多重散射的天空光照效果建模与实时绘制

依据大气散射的物理原理,提出了一种考虑多重散射的天空光照效果建模与实时绘制方法.该方法首先以太阳和天空光作为光源建立了多重散射的天空光照效果模型,然后综合多种大气粒子密度,采用合理的分段采样策略,对天空颜色模型的积分进行简化,以减少积分近似计算所带来的误差;通过对简化后的模型进行分析提出了采用二维纹理与三维纹理对光学深度预计算的方法,避免了运行时计算光学深度积分的问题;最后该算法在GPU的片段处理器上执行,实现了天空光照效果模型的实时绘制,可以满足各种实时应用需求.     

包装CAD中真实感贴图的研究

在包装CAD中进行真实感图形的绘制。系统地研究了实体造型,光照明模型,隐藏面处理与位图数据的融合,可以将位图贴在实体模型L,形成真实感图形,达到了包装CAD装演软件的设计要求。     

基于多分辨率阈值的非均匀光照微视觉图像

 为了满足微纳和生物医学领域对微视觉图像目标信息高精度实时提取的需求,提出一种基于多分辨率阈值的非均匀光照微视觉图像实时分割技术．针对传统方法所存在的在非均匀光照微视觉图像分割过程中难以精确估计阈值和实时性差等问题,首先根据微视觉图像的梯度概率密度稀疏分布特性,建立灰度强度分布估计目标函数,并利用迭代加权最小二乘法实现灰度强度分布优化估计,达到非均匀光照补偿的目的;然后,在传统二维Otsu方法的基础上,利用小波变换的多分辨率分析能力有效减少阈值估计过程中的计算量,提高微视觉图像分割的实时性．实验研究表明,该方法能有效协调分割精度和速度之间的矛盾关系,具有不受光照影响的特点,能快速取得精确的图像分割效果．     

人脸识别中光照补偿问题的实验研究

光照问题是人脸识别系统中的一个瓶颈问题.将常用于光照补偿的图像处理方法和基于模型的光照锥方法进行了对比实验,实验结果表明光照锥方法具有更好的补偿效果.同时对在构建光照锥时,如何选择训练图像问题进行了实验研究,结果表明应选择光照方向变化适中的图像,构建的光照锥光照补偿效果可以达到最佳,人脸的平均识别率可以提高1-6个百分点.     

实时水面模拟方法研究

提出了一种基于GPU的水面实时模拟方法。该方法不依赖于噪声图,而实现了实时的水波生成、折射和反射效果的菲涅耳合成以及水面光照模型的计算。利用GPU在片段处理前的光栅化处理,该方法渲染负荷不会因水面大小和精度而增大。且依赖GPU的高速计算能力,方法可以达到实时。     

基于多分辨率阈值的非均匀光照微视觉图像实时分割技术研究

为了满足微纳和生物医学领域对微视觉图像目标信息高精度实时提取的需求,提出一种基于多分辨率阈值的非均匀光照微视觉图像实时分割技术.针对传统方法所存在的在非均匀光照微视觉图像分割过程中难以精确估计阈值和实时性差等问题,首先根据微视觉图像的梯度概率密度稀疏分布特性,建立灰度强度分布估计目标函数,并利用迭代加权最小二乘法实现灰...     

基于光照-反射模型的图像增强算法的FPGA设计

针对视频图像增强处理的应用需求及视频图像场景的多样化特点,给出了一种基于光照-反射模型的低照度图像增强算法及其硬件实现。首先,基于光照-反射模型将亮度图像分解为照度分量、反射分量,并对估计的照度分量进行非线性调节,合成新的亮度图像;然后,引入调整系数对光照估计进行场景补偿以适应不同的场景;最后,在现场可编程逻辑门阵列(FPGA)硬件上进行算法实现。在Altera EP4CE40F23C8 FPGA硬件上实现结果表明,图像增强算法的主、客观处理效果得到明显提升,可满足不同场景的低照度视频图像实时增强处理应用。     

