检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机工程 2012年第19期38卷 191-194页

作者：罗磊范彩霞西安理工大学后勤管理处西安710048 西安理工大学印刷包装工程学院西安710048

无重叠多摄像机监控系统在使用局部形状特征进行目标识别时,会忽略颜色信息,且对光学变换具有不稳定性。为此,提出一种基于区域彩色尺度不变特征变换的目标识别算法。通过修正的双色反射模型,提取对光照特性和物体几何特性具有不变性的... 详细信息

无重叠多摄像机监控系统在使用局部形状特征进行目标识别时,会忽略颜色信息,且对光学变换具有不稳定性。为此,提出一种基于区域彩色尺度不变特征变换的目标识别算法。通过修正的双色反射模型,提取对光照特性和物体几何特性具有不变性的颜色特征,得到尺度不变特征变换描述子,利用颜色特征和形状特征建立目标模型。实验结果表明,该算法对刚体和非刚体目标的识别都能取得较好的效果。

关键词：多摄像机目标区域检测目标识别反射模型颜色不变量

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归一化互相关系数在图像序列目标检测中的应用

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计算机工程与科学 2005年第3期27卷 38-40页

作者：高广珠李忠武余理富何智勇国防科技大学电子科学与工程学院湖南长沙410073

提出一种基于归一化互相关系数的图像序列运动目标检测方法。该方法以基于模板的归一化互相关系数作为度量函数,可以有效地检测出运动阴影和运动目标,而且不需要对背景进行实时维护。实验表明,该方法对光照变化具有一定的鲁棒性。

关键词：图像序列目标检测归一化互相关系数反射模型图像处理

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复杂光照条件下纹理分类算法的研究

复杂光照条件下纹理分类算法的研究

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作者：胡德恒重庆大学

学位级别：硕士

纹理是自然界中物体表面呈现出的主要特征，是人类视觉信息的重要组成部分，对纹理的视觉感知是人类认识世界的重要方式。在研究领域，纹理作为一种图像模式的描述，是计算机视觉和模式识别研究的重要内容。随着计算机视觉技术的发展，... 详细信息

纹理是自然界中物体表面呈现出的主要特征，是人类视觉信息的重要组成部分，对纹理的视觉感知是人类认识世界的重要方式。在研究领域，纹理作为一种图像模式的描述，是计算机视觉和模式识别研究的重要内容。随着计算机视觉技术的发展，基于纹理特征的分类与识别系统在工业制造、医疗诊断、天气预报、地质勘探等领域得到广泛的应用。实际的应用环境中，光照条件往往是人为不可控制的。光照变化不仅改变了图像的灰度空间分布，而且促使图像的纹理结构也发生变化，进而对纹理分类系统性能产生影响。因此，克服光照影响，提高分类系统光照鲁棒性一直是计算机视觉和模式识别领域的关键任务之一。本文在多分辨率分析理论和光照对图像影响分析的基础上，主要研究图像光照不变性特征的提取，以提高纹理分类系统的光照鲁棒性。主要创新点如下： ①.根据反射模型，从理想条件和光照条件下图像模型出发，研究了光照对图像灰度空间分布和纹理结构的影响，并在多尺度空间对两种影响进行建模，提出了本文的光照不变特征提取模型。在模型中，光照对图像的灰度空间分布和纹理结构的影响在多尺度空间中分别被视为其对近似分量和高频细节分量的影响。根据两种影响程度的不同，分别采用不同的方法消除两种影响。 ②．基于“去噪”思想和本文光照不变特征提取模型，提出了基于小波变换域和BayesShrink去噪的光照不变特征提取方法。本文方法中，理想图像信号被视为“噪声”，首先将图像转换到对数域，再对图像进行小波分解。在多尺度空间，近似分量为图像的低频信息，聚集图像大部分的能量，代表图像灰度空间分布；高频分量反映图像的纹理细节，聚集了图像的绝大部分高频特征，代表图像纹理细节结构。因此，光照对图像空间分布的影响被近似视为其对低频分量的影响，对这部分采用低通滤波进行处理；对图像纹理结构的影响被理解为其对高频分量的影响，采用BayesShrink方法进行“去噪”。然后通过小波逆变换得到整幅图像的光照分布图像。最后根据反射模型，将对数域观测图像与光照分布图像相减得到图像光照不变特征。实验中使用主成分分析对光照不变特征降维，采用K-最近特征线分类器进行分类。在光照条件复杂的OutexTC00014纹理数据库的仿真结果表明：本文算法分类正确率高于传统基于小波变换的光照不变特征提取、LBP方法；提高了5.56%22.1%。

