基于动态随机点立体图的立体视觉深度运动特性分析

利用动态随机点立体图,排除心理暗示线索对深度运动的影响,对立体视觉深度运动特性进行了研究.利用主观实验,分析了深度运动物体的运动位置、运动方向和运动速度等运动特性对于立体视觉舒适度(Stereo visual comfort,SVC)的影响, 并提出深度运动情况下的SVC与运动速度的预测模型.实验结果表明,动态随机点立体图中,运动物体的深度运动诱发了透视效果;在交叉视差(屏幕前)和非交叉视差(屏幕后)情况下,立体视觉深度运动导致的SVC不同.对计算得到的SVC的预测值和实测值进行相关性检测,三种深度运动的皮尔森相关系数(Pearson correlation coefficient,PCC)分别为0.956、0.972、0.977,充分表明该预测模型能够准确地预测SVC.     

立体视觉与立体成像

讲述了主要立体视觉因素的形成机理,导出双目视差关系式,给出了相应参数的约略值,分析了主要参数与立体视觉效果的关系。可供立体成像、制作较符合视觉特性的立体电视节目、高效编码立体电视视频数据流和重显立体视频图像参考。     

随机点体视图在立体视觉检测中的应用

着重讨论了计算机生成的随机点体视图在立体视觉检测中的应用，并以微机时分式立体视觉检测为例，讨论各种立体视觉检测图的设计及实现方法。     

基于视觉重要区域的立体图像视觉舒适度客观评价方法

先进的立体视频技术能给观众带来深度感和沉浸感,但也容易使人产生视觉疲劳,造成观看体验质量的下降,因此,如何对立体视频/图像的视觉舒适度进行有效评价是目前的研究难点。该文提出一种基于视觉重要区域的立体图像视觉舒适度客观评价模型,该模型主要包括3个部分：(1)利用图像显著图和视差图像得到立体图像视觉重要区域;(2)提取视觉重要区域的视差幅度特征、视差梯度边缘特征以及空间频率特征,作为反映立体图像视觉舒适度的感知特征信息;(3)通过支持向量回归建立特征信息与立体图像舒适度平均主观评分值的关系,预测得到立体图像视觉舒适度的客观评价值。实验结果表明,与现有的方法相比较,在相同的立体图像测试库上,采用该文提出的客观评价模型可以获得更好的评价性能。     

色度对立体图像视觉舒适度影响的定量研究

随着立体成像技术的迅猛发展,对影响立体图像 观看舒适度的各种因素进行研究,已成为立体产品 迅速普及的关键技术之一。本文结合人眼视觉系统(HVS)特性,定量研究了色度因素 对观看双目立体图像舒适度的 影响。采用改进极限法,通过主观实验定义了立体图像舒适色度匹配图和差异图,并通过例 证验证了其普 适性。实验结果表明,舒适区域约占整个色度区域的48%,左右视图 色度不匹配的门限值会随着色调的不 同有所不同,且双目视图的色度值差异最大门限值的最大最小值分别为129.3°和46.1°,即左右视图色度 值的差异不能过大。根据两图给出的舒适色度范围,能够快速、准确地对测试立体图像进行 舒适与否的判 定,其正确率可达到90%以上,为立体图像舒适度评价及立体显示技 术的改进发展提供了依据。     

色度对立体图像视觉舒适度影响的定量研究

随着立体成像技术的迅猛发展,对影响立体图像观看舒适度的各种因素进行研究,已成为立体产品迅速普及的关键技术之一。本文结合人眼视觉系统(HVS)特性,定量研究了色度因素对观看双目立体图像舒适度的影响。采用改进极限法,通过主观实验定义了立体图像舒适色度匹配图和差异图,并通过例证验证了其普适性。实验结果表明,舒适区域约占整个色度区域的48%,左右视图色度不匹配的门限值会随着色调的不同有所不同,且双目视图的色度值差异最大门限值的最大最小值分别为129.3°和46.1°,即左右视图色度值的差异不能过大。根据两图给出的舒适色度范围,能够快速、准确地对测试立体图像进行舒适与否的判定,其正确率可达到90%以上,为立体图像舒适度评价及立体显示技术的改进发展提供了依据。     

