基于FPGA的全景图像展开算法实现

全景图像柱面展开理论算法占用系统资源较大,不适合在资源有限的嵌入式系统上实现,所以改善算法,设计一种基于嵌入式系统的算法有一定的现实意义,文中以柱面展开算法为理论依据,设计一种能在FPGA上实现的快速柱面展开算法．采用Matlab验证算法的可行性,然后采用硬件描述语言编写硬件模块,模块通过ModelSim仿真后,最终在硬件平台上实现FPGA对全景图像的快速柱面展开算法．     

全景视觉图像柱面理论展开算法实现及其改进

由于理论上全景图像柱面展开算法比较复杂,在系统中占据的时间开销非常巨大,并且在展开过程中需要知道摄像头的焦距,镜头的双曲面方程等内参数,以及与相机位置关系等外参数,而这些参数在某些系统中不是固定不变的,所以理论上全景图像柱面展开方法在真实的系统中是很难应用．在介绍全景图像理论柱面展开算法的基础上,对该算法进行了优化,并对这2种算法进行了比较．实验表明采用该改进算法满足了实现实时处理的要求．     

用圆锥形透镜的光场获取同心环形全息光栅

本文提出一种制作等间距同心环形全息光栅的方法。理论分析表明,单色平行光通过圆锥形透镜后,在一定区域内波场的等强度点分布是一组间距相等的同心圆环。将全息底片置于此波场中曝光,即得到等间距环形全息光栅。实验结果表明,这种方法切实可行,效果令人满意。     

基于边缘检测和最优参数的全景图像插值复原

全景环形透镜(PAL)组成的观测系统能够同时观测到绕光轴360°的物体,适合于管道等的内窥。但是所形成的环形图像不便于人眼观察和测量,为此需要将环形图像无失真地展开为常规平面像。根据PAL成像的特点,以全景图像的最高分辨率为基准,采用一种基于边缘检测和最优参数的插值方法,对孤立边缘和联通域内的部分采用最优参数的三次卷积插值法,非边缘区域采用双线性插值,结果表明,该方法较好地恢复了图像细节,同时插值处理时间相比三次卷积插值缩短了40%。     

一种新型肋环形可展开天线结构设计及展开分析

受肋环形索穹顶结构构型的启发,提出了一种新型肋环形可展开天线结构,旨在探索大口径天线的创新设计方案。首先,设计了一种带有驱动-锁定接头的基本可展开模块,通过依次组装多个基本可展开模块构成伸展臂,以作为径向支撑肋。进一步地,将多榀伸展臂沿环向阵列排布并相应设置预应力环索,构建得到了一种新型的肋环形可展开天线结构。在完全展开状态下,这种天线结构可视为索梁复合体系,借助有限元软件建立结构的仿真模型,进一步对该结构体系进行模态分析,对比发现：相较于现有构型,所提出的肋环形可展开结构具有更好的结构刚度特性,这表明该结构有望被应用于大口径天线设计。在此基础上,探索了这种肋环形结构形式在大口径天线中的应用,提出了一直径为58.2 m的可展开天线设计方案。为验证设计的可行性,利用多体动力学仿真软件Adams构建了该天线的仿真模型,并分别对其单榀伸展臂和整体结构进行了展开运动仿真。结果表明,所设计的结构能够顺利展开到位并实现可靠锁定,进一步验证了所提出的天线设计方案的可行性和有效性。研究表明,所提出的新型肋环形可展开天线结构兼具桁架式折展结构高刚度和肋式折展结构高折展比的优势,可为未来大口径天线的结构选型提供有益的参考。     

非球面透镜成像研究及计算机模拟

从费马原理和折射定律出发,讲座了非球面透镜成像问题,用计算机实际模拟了2种非球面凸透镜的成像光路图,并与球面凸透镜成像结果进行了比较。     

一种全景图像展开的新方法

分析了全景图像展开的各种方法,提出了一种全景图像展开方法——基于光路跟踪的对称复用全景图像展开方法。根据光路跟踪的坐标映射及环状全景图的坐标对称关系,来实现全景图像的展开,通过分析得出,该方法的设计具有准确、快速和占用资源少等特点,可以有效的应用于实时全景视频展开系统。     

