多组视频流的实时图象拼接

此文介绍了一个实时图象拼接系统.该系统从多个录像设备(如网络摄像头)采集的视频流中实时拼接出全景图象.本系统由两个主要摸块组成实时视频采集,实时图象拼接以及自动更新.为有效地实现图象匹配,该系统运用了基于多分辨率特征的方法.此算法较之传统的基于亮度的方法有着更多优点.实验结果显示上述系统实现了高质量图象拼接并明显地提高了实时处理的速度.本系统适合于如视频监控以及虚拟现实等应用.     

基于光场的三维虚拟漫游系统

近年来基于图象的绘制方法有了很大发展，其中光场方法提供了一种有效的四维参数化模型，但是这种四维函数局限于无遮挡的空间。为了在有遮挡的环境中运行，这种四维光场函数被扩展为五维光场函数，然而该方法在显示速度上仍达不到实时。采用基于狭缝图象的四维光场模型，以减少视点在垂直方向上的自由度为代价，使在有遮挡的环境中漫游速度大大加快。介绍了光场的表示、自适应非均匀采样、重采样的过程，并在内存管理、路径预测和碰撞检测等方面做了处理，使得在漫游过程中帧间图象过渡连续。最后以澳门科技大学学生活动中心为例，实现了三维漫游系统，漫游速度可以达到准实时。     

基于PC和OpenGL的全景图象360度漫游技术

讨论了利用OpenGL图形软件开发系统在PC机上实现全景图象360度漫游。,探讨了采用基于像素匹配的方法进行图象拼接来生成全景图象,并在此基础上利用OpenGL的纹理映射的技术,将全景图象的一部分作为纹理图象映射到由OpenGL预先构造出的虚拟视点空间上,通过改变纹理图象在PC机上实现虚拟场景的360度任意漫游。     

边界重叠图象的一种快速拼接算法

针对边界部分有重叠的图象,提出了一种基于网络的快速对准算法,并通过平滑因子对图象实现了无缝拼接。     

真实场景的图象拼接方法

由于数字视频,虚拟现实场景经常涉及到多帧图象,且需要将它们拼接起来,为了获得良好的拼接效果,提供了一种基于真实场景的图象拼接方法,即采用Levenberg-Marquardt迭代非线性最小化算法,使相邻图象重叠部分的局部误差达到最小,首先找到图象间正确的几何变换关系来进行图象配准;然后用逆映射方法把图象"缝合"在一起,并采用加权算法对拼接后的图象进行融合,从而消除了拼缝处的缺陷.实验结果满意,拼接效果良好.     

重叠图象拼接算法

全景视频是一种利用３６０度全景图象建立虚拟环境的新方法。全景图象是通过将普通照相机拍照到的边界部分重叠的图象进行拼接而创建的。本文利用图象重叠部分对应像素的相似性,提出了一种行之有效的拼接算法,使得到的图象无缝平滑。     

一种圆柱形全景图生成新算法及其实现

利用基于图象的绘制(IBR)技术来建立具有真实感的虚拟环境是当前计算机图形学研究领域中的一项热门课题，也是虚拟现实技术中的关键技术。它以简单的图象合成代替基于三维几何的建模和渲染，加快了画面的显示速度，是建立特定三维场景的一种高效率的方法。基于这种方法，我们提出了一种生成圆柱形全景图的新算法，它通过快速查找
相邻两幅图象的匹配区域而实现图象的无缝拼接，建立圆柱形全景图。本算法计算速度快，效率高，能生成逼真的全景图。文章的最后给出了基于这种算法生成的部分全景图图实例。     

基于复值小波分解的图象拼合

图象拼合是一种基于图象的场景编码方法，它被很多基于图象的绘制IBR（image based rendering）系统采用，用来建立复杂的虚拟场景表示（例如，360°球面和柱面全景图、环境映照及高分辨率图象等）.基于复值小波多分辨率分解(Complex Wavelet Multiresolution Decomposition)提出了一种有效的图象拼合方法，它能同时地、逐步求精地对图象进行匹配和整合.首先，采用复值小波变换不仅可以保证全局优化的结果，还能够满足图象整合的规模不变和平移不变性.其次，基于多分辨     

一种任意形状图象的多分辨合成算法研究

对一种图象变形映射算法进行了改进,应用于非规则图象拼接区域变形,使拼接区域的边缘一致,并利用小波变换对图象进行多分辨分解,采用与频段宽度成正比的拼接宽度来消除拼缝的影响。实例表明,拼合图象平滑自然。效果较好。     

基于图象的绘制技术

基于图象绘制技术是实现对虚拟场景建模和实时绘制的新的有效方法,可以克服传统的基于几何绘制方式中建立起初模型的困难和实时绘制计算在的缺陷。本文介绍和分析目前图象绘制技术的一些主要方法,并提出改进途径。     

基于球面全景图的虚拟场景实时漫游系统

设计并实现一种基于球面全景图的虚拟场景实时漫游系统。虚拟场景的实时漫游可以通过对球面全景图进行重投影完成。通过重投影球面全景图的可视部分到视平面上,可以生成虚拟场景在不同视线方向上的透视视图。使用球面全景图的重投影算法可以模拟相机的旋转运动,通过改变相机的视域,可以模拟相机的变焦运动。针对直接使用重投影不能满足球面全景图实时绘制的问题,在对球面全景图的重投影算法进行仔细分析的基础上,提出使用查找表和增量计算进行加速的策略。实验结果表明,优化后的系统能够对基于球面全景图的虚拟场景进行实时漫游     

