基于曲面法向量的曲面恢复

从另一个角度研究三维曲面的恢复,即根据曲面法向量,考虑多块曲面的重构.算法输入的数据是估计的曲面法向量,比如输入的数据是根据从阴影恢复形状或从纹理恢复形状等计算机视觉低层次处理中得到.通过球面坐标变换把曲面法向量分解成两个函数;然后再对这两个函数进行滤波处理,通过对这两个分割的叠加将空间曲面分割成几个子曲面;最后利用Green函数分别恢复各个子曲面.虽然只利用了一般的图像处理技术,却能得到比传统的基于曲面法向量的方法更好的结果,特别是边界部分的恢复.这是因为传统的方法只是考虑恢复一个曲面模型,因此在不同曲面的边界上会产生模糊.最后利用模拟数据和由阴影恢复形状算法获取真实数据来评价提出的算法,并都与传统的方法进行了比较.     

纹理混合与纹理传输

基于样本的纹理合成方法是继纹理映射、过程纹理合成等方法后发展起来的一种纹理拼贴方法 ,而在已有的算法中 ,绝大多数只能处理单纹理样本的合成 .提出一种新颖的可处理两个纹理样本的纹理混合方法 ,通过调整参数可以控制纹理在合成结果中所占的比例 ,利用之字形双向扫描提高合成纹理的质量 ,即第一行先按扫描线顺序 ,第二行从行尾点开始按反方向进行扫描 ,第三行又按扫描线顺序 ,如此往复 ,直至图像结尾 ;还提出一种简单的纹理传输方法 ,用户可以根据实际需求进行设计和调整 ,获得各种结果 .计算一幅 3 0 0× 3 0 0的图片可在几秒内完成 .     

结合区域配对的室外阴影检测

目的 针对现有大多数阴影检测算法在检测细长阴影、自阴影、区分阴影与暗色像素等方面的不足,提出一种新的结合区域配对的阴影检测算法.方法 首先通过均值漂移算法和canny检测算法,分割图像得到每个独立的区域;然后从每个区域中提取纹理和亮度建立单个区域的阴影模型,再从区域对中提取纹理直方图的距离、颜色比(分别在RGB和Lab空间下)以及HSI空间下H和I两通道的比值等特征建立区域对的阴影模型;最后根据上述两个模型运用图割理论检测阴影.结果 实验结果表明,本文算法在阴影检测上的准确率高达85.2%,远高于其他算法,检测速度也比其他算法快34%左右.该算法不仅能有效地检测细长阴影和自阴影,还能较好地区分阴影与暗色像素.结论 提出了一种新的阴影检测算法,通过区域配对的方法实时处理单幅室外图像.实验结果表明,该算法在检测细长阴影、自阴影以及区分阴影与暗色像素等方面有良好的效果.     

利用面片阴影法简化Bump Mapping

论文介绍了Bump Mapping的生成方法,并针对可分割bump形式的纹理提出了利用OpenGL简化计算和加速显示的方法———面片阴影算法,即利用面片的阴影降低逐点计算的复杂性。     

一种基于运动阴影的目标检测算法

运动阴影常被误划为目标并干扰目标的分割和跟踪,所以阴影检测在许多图像监控系统中都非常重要.本文研究传统阴影检测算法.针对传统算法受特定条件约束不能自动适用于不同场景的不足,提出一种在场景特征未知情况下的阴影检测算法.算法综合考虑颜色信息、空间信息和纹理信息,利用阴影的颜色、空间和纹理属性在待分析区域中确定其造成的颜色形变,通过使用颜色形变补偿和纹理校正检测到运动阴影.基于不同图像的实验结果表明该方法的有效性.     

三维实时阴影快速生成方法的研究

本文提出了一种基于点光源的复杂三维模型阴影生成算法,该算法的基本思想是利用遮罩缓冲区快速生成可见面轮廓,并生成最大化影域多面体,然后利用扫描线算法判定景物表面的阴影区域,采用本阴影算法可使生成的阴影具有可控细节层次.     

三维实时阴影快速生成方法的研究

本文提出了一种基于点光源的复杂三维模型阴影生成算法,该算法的基本思想是利用遮罩缓冲区快速生成可见面轮廓,并生成最大化影域多面体,然后利用扫描线算法判定景物表面的阴影区域,采用本阴影算法可使生成的阴影具有可控细节层次.     

