基于无人机序列图像的三维场景重建

阐述了无人机拍摄的序列图像三维重建的方法,主要涉及图像之间特征点的提取与匹配、稀疏点云重建、密集点云重建、三维点云格网化、纹理映射,最后通过实例演示三维重建过程和最终效果,表明此方法可以重建出高精度、照片级逼真的三维场景.     

基于照片的三维虚拟人重建技术

以标准的三维虚拟人模型为模板,结合从真人的二维正交照片中提取的信息,对其进行重建,得到具有真实感的三维虚拟人模型.首先根据摄像机投影矩阵,得到标准人体三维模型的二维正交投影图像,跟真人的正交照片图像进行对比,得到两者轮廓中对应特征点之间的变形关系.然后利用二维正交图形的变形关系,计算出标准的三维虚拟人和真人的三维虚拟人模型相应三维特征顶点之间的位移关系;并根据特征点之间的相对变形矩阵对分块的标准三维虚拟人模型的所有顶点进行相应的坐标变换.最后提取真人的纹理信息,加载到三维模型中,得到具有真人纹理及相近形态特性的三维虚拟人模型.     

交互式的多边形变形控制技术

 提出了一种交互式的多边形变形控制算法,能及时地为用户提供反馈,根据用户对约束点的操作轨迹发生变形.用户在原多边形上指定多个约束点,并且改变部分约束点的位置.被移动的约束点在用户给定的位置,未被移动的约束点保持原来的位置.算法根据这样的约束条件构建代价函数求解目标多边形,对用户操作作出实时反馈,达到由用户的交互控制带动整个多边形变化的变形效果.该方法能避免多余形变的发生,保持原多边形边向量的相对关系,得到具有良好变形效果的目标多边形.     

虚拟试衣系统中的模型变形

在虚拟试衣系统中,所用的衣物模型都是预先制作好的三维网格模型.为了使虚拟衣服针对不同用户进行"量体裁衣",就必须对其进行网格模型变形.提出了一种基于人体轮廓图驱动的三维模型变形方法来生成与用户体型相符的衣物模型.该方法包括对网格模型的编码、选择和移动锚点,求解能量优化问题,最终得到变形后的网格,并通过网格简化操作加速网格变形,使得模型变形算法效率大大提升,论证了将模型变形应用于虚拟试衣系统的可能性.     

基于三维激光扫描点云的道路路面变形分析方法

针对常规的道路路面变形分析方法存在工序复杂、效率低、局限性较大且难以对路面的整体变形做出全面变形分析等特点,提出一种基于三维激光扫描技术对道路变形分析的方法。采用三维激光扫描技术获取运营中道路路面的点云数据,并建立道路路面数字化模型定性且定量地对道路路面进行变形分析,进而得到路面的整体变形区域和变形量。结果表明,通过三维激光扫描技术可以更加直观、简洁地对道路做出数字化分析,对道路病害监测技术的自动化发展有着极为重要的意义。     

三维激光扫描技术在高速公路现役隧道变形监测上的应用

该文分析了现有隧道变形监测方法存在的问题与不足,设计了将三维激光扫描技术应用于现役高速公路隧道检测的数据采集方案,实现了隧道内测控条件下的激光扫描快速作业与多测站点云高精度拼接方法。探索出一套从三维激光扫描点云中提取横/纵断面、与隧道断面设计对比、多期点云数据全断面变形检测的数据处理与分析方法,并在此基础上实现了病害与变形的关联检查分析。     

基于一般模型的单幅人脸照片三维重建

针对由单幅照片进行三维人脸自动重建的问题,提出了基于一般模型变形的快速三维重建方法.先通过稀疏形变模型获取照片人脸特征点的深度信息,再将一般人脸模型变形到特定人脸,并使用基于肤色模型的插值合成皮肤纹理.实验证明,三维人脸重建方法快速简便,且只需单幅人脸照片,真实感强,并且可生成多种姿态、光照和表情的人脸图像,有较好的应用价值.     

