先介绍了Java3D中场景图的概念,并通过实例说明了生成场景图和模拟装配的方法;然后着重研究了三维场景中四视图的联动原理。基于以上方法作者开发了一套三维场景生成工具,通过它,用户可以非编程地快速搭建所需的三维场景。结果表明所提出的方法很有效和实用。     

单摄像头下三维场景中的目标尺寸测量

为了实现单摄像头监控下的三维场景中目标的尺寸测量,本文基于树莓派3代B型视频数据采集设备,利用三维距离函数进行测距并修改了三维距离函数中光轴参数OO''的选择过程,减小了测距中距离的数据误差. 针对传统三维距离函数模型的平面局限性即测量目标部分跳出监控区域地面的情况,提出了一种扩大测量范围的方法,将测量延伸至垂直面实现了单目视觉下三维场景的目标尺寸测量,实验结果表明,本文给出的算法扩大了固定单摄像头下测量的范围,提高了测量精度.     

基于OpenGL的海战场视景仿真系统

设计了基于OpenGL的三维海战场视景仿真系统,解决了地形环境和实体行为建模等技术,该系统在满足实时性的同时提供了逼真的视觉效果,增加了海战场环境视景仿真的沉浸感。     

目标三维场景建模与实时红外仿真技术研究

针对景象匹配系统对红外图像实时性的要求越来越高的特点,提出了基于目标三维场景的实时红外仿真方法。首先,设计了红外场景仿真的总体方案;其次,对材质红外图像计算、红外图像数据库建立、基于全球三维场景的实时红外场景建模三个关键技术做了初步实现;最后,结合红外场景仿真方案完成了系统。实验结果表明：该方法生成的红外图像与实拍红外图像的变化规律基本一致,从而为实时制备红外基准图提供了一种有效途径。     

Constrained Structure and Motion From Multiple Uncalibrated Views of a Piecewise Planar Scene

This paper is about multi-view modeling of a rigid scene. We merge the traditional approaches of reconstructing image-extractable features and of modeling via user-provided geometry. We use features to obtain a first guess for structure and motion, fit geometric primitives, correct the structure so that reconstructed features lie exactly on geometric primitives and optimize both structure and motion in a bundle adjustment manner while enforcing the underlying constraints. We specialize this general scheme to the point features and the plane geometric primitives. The underlying geometric relationships are described by multi-coplanarity constraints. We propose a minimal parameterization of the structure enforcing these constraints and use it to devise the corresponding maximum likelihood estimator. The recovered primitives are then textured from the input images. The result is an accurate and photorealistic model.Experimental results using simulated data confirm that the accuracy of the model using the constrained methods is of clearly superior quality compared to that of traditional methods and that our approach performs better than existing ones, for various scene configurations. In addition, we observe that the method still performs better in a number of configurations when the observed surfaces are not exactly planar. We also validate our method using real images.     

一种基于向量运算的三维真实感纹理映射方法

为增强三维场景中纹理映射的真实感及映射效率,提出一种快捷且便于实现的基于向量运算的纹理映射方法。该方法实现方便,具有较高的处理速度。     

Web环境下产品虚拟展示系统的场景优化

在Web环境下,由于较慢的网络传输速度和过大的虚拟展示系统场景文件问题,导致展示场景首次加载时间长,场景漫游时出现卡顿和模型闪烁.针对以上情况,提出了双层次细节渐进优化(Gradually Optimize Two Level of Detail)和模型-贴图过渡显示优化方法.GOTLOD技术通过分割场景和异步加载场景文件,使用低精度模型快速搭建展示场景,利用视距远近动态切换不同精度的模型.模型-贴图过渡显示优化技术利用视距改变的差值大小,在模型和贴图间进行多层级切换.实验结果表明,采用GOTLOD和模型-贴图优化技术,场景初次加载时间减少71％,场景漫游时的FPS值提高了3.9倍.该优化技术有效减少了场景加载时间,有效解决了场景高真实度运行时漫游的流畅性问题.     

无人机飞行视景三维可视化仿真

视景仿真作为无人机飞行模拟的一部分,实现了飞行场景的可视化。针对无人机三维可视化过程中的若干关键技术进行研究,如飞机尾焰生成、真实地形渲染、天空建模、镜头光晕绘制等。最后借助VC++和OpenGL编程工具,在普通PC机上实现了飞行视景的三维可视化,达到了较高的帧频率和逼真的动画效果,满足飞行场景实时显示的要求,具有一定的工程应用价值。     

基于MET/CAL的数字示波器自动校准系统

福禄克公司旗下自动测试软件平台MET/CAL是一款集资产管理、编辑校准程序及运行校准程序于一体的功能强大的自动化测试平台,为了充分应用该平台、编制符合实验室要求及操作步骤的示波器自动测试程序,开发了基于MET/CAL的数字示波器的自动校准系统。主要介绍了MET/CAL平台以及功能选择代码(Functional Select Code, FSC),阐述了系统硬件的搭建与构成以及系统软件的开发要点,软件部分重点介绍了仪器识别模块、系统设置模块、测试项目选择模块、校准过程模块的编制和实现方法。最终通过自动测试结果与手动测试结果的比对验证了系统的准确性和可靠性,证明该系统完全满足预期使用要求。     

利用空间几何信息的改进PMVS算法

基于多视图像的立体重建是计算机视觉的核心问题之一. 由Furukawa提出的PMVS算法是目前为止表现最好的多视立体重建算法之一. 但该算法仍存在一些不足.一方面, PMVS不能保证重建表面的几何形状与重建 面片法向保持好的一致性, 特别是在一些特定拍摄角度下,如大场景重建经常 碰到的俯仰拍摄,情况尤为严重.另外, PMVS算法时间和空间复杂度高,特别是在 利用高分辨率图像重建时,往往要付出巨大的时间和空间代价.针对这些不足, 本文提出了一种基于空间几何信息的面片调整和多分辨率分层扩散重建的改进 策略,一方面提高了重建精度和表面的光滑性,另一方面,在尽量保持场景细节 的同时,提高了重建效率.文中的实验证实了改进策略的有效性和实用性.     

Deep Learning for Scene Flow Estimation on Point Clouds: A Survey and Prospective Trends

Aiming at obtaining structural information and 3D motion of dynamic scenes, scene flow estimation has been an interest of research in computer vision and computer graphics for a long time. It is also a fundamental task for various applications such as autonomous driving. Compared to previous methods that utilize image representations, many recent researches build upon the power of deep analysis and focus on point clouds representation to conduct 3D flow estimation. This paper comprehensively reviews the pioneering literature in scene flow estimation based on point clouds. Meanwhile, it delves into detail in learning paradigms and presents insightful comparisons between the state-of-the-art methods using deep learning for scene flow estimation. Furthermore, this paper investigates various higher-level scene understanding tasks, including object tracking, motion segmentation, etc. and concludes with an overview of foreseeable research trends for scene flow estimation.     

三维城市景观系统中纹理映射的研究

纹理管理是三维景观系统相当重要的内容,本文对纹理管理等高级主题进行了详细的讨论;并实现了几种纹理自动映射算法,特别给出了一种手工纹理映射算法,极大提高了纹理映射的灵活性.     

网络犯罪现场重建研究

犯罪现场的重建能够在一定程度上起到修正侦查方向,排除推测与论断,缩小侦查范围,帮助侦查人员发现更多的关键证据和重要线索的作用。本文结合笔者从事相关司法活动的实际经验,提出了计算机网络犯罪现场重现的概念、基本原则、一般步骤和分类,同时对计算机网络犯罪现场重建的关键技术进行了简要介绍。