面向立体柱面全景的动态规划对应点匹配方法

分析总结了立体视觉对应点匹配研究现状,针对单相机双抛物反射镜面共轴结构的特定折反射立体全向成像装置,将原始捕获的立体全向图像对投影成柱面全景图像对,并结合动态规划和灰度段匹配思想给出了一种改进的对应点匹配算法用于柱面全景图像的稠密深度估计.基于虚拟装置和虚拟场景的仿真实验说明了该装置结构设计和对应点匹配方法的有效性.     

基于全景视觉的旋翼共锥度测量方法

在深入分析中心折反射全景相机成像原理的基础上,提出了一种测量旋翼共锥度的新方法。用安装在直升机〖HJ1.8mm〗桨毂上与旋翼同步旋转的折反射全景相机获取直升机3片桨叶的全景图像。根据桨叶上标定块角点坐标与全景图像坐标对应关系,给出了标定块相对于全景相机的外参数计算方法,推导了一组根据平面标定块位置参数计算旋翼共锥度的公式。全景相机在直升机桨毂上的安装无特殊要求,通过变换标定块位置,可实现旋翼任意位置的共锥度计算,与以前测量方法相比具有很大的灵活性。实验结果表明,此方法误差在±5 mm 以内。     

一种多视点全景图像自动生成的新方法

提出了一种多视点全景图像自动生成的新方法.该方法基于Pushbroom模型和透视投影模型,并采用稳定性修正处理,能有效避免摄像机帧速高低、移动平台速度变化、路面起伏以及平台抖动等因素造成的影响,生成平直光滑的多视点全景图像.实验表明,该方法对源素材(侧视视频或图片等)的采集设备以及采集环境要求较低,数据易于采集,便于多视点全景图像的广泛应用.     

基于鱼眼镜头拍摄的图像生成漫游模型

说明从鱼眼镜头所拍摄图像恢复成原来图像的算法,在此基础上说明在固定视点上沿空间任何方向全景漫游的环境生成。     

芜湖长江大桥多媒体全景漫游

芜湖长江大桥多媒体全景漫游系统利用ADVR全景漫游技术,直接从真实场景照片出发,实现了高度真实感的实时交互漫游。ADVR全景漫游技术不需要3维建模,交互漫游实时,流畅,具有和照片一样的真实感,对软硬件平台的要求非常低,适合Internet上的低带宽VR应用。     

全景视频纹理研究

提出了视频纹理的一种扩展形式-全景视频纹理,它结合了全景视频和视频纹理的优点,为得到广泛应用的全景图像注入了动态表现能力。在文中我们探讨和研究了全景视频纹理的制作和播放方法以及制作过程中的技术要点,并提出了解决方案。     

红外成象及导弹跟踪系统的光学系统选择

本文全面地综述了影响10微米成象系统的光学因素,研究和讨论了几种供选择的设计方案实例,阐述和比较了单透镜系统、折射系统、反射镜系统和折反射系统的设计方案,说明了它们的衍射性能,并预测了“实际”性能。文中还介绍了生产公差问题和一种预测批生产中性能变差的方法。有关辐射度学方面的问题留待以后的文章讨论。     

三维图形空间中远距离对象的近似表现方法

三维图形空间中的漫游是虚拟现实领域中一个很有研究价值的课题。但是目前的算法对计算机的软硬件要求较高,而且即便如此,也很难达到实时漫游的要求。实际应用这些算法时,需要以牺牲图形质量或帧率作为代价。纹理虚墙及其球面和柱面扩展是结合人类视觉特点提出的,用于近似表现交互式虚拟环境中远离视点对象的方法。虚拟边界将空间分割成若干区域,视点所在区域内的对象按三维模型绘制,其余对象由其投影在虚拟边界上的纹理图表达。漫游者的视点移动时,三维空间中各个对象的表现方法也随之调整。这种纹理虚墙方法及其球面和柱面扩展大大降低了表现三维环境所需的计算量和对硬件的要求,能够达到很好的“图形”质量和很高的帧率,总体上改进了在三维图形空间中的漫游效果。     

