虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)和算法的研究及應(yīng)用.pdf

1、作為虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)之一的虛擬環(huán)境生成技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法主要有兩種：基于建模的方法和基于圖像的方法?；趫D像的虛擬環(huán)境生成方法是把直接利用相機(jī)或攝像機(jī)拍攝得到的同一場(chǎng)景的序列圖像合成全景圖，從而構(gòu)造成虛擬場(chǎng)景?；趫D像的方法避開了復(fù)雜的建模和繪制，克服了三維圖形方法的缺點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)虛擬環(huán)境提供了一個(gè)有效的手段。
　　 本文主要研究基于矩形定位塊的柱面全景圖像拼接算法及應(yīng)用，以便實(shí)現(xiàn)柱面全景圖像的生成。首先，對(duì)虛擬環(huán)境的兩種生成技術(shù)

2、及柱面全景圖像的生成基本理論進(jìn)行了研究與分析。主要包括對(duì)基于建模和圖像兩種虛擬場(chǎng)景生成技術(shù)的研究，對(duì)圖像預(yù)處理的討論、對(duì)傳統(tǒng)柱面投影和反投影算法的分析等。在傳統(tǒng)投影算法公式繁雜，計(jì)算量大的基礎(chǔ)上，提出了改進(jìn)的基于平面圖的柱面投影和反投影算法，公式簡(jiǎn)單易于理解，且取得了良好的投影效果。其次，對(duì)柱面全景圖像的配準(zhǔn)算法進(jìn)行了著重討論，重點(diǎn)分析了基于灰度圖像和基于特征匹配的圖像配準(zhǔn)算法的優(yōu)缺點(diǎn)以及圖像融合算法。在圖像特征不明顯的應(yīng)用中，針對(duì)傳統(tǒng)

3、圖像配準(zhǔn)算法無法獲得良好效果的情況下，提出了一種基于矩形定位塊的柱面全景圖像拼接算法，使用基于Hough變換的矩形特征檢測(cè)算法定位特征矩形，進(jìn)行圖像配準(zhǔn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)柱面全景圖像拼接，彌補(bǔ)了圖像特征不明顯而無法準(zhǔn)確配準(zhǔn)應(yīng)用中的不足。
　　 本文實(shí)現(xiàn)了基于平面圖的柱面投影和反投影算法，并通過柱面全景圖像拼接論證了基于Hough變換的矩形特征檢測(cè)定位矩形特征算法的快速性和準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)證明，該算法能快速準(zhǔn)確的提取特征矩形，實(shí)現(xiàn)柱面全景圖像