基于真实感约束的VR虚拟人物图形生成方法改进研究

在对虚拟现实人物进行视景重构和三维重建中,为了提高虚拟人物图形生成的逼真性,需要结合图形与图像处理方法进行虚拟人物图形的三维跟踪渲染和重构,文章提出一种基于真实感约束的VR虚拟人物图形生成方法,采用图像边缘轮廓检测和纹理跟踪渲染方法进行虚拟人物图像采集和视景生成,并结合小波降噪方法对虚拟人物图形进行降噪滤波处理,提高人物图形成像的逼真度。在重构的像素特征空间中进行信息融合,为了提高VR成像的真实感,文章采用自适应纹理映射技术进行虚拟人物图形的跟踪渲染,将像素值加到三维实体模型上,生成具有真实感的VR虚拟人物图形。仿真结果表明,采用该方法进行VR虚拟人物图形生成的逼真度较好,输出图形的峰值信噪比较高,说明VR成像的质量较好,性能优于传统方法。     

园林景观设计中的三维虚拟成像系统设计

针对原有三维虚拟成像系统清晰度较低的问题,文中设计园林景观设计中的三维虚拟成像系统。通过制定硬件设计框架,根据框架选择图像采集器进行图像采集,通过计算机对图像进行滤波降噪处理,将处理后的图片通过激光折射输出,采用感光器以及透传模块进行虚拟成像;制定软件设计框架,通过卷积神经网络计算对采集到的图像进行降噪处理,并采用像素灰度计算得到原图像特征点,采用C语言对虚拟成像进行设定并输出,由此完成软件设计。结合上述硬件与软件设计,完成园林景观设计中的三维虚拟成像系统设计。构建对比试验,与原有系统对比,所设计系统在清晰度上有显著的提升,原有系统清晰度为82%～85%,此系统图像清晰度为85%～90%。由此可见,文中设计方法更有效。     

基于同态滤波和全变差的激光图像降噪方法

针对激光主动成像图像的特点,提出了一种基于同态滤波和全变差的图像降噪方法.首先对图像进行同态滤波,提高图像的对比度并去除激光图像的散斑噪声,然后采用基于最小化全变差模型去除激光图像的高斯噪声和脉冲噪声.采用信噪比、对比度和亮度失真度作为图像降噪效果的评估,将算法与中值降噪、小波与中值滤波结合降噪等进行对比实验,实验结果...     

基于改进三维块匹配滤波的红外全息降噪算法北大核心CSCD

红外全息技术更适用于长距离的大视场成像,但其散斑噪声与高斯噪声对图像质量的影响也更加显著,限制了红外全息技术的应用与推广。本文通过引入全局傅立叶阈值与自适应维纳滤波的方法对三维块匹配滤波算法进行优化,提高了其对红外全息图像降噪的适应性与细节保留,得到改进的三维块匹配滤波算法,并与多种采用传统滤波方法的结果进行了对比。结果表明,改进后的算法可以在对红外全息图像中的高斯噪声等环境噪声与散斑噪声进行降噪的同时保留更多细节,是一种更加适用于红外全息图像的降噪方法。     

激光主动成像图像降噪方法

针对激光主动成像图像的特点,并考虑到实时性的要求,提出了一种基于中值滤波与提升小波变换级联的图像降噪方法。首先在空域中对图像进行快速中值滤波,然后对含噪图像进行提升小波分解,最后在小波域内对高频子带进行阈值降噪处理。采用信噪比（SNR）、运行时间T和图像灰度曲面图作为图像降噪效果的评估,将该算法与传统小波降噪、传统小波与中值滤波结合降噪等进行对比实验。实验结果表明,该算法能有效滤除激光图像中的噪声,提高图像的信噪比,且运算速度更快,同时满足了工程应用中对降噪效果和实时性的要求。     

航空激光增材制造零部件潜在缺陷检测

传统的航空激光增材制造零部件潜在缺陷检测方法检测准确度低,图像特征查全率低。基于上述问题,提出一种基于图像识别技术的航空激光增材制造零部件潜在缺陷检测方法。采用红外成像技术进行航空激光增材制造零部件成像处理,提取航空激光增材制造零部件红外图像的缺陷区域特征点,对红外图像进行中值滤波降噪处理,利用扫描图像的纹理异常分布特性进行潜在缺陷的自适应定位检测,结合模板匹配和角点检测方法,实现对航空激光增材制造零部件潜在缺陷检测。仿真结果表明,采用该方法方法的图像特征提取查全率比传统方法提高了15%-20%,能够清晰检测到增材零件的潜在缺陷。说明进行航空激光增材制造零部件潜在缺陷检测的准确性较好,对缺陷部位定位的误差较小。     

采用背景提取和自适应滤波的视频降噪算法

针对监控视频图像背景固定的特点,提出一种有效去除高斯噪声和脉冲噪声的降噪算法.首先通过分析噪声设计一种提取视频序列背景图像的算法,然后对运动区域采用自适应像素域滤波算法来进行处理.该算法根据最小可觉差和视频图像特征自适应地选择谐波均值滤波、加权算术平均滤波、α-截尾均值滤波和中值滤波.为评估降噪算法性能,将降噪处理前后的视频序列分别进行MPEG-2编码,并改变目标码率对比视频质量.实验结果显示:降噪处理后的视频能够用更少的(约50%)比特数获得相同的主、客观视频质量;或者用相同的比特数获得更高的视频质量.     

