虚拟校园全景漫游系统的实现

基于图像绘制（IBR）技术来建立具有真实感的虚拟环境是近年虚拟现实技术研究的热点,其中基于子图像的全景图像拼接技术研究、全景图像的网上浏览和漫游是生成全景漫游系统的关键因素.本文以普通数码照相机拍摄的序列图像为基础,通过柱形全景拼合算法保证全景图的自然、逼真,并给出了全景图浏览器端的实现,该方法成功用于石河子大学虚拟校园的构建.     

基于全景图像的漫游系统技术实现

随着技术的发展,基于全景图像的显示技术逐渐成为科研与社会应用领域的热点.构建真实感强、交互性好、沉浸体验强的全景漫游系统可以广泛应用在室内设计、旅游介绍、军事模拟、地理构建等方面.然而该技术的出现时间较短,并没有专门的文献用于研究全景图像中涉及到的关键技术,因此本文的目的在于研究全景图像中的关键技术.本文以GoPro omni相机采集图像,全景系统的关键技术为重点,描述了构建基于图像的全景漫游系统所需要软硬件工具、实现原理以及步骤,重点介绍了其中的关键技术.本文在研究了全景图像漫游系统的关键技术,包括图像的采集、投影变换、拼接优化和集成与输出,其中投影变换作为主要的关键技术还包括图像的投影和优化.在基于这些关键技术的基础之上,构建了完整的全景漫游系统.本文构建的全景漫游系统,具有"逼真、自然、交互性强"的特点,使得观看者能够沉浸在全景系统中,按照自己的视角来观察整个环境的细节.通过本文,可以为他人了解全景漫游系统中的关键技术提供较为详细的参考意见.     

基于局部边缘密度和局部熵的图像拼接算法

针对传统图像拼接算法中存在的缺点,采用了基于局部边缘密度和局部熵的图像拼接算法.该算法综合考虑了图像拼接的精度和速度,在特征区域的提取上,采用了模糊聚类算法和局部边缘密度LED算法,实现了特征区域的自动选取;在匹配搜索上,采用了图像的局部熵和序贯相似性检测算法(SSDA),提高了图像拼接的速度和精度;在图像融合上,采用了动态最佳缝合线算法,保证了全景图像的质量.实验表明该算法有效的提高了全景图像生成的效率和准确性.     

全景视觉技术研究进展

全景视觉技术在机器人、计算机视觉和虚拟现实领域有着重要的应用。实现全景视觉技术的主要方法包括图像拼接和折反射透镜。介绍图像拼接流程中的关键技术,包括图像配准和图像融合的几种主要算法。该文分析了单视点和非单视点折反射全景视觉技术的优缺点,概述近年来全景视觉技术的研究状况,最后分析全景视觉技术的研究动向。     

基于SIFT变换的彩色全景图拼接算法研究

为了解决传统的彩色全景图拼接算法在特征点匹配过程中匹配时间较长且匹配失误率过高的问题,优化整体的彩色全景图拼接算法,提出了基于SIFT变换的彩色全景图拼接算法.构建SIFT算法的基本流程,通过创建空间尺度确定极值点的空间位置和梯度方向,以便进行SIFT特征点匹配.研究基于SIFT变换算法的全景图像拼接技术,设计全景图像拼接技术的基本流程,在获取全景图像之后进行预处理,利用SIFT变换算法进行图像配准和图像融合.经实验验证,通过匹配失误次数、匹配度以及匹配时间的数据对比所提算法与基于ORB算法的全景图像拼接技术的优劣,确定基于SIFT变换的彩色全景图拼接算法更具备优越性.     

基于MATLAB的图像拼接技术及其实现

基于特征点SURF算法的图像配准和加权平均融合算法,将有重叠区域的两张图像拼 接成一张高分辨率的全景图像,并运用MATLAB软件实时仿真拼接图像。首先利用SURF算法匹 配图像,经仿射变换后得到含有拼接缝的合并图像;再分别对比不同分辨率、重复率的三组测试数 据;接着使用两种融合算法融合比对最优图像;最后设计了一个简单的GUI界面实现图像拼接。 实验表明：分辨率越高,图像信息量越大,匹配效果就越清晰,但会耗费更多的运算时间;重复率增 加,有效匹配点占比增大,得出图像重复率在40%及以上时会使匹配更精准。加权融合算法能更 好地实现图像之间的平滑过渡。     

基于单应性矩阵追踪的自动焦距标定算法

为了减少旋转式全景拼接系统中由于焦距不准确导致的图像畸变问题,该文在传统焦距标定算法的基础上,提出了一种有针对性的焦距标定算法.该算法对依照不同焦距进行柱面投影时相邻图像间的单应性矩阵参数进行追踪,通过二次函数拟合确定最佳焦距,实现了焦距的精标定,保证了360°全景拼接时不出现较大畸变.经该算法处理后的全景图像畸变明显...     

