基于神经辐射场的室外去遮挡快速重建算法

三维重建和渲染是虚拟现实的关键技术,如何提高三维重建的质量并降低三维重建的成本是虚拟现实的重要问题。神经辐射场可以在保证高质量重建的同时降低重建的门槛,使得用户仅仅通过手机相机等移动设备采集多视角图像,就可以重建出照片级真实度的物体和场景。然而神经辐射场的重建效果依赖于实验室理想环境中采集的数据。在真实室外环境中,重建场景中会出现暂态物体遮挡,并且用户对重建的速度有较高的要求,这两点神经辐射场均不能很好地处理。针对这两点局限,提出了一种神经辐射场的改进模型FoRF,结合多分辨率哈希编码并修改网络结构以加快建模速度,引入暂态嵌入以处理神经辐射场无法处理暂态物体遮挡的问题。分别在开源数据集、手机拍摄的数据集上进行了实验。实验结果证明了本文模型能够使用移动设备采集的图像重建场景,并具有快速建模和消除暂态物体遮挡对重建结果影响的能力。     

基于代数重建算法的高能电子三维成像研究

本工作将代数重建算法应用于新兴发展的高能电子成像技术开展三维成像研究,实现对样品靶物质内部结构信息的精确诊断.通过蒙特卡罗程序及粒子追踪程序模拟高能电子成像过程,包括电子束与靶物质相互作用过程,获得样品靶物质成像角度下的高能电子二维成像结果.利用代数迭代重建ART(Algebraic Re-construction T...     

大视场双目投影条纹方法中的相机参数标定与优化研究

投影条纹法具有高精度、高分辨的特点,且实验设备简单,对实验环境要求低,适宜于不同尺度的三维形貌测量.双目投影条纹法通常采用有标准参照物的相机标定方法获取相机参数,以实现物体表面三维形貌重建.然而,在大型结构的三维形貌测量中参照物的相对尺度较小,传统的基于重投影的相机标定方法在特征检测中引入的误差会被放大,从而影响三维表...     

三维重建技术在通信铁塔信息数字化领域的应用研究

铁塔及安装在其上的基站设备是通信运营商重要的基础设施资源,目前对铁塔的管理仍采用传统的平面图纸方式。现网资源运营、占用情况无法被及时准确掌握,无法快速响应市场的建设需求。因此,通信运营商正在将传统“通信塔”升级打造成为具有数字化能力的“数字塔”,但在数字化过程中存在数据采集、处理不够自动化和智能化等问题。通过对铁塔进行多角度拍照来构建铁塔的三维模型,可以实现数字铁塔建设的自动化、智能化和可视化。     

双目立体视觉系统的研究与应用

本文在双目立体视觉系统的测量原理、系统标定、特征点提取、特征点匹配以及三维空间点的重建等方面均进行了详细的研究,真实还原了三维空间的几何信息。随着科技的飞速发展,机器人技术越来越多地走进了人们的生活。其中,双目立体视觉系统由于可以很好的模拟实现人的双眼视觉功能,且具有体积小巧、制造成本低、测量效果好等优点,在空间三维测量领域得到了广泛的应用。     

大理石文物样品皮秒激光清洗实验研究

随着超快激光“冷加工”技术的发展,超快激光逐渐开始应用于文物保护领域。针对古城墙文物表面污染物清洗的应用需求,制作类城墙的大理石文物及表面污染物模拟样品,进行基于皮秒激光的文物样品清洗实验研究,并与纳秒激光清洗的效果进行对比。实验中采用共聚焦显微镜观测和荧光能谱仪成分分析等手段,改变激光输出能量,清洗次数和扫描速度等激光清洗参数,在不损伤大理石基底并综合考虑清洗效率和清洗效果基础上,寻找优化实验参数。实验发现皮秒激光清洗优化参数为激光功率18W,扫描速度1000mm/s,清洗次数8次。清洗后主要污染物硫元素占比下降94.57%,清洗后区域表面粗糙度为1.267μm。综合考虑清洗后污染物成分占比、表面粗糙度等方面,皮秒激光清洗大理石文物样品的整体效果优于纳秒激光清洗区域。     

基于颌面部CT图像重建的信息提取研究

近年来,随着现代计算机技术及图形图像技术的迅速发展,图像处理与分析技术开始广泛应用于医学图像的重建.本文实现对颌面部二维计算机断层扫描图像(computed tomography,CT)的读取与显示,进行中值平滑与增强等预处理,再基于阈值法分割图像,然后应用本文改进的基于序列图像的面绘制、体绘制算法,将对象进行可视化设置,实现三维模型的放缩、测量、剖切交互操作,最后应用该重建模型提出一种下颌骨线拟合方法.实验证明,本文方法较传统方法优化重建质量,保留更多完整细节,提高重建效率,在辅助诊断、手术引导、临床教学等领域具有一定的应用价值.     

基于秩1约束的三维重建方法

假设相机为正投影模型,提出了一种基于秩1约束的三维重建方法,该方法并不是直接求解空间结构点和投影矩阵,而是求解空间结构点的深度及投影矩阵。本文利用空间结构点可以由第1幅图像点及深度构成的特性,构造了一个秩为1的矩阵,利用该矩阵求取空间结构点的深度,最后完成三维重建。模拟实验和真实实验数据结果表明,该重建方法具有较高的重建精度。      

内窥扫频光学相干层析探测牙齿根裂的研究

根裂诊疗是目前牙科临床医学的难点。搭建三维扫频光学相干层析成像系统,结合心血管内窥成像探头,对46个有根裂(裂缝宽度8～283μm)牙齿切片样本进行扫描成像,该系统对根裂大于30μm的样本的诊断准确率可达98.3%,对根裂小于30μm的诊断准确率为36.3%;对25个无根裂样本扫描,诊断准确率为92%。分析准确率差异原因,优化内窥导管探头与牙齿切片的相对位置和角度,并对部分图像进行三维重建,使得根裂大于30μm的样本的诊断准确率提高到100%,根裂小于30μm的诊断准确率提高到57.6%。实验表明,内窥光学相干层析技术在牙齿根裂临床诊断中具有良好的应用前景。     

基于红外编码结构光的深度测量方法

视觉深度测量是计算机视觉领域的重要问题。提出了一种基于红外编码结构光的深度测量方法。首先,设计一种新的网格图案并提出一种顺序编解码算法,准确计算参考图像与目标图像之间对应点的偏移;然后,提出一种成像系统参数线性拟合算法,建立目标深度与光斑像素偏移之间的线性关系,并修正镜头畸变;最后,基于线性关系实现深度测量,并基于Delaunay三角剖分算法实现三维重建。在实验过程中,通过多组数据进行误差评估与校正,提高测量精度,降低系统误差。多组实验数据表明,该深度测量方法准确性较高,并具有较好的实用性与鲁棒性。