基于增强现实技术的激光全息三维图像重建研究

为提高激光全息三维图像重建后的图像信噪比,设计一种基于增强现实技术的激光全息三维图像重建方法。首先对激光全息图像进行去噪处理与图像边缘特征处理,然后建立摄像机模型,并转换坐标系,采用增强现实技术对激光全息图像特征点配准,最后采用非局域平均法进行重建,以此完成基于增强现实技术的激光全息三维图像的重建。实验结果表明,此次研究的方法提高了图像的信噪比,在51 dB左右,还降低了激光全息图像配准的误差,达到0.01%左右,光线遍历覆盖度为99.84%,覆盖区域更全面,表明此次研究的方法具有一定的有效性。     

基于深度卷积神经网络的激光三维图像重建方法

针对当前的激光三维图像重建方法存在的精度低、效果差，耗时长等难题，为了提高激光三维图像重建效果，提出基于深度卷积神经网络的激光三维图像重建方法。首先采集待重建激光三维图像，采用去噪算法对激光三维图像进行去噪操作，并对去噪处理后的激光三维图像进行增强操作，改善激光三维图像视觉效果，然后采用深度卷积神经网络对激光三维图像进行激光三维图像重建，最后进行了多幅激光三维图像重建仿真测试，结果表明，深度卷积神经网络的激光三维图像重建精度超过93%,重建后激光三维图像质量得到提升，激光三维图像重建时间控制在40 ms以内，可以快速实现激光三维图像重建结果，同时重建后的激光三维图像整体效果要明显优于当前经典重建方法，具有更加广泛的应用前景。     

基于虚拟现实技术的激光三维图像优化系统设计

为提升激光三维图像视觉效果,设计一种基于虚拟现实技术的激光三维图像优化系统。将激光三维图像在DS90CF286中变换成TTL标准图像信号发送至FPGA,由FPGA将图像信号缓存在存储器DRRAM中,再传输至基于虚拟现实技术的图像信号处理器中,处理器使用基于虚拟现实技术的图像优化模型,为用户提供身临其境的图像优化操作环境,此模型主要在OpenGL绘图工具的驱动下,通过光线投射法,将研究目标以激光透射的形式,重建其激光三维图像;再使用基于自适应滤波的激光三维图像增强方法,增强重建后图像的像素信息;针对像素信息增强后图像,采用基于虚拟现实技术的激光三维图像的颜色渲染方法,完成图像像素信息的颜色渲染。经测试,采用设计系统后,激光三维图像视觉效果得以优化,图像的对比度与信息熵都满足应用需求。     

基于颌面部CT图像重建的信息提取研究

近年来,随着现代计算机技术及图形图像技术的迅速发展,图像处理与分析技术开始广泛应用于医学图像的重建.本文实现对颌面部二维计算机断层扫描图像(computed tomography,CT)的读取与显示,进行中值平滑与增强等预处理,再基于阈值法分割图像,然后应用本文改进的基于序列图像的面绘制、体绘制算法,将对象进行可视化设置,实现三维模型的放缩、测量、剖切交互操作,最后应用该重建模型提出一种下颌骨线拟合方法.实验证明,本文方法较传统方法优化重建质量,保留更多完整细节,提高重建效率,在辅助诊断、手术引导、临床教学等领域具有一定的应用价值.     

视觉传达技术的复杂光照三维图像虚拟重建研究

复杂光照三维图像受到外界影响的干扰,易呈现模糊,视觉效果差等不足.为了获得理想的复杂光照三维图像虚拟重建结果,提出了基于视觉传达技术的复杂光照三维图像虚拟重建方法.首先对当前光照三维图像虚拟重建现状进行分析,指出各种三维图像虚拟重建的不足,然后采用视觉传达技术对复杂光照三维图像进行预处理,适应光照的变化,并通过虚拟现实...     

基于双目视觉的三维场景图像表面重建算法

在三维场景图像中,像素色度不均匀会影响图像的视觉表现效果,维持像素色度的均匀分布是提升图像视觉表现效果的有效方法。为满足实际应用需求,大幅提升三维场景图像的视觉表现效果,提出一种基于双目视觉的三维场景图像表面重建算法。首先,确定视觉相机的内参、外参标记结果,通过极线校正双目图像的处理方式,完成基于双目视觉的三维场景图像标定;然后,求解像素代价聚合条件,根据像素节点的三维视差推导图像表面的重建表达式,完成基于双目视觉的三维场景图像表面重建算法的设计。实验结果表明,双目视觉技术作用下,三维场景图像的像素色度呈现出较为均匀的分布状态,符合提升图像视觉表现效果的实际应用需求。     

