虛擬場景成像技術(shù)的研究.pdf

1、通過建立虛擬場景的景物模型及相機(jī)的成像模型，我們就可以對虛擬場景進(jìn)行成像，得到虛擬相片，也稱為仿真圖像，這一過程我們稱之為虛擬場景的仿真成像。 本文的研究目的在于構(gòu)造一個理想的虛擬場景成像及采集環(huán)境，有效地抑制外界環(huán)境的影響，去除不可控的誤差來生成準(zhǔn)確、可靠的高精度圖像。由于實(shí)際場景的圖像采集系統(tǒng)受到成像光學(xué)系統(tǒng)、CCD和外部環(huán)境等因素的影響，所得到的圖像質(zhì)量不可能很高，要通過圖像濾噪等處理才可能很好的提取特征點(diǎn)，這可能會把試驗

2、裝置設(shè)計和圖像采集環(huán)節(jié)的不確定因素導(dǎo)入到模型的計算中，從而使多種因素造成的誤差形成耦合，為我們對模型算法的驗證增加了困難，我們可利用虛擬環(huán)境中的成像來解決此問題。 建立待測實(shí)體的三維模型并把它們放到場景中的適當(dāng)位置，設(shè)置透視視景體，確定仿真攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)，根據(jù)空間物體特征、方位和尺寸等參數(shù)，通過相機(jī)的平移及旋轉(zhuǎn)實(shí)時生成仿真圖像；利用此思想我們在Windows環(huán)境中利用VC6.0+OpenGL開發(fā)了虛擬成像的仿真平臺，利用這一平

3、臺我們可以方便有效的建立虛擬場景的模型，對場景中待測物進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、位移、貼標(biāo)記等操作，并利用仿真成像原理對場景成像；同時為模仿實(shí)際圖像采集過程我們還對生成的仿真圖進(jìn)行了加噪、畸變處理。 為檢驗生成的仿真圖像的精確性，我們從計算機(jī)視覺的角度深入分析了OpenGL成像機(jī)理，推導(dǎo)出視覺成像與OpenGL成像變換的轉(zhuǎn)換公式，并做了大量的試驗，生成了許多模擬實(shí)際成像的仿真圖像。理論分析和實(shí)驗結(jié)果表明，所開發(fā)的虛擬成像仿真平臺能生成高精度的仿