三维人脸数据的获取及人脸特征自动定位

介绍了一种快速获取人脸三维面貌数据的结构光相移测量技术,并利用这种高速的相移技术在获取三维面貌数据的同时获得人脸纹理背景图像,结合二维人脸图像中的人脸特征识别手段,应用到三维人脸图像中,可以让计算机自动提取人脸图像的主要特征点.首先介绍了高速相移技术的基本原理,介绍了二维人脸图像中的积分投影方法来求取人脸轮廓粗略位置的方法,接着介绍了将二维图像做纹理映射到三维数据里面的方法,结合三维高度信息的曲线分析、曲率判断等,快速的提取出了人脸的三维特征.经实验验证,此方法对于三维人脸特征的自动定位有很高的准确性和通用性.     

一种新的非接触式三维指纹采集与数据分析方法

本文介绍了一种新的非接触式的三维指纹采集系统以及其数据分析处理方法.系统搭建了三维采集系统,获取到高质量的三维指纹数据和图像数据.还从特征点、特征线和特征区域出发分析比较了三维数据和油墨捺印及二维图像的数据质量,实验结果表明本文给出的采集系统获取的三维活体指纹数据在克服传统二维指纹数据缺陷的同时还能反映传统指纹分析所需的全部特征,具有更好的抗污能力,能更好地保持指纹的表面真实性.     

基于曲面拟合的结构光测量点提取方法研究

在采用结构光投影的三维测量中,快速准确地提取结构光测量点是结构光测量系统的关键问题之一.基于此,提出了基于最小二乘法的曲面拟合算法,首先对图像进行二值化,细化得到结构光图像的骨架,再对交叉点周围区域拟合光点灰度分布,最后求出拟合曲面的极值点作为测量点的定位点.实验结果表明,该算法可以快速有效地获取结构光测量点,并将定位精度提高1～2个数量级,并且选取不同的拟合窗口时计算结果的影响不同.     

激光三维扫描图像处理改进算法

三维激光扫描技术以获取被测物体三维轮廓数据为目的,提取激光照射到被测物体形成的激光条纹的三维信息,从而快速获取被测物体表面的三维坐标数据.在图像处理中,经过去噪处理、图像灰度二值化、激光条纹细化等一系列改进的算法,较好地实现了激光条纹图像信息的提取,从而获得了较为理想的效果图.     

三维建模技术研究进展

三维建模是许多研究与应用领域的关键技术.对三维建模技术中涉及的三维数据获取与建模方法进行了系统的介绍,重点对激光扫描系统、基于图像建模技术进行了说明与对比.阐述了三维建模技术的最新研究进展及应用.最后指出模型检索研究以及数字化手段存在的问题,对三维建模的研究进行了展望.     

基于SFS原理的SMT焊点表面三维重构技术研究

基于明暗重构形状原理重构表面组装焊点的表面三维形状过程是:先通过图像采集设备,采集到SMT焊点图像,使用相关的图像处理技术,对SMT焊点图像进行处理;根据一个确定的反射模型建立物体表面形状与图像亮度之间的约束关系和物体表面形状的先验知识建立物体表面形状参数的约束关系,然后对这些约束关系联立求解,可得到物体表面的三维形状.同时针对不可接受SMT焊点图像重构出的三维图像不够理想的缺点进行了改进.在阐述其基本思想和原理的基础上,结合实例介绍了该技术的实现方法与步骤,对其中焊点图像的获取与处理、焊点三维重构技术算法等主要内容与关键技术进行了研究和探讨,并对结果进行了分析验证.     