基于Lazy Snapping混合模拟退火算法的高压开关柜温度场红外三维图像重建仿真

提出基于Lazy Snapping混合模拟退火算法的高压开关柜温度场红外三维图像重建仿真方法,以提升高压开关柜温度场仿真效果。该方法利用主动式红外图像传感器采集高压开关柜温度场红外图像后,使用直方图非线性拉伸算法对其实施增强处理;再使用Lazy Snapping算法对增强后的高压开关柜温度场红外图像进行分割,并通过混合遗传模拟退火算法合成二维纹理流场图像;以该图像为基础,使用Image Quiltingh纹理合成算法合成高压开关柜温度场三维图像,完成高压开关柜温度场红外三维图像重建仿真过程。实验结果表明：该方法可有效增强高压开关柜温度场红外图像,其分割红外图像时的交并比数值接近1.0;可依据其生成的二维纹理流场图像生成三维图像,温度场仿真数值最大偏差仅为0.03℃。     

基于透射和反射时间分辨测量数据的荧光参数三维重建

提出了一种同时重建荧光参数的全三维时域荧光分子层析方法,通过选择一对合适的拉普拉斯变换因子提取时间扩展曲线的特征信息,求解时域耦合扩散方程,在图像重建过程中,应用代数重建技术求解线性逆问题,且引入归一化玻恩比方法.基于多通道时间相关单光子计数系统对模拟仿体进行了透射和反射式时间分辨数据测量,利用所提方法同时重建了荧光产率和寿命的三维图像.实验结果表明利用反射式测量数据目标体位置、大小、形状等方面具有一定的偏差,透射式达到了较好的重建效果,而两种模式相结合重建效果最优.     

噪声干扰下三维图像智能重建方法研究

传统的三维图像智能重建方法在噪声的干扰下存在数据特征收集不准确、图像重建速度慢等问题,为此,提出了基于曲率图的噪声干扰下三维图像智能重建方法。首先对三维图像进行去燥,其次使用该方法对图像进行重建。     

一种新的增强现实三维注册算法

增强现实（Augmented Reality, AR）技术是数字舞美前沿科技新兴研究领域的重要应用,增强现实技术可以将数字舞台实现快速创意和虚实互动,实现真实场景与虚拟三维仿真模型的无缝叠加。文章介绍了数字舞台增强现实技术中三维注册技术自标定的应用,采用一种精度较好、鲁棒性较高的准仿射重构自标定方法完成摄像机自标定,从而完成三维注册。     

基于移动式全景成像的增强现实关键技术研究

将全景成像和单自由度移动机器人的关键技术应用到增强现实领域中,解决了当图像采集装置与头盔显示器分离并且图像采集装置在场景中移动情况下的增强现实系统的技术难点。建立完整的基于全景成像的增强现实系统,将单自由度移动机器人引入增强现实领域,并提出图像共享的概念。实验表明,全景成像方法对于亮度差异较大图像的拼接效果良好,适宜于室外复杂环境的图像拼接,全景图像的局部增强显示效果良好。     

基于稀疏K-SVD的单幅图像超分辨率重建算法

图像的超分辨率重建技术可以提升图像质量,改善图像视觉效果,在现实中具有很高的实用价值。针对基于K-SVD的超分辨率重建算法的不足,本文提出一种基于稀疏K-SVD的单幅图像超分辨率重建算法。首先,采用稀疏K-SVD方法进行训练获得高低分辨率字典对,以待重建的低分辨率图像及其降采样作为字典训练的样本,提高了字典和待重建的低分辨率图像的相关性;然后,采用逐级放大的思想进行重建;最后,利用非局部均值的方法,进一步提高重建效果。实验表明,与基于K-SVD的超分辨率重建算法相比,本文算法重建图像的峰值信噪比平均提高了0.6dB左右。重建图像在视觉效果上,也有一定程度的提升。     

同轴全息显微镜的三维压缩感知去卷积体积重建

数字同轴全息显微镜是一种二维成像技术,最近已被应用于三维成像,然而在三维图像生成的过程中,物体的失焦图像成为三维体积重建上获取明显三维特征的重要障碍。将压缩感知层析重建算法与去卷积算法相结合,显著减少重建中散斑噪声和失焦伪影对目标的影响。结果显示,与单一的三维去卷积重建图像相比,对于重叠的金属丝,光学标尺,生物棉花切片以及微米级聚苯乙烯颗粒的三维堆积图像具有更好的聚焦效果。     

