一种有效的视频数据提取方法

一般的基于FPGA的视频采集系统中,FPGA与视频解码芯片的连接需要用到较多的FPGA I/O资源。文章介绍了一种新的通过检测SAV信号对视频信号进行定位和采集的方法。该方法只需用到视频数据和像素时钟同步信号即可实现有效的视频提取功能,节省了有限的FPGA I/O资源,进一步提高了系统的集成度。仿真结果表明,该方法达到了实时提取视频信号的目的。     

基于Virtools的视点控制功能设计与应用

视点控制是虚拟现实的关键技术之一.本文基于虚拟开发工具Virtools对虚拟场景中的常用视点控制功能进行了设计,通过鼠标和键盘对摄像机的控制,实现了自动漫游、第一人称视角、试点切换、视点跟随等功能,具有较好的可移植性和再开发性,并将其运用于某室内漫游系统设计中.     

基于视频的静止虚拟摄像机生成

虚拟摄像机的生成是虚拟广告系统中一项关键技术,提出一种静止虚拟摄像机生成方法。首先,在视频图像中自动检测比赛场地的特征点,然后根据特征点在图像坐标系与世界坐标系上的匹配关系,利用摄像机定标技术计算出真实摄像机的内外参数,接着把摄像机的内参数和外参数分别转换为虚拟摄像机的视点转换矩阵和投影矩阵,最后在此虚拟摄像机下对虚拟场景进行渲染,把渲染出的图像插入到视频中。实验结果表明该方法简单、有效、易实现。     

三维虚拟与实景视频的融合平台研究及设计

随着数字视频技术的发展,虚拟现实技术越来越受到更多的关注,利用现代计算机、实时数字信号处理、图像处理(包括图像生成、识别、跟踪和融合)等高新技术,研制基于三维虚拟体与实景视频的无缝融合处理平台。该系统通过对实景视频图像的实时识别跟踪,将人物、计算机产生的虚拟物融入摄像机拍摄的实景现场之中,从而达到真实视频图像与虚拟生成景象完美结合的显示效果。     

红外图像预处理系统中模拟视频输出时序设计

一般图像处理系统是利用视频解码器从视频信号中直接分离出其同步和消隐脉冲,以达到系统处理同步的目的。由于本系统的模拟视频输入信号是非标准的,所以只能利用系统时钟信号作为系统同步的基准,从中获得模拟视频信号所需的同步及消隐信号,从而实现了一种红外图像预处理系统模拟视频输出的同步方案。该方案对于非标准视频图像输出显示系统的设计具有较好的借鉴意义。     

3D虚拟摄像机视角调节的研究

3D应用已经成为趋势,各种3D技术得到广泛的应用,许多3D应用都用到了3D虚拟摄像机.文中主要对3D虚拟摄像机进行了研究,通过调节3D摄像机来调节3D场景的渲染视角,这里主要研究的是通过3D摄像机的平移和旋转来调节渲染视角.由于对于不同的场景,场景的大小不同,场景中3D摄像机的位置和状态也不同,所以需要一种方法,能够对于用户的同一操作,根据不同场景,计算出相应的变换参数来操作3D摄像机.文中找到了一种调节3D摄像机的方法,该方法主要利用变换矩阵和几何关系来计算相应的变换参数,能够根据用户的操作自动计算相应参数来改变3D场景中虚拟摄像机的位置和状态,对3D摄像机进行调节,从而改变渲染视角,使交互更加方便.     

一种带有外同步输入的视频发生器模块的设计

阐述了一种主要用于检测视频同步信号的基于PCI总线的视频发生器模块的设计过程。该模块具有RS-422总线接口与两路PAL制式复合视频输出端。该视频信号可以由外部行场同步与外部复合同步来同步,也可以由内部时钟生成的内同步信号同步。视频图象数据由板上的存储器存储,并可以通过接口改写。本硬件电路板还可以通过PC机对同步的选择与图象的发送进行控制,并具有故障检测的功能。其中的视频同步信号生成电路以及视频图像数据地址生成电路采用了PLD器件．这样就可以很方便地去改变视频制式,也便于调试。     