不同光照下的近红外光谱模型传递研究

针对室外光照对近红外光谱检测带来误差的问题,提出基于模型传递来减少检测误差的方法。以圆黄梨为样品,分析样品在室内、室外阴影下的近红外光谱,建立室内光谱的偏最小二乘(PLS)模型。采用直接校正(direct standardization,DS)算法,减小室内外光谱差距,使得室内PLS模型能预测室外光谱。结果表明:在室内建立的模型能预测经DS算法传递后的室外光谱,预测决定系数(r2p)和预测均方根误差(root mean square error of prediction,RMSEP)分别为0.71和0.374,能有效解决室外光照对光谱检测的影响。     

基于GPU的支持多重散射的体光照技术

为了提高体光照——体数据可视分析的重要手段的性能,针对现有的体光照技术存在的光照模型过于简化、只考虑光照的局部特征、收敛速度过慢的问题进行了创新研究,提出了一种基于图形处理单元(GPU)的能够支持多重散射的体光照方法。该方法在进行重要性采样时不仅根据相函数采样重要的方向,同时也考虑各方向上所携带的能量大小,因此能够更快地收敛;为了快速估算出一个方向上所携带的能量,采用了一个新颖的基于哈希桶的体数据代理,利用这个代理能够有效地跳过相似的体素,从而提高光照计算的效率。该方法相比于传统的方法能够取得更显著的加速比,同时能够有效地支持全面光照,产生复杂的光照和阴影效果。     

自适应的彩色图像光照补偿新方法

环境光照变化、光照分布不均匀会影响彩色图像中人脸的正确检测。在融合了不同的基于空域的解决方案的基础上,提出了一种自适应的彩色图像光照补偿新方法。分别对光照过亮、过暗以及中间灰度区域进行自适应的处理。对亮度值最小、最大的5%的像素,如果这些像素的数目足够多(本文大于100),在变换后分别压缩为0和255;用对数函数做非线性变换函数来修正中间灰度区域。在人脸PIE数据库上对光照不均的彩色图像进行了实验,验证了该方法能对人脸检测中的光照进行有效的补偿。     

基于立体几何的模块化灯具设计研究

目的研究立体几何的形态构成方法,提出灯具的模块化设计新方法。方法从4类经典立体几何形态入手,重点从模块化设计角度分析它们作为基本形对灯具造型的启发应用。结论分析现代灯具模块化生产的必要性,以此达到灯具产品更新换代快、崇尚节能环保的理念发展要求,提出灯具模块化设计新方法和应用。     

一种优化LED照明的三维SMS设计方法

二维SMS(多表面同时设计法)设计能实现旋转对称的照明目标,但不能实现像矩形光斑配光要求的非旋转对称的照明目标,为此介绍了一种优化LED照明的自由曲面透镜三维SMS设计方法。通过研究三维SMS方法的设计过程,详细分析了三维初始曲线的选取对于设计效果的影响:可以通过初始曲线的选取来使整个系统具有不同的性质,实现不同的设计要求。通过一个实例设计对三维SMS方法进行说明,并且通过改变种子肋的选取来得到所需要的矩形照明光斑。结果表明:三维SMS设计方法在实际LED照明设计中光线的控制能力强,透镜结构紧凑、效率高,可实现特殊要求的非旋转对称照明目标。     

基于视觉特征的智能产品光效交互设计研究

目的面向智能产品状态信息的视觉性表达,探讨提取、匹配与重组智能产品光效视觉特征的设计方法。方法以空气净化器的光效设计为例,根据产品符号学和认知心理学理论,基于视觉特征,运用限定式KJ法建立智能产品光效特征的要素清单,运用问卷与量表建立光效闪烁样式、闪烁频率与灯光亮度3个特征与智能产品状态信息相匹配的设计模型,最后通过匹配实验证明本方法在智能产品光效设计中的有效性。结果设计出针对空气净化器运行活跃、夜间睡眠、通知换芯和程序故障4种状态的光效。结论通过将智能产品光效视觉特征进行提取、匹配与重组,增强光效对智能产品状态信息的准确性表达。与此同时,将光效作为用户与产品沟通的媒介,以提升用户对智能产品状态的认知,并引导用户对智能产品作出相应的操作反馈。     

