基于人工神经网络的CCD数码相机颜色特征化

阐述了基于BP神经网络的数码相机特征化方法。采用不同的神经网络结构,建立了数码相机记录的RGB信息和原影像C IEXYZ色度信息之间的非线性对应关系。对NIKON D200数码相机进行了研究,通过实验得到了合理的神经网络结构为3—10—10—3。测试不同的训练样本和测试样本,达到的C IELAB平均色差和最大色差分别为1.9~2.2和6.7~7.4个色差单位。讨论了实验设备的重复性,同时,分析了样本数量对实验结果的影响。实验结果表明:对数码相机的特征化,可采用BP神经网络技术实现较高的精度。     

基于投影光线交会面不平性的投影器精确检校研究

借鉴数码相机检校的方法对投影器进行检校,即采用的投影器检校模型与数码相机的检校模型类似,但检校精度却低于数码相机的检校精度,从物方详细分析其原因并对由于纸张(避免成像在平面格网板上虚拟影像的格网点与真实格网点的混淆,使用白纸进行遮挡)厚度引起的物方点误差,通过模拟数据对物方点的Z值进行补偿以提高投影器检校精度。经过实验及结果分析,证明该方法具有很好的可行性。     

液晶显示器颜色特性化方法的对比研究

液晶显示器是目前最普遍的计算机显示设备之一。由于其颜色空间存在设备相关性;因此需要对液晶显示器进行特性化;即设备颜色空间映射为CIE标准色度空间。描述了液晶显示器的光电特性和颜色呈现机理;对目前已有的特性化方法进行分析;最后通过实验;比较了基于一维查找表的三种特性化方法的优劣。通过不同特性化方法颜色复现精度的对比;论证了黑底修正和最优化求解在液晶显示器特性化中的重要作用。     

Masking model for accurate colorimetric characterization of LCD

Abstract— A color management system (CMS) such as ICC profile or sRGB space have been proposed for color transformation and reproduction of cross media. In such a CMS, accurate colorimetric characterization of a display device plays a critical role in achieving device‐independent color reproduction. In the case of a CRT, colorimetric characterization based on a GOG model is accurate enough for this purpose. However, there is no effective counterpart in liquid‐crystal displays (LCDs) since the characterization of an LCD has many difficulties, such as channel interaction and non‐constancy of channel chromaticity. In this paper, a new method of display characterization is proposed which is applicable to the assessment of color reproduction of LCDs. The proposed method characterizes an electro‐optical transfer function considering both channel interaction and non‐constancy of channel chromaticity. Experimental results show that the proposed method is very effective in the colorimetry of LCDs.     

Visual Homing: Surfing on the Epipoles

We introduce a novel method for visual homing. Using this method a robot can be sent to desired positions and orientations in 3D space specified by single images taken from these positions. Our method is based on recovering the epipolar geometry relating the current image taken by the robot and the target image. Using the epipolar geometry, most of the parameters which specify the differences in position and orientation of the camera between the two images are recovered. However, since not all of the parameters can be recovered from two images, we have developed specific methods to bypass these missing parameters and resolve the ambiguities that exist. We present two homing algorithms for two standard projection models, weak and full perspective.Our method determines the path of the robot on-line, the starting position of the robot is relatively not constrained, and a 3D model of the environment is not required. The method is almost entirely memoryless, in the sense that at every step the path to the target position is determined independently of the previous path taken by the robot. Because of this property the robot may be able, while moving toward the target, to perform auxiliary tasks or to avoid obstacles, without this impairing its ability to eventually reach the target position. We have performed simulations and real experiments which demonstrate the robustness of the method and that the algorithms always converge to the target pose.     

一种简易的线结构光投影三维形状获取方法

利用普通的LCD投影仪和数码相机获得物体的三维形状.投影仪作为光源,投射线结构光在物体表面,从数码相机拍摄的照片序列中,恢复物体的形状.提出了根据已经标定好的相机参数,继续对投影仪进行标定的方法;同时,针对物体表面颜色/纹理较为复杂的情况,提出了一次投射三色线结构光的改进方法,克服了不易恢复此类物体形状的困难.实验结果表明,该方法可以获得物体的稠密点云用于进一步的重建,适于组建一个廉价但却保持相对精度的扫描系统.     

双波段彩色融合图像色彩和谐性客观评价

针对现有的图像质量评价方法较少利用人眼视网膜和视觉皮层的颜色编码机制,并且未能充分考虑图像色彩信息对图像质量的影响,提出了一种基于多视觉特征的可见光(微光)与红外彩色融合图像色彩和谐性客观评价模型.该模型在图像质量评估中融入了更多的颜色信息,综合考虑多种人眼视觉特征包括视觉对立色彩特征、色彩信息波动特征和高级视觉内容特征,经过特征融合和支持向量回归训练,实现彩色融合图像的色彩和谐性客观评价.采用3种典型场景融合图像数据库进行实验比较与分析.实验结果表明,与现有的8种图像质量客观评价方法相比,所提出的方法与人眼主观感受更加一致,具有较高的预测准确度.     

基于局域网的投影器监控软件设计与实现

从提升大型仿真系统中多台投影器的使用维护效能出发,以3DP投影器为例,对基于局域网的投影器通信协议及相关网络设置进行了详细阐述,并通过软件实例介绍了投影器监控软件的设计与实现.     

残差修正的加权多项式回归色彩特征化算法

在数字印刷领域,精确再现计算机图像的颜色是高质量印刷的前提,其中色彩特征化是关键环节.传统多项式回归模型由于高阶项会放大特征化样本集中的奇异值,导致模型振荡从而影响色彩特征化的准确性.基于神经网络的色彩特征化算法精度较高,但算法复杂度也呈数量级的提高,难以满足工业生产中的效率要求.为解决上述问题,提出残差修正的加权多项式回归算法,采用具有较强抗差能力的Huber损失函数来替代均方误差.通过自适应机制确定各个样本权重,并利用残差值迭代优化得到最佳权重矩阵,从而降低奇异值样本对系统的影响;此外,修正模块捕获第一个模型可能遗漏的非线性情况辅助调整转换结果,进而提高颜色再现准确性.结果表明,该算法与普通多项式回归相比,平均色差降低1.2,与基于深度置信网络的推理算法精度接近,但运行时间比其减少99.37％.     

一种实时的主动跟踪方法

针对单视角像机的视野局限性以及连续跟踪特定目标时运动目标实时检测的困难,提出了一种离散化活动像机运动的方法。先离散化像机运动;建立像机预置位表和背景索引表;然后,利用目标位置信息和运动信息判断像机转动情况,并结合对应的控制原理,实现了像机的调度;最后,利用通过计算机视觉方法确定了特定目标在不同离散空间的对应关系,实现了对特定目标大范围的主动跟踪和运动目标的实时检测。实验结果表明,对于复杂场景中特定运动目标大范围的主动跟踪具有较好的鲁棒性和实时性,并且可以实时提取场景中的运动区域。     

基于嵌入式技术的便携式红外相机的设计

为了提高实验型红外相机的灵活性和独立性,基于嵌入式技术设计了便携式红外相机,其拥有自己的微处理器、存储设备、显示设备和输入设备,可以脱离电脑的辅助独立运行。采用FPGA产生红外探测器和A/D转换器的时序。移植了Linux操作系统的ARM9微处理器,从现场可编程门阵列接收图像数据,在液晶显示器上显示图像,将图像数据存储到SD卡中。触摸屏作为输入设备用于接收用户的控制命令。