虚拟现实系统中的可见光成像仿真

对虚拟现实系统来说，画面的逼真程度是其能否为使用者提供良好沉浸感的关键。传统的计算机小孔成像模型因缺乏必要的深度信息，不能满足医学、军事等领域的仿真需求。结合真实透镜成像系统的光学原理，对原有计算机戍像模型进行了一定的补充和修改，提出透镜戍像系统数学模型，并具体解释了如何将透镜系统中的焦距、光圈、弥散圈、景深等概念映射到计算机戍像过程当中。随着科学技术不断发展，可编程图形硬件的出现使得大量的图形计算从CPU转移至GPU成为可能。介绍了一种对透镜成像系统数学模型的实现方法，它充分利用图形处理器（GPU）的多纹理技术和可编程性，不仅获得更真实的图像效果，且满足实时性要求，可以在虚拟现实系统中应用。     

三维全景图像分辨率的仿真分析

三维全景图像Integral Imaging(Ⅱ)是一种通过微透镜阵列来记录和显示全真三维场景的图像技术,它的一些突出特点使其在三维电视(3DTV)和可视化领域有着广泛的应用前景.当前,分辨率是限制Ⅱ技术发展的最重要因素之一.以计算机生成三维全景图像(CGⅡ)为出发点,用数值分析的方法从记录平面分辨率和衍射效应的角度对传统三维全景图像的水平分辨率、深度分辨率进行分析,分析了距离l、相邻干扰cross talk、微透镜孔径、像素大小等与分辨率的关系,并用计算机仿真验证了分析结果.该仿真分析结果既为生成高分辨率Ⅱ图像提供了理论指导,又为下一代3DTV的发展提供了应用基础.     

基于贝叶斯估计的高精度ISAR成像

基于贝叶斯估计原理,提出了一种贝叶斯逆合成孔径雷达(inverse synthetic aperture radar, ISAR)成像算法。基于最大后验概率准则建立ISAR成像模型,利用回波数据进行统计参数估计,以实现ISAR成像的自适应表征,从而提高ISAR成像的精度。特别是运动误差相位估计和ISAR图像的重构通过求解最优化问题实现,而未考虑误差相位的具体形式,具有较高的鲁棒性。此外,本文方法在低信噪比 (signal-to-noise ratio, SNR)条件下,可以取得良好的聚焦效果,具有较好的噪声抑制能力。最后,贝叶斯估计问题转换为最优化问题进行求解,利用快速傅里叶变换及其逆变换（fast Fourier transform/inversed fast Fourier transform, FFT/IFFT）和矩阵对应点乘（Hadamard乘积）操作,有效提高该算法的效率。基于实测数据的实验验证了本文算法的有效性。     

基于圆阵干涉仪的被动导引头宽带测向方法

被动雷达导引头使用干涉仪进行宽带测向时存在角度模糊。多基线解模糊方法受限于导引头天线安装体积和天线单元直径。探讨了基于圆阵干涉仪的宽带测向问题,提出一种快速宽频段解模糊方法,可根据入射角度选择参考基线组以实现全方位高精度测量。仿真结果表明了此方法的正确性和有效性。     

组网冗余MEMS惯性传感器网络优化配置与融合处理方法

针对单个惯性传感器精度与可靠性问题,提出了一种组网冗余微机电系统(micro-electro-mechanical system, MEMS)惯性传感网络优化配置与融合处理方法。首先,研究了多惯性传感器节点的空间配置形式,给出了网络观测模型。利用节点之间的最优化冗余配置策略,提升系统测量可靠性。在此基础上,进一步考虑MEMS陀螺仪和加速度计的安装误差对输出结果的影响,提出了相应的误差模型及校正算法。以随机游走为主要误差源,设计了新型的卡尔曼滤波方法,实现了冗余配置下的高精度导航信息解算。最后,采用自主构建的实验系统进行试验,证明所提出的融合方法能够有效降低陀螺仪和加速度计的随机游走误差。车载试验进一步证明了所提出的方法及系统的有效性。     