基于TMS320DM642的非接触式人体三维信息获取系统

提出将基于结构光的非接触式三维信息测量技术用于获取人体曲线三维数据,描述了这一系统的DSP实现,简要说明了其中的图像处理算法,并对图像处理中的难点多视拼合技术着重进行了说明。     

SMT封装电路板三维在线检测技术

为了检测回流焊接之后SMT( Surface Mount Technology)封装电路板是否存在缺陷,设计并搭建了基于线结构光传感器的SMT封装电路板三维在线检测系统,通过线结构光扫描测量,获取SMT封装电路板表面三维数据。采用双传感器测量技术,有效减少数据丢失;研究了双传感器统一标定技术,可同时实现两个传感器的参数标定和坐标系统一。提出了自适应光条中心提取算法,对反射或散射影响而形成的光条图像噪声具有很好的抑制效果,能够提取准确的光条中心。实验表明系统测量精度可达到0.02 mm。系统测量得到的三维数据,可以为在线检测SMT封装电路板缺陷提供可靠的三维信息。     

计算机生成三维全景图像研究现状与发展

三位全景图像Integral Imaging(Ⅱ)是一种采用微透镜阵列来记录和显示全真三维场景的图像技术,它的一些突出特点使其在三维电视(3DTV)和可视化领域有着广泛的应用前景.但由于受硬件设备及光学成像本身的限制,目前使用计算机生成三维全景图像(CGⅡ)已成为三维全景图像研究的一个重要手段.本文从三维全景图像技术的原理出发,系统地整理分析了CGⅡ的研究文献,对计算机生成三维全景图像的研究现状和关键问题进行了详细的分析,提出了计算机生成三维全景图像技术未来的发展趋势.     

基于SFS方法的三维表面重建算法研究

SFS(由明暗恢复形状)方法研究是计算机三维视觉研究领域中的一个重要分支.以朗伯体光照漫反射模型为基础,对物体表面图像明暗恢复其表面高度和梯度的抽象模型进行分析,研究基于朗伯体定律求解受光点梯度的算法及SFS方法的实现原理.     

人脸识别:从二维到三维

人脸识别是生物特征识别技术的一个重要方向。虽然目前大部分研究都还只是针对二维人脸图像,但是3D人脸模型包含更丰富的人脸信息,有助于机器对人脸的识别。从二维到三维,人脸识别研究进入了一个新的阶段。从3D人脸数据的获取方式入手,介绍最近提出的一系列3D人脸识别算法,并进行归类。最后提出"有针对性地获取3D人脸模型数据是进行有效识别的基础"这一结论。     

医学三维影像体数据闭值分割方法

建立医学三维体数据阈值分割描述模型,把OSTU图像分割算法和梯度算子图像分割算法的思想应用于三维体数据,提出并实现了两种医学三维体数据阈值分割算法,并通过实验证明这两种算法获得了较好的分割效果。为进一步对体数据阈值分割算法的性能进行量化评价,定义了两个量化指标:分割准确度和分割平衡度,并通过实验给出了上述两种体数据阈值分割算法的性能评价指标。在给定体数据和标准分割的前提下,OSTU算法比梯度算子算法能取得更好的阈值分割效果。     

三维GIS的基本问题与研究进展

经过多年的研究和探索,三维GIS取得了很大成果,成为GIS领域的重要研究内容之一。该文首先分析了三维GIS应实现的功能,然后从三维数据获取、三维空间数据模型、三维空间关系的描述和表达、三维可视化和三维空间分析等几个方面评述了三维GIS的研究进展。     

Circular camera array system for 3‐D displays based on the reconstruction of parallax rays

Abstract— A circular camera system employing an image‐based rendering technique that captures light‐ray data needed for reconstructing three‐dimensional (3‐D) images by using reconstruction of parallax rays from multiple images captured from multiple viewpoints around a real object in order to display a 3‐D image of a real object that can be observed from multiple surrounding viewing points on a 3‐D display is proposed. An interpolation algorithm that is effective in reducing the number of component cameras in the system is also proposed. The interpolation and experimental results which were performed on our previously proposed 3‐D display system based on the reconstruction of parallax rays will be described. When the radius of the proposed circular camera array was 1100 mm, the central angle of the camera array was 40°, and the radius of a real 3‐D object was between 60 and 100 mm, the proposed camera system, consisting of 14 cameras, could obtain sufficient 3‐D light‐ray data to reconstruct 3‐D images on the 3‐D display.     

