曲面浅浮雕生成算法

为了在三维网格上快速生成曲面浅浮雕造型,提出一种利用三维模型半自动生成曲面浅浮雕的算法.首先利用图像的边缘检测方法来获取模型在透视场景中的边缘点,并将其与被贴的曲面载体进行位置匹配,获得Poisson方程的Dirichlet边界值;然后对模型高度场的梯度值进行压缩;最后利用确定边界条件的Poisson方程对模型压缩后的梯度场进行求解,还原生成浮雕模型.利用文中算法可以生成贴于曲面上的浅浮雕模型.     

基于流形调和变换的浅浮雕生成算法

针对利用3D网格生成浅浮雕不能使用精确的网格表示、浮雕细节保持特性依赖于规则采样高度域上分辨率的问题,提出一种基于3D网格频域分析的浅浮雕算法.从信号处理的角度出发,首先利用网格的几何微分性质和拓扑结构通过离散调和变换将网格的深度信号变换到频域;其次提出一种基于几何频率能量的频域划分策略,将频率分割为低频、高频和噪声,再对低频进行线性压缩,利用各项同性的扩散函数对高频进行自适应非线性压缩并过滤噪声,得到信号在频域上一组新的变换系数;最后利用调和逆变换将处理后的频域映射到信号的空域重建浮雕模型.实验结果表明,该算法可通过控制频谱的分割和扩散函数的参数实现浮雕模型细节的增强.     

一种医学图像中细节特征的增强算法

医用X光图像中常伴有对比度偏低和噪声较大等缺点,这些对图像中的细节特征造成很大影响,而这些细节特征在医学图像中通常极为重要.普通的图像增强算法在消除噪声和增强细节特征之间难以做到很好的权衡.利用小波的多分辨率特性和小波分解系数在图像边缘方面的保持特性,对小波分解系数进行双边滤波,从而达到抑制噪声、增强图像的目的.实验表明,该方法能够在保持低失真率的前提下达到较好的增强图像细节特征的效果.同时,该算法可以以迭代的方式使用,从而达到逐步增强的目的.     

Loop细分曲面精确求值新公式

利用控制网格拓扑结构的对称性,通过将奇异点周围1-环和2-环的控制顶点进行离散Fourier变换(DFT)得到分块对角阵,将其进行特征分解及排序之后,再通过离散Fourier逆变换(IDFT)和截断等操作得到细分矩阵的高次幂的表达式,从而得到Loop细分曲面新的精确参数化公式.     

保持边缘和细节的彩色图像自动平滑

提出了一种新的彩色图像自动平滑方法。该方法首先根据人眼视觉系统的空间模糊特性,由观测距离自动确定初始高斯模板;并进一步从人眼视觉感知中的彩色细节失明及同时对比特性出发,利用象素间的色差和位置关系确定最终的高斯权值矩阵。算法对图像进行平滑的同时,可以保持图像细节和边缘不变。实验结果表明了算法的有效性。     

保持边缘的高斯平滑滤波算法研究

提出了一种新的彩色图像高斯滤波算法EPGF,该方法从人眼视觉感知中的彩色细节失明及同时对比特性出发,根据像素间的色差和位置关系共同确定高斯权值,使算法对区域内部进行平滑的同时,保持区域间的边缘不变。给出了各种滤波结果的主观和客观的对比,实验结果表明了算法的有效性。     

细节感知的纹理滤波算法

目的 基于现有的研究提出一种细节感知的纹理去除算法,在去除图像纹理时,能够很好地保持图像的结构信息,尤其是诸如细长结构和边角信息等在其他方法中容易被模糊化的特殊细节。方法 首先,本文提出一种能够识别细长结构的结构检测方法,对细长结构进行检测并增强其结构特征。其次,为了估计每个像素点的最优滤波核尺度,改进原有的相对总变差模型,多方向寻找最小相对总变差,使它能够更好地区分纹理和边界,并且将边角信息从纹理中区分出来。然后,将检测出来的细长结构归一到改进的相对总变差的度量尺度上,估计滤波核尺度,生成引导滤波图像。这样就能够在平坦或有纹理的区域运用大尺度的滤波核,并在结构边缘和边角附近减小滤波核。最后,通过联合双边滤波器得到纹理去除后的图像。结果 实验测试了马赛克图像和艺术画作,对比了相对总变差和尺度敏感的结构保护滤波等方法,本文方法在去除纹理的同时保留了细长结构和边角细节,并且具有良好的普适性和鲁棒性。利用本文算法处理一幅含10万像素的图像,仅通过一次迭代计算就能够去除大量纹理且效果优于已有的方法,本算法的计算时间为3.37 s,其他算法为0.07~3.29 s。结论 本文设计的纹理滤波器不仅在保持诸如细长结构方面的性能更好,而且使纹理去除后的图像在边角细节处更尖锐,为图像的后续处理提供了一种强有力的图像预处理方式。     

曲面测量模糊加权均值滤波算法研究

文章提出了一种用于曲面测量中测点数据噪声处理的模糊加权均值滤波方法。该方法利用模糊隶属度思想,通过迭代优化权值以剔除曲面测量数据中的噪声。较之于均值滤波,该方法能更有效地滤掉测量噪声。通过仿真实验验证了该方法的有效性。     

方程曲面的一种绘制算法

提出了显式方程和参数方程表示的曲面的一种绘制算法,该算法可以绘制任意复杂的方程曲面。首先将方程曲面离散成四边形网格,然后采用消隐算法消除曲面的自隐藏线。消隐算法引入遮挡多边形的概念,利用遮挡多边形判断曲面上离散点的隐藏性,同时将潜在隐藏线段与遮挡多边形求交,从而得到该线段的实际隐藏部分。该绘制算法对以网格模型显示三维物体具有通用性。     