关键词：去噪模型光照不变特征纹理分类光照变化反射模型

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计算机视觉中若干问题的研究

计算机视觉中若干问题的研究

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作者：谭平上海交通大学

学位级别：硕士

该文主要围绕两方面的工作展开.第一部分的工作主要集中在物体表面反射特性建模上.在计算机图形学中,如何真实、方便地渲染场景一直都是一个重要的研究课题.以往的基于模型的渲染具有较高的灵活性,但渲染得到的场景真实感不够强,而基于... 详细信息

该文主要围绕两方面的工作展开.第一部分的工作主要集中在物体表面反射特性建模上.在计算机图形学中,如何真实、方便地渲染场景一直都是一个重要的研究课题.以往的基于模型的渲染具有较高的灵活性,但渲染得到的场景真实感不够强,而基于图像的渲染虽然具有较强的真实感,却不能方便地更改光照条件.该文根据采集的图像,在若干特征点上拟合出具有较高真实感的光照模型,并提出了相对光照模型的概念,将拟合出的模型从特征点扩展到整个物体表面,从而能够在保持基于模型的渲染的灵活性的同时获得较高的真实感.第二部分的工作主要集中在如何去除单张图像中的高光.如何去除图像中的高光,一直都是计算机视觉中一个重要的研究课题.该文第一次将一种新兴的图像处理算法-图像补色(Image Inpainting)引入到去除高光的工作中来,并且根据高光的特点专门设计了一个针对去除高光的补色算法.从而能够获得比以往的去除高光算法或是直接应用一般的补色算法都要好的结果.

关键词：真实感渲染反射模型图像补色计算机视觉图像处理

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实时微观结构表示和渲染方法研究

实时微观结构表示和渲染方法研究

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作者：谭皓文山东大学

学位级别：硕士

高光闪烁现象广泛存在于现实世界中,通过准确还原这种视觉效果可以极大增强渲染的真实感。高光闪烁的效果是由材质表面微观结构产生的,当光线与微观结构交互时,能量在空间域上呈现高度复杂的不规则分布。部分微观结构在锐利光源的特定... 详细信息

高光闪烁现象广泛存在于现实世界中,通过准确还原这种视觉效果可以极大增强渲染的真实感。高光闪烁的效果是由材质表面微观结构产生的,当光线与微观结构交互时,能量在空间域上呈现高度复杂的不规则分布。部分微观结构在锐利光源的特定方位角下表现出闪烁等视觉效果,而不同类型的微观结构则会表现出截然不同的高频细节特征。在传统的计算机图形学中,通常使用平滑的统计分布来模拟微观结构的整体特征,这导致了渲染结果中高频细节特征的丢失,仅显示出过于完美且平滑的高光。近年来,在离线渲染领域广泛应用了一种基于法线贴图的微观结构渲染方法,它能够准确地产生闪烁、划痕等外观效果。然而,使用超高精度法线贴图来定义微观结构的法线会带来大量的内存开销和计算负担,从而难以直接应用于实时渲染场景。此外,目前的实时渲染方法仅针对单一类型的微观结构进行建模。因此,微观结构在实时场景中的普适表示和渲染成为一个亟待解决的重要课题。本文提出了两种算法用于补全实时微观结构渲染方法的空白。本文首先提出了一种基于MIP-map的实时渲染算法,该算法能在生成任意尺度的微观结构的同时极大减少内存开销,并适用于大部分微观结构类型。该算法首先使用小尺度的法线贴图作为样本,隐式地生成大尺度高精度贴图以表达微观结构,并以MIP-map作为层次结构组织四维位置-法线高斯波瓣。该算法进一步提出了一种利用GPU高并行的特性,高效查询高斯波瓣并快速拟合近似法线分布函数的算法,以光照调和的方式在实时光线追踪管线中结合空间滤波实现全局光照,在时空域保持稳定高频特征的同时大幅降低计算、存储开销。算法首次实现了微观结构的多尺度一致性实时渲染。随后,本文提出了一种基于Primitive的微观结构表示和渲染方法,该算法创新性地假设材质宏观表面是由大量基元微观结构共同构成的统一整体。真实世界中的大量自相似的材质可以通过独立的几何基元进行描述。通过基元可以实现对于各类微观结构的表达。该算法通过基元的空间变换操作以及空间分布增加基元的多样性,而只需要维护少量信息从而极大降低了内存开销,并提出了计算法线分布函数的解析公式,以较少的存储和计算开销还原材质的细节特征。不同于处理全局微观结构,算法只需要针对基元进行预计算,预处理时间因此大幅缩短,数据的可复用性也更强。这两种算法均具备微观结构表达能力强、内存和计算开销友好等特点,能够直接应用于实时渲染引擎以重建材质的高频特征,如闪烁、划痕等。两种算法的材质适用范围则稍有区别,基于Primitive的算法适用于具有离散基元特征的微观结构,而基于MIP-map的算法则更适合于几何连续性要求较高的材质类型。