球面全景图漫游算法研究

基于图像的绘制技术不仅可以弥补传统基于几何绘制技术的不足。而且能给出更丰富的图像显示。基于实际应用出发,提出并实现了一种球面全景图的漫游算法。通过重投影球面全景图的可视部分到视平面上,可以生成虚拟场景在不同视线方向上的透视视图。针对直接使用重投影不能满足实时绘制的问题,提出了基于查找表的优化策略。     

A virtual reality system using the concentric mosaic: construction, rendering, and data compression

This paper proposes a new image-based rendering (IBR) technique called "concentric mosaic" for virtual reality applications. IBR using the plenoptic function is an efficient technique for rendering new views of a scene from a collection of sample images previously captured. It provides much better image quality and lower computational requirement for rendering than conventional three-dimensional (3-D) model-building approaches. The concentric mosaic is a 3-D plenoptic function with viewpoints constrained on a plane. Compared with other more sophisticated four-dimensional plenoptic functions such as the light field and the lumigraph, the file size of a concentric mosaic is much smaller. In contrast to a panorama, the concentric mosaic allows users to move freely in a circular region and observe significant parallax and lighting changes without recovering the geometric and photometric scene models. The rendering of concentric mosaics is very efficient, and involves the reordering and interpolating of previously captured slit images in the concentric mosaic. It typically consists of hundreds of high-resolution images which consume a significant amount of storage and bandwidth for transmission. An MPEG-like compression algorithm is therefore proposed in this paper taking into account the access patterns and redundancy of the mosaic images. The compression algorithms of two equivalent representations of the concentric mosaic, namely the multiperspective panoramas and the normal setup sequence, are investigated. A multiresolution representation of concentric mosaics using a nonlinear filter bank is also proposed.     

利用鱼眼技术构建全景漫游系统的方法探索

全景漫游系统是近来出现在Internet上的一种新的交互式的虚拟场景表示方式,它以全景图的方式再现了三维场景,可以用相应的浏览器实现虚拟场景的漫游,具有很好的交换性和真实感。该文就如何利用鱼眼镜头进行图像获取;如何对图像进行拼接制作球状360度全景图;如何构建基于Java applet的漫游系统的方法进行了探索。     

Scanning scene tunnel for city traversing

This paper proposes a visual representation named scene tunnel for capturing urban scenes along routes and visualizing them on the Internet. We scan scenes with multiple cameras or a fish-eye camera on a moving vehicle, which generates a real scene archive along streets that is more complete than previously proposed route panoramas. Using a translating spherical eye, properly set planes of scanning, and unique parallel-central projection, we explore the image acquisition of the scene tunnel from camera selection and alignment, slit calculation, scene scanning, to image integration. The scene tunnels cover high buildings, ground, and various viewing directions and have uniformed resolutions along the street. The sequentially organized scene tunnel benefits texture mapping onto the urban models. We analyze the shape characteristics in the scene tunnels for designing visualization algorithms. After combining this with a global panorama and forward image caps, the capped scene tunnels can provide continuous views directly for virtual or real navigation in a city. We render scene tunnel dynamically by view warping, fast transmission, and flexible interaction. The compact and continuous scene tunnel facilitates model construction, data streaming, and seamless route traversing on the Internet and mobile devices.     

增强现实技术在虚拟演播室系统中的应用

虚拟演播室是虚拟现实技术和视频合成技术相结合的产物,其场景是计算机生成的三维场景,由于人们对虚拟场景和复杂度的无限要求,使得场景的实时显示十分困难,使用基于图像的绘制技术构造虚拟空间能够较好地解决这个问题。在虚拟演播室中,演员需要与三维运动虚拟物体进行交互,运用增强现实技术,可以将三维虚拟物体与基于图象绘制的虚拟场景融合在一起。     

Acquiring a radiance distribution to superimpose virtual objectsonto a real scene

This paper describes a new method for superimposing virtual objects with correct shadings onto an image of a real scene. Unlike the previously proposed methods, our method can measure a radiance distribution of a real scene automatically and use it for superimposing virtual objects appropriately onto a real scene. First, a geometric model of the scene is constructed from a pair of omnidirectional images by using an omnidirectional stereo algorithm. Then, radiance of the scene is computed from a sequence of omnidirectional images taken with different shutter speeds and mapped onto the constructed geometric model. The radiance distribution mapped onto the geometric model is used for rendering virtual objects superimposed onto the scene image. As a result, even for a complex radiance distribution, our method can superimpose virtual objects with convincing shadings and shadows cast onto the real scene. We successfully tested the proposed method by using real images to show its effectiveness     

基于全景图虚拟场景构造算法研究

全景图是目前较为有效的图像绘制技术之一。论文对现今常用的几种图像拼接算法进行了分析和比较,提出了一种改进的全景图像生成算法。算法通过对初始图像进行预处理、改进特征点选取方法、优化特征点匹配过程,提高了全景图虚拟场景生成的效率和准确性。