非球面透镜成像研究及计算机设计

从费马原理和折射定律出发 ,讨论了非球面透镜成像问题 ,用计算机实际模拟了两种非球面凸透镜的成像光路图 ,并与球面凸透镜成像结果进行了比较。     

透镜成像放大率的研究及应用

讨论了物点、平面物体关于透镜成像的横向放大率和纵向放大率的定义式、计算式、函数曲线及相互关系，并举例说明了它们的应用     

六角形孔径平面微透镜阵列的制作及成像

由于传统的圆形孔径透镜阵列填充系数较小,而在模拟复眼光学系统中需要高填充系数的透镜阵列。为提高填充系数,采用光刻离子交换法制作了六角形孔径的平面微透镜阵列,利用积分形式的光线方程式讨论了平面微透镜的近轴光学特性,研究了微透镜的光线轨迹方程式和一些重要的近轴成像特性,利用ABCD定理得到了六角形孔径平面微透镜像距、焦距的数学表达式。制作的平面微透镜阵列光学性能均匀,成像质量较好,离子交换后的变折射率区域有微小重叠,较大地提高了微透镜阵列的填充系数。     

小F数毫米波双曲透镜/扩展半球透镜成像特性分析

采用射线追迹结合Stratton-Chu矢量衍射分公式的方法分析计算了小F数双曲透镜和“倒置显微镜”的焦面成像特性,比较计算结果和实验数据发现,该方法是有效的。将2种透镜的焦面场功率分布和Airy斑分布进行对比,发现在双曲透镜后加上扩展半球透镜可以极大改善前者的成像性能,同时研究了双曲透镜的像场弯曲现象,分析了频率对像场弯曲的影响,还模拟了实际物体成像效果。     

折反射全景成像系统综述

本文首先简单地介绍了各种类型的全景成像系统,然后对折反射全景成像系统近几年的研究现状及成果进行分析,着重对不同类型的折反射全景成像系统原理进行了分析比较。最后讨论了折反射全景成像技术的应用前景和未来发展。     

旋转二次曲面透镜的成像研究

利用逐次成像法 ,正确导出了同一介质中旋转二次曲面透镜的焦距、光焦度和成像公式     

透镜成像的再认识

物像关系在几何光学中,早已被人们熟知,为了深入研究透镜成像的性质,有必要再从波动的角度对其作进一步的讨论。光是电磁波,故在几何光学中得到的二者之间的关系仅仅是一种近似。而从波动理论着手获得的结论才是物像之间关系的较全面、准确的体现。     

衍射理论用于透镜成像分析

以光的衍射理论为基础，描述了透镜对光波的变换作用，分析了透镜的成像特性，并对结果进行了讨论．结果表明，具有抛物型位相分布的理论透镜能够对点物成点像，而不存在单色像差，其物像关系与几何光学中的结果完全一致．这对于衍射透镜的设计具有重要意义．     

利用矩阵光学研究平凸自聚焦透镜的成像特性

用矩阵光学方法研究平凸自聚焦透镜的成像特性。给出了一般公式,并讨论了几种典型节距的平凸自聚焦透镜的成像问题,其研究结果对平凸ＳＭＬ的使用具有一定意义。     

利用复合型介质透镜的毫米波成像研究

毫米波焦平面成像技术有广泛的应用前景.本文采用一种复合型介质透镜,将其用于主动式毫米波成像系统,测量了透镜材料的折射率,对金属板进行成像,得到了轮廓较为清晰的图像.     

从光路图反映透镜成像规律

分析透镜成像光路图,对成像规律进行归纳总结。     

基于虚拟平面的广角镜头全景拼接

基于多图像级联拼接的全景成像技术常常使用广角镜头采集源图像。针对非线性的柱面模型、球面模型拼接鲁棒性较差,以及传统平面拼接模型占用存储空间过大的问题,提出一种基于虚拟平面的广角镜头拼接算法。通过将最后显示面进行网格化,并通过虚拟平面间、显示面、原图与虚拟平面间映射关系,找到网格点与原图的对应关系;再对显示面非格点区域进行位置索引插值,完成显示面填充。还通过基于虚拟平面的移动直接线性变换进行拼接优化;并使用级联拼接实现全景。实验证明与移动直接线性变换方法相比,细节效果相当且有速度提升,比柱、球面拼接方法拼接更为鲁棒。     

全景技术分析与研究

全景技术是一种基于图像绘制技术生成真实感图形的虚拟现实技术,是全球范围内迅速发展并逐步流行的一种视觉新技术。本文分析了全景技术和传统图像技术的区别,研究了全景制作技术和全景展示方式,通过具体实例研究了全景技术的应用。全景技术在图形化电子商务领域将发挥越来越重要的作用。