关键词：实时渲染材质建模反射模型微观结构渲染法线分布函数

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基于构件的软件系统动态配置技术的研究

基于构件的软件系统动态配置技术的研究

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作者：姜红中国海洋大学

学位级别：硕士

随着Internet的发展，一种面向服务的企业应用体系架构(Service‐Oriented Architecture)SOA应运而生。伴随而之，面向服务的软件也成为引领Internet的主流软件。然而，面向服务的软件所具有的动态性要求系统提供不间断的服务，传统方... 详细信息

随着Internet的发展，一种面向服务的企业应用体系架构(Service‐Oriented Architecture)SOA应运而生。伴随而之，面向服务的软件也成为引领Internet的主流软件。然而，面向服务的软件所具有的动态性要求系统提供不间断的服务，传统方式的升级将会导致不可预测的危险，也就迫使人们为其管理维护做出了新的挑战。构件技术的出现为这一挑战作出了回应，基于构件的系统开发技术开始作为主流模式，而这一技术的发展又向人提出要求，即构件要满足用户变化的需求和动态的环境。动态配置技术以其自身优势为动态升级提供了有力支持，支持动态配置的系统能在不重新编译且不重新启动整个系统的条件下，调整自身结构来适应变化的需求，提高了软件的灵活性，可靠性及健壮性。动态配置就是在系统运行过程中动态地改变系统的各配置信息，使系统根据用户的需求和外界环境的需求做出动态配置，以此减少软件的重复开发。国内外对动态配置这一技术的研究有很大进展，但在功能、准确性方面还没有达到成熟，针对这一现状，本论文主要做的内容如下： (1)对反射模型进行了分析研究，明确了反射、反射计算及反射系统的概念，然后依据反射模型设计出动态配置模型，给出其工作过程和机理，定义了动态配置模型中的接口以及请求文档、系统结构的描述方式，又对组成动态配置模型的构件的属性及接口及构件的通信过程做出描述。 (2)描述了动态配置过程遵守的各种原则，并进一步对引用一致性、构件状态一致性、应用状态一致性、交互一致性这几种动态配置的一致性及一致性保证方法做出详细描述，以满足动态配置的灵活性和准确性，最后设计构件的添加、删除、替换的算法，为更强有力的动态配置意图提供支持。 (3)为验证动态配置的模型及一致性的准确，把动态配置模型应用到电量系统中，首先分析系统的组成情况和结构情况，将系统的构件分为业务、数据、界面等几类，之后设计并成功研究出以动态配置机理为模型的电量图示系统。最后以删除和替换操作为例，通过运行结果详细描述了操作进行时系统构件状态信息的变化。用此实例确定动态配置机制的可行性，说明系统能用于动态配置，而且满足各种一致性，能实现用户的基本功能需求。

关键词：反射模型动态配置一致性构件

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基于自然场景的光照估计

基于自然场景的光照估计

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作者：朱勇杰北京邮电大学

学位级别：硕士

从单张图片中估计光照是计算机视觉技术中的基础任务,在多种计算机视觉下游任务中作为提供场景物理属性的关键角色,例如人脸/人体重光照,场景理解以及增强现实等等。准确且高效地估计场景中的光照,抽取场景中的物理属性,对三维重建、理... 详细信息