太赫兹图像的降噪和增强

太赫兹波由于其独特的性质而被用于对特定物体的无损检测和成像。提高成像质量成为影响太赫兹成像系统应用的关键。数字图像处理技术是改善图像质量的一条重要途径。基于太赫兹透射成像实验,研究讨论了运用空域滤波、高斯平滑、频域滤波和边缘检测等图像降噪和图像增强技术,有效克服成像系统的实验噪声、激光功率抖动等影响,并对图像降噪和增强方法的选择和处理效果做出了对比分析。结果显示,通过对图像降噪和图像增强技术的综合运用,可以大大提高太赫兹图像的清晰度和可辨识性。     

一种级联的激光主动成像图像融合降噪算法

针对激光主动成像图像混合噪声的特点,提出了一种投票中值滤波和整数提升小波级联的融合降噪算法。首先对激光图像进行噪声像素点检测,区分噪声点与非噪声点;而后采用投票中值滤波对噪声点进行处理,抑制脉冲噪声;然后采用整数提升小波变换对图像进行Bayes自适应阈值去噪,抑制散斑噪声;最后通过逆变换得到去噪图像。通过实验比对结果表明,该方法在具有良好的去噪、边缘保持性能的同时,还具有较为理想的实时性。     

基于背景先验点的Photoshop交互式图像自动降噪处理研究

为了降低Photoshop图像交互过程中产生的噪点，改善图像清晰度，提出一种基于背景先验点的Photoshop交互式图像自动降噪处理方法。计算输入图像的每个超像素显著值，分割非重叠小区域，保证每个区域都具有显著值；通过区域显著值确定Photoshop交互式图像背景先验点，为图像自动降噪提供位置。计算Photoshop交互式图像的分布方差，考虑噪声模型加1修正，获取修正后的图像噪声模型；再寻找图像相似块，计算任意两个小片a、b之间的欧氏距离，将噪声图像中的噪声点宽度实际极值对应的位置设定为背景先验点，避免陷入局部极值点。最后，对像素矩阵进行3D变换处理，获取降噪3D块像素矩阵，按照降噪图像匹配相似块的方法匹配含噪图像的相似块，经过二次降噪后得到最终降噪图像。实验结果表明，所提方法最小峰值信噪比为42 dB，获取的降噪图像无噪点且整体清晰，视觉效果有明显提高。     

三维激光扫描的文物破损区域修复研究

为了提高文物破损区域修复能力,提出基于激光扫描的文物破损区域三维虚拟修复方法.构建文物破损区域三维激光扫描图像采样模型,采用激光扫描方法进行文物破损区域三维虚拟图像特征采集和信息配准,在虚拟计算机视觉下进行文物破损区域三维虚拟图像重构,结合模糊信息增强技术进行文物破损区域三维图像的信息增强处理,构建三维图像特征重构模型...     

面向VR应用的花卉植物物理渲染技术研究与实现

花卉植物高真实感的仿真交互是目前虚拟植物可视化研究的一个重要方向。随着虚拟现实技术的普及,越来越多的应用采用了VR头戴设备的呈现方式。VR系统需要高度真实的沉浸感画面,通用的植物建模和图形引擎渲染功能已不能满足该需求。该文通过分析光照原理并融合基于物理的渲染技术,提出基于双向散射分布函数BSDF的花卉植物高度真实感的物理渲染算法,利用ShaderLab,对几种盆栽花卉植物在光照下进行仿真,并对融合算法做优化处理。针对VR头盔设备HTC Vive的成像效果,对图像进行扭曲变形优化,使画面更符合人眼双目立体视觉成像效果,增强系统沉浸感。最后基于该方法设计并实现了一个头盔式VR花卉植物仿真模拟系统,获得了逼真的场景漫游体验效果。     

基于三维重建的虚拟现实类鸟飞行系统

随着虚拟现实(virtual reality, VR)技术的飞速发展,各种应用层出不穷。然而目前大多应用仅限于定点的静态全景展示及游览,无法利用VR化不可能为可能的优越性。本文提出了一种融合VR技术与三维重建算法的类鸟飞行交互模拟系统。该系统搭建了结构稳定的硬件控制平台用以改变实际姿态,同时通过软件仿真了虚拟环境中鸟类的飞行,结合硬件驱动及软件模拟实现了深层次的飞行模拟。现有的虚拟环境大多通过人工建模、激光扫描仪或无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)航拍构造,其中建模存在费时费力的缺点,激光扫描仪则无法适应大规模重建,而UAV成本高昂且需专业培训。本文引入了基于图像分簇的PMVS (patch based multi-view stereopesis)算法,只需输入特定场景的图片即可利用计算机自动恢复出三维结构,不仅快速而且可对任意场景重构。使用户在足不出户的情况下即可在世界各地体验飞行,为旅游事业及VR产业提供了一种新的可能。     

