面向体三维显示器的图形算法设计

针对一种基于旋转双螺旋屏幕逐层扫描技术的体三维显示系统,设计并实现了一套支持真实空间三维显示的图形算法体系.算法核心主要包括立体图元的体素化,切片图像渲染和投影同步控制等3个环节.图形系统通过离散三维网格模型获取体三维显示需要的体数据,并根据螺旋屏幕的几何特征将物体的体数据集渲染成切片图像序列发送至高速投影单元,在保持投影与屏幕旋转同步的情况下,快速变换的投影图像基于视觉暂留融合成具有真实物理深度的三维影像.算法在体三维显示器样机上进行了验证,显示的三维影像占据真实物理空间,具备全方向观察角度,围绕显示器可直接观察到立体图像各个不同侧面,如同观察真实物体一样.     

基于小波帧变换的多聚焦图像融合算法

提出了一种基于小波帧变换的多聚焦图像融合算法,本算法首先对图像进行小波帧变换,然后利用多聚焦图像的特点,采用区小波能量取大原则对高频系数进行融合,采用区域空间频率取大原则对低频系数进行融合,并进行一致性检验,最后通过重构得到融合图像.实验表明,该算法相比于传统小波变换法,具有更好的融合效果.     

一种基于神经网络的图像去雾算法

针对传统暗通道去雾算法在处理大面积天空区域部分时易出现光晕的缺点,提出了一种传统算法与神经网络相结合的去雾网络。首先经由暗通道去雾算法和Retinex算法分别获得两幅待融合图像,然后基于编码解码的神经网络构建一个图像融合去雾网络系统。训练阶段在编码网络中加入密集块结构,增强了模型的稳健性,便于从更高维度提取特征信息;测试阶段利用gamma校验因子预处理待融合的图像,减少了图像处理过程中的光晕现象问题。合成有雾图像处理的实验结果表明,该算法合理地将传统算法和神经网络去雾算法融合起来,构建一个新型去雾模型,提高了去雾精度,无论是在室内、室外合成数据集中去雾效果均有提升;较现有经典算法峰值信噪比至少提高18.7%,而且对自然雾天图像的处理效果明显;在图像物理细节信息处理方面对比已有算法有了一定的提高,为研究图像去雾提供了新思路。     

光流场测试图像序列和真实数据生成方法

本文提出了一种利用光线跟踪算法生成光流场测试图像序列和真实数据的新方法，用该方法得到的图像序列和真实数据可用于光流场算法的定量比较和定性分析，对光流场计算有重要意义。     

基于全局Maxflow邻域生长算法的SAR图像目标分割

提出一种改进的GrabCut算法,利用迭代图割(GrabCut)算法对彩色图像进行分割的特点,在不需要交互式操作的情况下,将SAR图像转化为24 bit BMP的位图进行处理,再结合邻域生长算法实现对SAR图像目标的自动分割.通过对MSTAR和NASA喷气推进实验室的SAR图像进行目标分割实验,结果表明,该算法分割精度高于目前通用的其他算法.     

图像配准算法及其在航空发动机温度场检测中的应用研究

图像配准技术是图像融合的关键技术。对常用的图像配准算法进行了研究，并给出了实验结果，通过实验分析找出较优的图像配准算法，并将该算法用于航空发动机温度场检测中，取得了较好的图像配准效果。     

基于卡尔曼滤波与相位相关算法的机场周边远场图像全景拼接优化

目前针对机场周边远场环境,依靠单个摄像机的分散监控已经无法满足现行机场对于周边环境掌控的要求。因此提出了在远场环境下,使用单目摄像机匀速旋转360度得到的一系列周边图像去生成一张全景拼接图。然后运用卡尔曼滤波和相位相关算法对摄像机进行运动优化,最终实验得到了一个稳定实时的全景拼接图像。所以,此方法对于机场周边远场环境的监控能够做到实用可靠。     

一种基于合成孔径聚焦图像的目标测距方法

基于合成孔径聚焦图像提出一种新的目标测距方法。该方法利用小孔成像模型摄像机获取与目标视线垂直的等间隔线阵机位图像序列,并将线阵与目标视线交点处机位的图像作为基准图像。根据图像序列获取各距离段所对应的像差校正叠加图像,计算基准图像中每个像素的邻域与每一幅像差校正叠加图像中相应区域的相似度,并选取相似度随像差校正叠加图像变化的范围大于一预设阈值的像素作为可测距像素,相似度最大的像差校正叠加图像所对应的距离段即为该可测距像素对应目标点所处的距离段。对合成孔径原理进行了仿真分析,并根据摄像机线阵实测数据和航拍序列实测数进行了测距实验。实验表明该测距方法鲁棒性好,算法简单,并且无干扰。     

基于小波变换与局部离散度的多聚焦图像融合算法

提出了一种基于小波变换与局部离散度的多聚焦图像融合算法。首先对不同聚焦图像进行小波变换,然后采用局部离散度准则对各个方向上的高频系数进行融合,采用重要度准则对低频系数进行融合,最后对融合后的小波系数进行重构,得到了很好的融合图像。实验结果表明,融合效果优于取绝对值大的小波系数和区域方差准则的融合算法。     