双目立体视觉系统的研究与应用

本文在双目立体视觉系统的测量原理、系统标定、特征点提取、特征点匹配以及三维空间点的重建等方面均进行了详细的研究,真实还原了三维空间的几何信息。随着科技的飞速发展,机器人技术越来越多地走进了人们的生活。其中,双目立体视觉系统由于可以很好的模拟实现人的双眼视觉功能,且具有体积小巧、制造成本低、测量效果好等优点,在空间三维测量领域得到了广泛的应用。     

立体视觉系统的分析与设计

讨论了立体视觉系统的性能以及参数变化的影响。研究表明，观察者能够感到三维效果而又不引起眼睛过度疲劳的空间区域范围以及最小可察觉深度距离等都可由系统几何光学参数控制。由于在深度方向和ｘｙ平面上的放大倍数不同会引起三维图像的畸变。最后通过一个例子说明了调整系统参数来满足三维系统性能要求的基本设计方法。     

使用EEG分析水平视差对3D图像舒适性的影响

水平视差是影响3D 图像舒适性的重要因素之一。采用不同等级水平视差的3D 图像作为刺激信号,通过记录被试者的EEG 反应信号,提取出被试者观看不同等级水平视差3D 图像的ERP 波形;同时记录被试观看这一系列3D 图像舒适性体验的行为数据,并计算其舒适性检测率。通过EEG信号分析可见,无论在交叉或者非交叉水平视差情况下,3D 图像水平视差舒适范围在45'以内;水平视差在45'~75'时,交叉视差3D 图像ERP 波形280 ms 附近的幅值与不舒适的程度相关,非交叉视差3D 图像ERP 波形250 ms 附近的幅值与不舒适程度相关;检测率曲线结果和主观评价结果显示:3D图像水平视差的舒适性范围在45'以内,水平视差在45'~75'时,3D 图像不舒适程度随着视差的增加而增大。结果表明:EEG 分析、检测率曲线和主观评价结论一致,因此,可以使用EEG 分析水平视差对3D 图像舒适性的影响。     

关于立体视觉与真三维立体显示技术

真三维立体显示技术是近年来新兴的三维显示技术,文章从人的视觉生理学角度介绍立体显示的相关原理,阐述真三维立体显示的相关概念。然后将目前的立体显示器进行分类,着重介绍目前现有的真三维立体显示以及其最新的技术发展情况。最后,通过比较这几种最新技术的优劣和应用领域,展望了自主开发真三维显示技术的可能性。     

Research on algorithm of night vision image fusion and coloration

An new color image fusion method is presented based on dual-tree complex wavelet transform (DT-CWT) and Lαβ space for visual and infrared night image fusion. The color transfer technology is conducted to colorize the gray-scale visual image based on Lαβ space and the three component values of L, α and β can be gained. The appropriate dynamic range of gray image in Lα β space is proposed, and the reason of oversaturated colors is analyzed. The DT-CWT is applied in gray image fusion processing because of it's properties: shift invariance, directional selectivity, in order to obtaining exact position and clear image presentation. The different fusion rule is used aiming at high and low frequency components. The weighted average method is employed to low frequency part, and the high frequency parts are of selection greater local energy. The component L of colorized visual image is replaced by the gray-scale fused image. And the color fusion image is obtained by from Lα β to RGB(R: red, G: green, B:blue). The experiment results indicate that the proposed algorithm can achieve three requirements: detectability of the target, clear details and natural colors.     

基于深度感知和主观评价的影响立体图像舒适度的视差范围研究

立体图像的视差很大程度上决定了立体图像的视觉舒适度,本文从定量的 角度对影响立体图 像舒适度的视差范围进行了研究。首先对源立体图像采用像素平移方法得到测试立体图像集 ,通过大量的 主观实验得到测试立体图像的舒适度平均意见得分(MOS,mean o pinion score)值;其次,基于视觉显著性特点,采用自适应权重立体匹配方 法计算各区域的视差值,以测试各区域视差值对整幅立体图像舒适度的影响程度;最后通过 转换公式将舒 适立体图像的视差范围转换为视差角形式,以便将本文方法推广到其他类型的显示设备。实 验结果表明, 在实验所用显示设备中,满足舒适要求的像素平移量为－40～90(左 移40pixels至右移90pixels);当 立体图像中心显 著区域的水平视差在－0.3882°～0.851范围内时, 其舒适度在可接受范围内,而视差范 围为－0.2713°～0.781时舒适度达到最佳;最后将本文方法推广到常用显示设备,并给出了常用显示设 备的舒适视差范围,为立体图像和视频的制作提供了可靠依据。     