矢量图文变形的权值拖曳算法研究

权值拖曳算法是作者在所设计的多种矢量图文变形方案中较为理想的一种，权值拖曳通过定义若干个拖曳点，拖曳点的移动和特点变形点的移动之间存在一定的函数关系，本文实现方法作了概要介绍，并重点讨论了决定拖曳变形效果的权值函数。     

基于隐马尔科夫模型的浏览路径预测

基于马尔科夫模型的浏览路径预测，仅仅从用户的浏览会话本身出发来预测用户下一步的链接，并不能捕获用户的真正兴趣所在。运用隐马尔科夫模型来分析用户浏览网页的内容，可进一步捕获用户的浏览兴趣，并作下一步的链接预测。当浏览序列长度逐渐增加，系统捕获的用户浏览信息越来越多，此时能够折射出用户的兴趣所在，预测准确率也逐步增加。当浏览序列长度大于或等于8时，预测准确率已经到达80％，提高了预测准确率。     

Adobe Photoshop6.0在矫正变形尸体面貌制作辨认照片中的应用

在矫正变形尸体面貌制作辨认照片的工作中,经常会遇到一些尸体头部因受外力或其他原因变形,使用传统的矫正变形尸体面貌辨认照片的制作方法比较麻烦且效果较差。本文介绍了利用Adobe Photoshop6．0矫正变形尸体面貌制作辨认照片的方法,效果较好。     

编码孔径相机获取优化全景图的新方法

提出一种利用编码孔径相机拍摄照片并进行全景图拼接的方法. 首次将深度相机和全景摄影结合起来,利用编码孔径相机获得的场景深度信息,可得到只含感兴趣部分的全景图以及细节清晰的全聚焦全景图. 与传统直接将源照片按照几何分布拼接在一起的全景图拼接方法相比,本文方法能够有效去除场景中近景物体在全景拼接中的错误,避免中距离物体破坏远景场景的完整性,同时获得全景图的模糊部分进行优化. 在这个框架下,运用本文方法对各种全景图拼接进行了大量实验,展示了拼接的过程以及拼接结果,结果表明本文提出的计算框架能够有效达到优化全景图的目的.      

利用空间正交约束的相机自标定和三维重建

提出了一种用2幅未标定的图像进行三维重构的算法.利用空间 3 组垂直方向的正交结构与其在图像平面上消失点的对应关系,线性计算出相机的内参数,再利用3组匹配线段计算相机在2个视角的运动参数,最后根据得到的相机参数采用三角测量法计算空间点的三维坐标值.该算法与利用三正交运动的主动标定法相比,把相机的正交运动约束转换成空间正交结构约束,使用简单,适应性强,可直接利用参数未知的手持数码相机拍摄图像进行三维重建.对真实的建筑场景图像进行三维重建实验,重建后的三维模型在新视点生成的图像与所观察的场景一致,重构的2个平面夹角与实际值的测量误差在1 5%~2 6%之内.     

从低分辨率图像序列重构高分辨率图像

从多视图几何技术出发,利用透视同伦变换技术、切点累积生成和运动估计及几何校正等技术将一组真实场景照片重构出一幅高分辨率的柱面全景图。由此研发的交互式全景漫游生成系统ADPW具有全景图生成、基于超媒体架构的多媒体信息融合、交互式全景漫游、发行(脱离系统运行)等功能,不仅实现了高度真实感的多媒体实时交互漫游,还可以发行相应的虚拟场景浏览器,脱离ADPW开发工具单独运行,可作为用户二次开发工具以便用户进一步开发。     

"华南虎"照片的摄像测量研究

2007年10月,华南虎照片一经公布,即引起各方关注。"挺虎派"和"打虎派"都极力从各个角度证明照片中华南虎的真伪,但采用的大都是定性分析方法。本文采用摄像测量方法,对照片中的华南虎进行了三维测量和重建,并进行了华南虎照与年画虎的相似度分析、虎照的细节变化分析等方面的研究。由于虎照之间的拍摄位置和角度变化不大,老虎部分的分辨率较低并存在模糊,用常规摄像测量方法难以重建三维结果。本文针对虎照实际情况,采用整体解算相机系统参数、局部重建老虎的方法,得到了满足精度要求的结果。结果表明,重建老虎不同部位的测量点均基本位于一个与像面基本平行的平面上。模拟场景实验证实了该重建方法正确可信。同时,根据平面物体的成像模型对虎照与年画虎进行了仿射校正和对比分析,表明照片虎与年画虎主纹理的骨架、轮廓基本重合,相似率为0.9986,满足平面变换条件。对眼部存在的差异也进行了分析。     