组网冗余MEMS惯性传感器网络优化配置与融合处理方法

针对单个惯性传感器精度与可靠性问题,提出了一种组网冗余微机电系统(micro-electro-mechanical system, MEMS)惯性传感网络优化配置与融合处理方法。首先,研究了多惯性传感器节点的空间配置形式,给出了网络观测模型。利用节点之间的最优化冗余配置策略,提升系统测量可靠性。在此基础上,进一步考虑MEMS陀螺仪和加速度计的安装误差对输出结果的影响,提出了相应的误差模型及校正算法。以随机游走为主要误差源,设计了新型的卡尔曼滤波方法,实现了冗余配置下的高精度导航信息解算。最后,采用自主构建的实验系统进行试验,证明所提出的融合方法能够有效降低陀螺仪和加速度计的随机游走误差。车载试验进一步证明了所提出的方法及系统的有效性。     

一种拟全方位多尺度分布式视觉系统

针对机器人视觉系统中算法的高复杂度与实时性难以兼顾的问题,设计了一种拟全方位多尺度分布式视觉系统。该系统实现了多个摄像机图像采集和处理的分布式工作,可以满足机器人对视野的全方位要求,并且为高复杂度算法的运行提供了可能。采集处理模块软硬件可随时定制,实现了多尺度的视觉算法,并增加了系统的灵活性和通用性。该系统可作为通用视觉平台应用于各种全自主移动机器人,具有较强的应用价值。     

一类"非常规"系统的仿真方法

精密机电元件可化为非线性“非常规”平面梁柱有限元系统。基于这个系统的共同特征，构造了这类‘非常规。的通用数学模型及其迭加解法．基于不同的“非常规”条件，构造五类具体的迭加解法及同步为束算法．基于不同的系统特征，构造了三类具体系统安装到工作过程的数学模型．采用“非常规”非线性有限元与正交回归设计相结合的方法，建立了表征系统工作状态及具体性能的拟合算式，并对仿真方法的精度和系统寿命进行了讨论．     

红外成象自寻的制导导弹半实物仿真系统的精度最优分配

对红外成象自寻的制导导弹半实物仿真系统精度的最优分配进行了研究，提出了基于半实物仿真系统各设备误差对整个仿真系统仿真精度影响灵敏度和各设备造价概型函数的精度最优分配方法。文中描述了影响系统仿真精度的主要因素及灵敏度的计算方法、各设备造价概型函数的计算方法和半实物仿真系统仿真精度的最优分配方法。该方法适应于各种自寻制导武器的半实物仿真系统的最优分配，同时突出了红外成象系统对精度分配的影响     

单星InSAR系统基线模型的误差传播与精度反演

基于由光学手段测得的单颗干涉合成孔径雷达卫星的支撑臂矢量,通过转换关系建立空间基线模型。综合考虑基线模型在安装、测量和卫星在轨飞行等各环节的误差源,包含卫星姿态误差、外部副天线姿态误差、安装位置地面标定残差、卫星与天线在轨变形量、测量系统轴向标定残差以及硬件设备的测量误差等。分析各自的误差特性,给出多种因素误差源对于空间基线的误差传播机理,推导传播过程中的误差演化特性;基于理论推演的结果给出测量设备合     

高速CCD视频信号变换的实现和应用

本文研究高速ＣＣＤ视频信号的变换，应用于高速ＣＣＤ视频信号显示与记录系统。建立并分析了系统中的信号变换模型。基于信号变换模型，给出系统中图像处理板的设计和系统构成，并给出了实验结果。该系统构造灵活，易于剪裁和扩展。通过实现信号变换，不需要昂贵的辅助仪器就可把高速ＣＣＤ电视摄像机和标准ＴＶ监视器、录像机联合起来使用。