虛擬現(xiàn)實系統(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)實系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)之一的虛擬環(huán)境生成技術(shù)的實現(xiàn)方法主要有兩種：基于建模的方法和基于圖像的方法。基于圖像的虛擬環(huán)境生成方法是把直接利用相機或攝像機拍攝得到的同一場景的序列圖像合成全景圖，從而構(gòu)造成虛擬場景。基于圖像的方法避開了復(fù)雜的建模和繪制，克服了三維圖形方法的缺點，為實現(xiàn)虛擬環(huán)境提供了一個有效的手段。
　　 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，以便實現(xiàn)柱面全景圖像的生成。首先，對虛擬環(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行了研究與分析。主要包括對基于建模和圖像兩種虛擬場景生成技術(shù)的研究，對圖像預(yù)處理的討論、對傳統(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，計算量大的基礎(chǔ)上，提出了改進的基于平面圖的柱面投影和反投影算法，公式簡單易于理解，且取得了良好的投影效果。其次，對柱面全景圖像的配準(zhǔn)算法進行了著重討論，重點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)缺點以及圖像融合算法。在圖像特征不明顯的應(yīng)用中，針對傳統(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算法定位特征矩形，進行圖像配準(zhǔn)，進而實現(xiàn)柱面全景圖像拼接，彌補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定位矩形特征算法的快速性和準(zhǔn)確性。實驗證明，該算法能快速準(zhǔn)確的提取特征矩形，實現(xiàn)柱面全景圖像