从单张图片中估计光照是计算机视觉技术中的基础任务,在多种计算机视觉下游任务中作为提供场景物理属性的关键角色,例如人脸/人体重光照,场景理解以及增强现实等等。准确且高效地估计场景中的光照,抽取场景中的物理属性,对三维重建、理解以及真实感渲染等任务有着重要的意义。随着互联网的发展,图片及视频数据在各个领域爆炸式增长,其重要性日益凸显。得益于深度模型的强大学习能力,以及丰富的标注数据蕴含大量信息,在不少具有大量标注的数据上,三维重建任务已经取得了不错的结果。然而,对于深度学习而言,高质量的标注数据仍是极为昂贵的,尤其在专业性极强的领域,例如光照捕捉需要使用专业的拍摄设备和复杂的处理流程才能得到精度较高的光照全景图。经验表明,当标注数据匮乏时,深度模型往往表现不佳,难以得到应用。因此如何降低光照领域数据捕捉成本和提高光照捕捉质量,并研究如何对现实场景中的光照建模,是一项具有意义重大且应用前景广阔的课题。本文以本征图像分解,反射模型以及反向渲染任务为核心,光照估计算法为主要研究对象,开展了基于本征图像分解的光照估计算法研究。论文的主要研究工作如下:首先,针对形状规则的人脸对象,展开混合反射模型研究,通过解决人脸建模技术的难点,提升人脸重光照等相关应用的性能。提出了用于生成逼真反射的混合反射模型,利用不同频率的光照结合漫反射与镜面高光反射的设计能够支持模型灵活地渲染光照效果。实验结果为后续对更加复杂场景下的光照估计任务的进一步改进奠定了基础。其次,进一步对户外自然场景下的本征图像分解算法进行探索。经典的本征分解工作一般将图像分解为反射率和阴影的两层模型,这种两层的表达使得场景中的光照信息仍然停留在阴影中而无法被进一步提取出来用于场景图片的重新编辑。由此,提出了一种将场景图片分解为包含反射率,阴影和光照的多层表示形式来支持场景级别的重光照效果。为了引入形状信息来帮助深度神经网络来提取与形状相关的特征,设计了一个两阶段神经网络结构融合自监督的学习方式来更好地利用深度信息分解场景图片,实验结果表明这种训练方式在场景级别的本征分解任务上具有良好的效果。最后,在对场景图片进行本征分解的前提下,利用分解出来的低频光照信息结合深度神经网络提取的天空特征恢复全景空间下的天空光照,并利用分解出来的场景几何对位置信息进行全景映射,帮助全景局部光照估计网络恢复带有更多细节信息的光图。实验结果表明,在利用好本征分解出来的光照信息之后,神经网络可以更好地估计出光照的位置和强度,同时也证明了本征分解任务在光照估计上的适用性。

关键词：本征图像分解反射模型反向渲染光照估计

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基于反射偏振的光滑物体形状检测

基于反射偏振的光滑物体形状检测

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作者：于昕平长春理工大学

学位级别：硕士

三维模型的构建可以利用不同采样手段,本文中形状检测利用国内已提出的基于反射偏振的物体三维重建的理论,即通过物体表面反射光的偏振中存在物体各种有价值的信息,从中获得非透明物体的表面形状和反射特性,从而建立相应的反射模型。本... 详细信息

三维模型的构建可以利用不同采样手段,本文中形状检测利用国内已提出的基于反射偏振的物体三维重建的理论,即通过物体表面反射光的偏振中存在物体各种有价值的信息,从中获得非透明物体的表面形状和反射特性,从而建立相应的反射模型。本文在相关理论的基础上,以菲涅尔反射理论与金属表面的折反射模型为基础理论。由于光滑非透明物体表面通常镀有膜,从膜的反射特性和膜对建立反射模型的影响入手分析,并以特殊的陶瓷表面的瓷釉为例,进行深入的讨论,为建立图像处理时所需要的更为完善模型提供理论依据。通过搭建相应实验平台,利用CCD相机,把光信号转变成模拟信号,利用图像采集卡的A/D转换模式,把模拟信号转变成数字信号存储到计算机内存中,并在MATLAB的环境下进行图像处理,实现图像的形状检测。通过大量的实验结果证明此方法的有效性和实用性,在非接触检测、测量中将有广泛的应用前景与价值。