Efficient 3D object recognition using foveated point clouds

Recent hardware technologies have enabled acquisition of 3D point clouds from real world scenes in real time. A variety of interactive applications with the 3D world can be developed on top of this new technological scenario. However, a main problem that still remains is that most processing techniques for such 3D point clouds are computationally intensive, requiring optimized approaches to handle such images, especially when real time performance is required. As a possible solution, we propose the use of a 3D moving fovea based on a multiresolution technique that processes parts of the acquired scene using multiple levels of resolution. Such approach can be used to identify objects in point clouds with efficient timing. Experiments show that the use of the moving fovea shows a seven fold performance gain in processing time while keeping 91.6% of true recognition rate in comparison with state-of-the-art 3D object recognition methods.     

基于医学图像的三维测量技术研究和实现

针对由序列断层医学图像重建得到的三维图形,提出一种交互式三维测量技术.首先通过光线投射法实现了对三维空间中任意一点的拾取,将用户指定的屏幕二维坐标点转化为立体坐标系下的空间三维坐标.选取空间中两点后即可以对三维重建后的病人器官进行测量,得到较为满意的结果.此外,在原有拾取方法的基础上,作出一定改进,使用户更方便地获取空间中任意一点的坐标.     

A high-speed and continuous 3D measurement system

A new system for high-speed and continuous 3D measurement is presented. It is based on the slit-ray projection method. The key component is the image plane constructed by a position-sensitive device (PSD) array that is horizontally un segmented and linear, but vertically numbered. All PSD row elements are attached to their respective analog signal processors. The analog signals are multiplexed and digitized by multiplexers and A/D converters at appropriate sampling intervals and stored in memory. By virtue of this configuration of the image plane, basis data for 3D measurement are acquired during only one scan of the slit ray at high speed in the form of memory addresses and data. Moreover, if we use large capacity and/or dual port memories, we can continuously obtain 3D range data for as many scenes as needed. The trial system has been implemented with a newly designed 128-channel PSD array and has verified our method, enabling us to obtain successive 3D range data at video rates with an error within±0.3%.     

图像3D轮廓提取

针对现有3D轮廓提取方法计算量大、图像立体匹配难、图片中含有大量噪音的问题,提出了一种利用早期认知视觉系统提取图像3D轮廓的方法。早期认知视觉是连接早期视觉和认知视觉的中间平台,通过早期认知视觉系统提取出图像的2D基元,2D基元是图片小块,有丰富的语义信息包括位置,方向,相位和三色值;再由两个立体图像的相一致的2D基元配对来构建3D基元,通过3D基元的共面性和共色性得到图像的3D轮廓。在Ubuntu10.04下,通过输入立体图片对,对这种方法进行了实验,实验结果表明图像的3D轮廓能完好地提取出来,有效地保留图像的必要信息并具有强抗噪性。     

Optical simulation for cross‐talk evaluation and improvement of autostereoscopic 3‐D displays with a projector array

Abstract— Multi‐view spatial‐multiplexed autostereoscopic 3‐D displays normally use a 2‐D image source and divide the pixels to generate perspective images. Due to the reduction in the resolution of each perspective image for a large view number, a super‐high‐resolution 2‐D image source is required to achieve 3‐D image quality close to the standard of natural vision. This paper proposes an approach by tiling multiple projection images with a low magnification ratio from a microdisplay to resolve the resolution issue. Placing a lenticular array in front of the tiled projection image can lead to an autostereoscopic display. Image distortion and cross‐talk issues resulting from the projection lens and pixel structure of the microdisplay have been addressed with proper selection of the active pixel and adequate pixel grouping and masking. Optical simulation has shown that a 37‐in. 12‐view autostereoscopic display with a full‐HD (1920 × 1080) resolution can be achieved with the proposed 3‐D architecture.