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文檔簡介
1、基于攝像頭的新型實時交互手段是在傳統(tǒng)人機交互手段,例如鍵盤鼠標(biāo)等之上的一種很好的拓展。特別是使用兩個攝像頭同時進行拍攝,可以充分模擬人的眼睛對客觀世界的感知,從而通過準(zhǔn)確定位和分析,進而獲得場景的三維特征。這種交互手段可以允許虛擬現(xiàn)實場景的操作者可以以一種更加自然的方式進行人機交互,例如空間定位,手勢指揮等。 基于雙攝像頭的新型交互方式主要采用計算機圖像分析技術(shù),對攝像頭采集的每一幀執(zhí)行分析流程,分別提取出前景物體和背景,然后對
2、前景物體利用計算機雙目立體視覺技術(shù)進行空間定位和運動軌跡分析。 本文的研究以游戲引擎為平臺。整個系統(tǒng)的實現(xiàn)是建立在游戲引擎的基礎(chǔ)上,作為其功能外擴型組件而存在。本系統(tǒng)在設(shè)計的時候,十分注重系統(tǒng)的模塊化、可復(fù)用性,所以本系統(tǒng)其實是一個自成體系的完整系統(tǒng),并非只能依附于游戲引擎中,而是具有很強的可移植性和可維護性,可以作為一個單獨的組件應(yīng)用在需要使用機器視覺的場合和系統(tǒng)之中。 由于實現(xiàn)的是機器視覺的系統(tǒng),因而本文就機器視覺的
3、實現(xiàn)步驟和其間的一些重點算法進行了詳細(xì)的分析,并按照其算法處理的步驟進行了逐一研究,對于一些已經(jīng)很成熟的算法,我們在研究后對其進行了直接的實現(xiàn);對一些不能滿足我們系統(tǒng)性能或功能需求的算法,我們進行了一些細(xì)節(jié)的組合和整體的優(yōu)化,從而使系統(tǒng)要求得到滿足;而對某些關(guān)鍵性的,且并沒有適合的算法可用的步驟,我們另行摸索和設(shè)計合適的算法并將其實現(xiàn)。因此,本文中的主要工作有如下一些方面: ·對整個系統(tǒng)進行了詳盡的算法流程設(shè)計、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實現(xiàn),并
4、逐步驗證了文中所采用的各算法的實現(xiàn)細(xì)節(jié)。在與游戲引擎完美結(jié)合的同時,保證了系統(tǒng)所要求的實時性能。 ·針對系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié):特征點的提取,提出了將圖像的兩種特征,即邊緣信息和角點信息進行綜合使用的方法,擴大了可使用的點的數(shù)量,同時又縮小了需要處理的信息數(shù)量,還抵消了經(jīng)過濾波造成的角點的損失,對算法的效率和健壯性都有很大的幫助。 ·針對系統(tǒng)的另一個關(guān)鍵環(huán)節(jié):特征點的匹配,提出了創(chuàng)新的算法,即使用極線校正和單應(yīng)性約束限定匹配范圍
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