增强现实中的视频对象跟踪算法

根据增强现实在视频对象跟踪中的应用需求,提出一种综合利用尺度不变特征变换(SIFT)算子、K聚类算法和轮廓检测的视频对象跟踪算法。该算法利用简易SIFT获得输入图像的特征点,通过K聚类算法获得可能的对象聚类,并采用改进的轮廓处理方法得到对象边界,移除孤立点,确定对象特征点,在对象特征点中获取增强现实应用中需要的注册点。在关键帧匹配中,只要使用对象特征点进行对象匹配。实验结果表明,该算法具有运行速度快、匹配正确率高的特点,能满足增强现实视频应用的注册需求。     

基于模糊增强的图像区域分割算法研究

针对图像平坦区、纹理区和清晰边缘的分割问题,提出了一种基于模糊增强的图像分割算法.该算法依据基于模糊增强的Canny边缘检测原理,在充分分析图像纹理区和清晰边缘的像素分布特点的基础上,通过增强纹理区像素对比度,检测出更多的纹理区细节.并利用膨胀、区域连通等方法实现了图像的区域分割.实验结果表明,该算法能够准确地实现了图像平坦区、纹理区和清晰边缘的分割,并有较强的抗噪能力.图像分割结果可以反映更多的纹理细节信息.     

运动模糊图像的模糊参数快速估计方法研究

运动模糊失真是日常生活中最常见的图像失真类型,目前对于运动模糊图像的恢复技术研究已发展的较为成熟,维纳滤波、卡尔曼滤波等经典算法及各类改进算法均能取得较好的效果,但是耗时较长,在实际的图像恢复应用场景中具有较大的局限性。针对这一问题,论文提出了一种图像运动模糊快速恢复的算法,提出了一种基于Radon变换的改进算法判断图像运动模糊角度,并研究了在模糊角度确定的条件下对模糊长度估计的算法,得到模糊图像的两个运动模糊参数。实验结果表明,论文提出的图像快速恢复方法耗时短,抗噪声干扰能力强,具有更好的实用性。     

红外运动模糊图像参数估计方法

在船舶上拍摄红外传感图像的过程中由于船舶的摇晃而导致的运动模糊,会降低图像的质量.根据运动模糊图像的特性,分析了运动模糊图像的退化模型与特性.首先对倒频谱进行了二值化,并运用Radon变换确定了点扩散函数的模糊角度,然后使用模糊尺度迭代与维纳滤波得到复原图像,再对其进行边缘检测,通过计算累计边缘数确定了模糊尺度.最后对不同模糊程度的图像计算参数并复原,实验结果表明了算法的有效性.     

短模糊尺度下运动模糊参数的频域识别方法

为较精确地识别短模糊尺度下图像的运动模糊参数,提出了Hough变换、Radon变换和曲线拟合相结合的模型。对频谱图进行分析,指出MRT算法误差较大,建立了Hough变换线检测取最长直线角度的模型鉴定模糊方向。针对模糊方向上的Radon变换曲线,利用相邻波谷位置差剔除奇异值求均值的方法检测暗条纹间距,继而通过曲线拟合鉴定模糊尺度。建立了图像列宽、暗条纹间距和模糊尺度之间的通用关系模型。仿真结果表明,该算法实时性好、精度高、抗干扰能力强。     

运动模糊图像的PSF参数辨识

物体和成像系统之间的相对运动使图像产生运动模糊是最常见的图像降质原因之一,因此运动模糊参数的精确估计（模糊角度和模糊尺度）直接影响图像的去模糊效果。结合运动模糊图像的产生过程,利用Radon变换得到模糊角度,对图像倒频谱作进一步分析得到运动模糊尺度。实验结果表明,该算法简单有效,得到的运动模糊参数是比较准确的。     

基于频域识别运动模糊的模糊方向和模糊度

运动模糊图片的频谱中存在平行的零点直线。这里提出了一种算法,识别零点直线含有的运动模糊方向和模糊度信息:首先对模糊图像进行分块,然后将分成的小块相加,利用拉氏算子对最后的相加结果进行无方向性的二阶微分,通过二维FFT变换求得频谱。接着对频谱取绝对值、做归一化之后,修饰二值化结果,最后进行Radon变换,求得点扩展函数的运动方向和模糊长度。实验论证该算法可靠通用,性能优良。     

基于频谱边缘检测的运动模糊方向精确估计

针对运动模糊图像的模糊方向估计问题,详细分析了匀速直线运动模糊图像的退化模型,提出一种在频域精确估计运动模糊方向的方法。首先,计算退化图像的频谱,用高斯-拉普拉斯(LoG)边缘检测算子检测出频谱中的暗条纹轮廓;然后,用Radon变换找出垂直于暗条纹的角度;最后,根据图像长宽比确定频谱暗条纹和模糊方向之间的关系,计算出模糊方向。仿真结果表明,对模糊尺度从7到30像素的退化图像的模糊方向估计误差不超过1°,估计结果非常精确。     

基于模糊集理论鉴别运动模糊参数

运动模糊是降质图像中常见的一种形式,运动模糊图像的恢复主要依靠对运动模糊参数的估计。提出了一种新的算法来估计线性运动模糊参数。该算法利用Radon变换找到运动模糊图像的方向,通过运用模糊理论中的t-norm调整得到模糊尺度。实验结果表明,该算法在鲁棒性和精确性上均有很大提高且即使在信噪比比较低的情况下仍然可以得到很好的恢复效果。     

区域模糊增强算法在列车轮对检测中的应用

根据列车轮对图像的模糊特性,将图像中象素的灰度等级作为模糊特征,采用模糊增强算法实现了图像的模糊增强,并且采用改进的算法对图像模糊增强的灰度阈值进行了选择.实验结果表明,新算法比传统的图像增强方法获得了较高的清晰度;显著地提高了图像的增强效果.     