远程视频监控系统的研究与设计

视频监控系统是数字化时代的最新发展趋势,而远程视频传输是其主要研究内容。文章以某制造业的工业现场为视频监控系统的研究背景,以C#为其开发环境,通过现场上位机将采集到的海康摄像机视频信息通过套接字发送到远程服务器上的数据库中,实现远程视频传输。远程客户端通过调用WCF中的函数来获得远程服务器数据库中的视频数据,实现视频实时显示。现场上位机再建立一个套接字,用来与远程客户端进行XML传输标志位,实现远程控制摄像机,达到了视频监控的功能。实施结果证明该技术可以方便灵活地实现多工业现场下位机—服务器—多客户机的视频监控系统搭建,并且可以保证数据传输的完整性和可靠性。     

基于Virtools的虚拟环境中视频应用技术研究

针对传统的虚拟现实系统很少研究虚拟环境中视频应用技术的情况,以Virtools 4.0和MAYA 2008为工具,通过脚本流程图的设计,以两个视频之间相互切换的情况为例,阐述虚拟环境中应用视频功能实现的关键技术。最后,以实际三维模型和视频数据为例,设计脚本,实现虚拟场景中用户对视频的自由应用功能,验证该方法的可行性。     

基于自由立体视频的露天开采虚拟现实的研究与实现

文章结合最新的交互式自由立体视频技术与露天开采虚拟现实技术,设计并实现了一种基于自由立体视频的露天矿开采虚拟现实技术的交互与演示系统。文章利用3DS Max和VRMap软件建立了某露天矿区的虚拟视觉模型,并将这些虚拟视觉模型按照适合立体显示的条件进行场景渲染和视频图象生成,最后结合虚拟场景的三维显示特性设计了交互式自由立体视频软件,通过该软件展示了虚拟现实场景。该系统克服了传统虚拟现实演示的局限性,用较低的成本支持更多的用户进行参与和交互,同时也具有较强的环境拓展性。     

Calibration-free augmented reality in perspective

This paper deals with video-based augmented reality and proposes an algorithm for augmenting a real video sequence with views of graphics objects without metric calibration of the video camera by representing the motion of the video camera in projective space. A virtual camera, by which views of graphics objects are generated, is attached to a real camera by specifying image locations of the world coordinate system of the virtual world. The virtual camera is decomposed into calibration and motion components in order to make full use of graphics tools. The projective motion of the real camera recovered from image matches has the function of transferring the virtual camera and makes the virtual camera move according to the motion of the real camera. The virtual camera also follows the change of the internal parameters of the real camera. This paper shows the theoretical and experimental results of our application of nonmetric vision to augmented reality     

基于定位与姿态感知的虚实漫游方法应用研究

随着虚拟现实技术的成熟,文化遗产数字化保护与传承越来越受到人们的关注。 通过GPS 定位与移动终端的结合,实现智能移动终端GPS 在展示古迹废墟遗址方面的优势。 具体方法是,首先通过数据转换,建立虚拟场景与真实场景的区域映射;然后使用陀螺仪将摄 像机的角度与智能移动终端绑定,建立虚拟角色与现实角色的姿态映射,最后通过Unity3D 插 件包实现虚实漫游功能,打破时间与空间限制,丰富展示作品的信息量与趣味性,并提供一种 个性化的文化遗产场景浏览模式,可应用于遗址废墟如圆明园场景。     

视触觉融合的增强现实三维注册方法

增强现实技术是近年来人机交互领域的研究热点。在增强现实环境下加入触觉感知,可使用户在真实场景中看到并感知到虚拟对象。为了实现增强现实环境下与虚拟对象之间更加自然的交互,提出一种视触觉融合的三维注册方法。基于图像视觉技术获得三维注册矩阵;借助空间转换关系求解出触觉空间与图像空间的转换关系;结合两者与摄像头空间的关系实现视触觉融合的增强现实交互场景。为验证该方法的有效性,设计了一个基于视触觉增强现实的组装机器人项目。用户可触摸并移动真实环境中的机器人零件,还能在触摸时感受到反馈力,使交互更具真实感。     

基于ORB自然特征的AR实时系统实现

针对当前基于自然特征的增强现实效率低,提出一种新的基于ORB自然特征的实时注册方法。提取视频帧与基准图像中的ORB特征点,使用汉明距离匹配,利用RANSAC算法筛选得到最佳匹配点对,确定摄像机的位姿。将三维虚拟物体叠加到真实场景中,达到虚实结合的效果。实验表明,在不同尺度角度、一定环境光变化、复杂背景和基准图像部分遮挡的情况下,该AR系统都具有良好的性能,跟踪定位准确度高,速度基本达到实时要求。     