基于扫描线算法的多边形区域填充图案

讨论了基于扫描线填充算法实现多边形区域填充图案问题。首先,讨论位图图案(二值图像)的填充问题。文章从下面三个方面展开:位图相对于多边形区域的两种位置关系(对齐方式),透明与非透明填充问题以及含有内孔的位图图案的填充问题。然后,讨论了RGB图像的扫描线填充问题。对每一种情况,都给出了相应的算法与实现代码。     

基于摄影原理的三维纹理重建技术研究

讨论的是基于摄影原理的三维物体表面纹理的重建技术.该技术从国内外研究现状和主要不足出发,对三维物体表面纹理的采集和映射方法进行研究和改进,提出了较为合理的算法.纹理采集过程中分析了回转工作台的结构、纹理采集的原则并建立相关的坐标系;根据拍照和投影变换的原理建立三个坐标系对应点间的关系、推导出坐标变换关系式和转换矩阵;对模型表面微小面片法向量进行均匀化处理;通过计算面片的法向量与纹理采集方向向量的位置关系确定其最佳纹理,最后通过多角度映射达到三维物体表面纹理重建的目的.     

GPU适用的并行纹理合成算法

基于样图的纹理合成是一个大计算量过程,为了利用GPU的并行计算能力进行大规模纹理合成,我们提出一种并行纹理合成算法.该算法综合块查找和全局纹理优化算法分多遍进行纹理的合成和优化,其中每一遍分为串行纹理块定位和并行最优块匹配2个阶段.纹理块定位阶段在CPU端按照扫描线顺序确定待合成的邻域,并将邻域位置传入GPU;最优块匹配阶段在GPU端并行计算待合成邻域与对应样本邻域的全局距离,并查找出最优解得到匹配块.最后根据匹配过程统计数据自适应调整优化规模,在全局范围内对纹理进行迭代优化.实验结果表明,文中算法在保证大规模纹理合成效果的基础上减少了计算时间,能够满足交互式纹理合成的应用.     

彩色与纹理不变性的阴影消除新算法

针对阴影C1C2C3彩色不变性检测法时间开销大的缺陷,提出了改进的D1D2D3模型阴影检测法,减少了算法的时间复杂度;针对阴影LBP纹理不变性检测法在图像纹理不明显时所存在的误检现象,提出了改进的LPTD算子,提高了算法的准确率.进一步将上述两种改进方法进行有效融合,提出了一种阴影消除新算法,采用SUSAN算子去除阴影强边缘,有效解决了强光给阴影检测带来的误差,再通过形态学处理,消除了图像内部孔洞和噪声.实验结果表明,新算法的阴影消除效果更为理想.     

基于着色区间约束的法向纹理编辑方法

为了适于真实及非真实感图形绘制,提出一种基于绘制着色图的法向纹理编辑方法.通过引入着色区间约束概念,设计了一个法向纹理到着色图的非线性二次规划问题模型,并利用GPU技术实现了算法加速,方便了用户交互操作.实验结果表明,对于1024×1024大小的法向纹理,迭代计算的平均时间为3.6ms,能够达到实时的交互.     

三角网格曲面纹理合成技术研究

纹理合成是真实感图形绘制中重要的技术.对由三角网格组成的曲面模型,提出了一种基于表面三角块矢量场的纹理合成方法.首先用矢量加平滑方法来计算曲面上每个三角块上的纹理方向矢量,并根据这些纹理方向来合成纹理;然后在样本纹理空间按扫描线顺序搜索样本纹理空间,找出最匹配的纹理坐标;算法用队列作为存取结构,并且结果保存在队列中,达...     

