基于二维成像的三维物体形状特征分析

目前三维物体识别方法在识别过程中所需数据量大、难以实用。该文简化三维物体识别过程,构建了一个基于单视点二维投影图像的三维物体识别系统。分别选取Zernike矩、基于Trace变换的Triple特征、MSA等三种形状特征,实现了对物体的视点空间的聚类划分。在普林斯顿三维模型库上,通过分类识别实验分析三种形状特征的性能。实验表明:特征对不同类别物体的分类效果差异明显。该文由此提出了针对目标物体形状及应用环境的特征选取方案。     

基于未校准PMS和参照物的三维表面重建

未校准的PMS在重建物体三维形状时比经典的PMS的光照约束条件低,增加了在实际应用时的灵活性。但未校准PMS算法需要同时估算输入图像的光参数以及物体的三维形状,算法的求解难度也随之提高。本文提出一种基于未校准PMS和参照物的算法来估算目标物体的三维形状和反照率,并通过实验对合成物体以及自然光环境下的真实物体进行了三维重建,实验结果验证了本文算法的准确性和有效性。     

基于未校准光度立体技术和参照物的三维表面重建

未校准的光度立体技术(PMS)在重建物体三维形状时比经典的PMS的光照约束条件低,增加了在实际应用时的灵活性;但未校准PMS算法需要同时估算输入图像的光参数以及物体的三维形状,算法的求解难度也随之提高。提出一种基于未校准PMS和参照物的算法来估算目标物体的三维形状和反照率;并通过实验对合成物体以及自然光环境下的真实物体进行了三维重建。实验结果验证了算法的准确性和有效性。     

基于仿射不变性特征的视点空间划分

为了简化三维物体的识别过程,提高三维物体识别的识别率,该文利用Multi-scale autoconvolution、Trace变换、Zernike矩3种仿射不变性特征,对飞机、汽车、人等三维物体进行视点空间划分,用尽可能少的不等间隔的三维物体的二维投影图像来表达三维物体,并以此为依据进行三维物体识别。在此基础上提出一种针对不同类型物体的仿射不变性特征提取策略,并建立一个实现三维物体任意姿态识别的软件系统平台,应用Princeton形状标准库中的部分模型对该平台进行测试。结果表明,该方法能够取得较好的识别效果,识别率在90%以上。     

基于仿射不变性特征的视点空间划分

为了简化三维物体的识别过程,提高三维物体识别的识别率,该文利用Multi-scale autoconvolution、Trace变换、Zernike矩3种仿射不变性特征,对飞机、汽车、人等三维物体进行视点空间划分,用尽可能少的不等间隔的三维物体的二维投影图像来表达三维物体,并以此为依据进行三维物体识别。在此基础上提出一种针对不同类型物体的仿射不变性特征提取策略,并建立一个实现三维物体任意姿态识别的软件系统平台,应用Princeton形状标准库中的部分模型对该平台进行测试。结果表明,该方法能够取得较好的识别效果,识别率在90%以上。     

基于离散曲率特征的弧线形状检测方法

物体形状检测是实现机器人自主环境理解的基础.针对机器人作业场景经过色彩分层及多尺度滤波分割后的物体表现为连通域,以及便于分析形状的特点,提出了一种基于离散曲率特征的物体轮廓弧线形状检测方法.该方法将物体轮廓提取、直线和特征点检测作为基础,剔除影响弧线检测的轮廓直线,并根据剩余轮廓各点处的离散曲率滑动变化特性检测弧线特征.对机器人作业场景实物进行实验,弧线形状检测的平均正确率达到90.6%,处理时间为0.75 s,表明该方法能有效地对物体轮廓弧线形状进行检测.     

矩阵式涡流传感器的应用

介绍用于检测和识别简单形状的金属物体的矩阵传感器, 并对简单形状的金属物体进行测量     

一种从明暗恢复形状的快速黏性解算法

针对传统的从明暗恢复形状(SFS)算法存在误差大、耗时长的问题,提出了一种SFS的快速黏性解算法(PSFS-FVS).首先假定物体表面反射模型为朗伯模型,建立透视投影下的图像辐照度方程,然后将该方程转化为包含物体表面深度信息的静态Hamilton-Jacobi偏微分方程,使用非线性规划原理逼近该微分方程的黏性解,进而得到物体表面的三维形状.合成花瓶图像的实验结果表明:与Prados-Faugeras算法相比,PSFS-FVS算法在相同迭代次数时,恢复三维形状高度的平均相对误差降低了8.7%;在相同的误差条件下,所需的CPU运行时间减少了23.5%.实际人脸图像的三维形状恢复结果表明,PSFS-FVS算法在恢复局部细节信息时更加准确有效.     