Online inserting virtual characters into dynamic video scenes

The seamless integration of virtual characters into dynamic scenes captured by video is a challenging problem. In order to achieve consistent composite results, both the virtual and real characters must share the same geometrical constraints and their interactions must follow some common sense. One essential question is how to detect the motion of real objects—such as real characters moving in the video—and how to steer virtual characters accordingly to avoid unrealistic collisions. We propose an online solution. First, by analysis of the input video, the motion states of the real pedestrians are recovered into a common world 3D coordinate system. Meanwhile, a simplified accuracy measurement is defined to represent the confidence of the motion estimate. Then, under the constraints imposed by the real dynamic objects, the motion of virtual characters are accommodated by a uniform steering model. The final step is to merge virtual objects back to the real video scene by taking into account visibility and occlusion constraints between real foreground objects and virtual ones. Several examples demonstrate the efficiency of the proposed algorithm. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

Augmented reality with automatic illumination control incorporatingellipsoidal models

In applications of augmented reality like virtual studio TV production, multisite video conference applications using a virtual meeting room and synthetic/natural hybrid coding according to the new ISO/MPEG-4 standard, a synthetic scene is mixed into a natural scene to generate a synthetic/natural hybrid image sequence. For realism, the illumination in both scenes should be identical. In this paper, the illumination of the natural scene is estimated automatically and applied to the synthetic scene. The natural scenes are restricted to scenes with nonoccluding, simple, moving, mainly rigid objects. For illumination estimation, these natural objects are automatically segmented in the natural image sequence and three-dimensionally (3-D) modeled using ellipsoid-like models. The 3-D shape, 3-D motion, and the displaced frame difference between two succeeding images are evaluated to estimate three illumination parameters. The parameters describe a distant point light source and ambient light. Using the estimated illumination parameters, the synthetic scene is rendered and mixed to the natural image sequence. Experimental results with a moving virtual object mixed into real video telephone sequences show that the virtual object appears naturally having the same shading and shadows as the real objects. Further, shading and shadow allows the viewer to understand the motion trajectory of the objects much better     

增强现实环境下的产品装配引导技术

以增强现实环境下引导产品装配为目标,建立了面向增强装配过程的统一 信息模型,管理文字、几何和产品装配特征等可视化引导信息。采用基于标志物的视觉跟踪 技术实现虚拟零件和视频中真实零件的注册定位,通过建立虚拟和真实装配场景的深度图处 理增强装配场景中虚实物体的遮挡关系。利用虚实零件的注册位置把装配引导信息叠加到装 配视频场景中。并开发了演示系统,分析和说明了增强现实环境下引导产品进行装配的过程。     

基于 Hough变换的摄像机跟踪系统设计

介绍一种用于虚拟现实环境中的摄像机跟踪系统,给出了系统的软硬件设计方案及控制策略.该系统采用改进的Hough变换来检测辅助摄像头获取的光源阵列中的椭圆图形,通过对椭圆图形运动的跟踪,计算出其相对于初始位置的偏移,实现对虚拟现实环境中的摄像机状态参数的获取和定位.试验结果表明该跟踪系统可以满足虚拟现实环境中的摄像机跟踪任务,在实际环境中取得了良好的跟踪效果.     

Natural embedding of live actors and entities into 360° virtual reality scenes

The Journal of Supercomputing - This paper is concerned with techniques for directly embedding moving objects in the real world into 360° virtual reality scenes captured by 360° camera,...     

HVS：一种基于实景图象的虚拟现实系统

大多数的虚拟现实比试在于计算机图形技术,先由多边形构造虚拟场景的三维几何模型,再由计算机根据用户的观察点和观察方向实时绘制出用户所看到的虚拟场景,ＨＶＳ 另一种思路,由计算机自动拉接、变形与组织许多幅度散的实景图象或连续视频,生成虚拟场景,这种虚拟场人有照片质量的视觉效果,被我们称为虚拟实景空间,虚拟实时空间能为用户提供、后退、仰视、俯视、３６０度环境、近看、远看等漫游能力,运行它不需要高性能的图