基于点线特征的视觉同时定位与地图构建综述

同时定位与地图构建(simultaneous localization and mapping, SLAM)作为计算机视觉中的热门方向,在无人驾驶、移动机器人等领域中发挥着重要的作用。由于线特征在低纹理环境下的优势,越来越多的研究人员利用点线特征融合的方法提高SLAM系统的精度和鲁棒性。文中首先简要阐述了传统的点特征SLAM系统在低纹理环境下的局限性,并对现有的视觉SLAM综述文献进行了总结;随后,对经典的点线SLAM方案进行了介绍,并总结了点线特征融合在前端、后端、闭环检测中的研究进展;最后,对点线SLAM未来的发展方向进行了展望。     

网格重建算法

快速傅立叶变换（ＦＦＴ）要求数据上位于直角坐标晶格点上,实际情况中有些方法数据点分布不参能满足ＦＦＴ的要求。不精确的插针引入数据缺陷,限制了快速傅产叶变换的适用范围,该文采用网格算法,选取适当的卷积函数,并对非均匀采样的数据进行归一化处理,最后用ＦＦＴ重建图像。     

应用人工假体重建骨肿瘤切除后的关节功能

自１９８９年以来对１２例骨肿瘤进行肿瘤骨切除,应用人工假体修复及关节功能重建,获得较满意的肢体保留及功能。免除了传统截肢给病人造成的精神创伤和生活的不便。本方法具有人工假体供应及时、疗程短、修复范围广等优点。在肿瘤切除后骨缺损较大时应用人工假体修复较为理想。     

基于ERT的金属矿山充填管道堵塞可视化检测方法

为了预防在充填开采过程中可能产生的一系列灾害,探索金属矿山充填管道堵塞的可视化检测方法.首先,通过实验分析全尾砂胶结充填料浆在结块过程中电导率随时间的变化规律;然后,根据实验结果,采用有限元方法建立16电极ERT传感器模型,对竖直管道内壁5种位置和堵塞程度不同的结块,采用NOSER算法进行图像重建.最后,根据仿真模型,...     

基于混合差分法的运动目标检测

为了提高背景重建速度和目标检测精度,提出了基于混合差分的运动目标检测方法.采用一种基于统计模型的区域像素级背景重建方法.结合帧差分法对于环境的适应性和背景差分法目标检测的准确性.首先用帧差分法得到目标最大的可能区域,在该区域进行像素级背景重建.然后用背景差分精确提取目标区域.既克服了单纯帧差分对于目标运动速度的限制,又缩小了背景差分的区域,使运动目标检测的时间复杂度迅速降低.通过实验,验证了该方法在检测精度和速度上的优势,可以应用于视频监控和目标跟踪领域.     

基于样条函数的原木CT图像序列数据重建

CT图像中灰度大小与木材密度成正比。径切面上的木材密度变化不大,但缺陷出现时会有大幅变化。笔者依据以上的木材特性,以欧洲白腊为例利用三次自然样条函数对原木CT扫描三维数据重构,比较了有间隔和没有间隔的函数插值的数据。结果表明:进行原木CT图像采样时,适当的间隔可以提高CT的扫描效率和图像的处理速度,且能降低成本。     

基于Retinex的亮度-梯度协同引导色调映射算法

针对梯度域色调映射方法在图像主观显示性能方面存在的不足,利用人类视觉系统的感知能力和梯度域方法,提出一种基于Retinex理论的亮度-梯度协同引导色调映射算法.首先,提出作用域感知的自适应归一化方法,针对不同作用域算法构造归一化映射;然后,引入Retinex亮度引导项对背景亮度进行估计,并基于梯度引导项对图像进行动态范围压缩;最后,将亮度、梯度引导项联合进行统一建模,用指数平均局部方差权重抑制光晕.实验结果表明,该算法在动态范围压缩的同时抑制了过饱和与伪影现象,具有良好的视觉效果和鲁棒性.     

一种增强的3D人脸替换方法

针对3D人脸重建方法在贴图时忽视对纹理处理的设计,仅进行仿射变换和插值,其中仿射变换会导致其生成图像的高频分量遭到损坏,尤其是给出嘴部姿态不同的源、目标人像时,会造成人像的嘴部纹理缺失,而插值方法会造成灰度不连续现象;提出一种增强的3D人脸替换方法,称为基于生成-重建的人脸替换(generative reconstructed face swap, GRFS)。GRFS将对抗生成网络应用于对3D人脸替换结果的纹理修复,包括两个子网络：嘴部修复网络(mouth restoration network, MRN)以及局部修复生成网络(generative local restoration network, GLRN)。MRN用于修复人像的嘴部细节,GLRN用于修复3D人脸重建过程中损坏的高频分量,并使得异常的不连续灰度变得光滑。实验结果表明,GRFS可以在给定单对源、目标人像的情况下生成逼真的人脸替换结果,且在不同实验环境下的表现好于主流人脸替换算法。     

个性化下颌钛支架植入体的设计与生物力学评价

基于CT断层扫描图像数据,利用CAD、有限元分析技术重建正常下颌骨的三维几何、有限元模型.对模型进行分割,模拟下颌骨右侧体部缺损,参照天然下颌骨几何形态设计下颌钛支架植入体,并对其重建下颌骨的生物力学效果进行三维有限元分析.结果表明,钛支架植入体在咀嚼力作用下,义齿基桩颈部及预留种植孔周围应力较大,其他部位应力值较低且分布均匀;颈部的应力值随孔道直径的增加而明显降低,基桩高度与预留孔道深度的比例变化对应力大小及分布特性基本没有影响;钛支架植入体重建下颌骨在咀嚼力作用下,支架的应力比自然骨应力大1个数量级,呈现明显的应力遮挡效应;根据钛支架植入体上的应力分布状态对其进行镂孔设计,应力分析结果显示其强度依然满足功能要求.由以上分析结果可知,义齿预留孔道的深度在保证螺纹强度的前提下,可尽量减小,以减小钛支架的体积;钛支架植入体的镂孔设计在满足功能强度前提下,可以降低其整体尺寸,同时提高其结构生物相容性和临床实用性.     

非接触式三维重建技术综述

三维重建是获得物体三维信息的技术,是计算机视觉和计算机图形学领域的研究热点,广泛应用在机器人视觉导航、工业制造、医学等领域,具有较高的研究价值。目前,三维重建技术的方法众多,三维重建的外界环境、使用设备和物体的几何形状等因素都会对三维重建效果的准确性、稳定性产生一定的影响。通过分析原理,对主动式三维重建的飞行时间法、光栅重建、结构光重建和被动式三维重建的单目、双目、多目重建等非接触式三维重建技术进行了分析。