采用各向异性尺度空间的遥感图像配准

基于多特征点的遥感图像配准方法应用在油田遥感图像上时,很难为其找到足够多的正确对应关系且花费时间也较长.为此,提出了基于各向异性尺度空间的遥感图像配准方法.该算法首先使用自适应的侧窗滤波技术构建各向异性尺度空间,然后采用改进的邻域分块思想进行特征描述,最后使用增强的匹配点过滤增加特征点匹配的数量.实验结果表明,所提方法不仅保证了配准精度在90％以上,而且在速度上比原算法提高了10％以上.     

基于激光成像技术的电气设备故障自动分类研究

传统方法检测电气设备故障时,存在检测准确率低、耗时长的问题。为此提出基于激光成像技术的电气设备故障自动分类方法。对电气设备图像进行对比度拉伸处理,并采用滤波对其进行去噪处理,以提升对设备故障区域的检测能力,即故障区域在激光图像中亮度过大;利用脉冲耦合神经网络,将处理的激光图像过亮区域进行提取,获得电气设备故障区域,可通过激光图像中故障区域的亮度,实现电气设备故障类型的诊断和自动分类。真实验证明,研究方法的故障诊断性能较高,分类结果较为准确,且实现了非人工故障识别和分类,分类运行时间明显缩短。     

基于多尺度多方向Gabor模板的光学/SAR景象匹配

合成孔径雷达(SAR)成像制导通常采用光学基准图和SAR实时图进行特征提取和景象匹配.提出了一种光学/SAR异类影像匹配方法,利用多尺度多方向Gabor模板提取图像的Gabor特征后进行特征匹配,首先对SAR图像进行方向Frost滤波预处理,然后分别计算光学图像和SAR图像的高斯梯度图像,再利用多尺度多方向二维Gabor滤波器模板分别对两幅高斯梯度图像进行特征提取,最后对两组特征矩阵进行归一化互相关匹配.该方法直接利用光学图像和SAR实时图进行景象匹配,实验表明,该异类影像匹配方法较其他传统方法具有较高的鲁棒性和准确性.     

基于视景仿真技术的虚拟激光投影动态交互方法北大核心CSCD

虚拟激光投影在动态交互时,易用性差、鲁棒性低都会导致交互方法的交互性能变差,为提高激光投影交互效果,提出基于视景仿真技术的虚拟激光投影动态交互方法。利用VEW方法采集激光投影视频图像,利用加权平均法对采集到的视频图像背景去噪,并基于红绿蓝三原色建立视频的RGB彩色空间模型,对背景去噪后的图像灰度转换后,进行阈值分割;依据预处理结果确定激光投影中心点位置,通过投影的中心点映射,实现投影动态交互;使用视景仿真技术对交互场景图像的交互效果实施增强,提高激光投影的动态交互性能。实验结果表明,运用该方法开展激光投影动态交互时,交互性高、易用性好、鲁棒性高。     

基于时空域滤波的红外弱小目标背景抑制

在红外成像探测系统中,对红外图像背景进行有效的抑制是准确检测出弱小目标的前提条件.基于目标在空域局部灰度稳定和时域运动连续的约束,提出了一种基于时空域滤波的红外弱小目标背景抑制新方法.首先,利用引导滤波保存图像细节和时域偏微分方程提取图像中突变区域的优势,实现对图像空域与时域中平稳和强起伏不同特征复杂背景进行抑制处理;然后,将时空域背景抑制结果利用相与操作算子处理完成对高度类似弱小目标信号的剔除;最后,为恢复前期抑制结果中丢失的目标信息,利用时空域融合结果作为引导图像进行进一步优化处理,得到最终背景抑制结果.仿真实验采用两组低信杂比运动弱小目标红外图像序列进行方法验证,并将该方法与几种背景抑制方法进行了比较,实验结果表明:该方法无论从主观视觉还是客观评价指标上均优于其他几种方法.     

VR技术在计算机虚拟仿真系统设计中的应用

计算机虚拟仿真系统是当代多个专业教育教学工作中的重点,若能将VR技术应用其中,则可构建起更加真实的虚拟仿真实验环境,以提升教学效果,发挥VR技术的应用价值。文中分析了VR技术在计算机虚拟仿真系统设计中的应用,旨在优化计算机虚拟仿真系统的设计工作,提升相关专业的教学效果,以供参考。