结合深度图像和强度图像的人脸浅浮雕生成算法

针对单纯基于深度图像压缩方法生成的三维浮雕模型容易存在大量噪声,并且易丢失细节的问题,为了生成特征表达准确且具有艺术美感的人脸浅浮雕,提出一种基于三维深度图像和与之对应的二维强度图像的混合人脸浅浮雕的生成算法.首先对三维深度图像的高度场进行压缩生成浮雕基网格;然后提取二维强度图像的灰度信息、梯度信息和显著度信息,并基于显著度信息对基网格的高度场相应地叠加灰度和梯度信息,以保持脸部五官的细节;最后根据显著度信息使用Laplace算子对网格进行光顺处理,使脸部光滑.实验结果表明,与单纯使用基于深度图像压缩方法相比,文中算法生成的浅浮雕模型可以更好地保持五官的细节特征;与基于图像的浮雕生成方法相比,该算法避免了复杂交互操作,可以更好地保持人脸的整体轮廓和形状.     

讲基于曲率特征的三维模型浮雕压缩算法

基于三维拓扑和几何信息的数字化浮雕生成,是浮雕设计领域的一个全新发展方向。根据浮雕艺术形式的特点,实现了一种基于三维测量数据的浮雕曲面生成算法。该算法将浮雕的生成抽象为三维模型在某个投影方向上深度场的压缩过程,以模型曲面的几何信息作为压缩对象,生成的浮雕曲面在深度方向上的立体感可由用户自由控制。实验表明该方法在保持模型拓扑结构一致性的基础上,包含了丰富的几何细节特征。算法可以利用现有的各种实体造型,生成灵活多样的浮雕艺术品,具有广泛的应用前景。     

医学图像三维表面重建分叉曲面的数学形态学研究

In the medical 3D Reconstruction, 3D object surface is reconstructed, by making use of the traditional slice-based reconstruction method. Due to the still existing problems, such as contour pairing, diverging surface,contour pair patching, etc. In this paper, the new methods are proposed for the problem solving. The contour pairing is carried out with overlapping. The diverging curved surface is decomposed with mathematical morphology. The boundaries generated by the morphologic operation are that of the diverging surfaces. The middle layer generated bythe lower layer and the upper layer is not to insert into the two layers but only to join in one of the two layer. The contour mosaic is patched with triangles to form the surface after the polygons are simplitied. The triangles areconstructed under the criterion of the shortest diagonal.     

A subprogram for direct solution of Poisson equation in cylindrically symmetric geometry

A program for a direct solution of the Poisson equation in cylindrically symmetric geometry is described. It is based on the use of fast Fourier transforms for the axial solution, and an expansion in cubic B-splines for the radial solution.     

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。     

基于激光及三维虚拟场景技术的表面平整度在线检测系统

文章提出了一种基于激光及三维场景仿真技术瓷砖表面平整度检测方法;上位机使用Multigen Creator完成检测线三维场景建模,结合Vega Prime进行仿真,并在vs2010单文档程序框架进行集成;由于实际测量过程中真值往往是不可知的,因此探讨了采用不确定度对激光器纵向角偏移误差进行分析的方法,通过分析可知,在纵向偏移角小于3度情况下,激光传感器安装偏差导致的不确定性小于0.12 mm;通过不同实验环境下测试可知,本在线检测系统具有极高精度和重复稳定性,检测精度可达0.02 mm,本系统可以扩展应用到多种领域的在线表面检测系统中.     

Surface Reconstruction from Unstructured 3D Data

Building 3 0 models from unstructured data is a problem that arises increasingly as new 30 scanning technology is able to produce large and complex databases of full 3 0 information. Huge efforts put into segmenting entire sets of 20 images demand robust tools that are then able to reconstruct any arbitrary 30 surface segmented from the images. In this paper we propose an algorithmic methodology that automatically produces a surface from a set of points in ?³ about which we have no topological knowledge. Our method uses a spatial decomposition and a surface tracking algorithm to produce a rough approximation S' of the unknown manifold S. The produced surface S' serves as a robust initialisation for a physically based modeling technique that yields the fine details of S and so improves the quality of the reconstruction.     

Fourier implementation of Poisson image editing

Poisson editing, introduced in 2003, is becoming a technique with major applications in many different domains of image processing and computer graphics. This letter presents an exact and fast Fourier implementation of the Poisson editing equation proposed in (Pérez et al., 2003). The proposed algorithm can handle well all Poisson editing methods that are currently implemented with finite differences and multigrid methods. But it also authorizes fast complex editing strategies where the edited region is obtained by an algorithm instead of a manual selection. The selected region can therefore have a complex topology without additional computational cost. In this letter the proposed method is applied to a classic local contrast enhancement principle introduced in (Caselles et al., 1999). The manual selection of the dark regions is replaced by a lower threshold and the method becomes fast, efficient, level-line preserving, and interactive. The proposed method can be tried on line on any uploaded image at http://www.ipol.im/pub/demo/lmps_selective_contrast_adjustment/.     

基于面积分布算子的三维模型检索算法

在产品设计、3D制作等领域中经常使用大量的三维模型,但现有的基于属性的检索方式由于属性数据不全、不准的问题,搜索引擎还不提供有效的三维模型检索服务。提出了一种与CAD系统无关的基于面积分布算子的三维模型检索算法,该算法采用模型中顶点关联的三角形面积总和及平均面积构成的面积序列,对面积分布序列进行归一化操作和傅里叶变换等处理,得到最终的面积分布算子,将三维模型的相似度计算映射为面积分布序列的比较。在普渡大学建立的工程标准模型库(ESB)上对该算法进行了验证和比较。实验结果表明该算法客观反映了模型的相似程度,明显提高了传统的检索算法的效率和速度。