基于光栅投射的机器人导航视觉传感器研究

为了实现暗环境下移动机器人导航中障碍物的检测与运动机器人的定位,采用了一种组合式光栅投射立体视觉传感器研究方法,首先通过光栅投射和立体视觉相融合的方法,建立光栅投射立体视觉传感器几何和数学模型,然后利用空间设备位置约束原理和投影平面相交的方法,进行了机器人视场内空间物体的3维坐标计算,建立了可靠真实的障碍物检测和分析方法,并进行了理论分析和实验验证,取得了距离计算精度0.8mm的数据。结果表明,该方法对于图像计算的精度在亚像素级。该方法有利于目前黑暗环境中机器人无法自主导航难题的突破,为黑暗环境中无全球定位系统支持的机器人导航提供了基础探索。     

基于光栅投射与立体视觉融合的障碍物检测技术

为实现智能车辆前方障碍物的快速准确检测,将光栅投射引入到双目立体视觉系统中,建立激光和视觉传感器融合的障碍物检测系统,将两种传感器的优势结合起来并填补单一传感器检测的不足。用双目立体视觉系统捕捉障碍物的轮廓信息,同时利用光栅投射技术对障碍物的局部信息进行调制,利用光栅投射出来的固定相位图像,可以快速实现立体视觉匹配中同名点的识别,能够较好解决立体视觉中图像配准的难题。     

Gamma自回归视频模型的研究

分别介绍了VBR视频业务的发展情况，传统的业务模型DAR(1)，并给出了相关的结论证明。最后，介绍了一种新的业务模型GAR(1)，给出定义，分析特性。利用此模型产生的视频仿真数据相当便捷、准确。     

全景立体球视觉装置的镜头位置校准方法研究

全景立体球视觉装置使用机械结构将多路图像采集系统进行封装定位,能同时完成全景拼接和三维重建的功能。但缺少一种有效的校准方法,来消除由加工制造和封装结构安装所产生的微小误差,这种误差多表现为各镜头光轴不平行、所成角度不准确等,且此误差不易测量。通过分析系统封装结构和相机成像模型,采用一种激光聚焦光斑检测微调的方法,利用采集图像中激光光斑的位置作为依据,对装置中四个鱼眼镜头进行水平及角度的位置校准,这样即可使得各光轴在同一平面,且所成角度精确为90°。全景立体球视觉装置的镜头位置校准是其功能应用的重要技术前提。     

基于Harris-SIFT算法的双目立体视觉定位

针对基于尺度空间对图象保持不变性的SIFT算法在双目立体视觉应用时实时性差、误匹配等问题,提出一种运用Harris-SIFT算法进行双目立体视觉定位方法.通过介绍双目立体视觉的模型原理,利用Harris-SIFT算法从左右摄像机分别获取的图像中检测目标,并获取匹配目标的特征点,对两幅图像中目标物体的坐标标定,通过计算可得到目标物体的深度距离,还原其三维信息.实验证明,运用Harris-SIFT算法使该系统的实时性能和距离精度得到提高.     

基于多特征融合的三维网格质量评价方法

三维网格客观质量方法研究对三维网格处理方法设计有重要指导意义。现有的三维网格质量评价方法大多采用单一特征来表征三维网格的失真程度,难以全面描述人眼对三维网格失真的视觉感知。在提出基于分区的曲率奇异值分解的结构相似性(CSSIM)特征的基础上,进一步提出多特征融合的三维网格质量评价方法。提取的特征通过随机森林的聚合,训练得到三维网格的客观质量评价模型,预测评价分数。经过在两个公开的三维网格数据库(LIRIS/EPFL general-purpose和LIRIS Masking)上的验证,其结果表明相比现有代表性方法,所提出方法的评价结果与人眼主观感知评价结果的一致性更好,表面其符合人眼的视觉感知。     

3D电视节目的防眩晕拍摄技术研究

分析了为防止观众晕眩而在3D显示端采取的技术参数,针对显示端的参数限制,分析了摄像空间与显示空间的关系,对重点的摄像参数进行了推导,给出了为防止观众晕眩而需要采取的必要的拍摄技术步骤.