计算机实时成像中的抗混叠技术研究

分析了计算机实时成像中各种混叠现象的特征及产生原因，论述了各种抗混叠算法的基本思想并且针对一个具体的成像系统结构和相应的实时性要求，提出了各种抗混叠措施的实现途径，特别对具有浓淡，能见度，阴影，透明，纹理等多种逼真度效果的通用纹理映射算法进行了抗混叠研究。     

基于梯度域的保纹理图像阴影去除算法

针对当前自然图像阴影去除算法需要多次人工交互、阴影去除结果纹理信息丢失等问题,提出了基于梯度域的图像保纹理阴影去除算法。该方法只需确定出阴影的大概边界,然后在梯度域中,分别对阴影内部和阴影边界的梯度进行最优化修正,得到无阴影的梯度图像,最后利用泊松方程,恢复出无阴影图像。利用多幅图像的实验结果证明,该算法操作简单,不需要多次人机交互,且阴影区域内纹理细节得到了较好的恢复。     

一种改进的Voronoi图增量构造算法

Voronoi图是计算几何中的一种重要几何结构,也是计算几何的重要研究内容之一,如今已经在图形学、地理信息系统、机械工程、机器人等领域得到广泛应用。增量法是最常用的构造Voronoi图的方法,但一般实现方法中点的定位时间比较长。扫描线算法可以视为一种特殊的增量法,时间复杂度为O(nlog n),但需要构造比较复杂的数据结构。为了更有效地构建Voronoi图,提出了一种改进的Voronoi图增量构造算法,该算法是通过对已有的生成Voronoi图的增量法进行分析,并结合它们的优点,采用扫描线的方式,通过右凸链的结构来定位新插入的点,实现了Voronoi图的逐步构造。和扫描线算法类似,其时间复杂度为O(nlog n),但算法更简洁,且便于理解和编程实现。     

运动人体阴影检测算法

为了抑制运动人体检测与跟踪中运动人体阴影的影响,提出了一种基于光照模型和图像纹理特征的阴影检测算法.首先依据光照模型理论,将互相关函数引入算法,并根据背景图像和当前图像对应像素点的互相关函数值判断其是否为阴影点.在此基础上,依据图像的纹理特征,将交叉熵函数引入算法,对互相关函数判断为非阴影点的像素,进行二次判断.该算法利用泰勒级数将交叉熵函数中的对数和除法运算转化为乘法运算,简化了运算过程.通过白天和晚上两种条件下的实验,验证了算法的准确性和有效性.     

高质量快速百分比邻近滤波软影算法

在基于实时绘制的各种应用中,百分比邻近滤波软影算法可以高效地绘制视觉真实的软影效果.针对该算法中存在的3个主要问题,提出一种具有高质量阴影滤波的高效百分比邻近滤波软影算法.首先通过多尺度阴影图数据结构精简搜索区域,提升了遮挡物深度估计的正确性;然后使用基于GPU的线性四叉树遍历算法快速计算遮挡物平均深度,节省了大量的纹理采样开销,大大提高算法效率;最后采用光滑阴影滤波算法,解决了百分比邻近滤波算法中的走样瑕疵.将文中算法集成入多阴影图算法框架可以取得接近物理真实的软影效果.实验结果表明,该算法在效率和阴影质量方面均取得了显著的进步.     

阴影绘制中的PSSM与VSM混合算法

在三维阴影绘制中,平行分割阴影图( PSSM)算法存在第一个分割区域过小而导致锯齿现象的缺陷,方差阴影图( VSM)算法则会引起严重的光渗现象。针对以上不足,提出一种结合PSSM与VSM的混合算法。通过设置扩大系数解决PSSM算法首个分割区域不足的问题,加入模糊处理,重复渲染过渡区域,以减少边界锯齿现象,采用MRT技术减少VSM算法在渲染时引起的光渗现象。由分割方法、渐进方式、纹理大小及混合算法阴影图绘制效果等方面的实验结果表明,与PSSM等算法相比,该算法绘制的阴影图质量有较大提高。     

基于局部纹理特性的运动车辆阴影消除

为解决传统阴影检测算法可靠性和实时性难以兼顾的难题,从交通场景的实际应用出发,提出一种基于局部纹理特性的灰度域阴影消除方法。通过分析阴影的物理模型,得出局部纹理的光照不变性,利用基于比值判决的LBP纹理法来区分运动车辆和阴影,并应用亮度约束和几何启发式准则进一步改善阴影检测效果。实验结果表明,该方法的阴影检测有效率在90％以上,且能较好地满足实时要求,提高低亮度时车辆的阴影检测效果。