基于改进ORB特征检测的全景视频拼接

针对全景视频拼接中算法复杂度高且拼接后的视频存在拼接裂缝和"GHOST"现象的问题,提出一种基于改进ORB特征检测的全景视频拼接方法。首先采用多尺度空间来检测特征点以及对检测参数进行设置,使得ORB算子具有尺度不变性且分布均匀;然后采用Hamming距离进行特征匹配并采用RANSAC算法去除误匹配点;最后通过采用复杂度较低的动态规划算法找到最佳缝合线,并对拼接后的图像采用泊松融合进行平滑处理。将Ladybug全景摄像机拍摄的1帧兰州西科站全景视频图像进行仿真实验。仿真结果表明,该全景视频拼接方法在实时性方面表现优异,对存在的拼接裂缝和"GHOST"现象有很好的抑制作用。     

基于全景成像的增强现实系统

建立完整的基于全景成像的增强现实系统,将全景图像采集系统放置在场景中采集真实图像,佩戴头盔显示器和头部跟踪器的观察者可以在其他地方观看在真实图像中添加了虚拟信息的增强图像,解决图像采集装置与头盔显示器分离时增强现实系统的技术难点。实验结果表明,全景成像方法对于亮度差异较大的图像有较好的拼接效果,适用于室外复杂环境的图像拼接,全景图像的局部增强显示效果良好。     

改进TLD与ORB的AR系统长时跟踪注册方法

针对增强现实系统长时跟踪注册需求以及三维跟踪注册时待注册区域尺度变化、光照变化、内外旋转等复杂环境易导致注册失败问题,提出改进TLD跟踪及ORB特征检测的增强现实长时三维注册方法。通过采用TLD长时鲁棒跟踪算法对待注册区域跟踪,并利用待注册位置自适应动态检测策略对TLD算法跟踪-学习-检测的结构机制的实时性和精确度进行优化;利用ORB算法对待注册位置进行特征检测及三维注册矩阵计算;将虚拟信息叠加至待注册位置。选取长时视频序列进行跟踪、检测及注册仿真实验。实验结果表明,改进TLD长时跟踪算法相比TLD算法在OPE精确度方面提升约5%,对待注册位置的跟踪速率提升约2倍,使得AR系统在复杂环境下的长时跟踪注册具有更好的稳定性和鲁棒性。     

基于KCF与改进ORB的增强现实方法

针对增强现实(AR)系统在进行虚拟信息叠加时待注册区域被遮挡的情况,提出一种基于实时特征检测与目标跟踪的AR系统三维注册方法。使用KCF算法对待注册目标区域与模板进行实时FAST特征匹配,通过改进ORB算法,提出SIFT-ORB-MRANSAC融合算法,完成特征点的提取、匹配以及误匹配去除。在此基础上,根据特征点之间的匹配关系计算注册矩阵,通过注册矩阵叠加虚拟信息实现对现实世界的增强。实验结果表明,该方法在光照变化、遮挡以及旋转变换的情况下,可将虚拟信息快速、准确地叠加到待注册区域,提高AR系统的运算效率。     

基于动态特征模板匹配的ARToolKit三维注册

针对ARTool Kit三维注册易受光照、遮挡以及旋转变化的影响,提出一种基于动态特征模板匹配的ARTool Kit三维注册方法。通过对摄像头摄入的一帧视频二值化处理后形成的模板图片采用ORB算法检测特征点;然后采用动态特征模板匹配技术进行特征模板匹配;最后计算出三维注册矩阵来将虚拟信息叠加到现实世界中。将Open GL生成的虚拟信息叠加仿真实验,并将该方法与ARTool Kit注册方法对比。仿真结果表明,复杂环境条件下动态模板匹配算法具有较高的实时性和标识物识别率,且基于动态特征模板匹配的ARTool Kit注册具有良好的稳定性和鲁棒性。     

面向应急系统的城市虚拟环境构建方法研究

提出面向应急系统的一种路途全景图像与GE相结合的虚拟环境构建方法。以汽车为移动平台,利用摄像机和GPS设备采集数据,通过视频拼接生成路途全景图像,根据GPS位置信息生成三维景物立面,再以路途全景图像为纹理对景物立面进行贴图,最后把生成的虚拟模型导入Google Earth。实验证明该方法简单实用,对硬件以及网络环境要求低,且具有较强的扩展能力,能够在一定程度上提高指挥员应急指挥和处置能力。     

视频拼接在三维空间的融合实现

近年来,视频图像拼接技术是视频应用领域研究的一个热门课题,针对视频监控系统对大场景监控的需求,从三维增强现实场景可视化系统融合实现角度,应用三维视频增强现实虚拟技术,将不同摄像机所采集的视频图像拼接成一完整而连续的图像,为监控系统提供无差别、连续的大场景视频,实现动态视频图像与二维、三维静态图像的关联.     

增强现实三维注册中标识点匹配算法研究与改进

基于标识点的增强现实系统中,计算机生成的虚拟物体需要正确地注册到相应的标识点上构成对现实环境的增强.针对增强现实三维注册过程中传统算法标识点匹配过程中误识率较高,匹配不够精确的不足,提出了将相对误差法进行改进实现增强现实中的三维注册,同时提出了将基于颜色直方图的图像匹配原理引入增强现实的三维注册过程中,通过实验验证与分析,改进后的匹配算法与传统算法相比减少了标识的误识率,提高了注册精度,已成功应用于增强现实系统的三维注册过程中.     

采用视频拼图方法构建高分辨率全景视频监控系统

与普通视频监控系统只能实现单向监控不同,全景视频监控系统可以实现360°全向监控。设计并实现了一种嵌入式高分辨率全景视频监控系统KD-PVS。重点介绍了KD-PVS中多个摄像头的空间位置设计、视频图像变换与拼接算法。KD-PVS通过对多个摄像头采集的视频进行实时变换与拼接以生成全景视频。该系统可方便应用于金融系统、仓库、监狱和移动监控等多种场合,尤其适用于室内监控。     

基于视觉的增强现实运动跟踪算法

增强现实系统不仅具有虚拟现实的特点同时具有虚实结合的新特性，为实现虚拟物体与真实物体间的完善结合，必须实时地动态跟踪摄像与真实物体间的相对位置和方向，建立观测模,墼是而通过动态三维显示技术迅速地将虚拟物体添加到真实物体之上，然而目前大多数增强现实系统的注册对象均匀静物体，运动物体的注册跟踪尚很少有人涉足。该算法通过标志点的光流场估计真实环境中运动物体的运动参数，根据透视投影原理和刚体的运动特性确定摄像机与运动物体间的相对位置和方向，实现增强现实系统的运动目标跟踪注册。该算法构架简单、实时性强，易于实现，扩展了增强现实系统的应用范围。