基于灰度累积评价的全景图像自动拼接算法

在已有的全景图像拼接方法中,无论是柱形还是球形,都需要很多人工操作,这使得工作效率低下并且成本高昂.为了实现自动化,提出一种新的拼接方法:把拍摄的照片用一种按纹理中心点进行的球面映射方法来进行纹理投影,考察这样投影后照片的重合带图像,以重合带的差值图像灰度累积平均值为评价参数,计算出纹理中心的最佳位置,并以该位置为拼接条件生成全景图像.该算法适合球形全景和柱形全景图像的拼接.该算法可使程序的全景图像拼接过程完全自动化,从而降低全景图的制作成本.     

基于全景图的虚拟校园系统研究

利用全景漫游的技术来建立具有真实感的虚拟环境是近年虚拟现实技术研究的热点。虚拟校园是数字化校园的基础和平台,开展虚拟校园的研究,具有重要意义。本文以普通数码照相机拍摄的序列图像为基础,探讨基于全景拼接的虚拟校园系统的实现。     

基于图像绘制的球面全景图生成及自动拼接技术研究

提出了一种基于球面投影模型的全景图像自动拼接算法,对手持相机获得的系列照片,构建了球面全景图像.使用等距离匹配算法计算相机的焦距,以相机焦距作为球体半径,将照片图像投影至球面上.两张相邻照片拼接时,以照片的投影图像最大宽度处一个像素对应的角度(弧度)为步长,从两图像中心处开始,取一定宽度的图像块进行匹配,找到两相邻照片最佳的拼接(经度)线,实现相邻两照片的自动拼接.将系列图像的拼接结果整合,得到360°视角的全景图像;然后进行上下层全景图像的拼接,生成全视角球面全景图,效果较好.     

武落钟离山音乐文化漫游系统的设计与实现

民族音乐的数字化保护与传承是我国非物质文化遗产保护工作的重要组成部分.文章以土家音乐的数字化保护为例,采用虚拟三维全景展示技术,设计并实现了集虚拟现实、图文声像等多媒体表现手段于一体的武落钟离山音乐文化虚拟漫游系统.漫游系统以土家发源地武落钟离山为漫游实体,以土家原始宗教信仰体系为依托,以音乐文化长廊的形式联合呈现典型的土家宗教音乐文化及其相关的历史文化知识,以期促进土家音乐文化的数字化传承与发展,进而促进我国音乐文化的数字化保护与传承.     

基于序列图像的全景图像拼接

基于图像建模和绘制的虚拟环境构造是近年来虚拟现实技术研究的热点。其中基于序列图像的全景图像拼接技术研究是虚拟环境临场感的一个关键因素,文章以普通照相机拍摄的序列图像为基础,通过相邻两幅序列图像差值图像极值点的搜寻,可以快速提取两幅序列图像之间的重叠部分,并采用线性加权法使得缝合后的图像自然、逼真。最后给出了本算法在PC机拼接的效果图。     

柱面全景图图像拼接中图像平滑的虚拟现实技术研究

当前图像平滑方法对尺度、视差和光照变化较大的柱面全景图图像拼接部分的处理效果不佳。为此,提出一种新的柱面全景图图像拼接中图像平滑的虚拟现实技术,依次对待拼接源图像进行柱面投影,获取不同柱面图像序列,求出柱面平移量,通过融合获取柱面全景图像。将最小灰度差异点看作拼接点,通过调整灰度差,经拼接缝定位与拼接缝消除两个阶段实现图像平滑处理。将完成平滑处理后的柱面全景图像生成虚拟现实场景,应用于不同领域。实验结果表明,采用所提方法进行柱面全景图像拼接中图像的平滑处理,在尺度、视差和光照变化较大情况下仍可达到无缝拼接,且拼接部分图像质量和完整性较高。     