关键词：反射偏振反射模型图像处理釉面反射形状检测

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基于真实图像的重新照射方法

基于真实图像的重新照射方法

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作者：秦茂玲山东大学

学位级别：硕士

该文研究的目的：根据用户提供的一张室内照片,按照用户的要求,演示室内在不同时间的光照效果.该文旨在约束的前提下,提供一种快速有效的手段,直接在二维表示的室内环境（照片）中,改变场景中的光照,生成不同的光照效果.该文的主要工作... 详细信息

该文研究的目的：根据用户提供的一张室内照片,按照用户的要求,演示室内在不同时间的光照效果.该文旨在约束的前提下,提供一种快速有效的手段,直接在二维表示的室内环境（照片）中,改变场景中的光照,生成不同的光照效果.该文的主要工作：首先在约束照片没有明显直射区的室内照片及必要的几何数据（用来定标摄象机）,照片中物体表面为漫反射表面前提下,给出一种改变场景中光照条件,模拟在一天不同时间太阳的照射效果的方法.我们将阴影简化算法进一步扩展,给出了一种在室内场景中交互移去阴影的有效的方法;文中也探讨了基于图像及方向光源生成阴影的模糊边缘的方法.该文的研究方法涉及计算机视觉,计算机图形学和图像处理技术三个领域.研究所用图像可由计算机绘制生成,真实场景拍摄或者两者混合生成,方法可推广到非平行光源、透视投影或者有若干个光源的情况.

关键词：计算机增强现实(CAR) 真实感光照模型反射模型计算机图形学图像处理计算机绘制

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物体表面反射特性测定方法的研究

物体表面反射特性测定方法的研究

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作者：黄冰峰华中科技大学

学位级别：硕士

根据图像信息重构物体三维形状是计算机视觉领域的一个重要研究方向。而由单幅图像的明暗度信息恢复物体表面形状(Shape from Shading,SFS)的方法是其中的一个重要分支。SFS方法只需要单幅图像的灰度信息即可实现物体表面的三维重构。... 详细信息

根据图像信息重构物体三维形状是计算机视觉领域的一个重要研究方向。而由单幅图像的明暗度信息恢复物体表面形状(Shape from Shading,SFS)的方法是其中的一个重要分支。SFS方法只需要单幅图像的灰度信息即可实现物体表面的三维重构。在制造、医疗、空间技术等领域都有着非常广阔的应用前景。也受到越来越多的研究者的关注。但SFS方法一般是基于物体表面为漫反射表面的假设,而在实际中一般物体表面既发生了漫反射又发生了镜面反射,这给SFS方法的应用带来极大的困难。研究物体表面反射特性,分离漫反射与镜面反射成分,已成为SFS方法广泛应用中迫切需要解决的问题。本文在分析现有物体表面反射模型的基础上,深入研究了表面反射特性的测量方法,构建了表面反射特性的测定装置,并对一些典型物体表面反射特性进行了测量。为SFS中漫反射与镜面反射成分分离提供了技术保障。本文对物体表面漫反射、镜面反射及混合反射模型进行了研究,并对几种典型的混合反射模型,如Phong模型、Torrance-Sparrow模型、Cook-Torrace模型和Nayar模型进行了对比分析。以LED为光源、光敏晶体管为光电探测器。建构了表面反射特性测定装置。设计了电流—电压转换、电压放大和滤波的信号调理电路,利用蓝津信息运动控制卡中A/D转换功能和串口通讯功能实现了测量结果的显示与分析。对物体表面反射特性的测量原理进行了研究,推导了测量系统的数学模型,并选择混合反射Phong模型。利用最小二乘法求解了Phong模型中的漫反射和镜面反射分量。对几种典型材料进行了反射特性测定实验,验证了本文方法的有效性。

关键词：计算机视觉从明暗度恢复形状(SFS) 反射模型漫反射镜面反射

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