基于ARcode的移动增强现实系统研究

为解决移动设备多用户、大数据量目标的识别和跟踪问题,提出一种基于改进二维码的新型移动增强现实系统。通过C/S框架保证模型的更新,在客户端分离出识别和渲染过程,分析基于快速响应矩阵码的跟踪注册方法,针对其存在的跟踪范围小、跟踪不稳定的问题给出解决方案,从而完善系统。实验结果表明,与基于常规标志点和利用自然特征的方法相比,该系统方便实用、便于推广,且条码容易被手机使用,能识别出更多的信息。     

混合跟踪技术在增强现实系统中的应用

跟踪技术是增强现实的一个重要研究方向,它致力于解决虚拟信息与真实环境的精确配准问题,构建稳定、高效的增强现实系统。通过分析增强现实系统的跟踪需求,指出单一跟踪存在的不足,说明采用混合跟踪技术的必要性,论述了基于视觉一惯性的混合跟踪技术及其在增强现实中的应用,实现了一种基于VisTracker视觉-惯性混合跟踪器的增强现实实验系统,并给出调试结果。     

基于SURF的增强现实标识物跟踪注册

针对基于标识物的增强现实跟踪注册方法对复杂环境的适应能力和鲁棒性的不足,提出一种用SURF实现标识物跟踪注册的改进算法。用SURF对平面标识物的特征点进行检测与描述,采用K-means算法对检测出的标识物特征点集合进行聚类分析得到其聚类中心,结合对视频图像中标识物的阈值分割与连通域分析,以聚类中心构建标识物的SURF特征点坐标系,通过矩阵变换实现标识物的跟踪注册。实验结果表明,该算法的增强现实系统具备较好的鲁棒性、稳定性和实时性。     

基于LBS的移动增强实境浏览器

目前的手机导航方式多局限于平面图文,为使用户获得更直观、立体和真实的导航体验,提出一种基于 Android 智能手机传感模块的增强实境浏览器。考虑到户外场景与导航图文的虚实融合,设计基于手机GPS信息和姿态角的惯性跟踪注册方法,并通过图像复合变换实现动态渲染。针对网络地图获取的GPS数值偏差较大的问题,选择实地采集经纬度信息,利用方差均值化提高采集数据的稳定性。校园内测试结果证明了该浏览器的实用性和可行性。     

增强现实系统中大范围磁跟踪注册问题研究

为提高增强现实系统在大范围工作空间下的三维注册精度,分析空间网格线性插值法产生误差的原因,结合反距离权重插值算法,提出一种对磁跟踪校正的融合算法。改进原搜索策略以及插值算法在大范围工作空间下的不足,探讨双发射器协同工作的可能性,并设计解决方案。实验结果表明,双发射器的跟踪注册方案能扩大增强现实系统的工作空间和交互范围。     

增强现实中虚拟物体制作的研究

增强现实是把计算机产生的虚拟物体合成到用户看到的真实世界中的一种技术。介绍了增强现实中虚拟物体所涉及的一些关键技术,包括虚拟物体的建模、摄像头标定、骨骼动画以及虚拟场景的优化,说明了如何将这些技术应用到实际系统中。     

基于增强现实技术的AR赛车游戏

AR赛车是一款融入了增强现实技术的3D赛车游戏。在赛车游戏中运用增强现实技术．使得游戏有了全新的控制方式和场景效果。在游戏控制方式上,玩家不再需要用键盘来控制赛车,而是通过在摄像头前操纵有特定标识图案的纸片来控制赛车;在场景效果上,AR赛车不再像传统游戏那样始终处于虚拟场景中,而是采用真实场景与虚拟物体相结合。这些特点将会给玩家带来全新的游戏体验。     

基于增强现实的骨缺损修复系统原型设计

结合现有骨支架设计系统和增强现实交互技术,提出一种用于骨缺损修复手术的辅助规划方法与检查系统框架。对其中的显示合成与交互方式进行阐述,并以此为基础开发原型系统,其主要目的是在完成骨支架结构模型设计后,帮助临床医生在快速成形制作的颅骨模型上检验骨支架设计的合理性,完成手术的规划和仿真过程。     

基于小波变换的运动模糊图像融合研究

由于拍摄目标和成像设备之间的相对运动,往往造成获取的图像模糊.为了消除运动模糊和提高图像恢复质量,利用双线性插值和方向微分算子,采用”先粗后细”的方法,即先从退化图像中粗略确定运动模糊方向范围,然后高精度确定其具体数值.这种方法具有计算量小,精度高,稳定性好,适用范围广的优点.由于模糊图像的像素点之间的高度相关性,采用差分和自相关技术精确确定模糊尺度.由运动模糊方向和模糊尺度构造点扩展函数,然后利用不同的滤波方法得到恢复图像,采用不同的图像融合方法对恢复图像进行融合实验.实验结果表明,基于小波变换的运动模糊图像的融合方法得到的融合图像取得了较好的客观评价和主观视觉效果,具有一定的实用价值.     

增强现实系统及其关键技术研究

首先概要介绍了增强现实技术的概念、相关特性,指出了视觉一致性是增强现实系统最需要解决的问题;接着给出了增强现实系统的总体结构,概略介绍了各组成部分的功能以及对应的关键技术;然后在此基础上论述了关键技术中的显示技术和跟踪注册技术,并以跟踪注册为重点介绍了的增强现实系统基于跟踪器的方法、视觉跟踪方法和复合跟踪法等多种方案,并分析了不同方法不同实现的特性和应用场合,最后对增强现实的当前应用和未来趋势做出了概要总结.