基于 SIFT 算法的无人机遥感图像拼接技术

为了给农田研究人员提供高精度、 宽视野的图像, 在利用 SIFT(Scale-Invariant Feature Transform)算法初 步检测候选点步骤中, 加入自适应阈值去除部分候选特征点; 结合无人机图像的经纬度坐标及重叠区域位置关 系剔除部分无效特征点, 并进行特征点粗匹配; 利用随机采样一致算法消除误匹配点对, 并求解投影变换矩阵 完成相邻两幅农田遥感图像的拼接; 设计了金字塔拼接策略, 完成 128 幅高分辨率图像的拼接。 实验结果表 明, 基于 SIFT 算法, 利用改进的特征点精简方法, 特征点粗匹配时间平均减少了52%, 精匹配时间平均减少了 25%; 基于 6 个图像融合评价参数的对比实验发现, 从定性和定量两个方面, 基于多分辨率的图像融合均优于 其他融合算法。     

图像拼接技术在太极动漫创作中的应用

以制作《太极拳》动漫为例将图像拼接技术应用到制作真实感3D模型贴图上,以简化模型贴图的制作.使用数码相机采集一组具有一定重叠区域的图像,进行投影后,采用Harris角点检测算法对该组图像进行特征点提取,然后使用快速RANSAC方法过滤特征点,最后对拼接图像采用多分辨率融合算法进行图像融合,使最终输出的图像达到令人满意的视觉效果.     

基于卷积神经网络的卫星遥感图像拼接

针对传统算法不适用于外观发生较大变化的图像拼接问题, 提出一种基于卷积神经网络的遥感图像拼接方法, 通过深度学习使模型实现对遥感图像的配准和拼接. 通过两次实验将该算法与传统算法进行对比. 首先, 以欧氏距离作为评价指标, 分别通过两种算法在不同图像数据集上进行统计, 对它们的图像配准能力进行评估. 其次, 在真实的遥感图像拼接应用场景下对比两种算法实现的遥感图像拼接效果. 实验结果表明, 卷积神经网络模型对外观发生较大形变的图像具有更好的配准能力, 因此对于外观产生较大变化的遥感图像, 可采用该算法代替传统算法实现图像拼接, 得到更精确的全景图像.     

基于特征提取的虚拟现实中全景图像生成算法研究

当前全景图像生成算法通常依据计算机图形实现,建模时间较长,且生成的全景图像效果不佳,无法满足人们的需求。为此,提出一种新的基于特征提取的虚拟现实中全景图像生成算法,对图像中各像素点的Hessian矩阵行列式进行计算,获取SURF特征点值,通过特征点之间的欧氏距离对图像间的相似性进行衡量,实现特征匹配。通过正投影把所有待合成图像投影至圆柱面上,相邻图像将重合部分融合,获取投影图像后,通过特征匹配实现无缝拼接,将正投影过程生成的立体图像从某一位置剖开,并投影至某一平面上,获取视觉一致的全景图像。实验结果表明,采用所提算法生成的全景图像重叠区域之间几乎没有缝隙,亮度差异不大,可消除“鬼影”现象,且占用内存与消耗时间少。     

基于FPGA的夜视全景监控的设计

设计了一种改进的夜视摄像机,利用红外CCD采集数据,以FPGA和A/D转换芯片SAA7113为采集方案,在FPGA中设计I2C总线配置模块并对视频芯片SAA7113进行合理的配置,以及四路视频的VGA显示模块的设计,可以使处理后的视频通过一路VGA接口在本地显示器上显示。实现仅在一个夜视摄像机上,无需机械移动部件和图像拼接,就可以捕捉整个半球(180×360°空间角度)范围内的视场图像。全景视场无接缝、无畸变、无死角、无盲点。     

基于小波变换的分块融合算法

目前许多关于图像融合的研究都在空域中进行,隐藏水印图像抗攻击的能力较差.本文采用了基于小波变换的图像融合技术,提出了基于小波变换的分块融合算法,使图像的鲁棒性得到很大提高,尤其是抗JPEG压缩和抗噪声干扰的能力较强,算法可应用于数字图像的版权保护和信息隐藏领域.