基于MapReduce的變光照采集與繪制方法研究.pdf

1、對客觀世界的真實場景采集與三維模型繪制一直是計算機視覺和計算機攝影學領(lǐng)域的研究熱點之一。傳統(tǒng)成像方法受到自身積分成像機理的局限，對真實場景的視覺信息獲取采用降維進行采集，但該過程丟失了諸如深度、時間等維度信息。為了更全面獲取真實場景的高維視覺信息，1991年Adelson等人提出了真實場景視覺信息的全光函數(shù)表示法，該方法描述了光場的入射點坐標、入射角度、時間和波長。隨后，基于全光函數(shù)的采集技術(shù)相繼被提出，該技術(shù)彌補了傳統(tǒng)視覺采集的不足與

2、局限性，可以更全面地獲取真實場景的視覺信息。
　　本文圍繞變光照采集與繪制中的關(guān)鍵技術(shù)展開研究，設(shè)計了一套變光照采集和控制方案，提出了一種基于 MapReduce的分布式可視外殼繪制方法。同傳統(tǒng)多像機采集相比，變光照采集和控制方案可以模擬并獲取不同入射角光線的場景視覺信息，為后期高精度重光照繪制提供可能?；?MapReduce的分布式可視外殼繪制方法，采用分布式并行方案，實現(xiàn)了更快速的可視外殼繪制。論文主要內(nèi)容為：
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3、1）第二章設(shè)計了變光場采集系統(tǒng)硬件架構(gòu)和控制方案。系統(tǒng)架構(gòu)是一個高7米，直徑10米的穹窿體，穹窿體中主要包括照明單元、采集單元和控制單元。照明單元由2000盞LED燈組成，均勻劃分為200組分布在穹窿體中；采集單元為20臺像機組成的環(huán)形像機陣列；控制單元包含有200塊MCU控制板，實現(xiàn)了對采集單元和照明單元的精確同步控制。
　　（2）第三章提出了一種基于光照復用的光場采集方案。與單光源采集方案相比，基于光照復用采集技術(shù)利用多個光源

4、正交復用的原理，先獲取多個光照復用模式下的光場圖像，然后通過解復用得到單光源圖像。光照復用模式可以解決單光源采集時由于光源亮度過低而造成的采集圖像過暗、信噪比過低的問題，從而獲得更高的采集質(zhì)量。
　?。?）第四章對基于分布式計算的可視外殼并行繪制進行了研究。1）首先，基于MapReduce架構(gòu)，設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于圖像序列可視外殼并行繪制方法，該方法能夠顯著提高可視外殼繪制的效率。對小文件優(yōu)化和基于分布式內(nèi)存的優(yōu)化后，該方法獲得了