高帧频数字相机在高速流动显示中的应用

根据高速流动显示实验研究对高帧频图像采集设备的需要,基于分幅式光路设计原理,结合快响应像增强器和低照度CCD相机,研制了一套兆赫兹采样的高帧频数字相机.利用高帧频数字相机,开展了高速流动显示实验研究:基于高帧频数字相机,结合纹影技术,在激波管上针对方块、凹槽模型,开展了高速流动显示实验,获取了运动激波与模型边界相互作用的序列图像,观察到湍流涡随时间演化发展的过程.结合一台输出功率为8W的连续激光光源和高帧频数字相机,建立了一套高速片光散射流动显示系统,获取了喷流的米氏散射序列图像.实验证明,基于高帧频数字相机的纹影及片光散射技术具备开展高速流动显示实验研究的能力.     

提高图像轮廓清晰度的快速插值放大方法

分析了当前主要的高清晰度图像插值放大方法,为实现快速放大而选择了基于图像轮廓插值改善清晰度的技术路线,并在已有算法的基础上开展了进一步的研究.提出了新的图像轮廓线光顺数值算法,对轮廓线划分的两类子区域提出了精度更高的插值算法.最后,以典型平面图形的图像和由3DMax生成的三维渲染图像为例对本文方法进行检验,与双线性插值结果的对比说明,该方法可以明显改善插值放大效果.     

基于色彩恒常性的彩色图像增强改进算法

将色彩恒常性算法应用于彩色图像增强中,在分析McCann Retinex算法的基础上．针对迭代参教的选取问题作出了改进。改进的算法基于一种迭代截止条件,对参数进行自适应选取,避免了人工设定,并同时减少了整个算法的运算量。实验结果表明,改进后的算法对彩色图像的颜色、亮度、对比度处理的结果符合人眼视觉系统的感知特性,应用于彩色人脸检测的预处理后,人脸正确检测率提高了1．5%。     

三维图像数据压缩算法与实现研究

三维图像的大数据量对三维可视化的快速交互造成极大的困难，而三维可视化技术已成为生物医学影像、虚拟现实等应用领域研究的重要工具。为了实现三维图像的快速交互，本文提出了一个表面数据压缩算法，并用COM／ATL软件设计技术进行了实现。该算法可以大量减少描述复杂对象的三角形个数，而对象的可视细节并不损失，最终的功能组件可以直接集成到需要图像数据压缩的应用开发中。乳房图像和小兔子图像数据压缩应用例证了所提算法的合理性。     

确定透视图象的未知摄影参数

给出了几个新的透视逆变换关系式，利用这些解析变换公式，提出了一种计算透视图象的未知摄影参数的优化方法，并介绍了三维重建过程和有关例子     

从二维图像直线光流场求解三维刚体旋转运动参数

本文将图像直线的三个参数对时间的导数定义成直线光流场,找出了在透视投影模型下运动刚体上的空间直线与其投影的图像直线之间的关系,提出了一种利用单目图像序列中两幅连续图像的三对直线光流场,通过解线性方程组得到刚体旋转运动的算法,同时还可以得到摄像机的一个内参数焦距。由于是解线性方程组,无需迭代和给出迭代初值且所需要的直线数目少,所以该算法简单,运算速度较快,容易实现。     

基于红外图像重建飞机三维形体结构技术的研究

研究了基于红外图像重建飞机三维形体结构的技术,并在理论研究基础上开发了三维重建系统。该系统包括红外图像的处理技术、三维信息提取的体相交技术、三维形体的表示方法和基于八叉树结构的飞机三维形体重建的实现。旋转是表示实体三维结构信息的一种有效方法,本文最后给出了重建三维飞机的旋转系列图像。     

三维PIV透视成像粒子定位的可确定性

三维粒子成像测速 (PIV)的透视成像分析方法中 ,在运用体积光照明并从多个不同光轴方向用多台照相机或摄像机同时获得PIV图像后 ,根据多幅不同光轴的PIV图像的透视性质 ,运用物点三维定位的透视成像定位原理和方法 ,可通过找出各透视面上像点所对应的透视射线的交点来确定相应粒子的三维位置。问题在于 ,尽管粒子所在位置上必然存在各像点相应的透视射线的交点 ,但反过来 ,相应的透视射线的交点上却未必存在着真实的粒子。换言之 ,示踪粒子与其像点相应的透视射线相交的交点间一般并不存在一一对应的关系。本文讨论了在给定透视中心和透视平面位置的条件下 ,由多幅不同光轴的PIV图像上的粒子的透视像点来确定粒子物点是否存在意义上的可确定性 ,并讨论了PIV图像上粒子像斑密度、尺度及其中心测量精度对粒子物点可确定概率的影响。     

基于小波包变换与D-S证据理论的多聚焦图像融合

介绍采用小波包变换实现多聚焦图像融合的原理及一般结构,提出一种基于D—S证据理论的融合规则,并给出实例仿真实验。实验结果表明,该方法具有良好的效果。