用Kinect定位平面上单一圆柱型物体

通过Kinect设备获取物体所在场景的3D点云图像,再用积分图像计算场景中点云的法向量,根据法向量Y方向分量与XOZ平面所成角度的正切阚值滤除放置物体的平面,同时利用坐标输出阏值的设定滤除其它背景点和噪点。随机采取物体点云图中任意法向量不同的两点,根据它们的法向量和坐标,用异面直线公垂线的计算方法得到圆柱体的中心轴。再用点到空间直线的距离公式计算圆柱型物体的半径。最后通过计算物体点云X,Y,Z方向坐标的取值范围,实现对物体的定位。使用采集的场景点云图对算法结构进行测试,结果表明,算法结构可以可靠提取放置物体的平面和平面上的圆柱形物体,可以为机器人抓取提供准确数据信息。     

光栅投影式测量点云数据的曲面重构技术

提出了一种通过光栅投影式测量方法所得结果来获取新的按明暗变化规律分布的三维点群方法．它包括对被测物体进行三维几何模型重构、对被测物体的普通图像进行抖动处理以及将抖动所得图像中的白色像素点向重构的曲面进行投射三个主要步骤．分析了该方法面临的关键问题——线状分布原始三维测量点的曲面重构，提出了一种基于线状分布原始三维测量点的三角片几何模型重构算法，算法简单，可以确保生成性状良好的三角片对曲面进行拟合，并且能够避免出现曲面裂口，从而使曲面连续、光顺．     

一类新的网络游戏场景3D障碍信息表达方案

针对传统网络游戏的2D场景向3D场景演化过程中游戏服务器所面临的障碍信息存储和访问的技术难题,提出伪3D和真3D 2种解决方案。伪3D方案通过对原2D方案的数据结构和寻路算法进行扩展,在2D数据逻辑基础上实现3D游戏场景。真3D方案将原2D场景的数据存储方案在纵向维度上完全扩展,再应用RLE压缩算法,解决纵向扩展带来的数据膨胀问题,同时兼顾访问效率。研究结果表明:伪3D方案适用于非完全自由、有限层可表达的3D场景,完全兼容原2D数据存储格式、寻路算法及功能模块接口,具有开发周期短、实施成本低的优势;真3D方案适用于完全自由、无限层可表达的3D场景,能够满足复杂的3D场景需求,并在空间效率和时间效率方面取得了较好平衡,可实现大型3D网络游戏场景障碍信息高效表达及访问的需要。     

基于三维虚拟vr的历史街景重现技术

传统方法采集点云数据时容易丢失信息,无法保证历史街景重现的完整性。为此,提出一种新的基于三维虚拟vr的历史街景重现技术,对采集的0像素值点进行去噪处理,防止大量空洞产生。通过取交集对由三维采样点构成的集合进行多帧融合处理,求出各三维采样点的深度可信度,根据深度可信度排序对三维采样点进行无重复融合处理,获取历史街景完整三维点云。依据ICP法,通过不停查找对应点集及运算变换关系的过程,找到目标点集与参照点集间的旋转矩阵与平移向量,将感兴趣重建部分从整个场景中分离实现点云配准。将历史街景三维重建模型添加至Google Earth平台,在Google Earth平台实现历史街景重现。实验结果表明,所提方法能够有效实现历史街景重现,重建精度高、完整性强。     

洛阳隋唐遗址植物园主题形象投射与感知对比分析

以网络照片的内容分析为手段,从供给侧的管理方形象投射与需求侧的游览者形象感知两方面来探讨洛阳隋唐遗址植物园主题形象建设.以互联网端的门户网站投放照片和社交媒体上游览者发布照片为采集渠道,运用内容分析法将2类照片样本分为10种属性,并构建"聚合"形象地图分析其内在关联性.借助使用SPSS19.0与ArcGIS软件,从照片的内容要素、时间要素和地理区位要素三方面分析景区管理方投射形象与游览者感知形象的异同.结果表明,在内容要素方面,景区管理方宣传与游览者感知照片各有偏好,但在核心旅游资源认知上较为趋同;在时间要素方面有较高的一致性;在地理区位分布上,管理方形象投射照片布区域相对游览者更加均匀.     

某导弹突防的三维视景仿真与研究

以导弹的位置、姿态等数据为基础，研究导弹能否有效地利用敌方防御雷达的死区，躲避敌防御系统的袭击，并通过Vega-Creator-VC 仿真开发环境，实现导弹从发射、飞行至攻击目标的视景仿真，同时提出了三维对象建模中的关键技术、模型驱动中视点的变化和部件运动、场景处理中特殊效果的实现。本三维仿真系统符合仿真系统三维化的发展趋势，符合虚拟现实的要求，为导弹突防提供了逼真的三维场景。