利用单幅图象的阴影恢复物体形状

本文研究和探讨如何由单幅图象的阴影进行三维信息的提取,以恢复物体表面的形状。通过引入立体投影的概念,并附加适当的约束条件,利用边缘信息提供的边界条件,推导出由阴影计算物体表面形状的迭代算法,最后完成立体显示。     

双目视觉识别柚子轴线姿态的一种方法

在水果分选、检测以及水果采摘机器人中,需要识别目标物体的姿态信息。文中讨论了一种利用双目立体视觉技术,通过寻找柚子边界形状并结合摄影几何原理寻找其轴线三维姿态的方法,实验验证了该方法的有效性。     

运用离散法实现数控加工仿真

数控加工仿真的基础是三维实体的表示方法和图形学处理算法。讨论了一种新的适合三轴数控仿真加工的三维实体表示方法，即三角面离散法。针对三角面离散法，编写了直线走刀及弧线走刀的基本算法。同时提出了新的图形学算法，即视向离散法。达到了预期的效果。     

过控制顶点的B样条曲线

提出了一种B样条曲线构造，得到了通过控制顶点的二次和三次B样条曲线，这种曲线可通过调整控制顶点进行形状修改并始终通过控制点，又不必作反求计算，修改曲线形状很快，同时又能保证精度．     

二维人脸的三维真实感重建

章为解决特定人脸的三维真实感模拟提供了一个简单而行之有效的算法．首先，给出特定人脸的二维多方向照片及三维人脸中性模型，通过中性模型到特定人胜模型的变换产生特定三维人脸模型；然后，对特定三维人脸模型网格体做消隐、投影、纹理映射后合成具有高度真实感的三维特定人脸．如果提供具有特定表情的三维人脸中性网格体和多方向表情照片，该方法同样适用．     

基于透视投影和平行线信息的立面纹理快速纠正问题

介绍了基于建筑物上平行线和透视投影理论进行建筑立面纹理快速纠正的算法思想，分析了影响图像几何质量的因素。通过多组实验数据，对基于此算法快速纠正的纹理图像进行了几何质量评定，并建立了高精度的三维模型。     

计数器画线算法及其三维推广

计数器画线算法,可用于二维直线的生成.然后利用直线在两个坐标平面内的投影,将二维计数器画线算法推广到三维,通过实例分析计算误差和算法效率.结果表明,三维计数器画线算法具有高效和高精度的特点,在实际工作中用于空间直线生成、空间直线插补和运动控制等方面.图6,表3,参10.     

三维小波零块编码算法在超光谱图像压缩中的应用

提出了1种三维集合分裂嵌入式零块编码(3D SPEZBC)的超光谱图像压缩算法。该算法首先采用三维二进小波变换,有效地去除超光谱图像的空间和谱间相关性,然后对于所生成的每个二维子带利用基于集合分裂的方法进行零块编码,最后再采用基于上下文的自适应算术编码来进一步提高编码性能。3D SPEZBC编码算法不但可以提供较好的率失真性能,而且相对于3D EZBC编码算法可以节省大量的存储空间。实验结果表明,3D SPEZBC算法在各比特率下编码性能均明显优于3D SPECK,3D SPIHT和JPEG2000算法。     

基于加速多维尺度变换算法的三维模型形变规范型计算方法

针对如何建立可有效表示三维模型,使模型在大尺度形变过程中保持等距不变特性,并能保留原模型几何细节特征的形变规范型这一问题,提出基于加速多维尺度变换算法的三维模型形变规范型计算方法。生成包含有三维几何模型体积信息的四面体网格模型,避免形变过程中由体积变化引起的模型失真;使用最远点采样算法对原模型上的顶点进行采样,获取更具代表性的顶点;使用加速多维尺度变换算法得到原始模型的初始规范型;利用三维模型注册的思想,通过建立能量函数并计算最优解的方法将输入的四面体网格模型按照初始规范型的姿态进行形变,从而得到保留输入模型几何特征的形变模型。实验结果表明,以四面体网格模型作为输入,经加速多维尺度变换算法计算得到的初始规范型为基础,通过三维模型注册能量函数的最小化求解过程,可以构建出保留更多原模型几何细节特征的形变规范型。和已有算法相比,加速多维尺度变换算法计算三维模型形变规范型的方法更适用于处理具有复杂几何结构的三维模型,可以得到姿态更为自然的模型形变结果,普适性较高。     

特征间互补性结合使用的3D模型检索技术

三维（3D）模型检索是多媒体信息检索的热点研究问题之一。针对基于单一形状特征的3D模型检索存在的不足，提出了结合多种形状特征进行模型检索的方法。把模型的面积分布和纬度方向平均半径2种特征被应用于模型检索。实验结果表明，由于不同形状特征的互补性，采用多种形状特征可以得到更好的检索准确率。     

用OpenGL实现CT图像三维重建系统的设计

在二维图像中提取三维信息研究的基础上,介绍了用OpenGL开发工具对人体CT图像进行三维重构,为CT图像从二维到三维的立体还原理显提供了一种高效率,高质量和高性能的解决方法,其效果十分显著,并研究了坐标转换,旋转及投影等功能实现的方法,为都助医生精确定位病变物体提供强了强有力的依据。     

船体主要结构三维实体模型快速建模方法研究

目前，三维建模方法在众多设计领域中被广泛应用。这里就三维实体建模在船体主要结构建模上的应用进行了研究，介绍了船体结构建模中的数学模型、零件标准库、几何算法等关键技术，并结合甲板结构建模设计实例提出了快速建模方法。