LED道路照明的关键技术研究

从LED道路照明的技术研究出发,深入探讨新型LED固体光源封装技术、驱动电源设计、散热技术、配光设计、能效设计等关键技术。从而得出新型LED固体光源安全可靠性、耗电量少、发光效率高、适用性强、稳定性好、响应时间短、颜色可变化、有利于环保等优点,正在广泛应用照明领域。为国家半导体照明工程提供科学的决策支持。     

地铁内饰中的灯光设计研究

目的对地铁内饰的照明现状与乘客情感化诉求进行研究。方法以灯光照明设计的基本属性和人对不同属性做出的心理反馈为基础,结合乘客的心理需求进行对应分析研究。结论通过对实际项目中的设计思维分析,可以得出现代地铁内饰灯光设计受到乘客的情感化需求影响,从而归纳出地铁内饰中的灯光设计与情感化制衡关系。灯光氛围设计只有将地铁空间内部各个要素统筹起来才营造出符合中国国情和中国人情感化需求的地铁内饰环境。     

阿基米德立体在模块化灯具设计中的应用研究

目的研究阿基米德立体的形态构成方法,探求一种快捷、量化、可行的模块化灯具设计新方法。方法研究基于模块化设计的原理,提出了一种模块化灯具的评价方法,并根据阿基米德立体的基本构成原理,将模块化灯具的造型元素划分为面类造型因子、线类造型因子以及线面结合类造型因子三大类。结论提出了一种模块化灯具的评价方法,归纳了模块化灯具造型因子,提出了模块化灯具设计的具体手法和应用方式。     

广东省LED照明产业标准化路线图研制

LED照明产品的广泛应用和技术的迅猛发展,给LED照明产业标准化工作提出了更高的要求。标准体系推进方案的缺失已成为制约广东省LED照明产业快速发展的瓶颈。本文从广东省LED照明产业发展实际需要出发,沿着《广东省LED照明产业发展技术路线图》研究路径,运用标准化路线图理论与方法,充分考虑标准化对象、标准化研究、标准化示范与试点、标准实施监督四方面问题,按时间和阶段进行规划,制定了广东省LED照明产业标准化路线图(包括总体路线图和产品路线图),符合LED照明产业发展需要,对于理清技术、产品、市场、应用与标准之间的关系,有序、有效地实施战略性新兴产业技术标准规划具有重要指导作用和意义。     

基于情感化设计的家居灯饰产品设计研究

目的从情感化设计的角度出发,以家居灯饰产品为研究对象,基于用户情感化需求诠释家居灯饰产品的交互新方式,唤醒用户对家居灯饰产品的新认识。方法以加强用户与产品之间的情感交流为切入点,对情感化设计中的本能层、行为层和反思层进行研究,通过用户体验数据挖掘出家居灯饰情感化需求,根据用户需求从造型、功能和使用方式3个维度进行用户需求模型构建,最终建立家居灯饰产品的用户需求模型,并以模型构建结果指导具体的家居灯饰产品设计应用实例。结论通过对情感化设计的理论研究为家居灯饰产品的设计提供新思路,并将研究成果应用于家居灯饰产品的设计研究中,可以为其他同类产品的创新设计提供参考。     

交互式语音地球仪照明结构研究

简述了交互式语音地球仪结构原理;研究了地球仪上首都的无歧义显示、发光二极管的布置以及首 都显示分辨率;制成了交互式语音地球仪。     

基于频谱分析的光源闪烁评价方法

针对照明光源普遍存在的闪烁现象,提出了一种基于频谱分析的闪烁评价方法.把时变光信号进行傅里叶变换得到其频域内的功率谱,并通过与人眼视觉对比敏感度相匹配的带通滤波器进行滤波,最后经傅里叶逆变换得到调制后的瞬态光信号波形,据此定义闪烁度来定量表征闪烁程度的大小.对几种典型的光源进行检测并计算其闪烁度,结果与已有实验结论相吻合.该方法结合视觉敏感特性对现有评价方法进行了改进,实现了对光源闪烁的客观度量,给照明优化设计和照明行业标准建立提供了有效借鉴.