一种直升机合成视景辅助导航技术

针对当前直升机低空飞行安全性差、情景感知能力弱等问题,给出基于高分数据的合成视景辅助导航技术研究方法。介绍了直升机合成视景生成与辅助导航的相关技术概念和特点,对其工作原理进行了深入分析。研究了异源图像精确配准、障碍目标自动识别以及飞行员视角下的三维场景快速重建、地形辅助导航等技术难点,并设计了技术实现架构、处理流程,在演示系统中展示了本项技术的设计思路与特点。应用结果表明,该技术实现能够为飞行员提供高精度、低时延的三维场景图像,增强了地形和障碍告警能力,能够促进直升机组合导航技术的革新。     

基于增强现实的交互式产品三维虚拟展示设计

三维虚拟展示无法有效提取交互式产品的特征,导致去噪效果较差,标定及展示结果不准确。提出基于增强现实的交互式产品三维虚拟展示设计方法,通过增强现实技术中摄像机的成像模型及标定方法标定摄像机,提取产品特征,结合随机采样一致性算法匹配特征,获取图像的对极几何约束关系和基础矩阵,检索三维模型,实现交互式产品三维场景展示。实验表明,所提方法摄像机的标定精度在95%以上,信噪比为29.5dB,最高精度为99.2%,能有效增加信噪比,获取高精度的标定结果及展示结果。     

三维激光扫描的文物破损区域修复研究

为了提高文物破损区域修复能力,提出基于激光扫描的文物破损区域三维虚拟修复方法.构建文物破损区域三维激光扫描图像采样模型,采用激光扫描方法进行文物破损区域三维虚拟图像特征采集和信息配准,在虚拟计算机视觉下进行文物破损区域三维虚拟图像重构,结合模糊信息增强技术进行文物破损区域三维图像的信息增强处理,构建三维图像特征重构模型...     

采用超分辨率重建提升压缩图像质量的方法

针对JPEG的中低码率压缩图像即高压缩率图像存在较严重的块效应以及量化噪声,提出了一种对JPEG标准压缩图像进行优化的重建-采样方法.该方法对JPEG压缩图像采用三维块匹配算法(BM3D)进行去噪,去除图像中存在的块效应和量化噪声,进而提高超分辨率重建的映射准确性,再使用外部库对去噪后图像进行基于稀疏表示的超分辨率重建,补充一定的高频信息,最后对重建后的高分辨率图进行双三次下采样,得到与原始图像大小一致的图像作为最终优化图像.实验结果表明,该方法在中低码率情况下能够有效地提高JPEG压缩图像的质量,对高码率压缩图像也有一定效果.     

点特征柔性物体三维运动恢复方法

为了使用两台标定的高速相机获取点特征柔性物体的三维运动轨迹,提出了一种实用的点特征柔性物体三维运动恢复方法,包括图像空间重建、时间序列重建等步骤。其中空间和时间序列重建是三维运动恢复的核心部分,在空间重建方面,使用椭圆拟合得到图像上点的坐标,并根据马氏距离寻找匹配点,然后利用三角测量法计算空间三维点;在时间序列重建方面,利用搜索方法匹配点前后图像坐标,从而实现运动过程的三维恢复。然后利用重建结果计算运动柔性物体的速度、加速度、曲率变化等重要参数。实验结果表明,该三维运动恢复方法提高了空间序列匹配的速度和准确度,有效地实现了时间序列的匹配,减少了整个重建过程的时间。通过对目标的重建,准确地获得了物体的三维运动数据。     

超分辨率图像重建分析和应用

高分辨率图像是人们一直追求的目标。超分辨率图像重建技术就是人们获取高分辨率图像的一种很重要的方法。本文分析了超分辨率图像重建的原理,总结了各种重建方法的特点,指出超分辨率图像重建的发展历史、应用场合和前景。     

适用于SfM点云的未标定摄像机注册方法

无标注册是增强现实技术（AR）领域的研究热点,本文提出并实现了一种对未标定摄像机进行内外参数估计的完整方法。该方法采用单幅图像作为输入,三维物体的SfM重建点云作为数据表,进行匹配并采用RANSAC方法去除误匹配得到单应矩阵,结合Kruppa方程得到焦距估计值,并采用PnP问题的Levenberg Marquardt最优化法得到外参矩阵的非线性最小二乘解。为便于观察结果,另建立基于显卡计算的粒子系统进行验证。实验结果表明,该方法对于摄像机的内外参数估计具有较好的效果。