融合计算机视觉的建筑实验室虚拟仿真系统

以市级重点实验室的虚拟仿真系统建设为例,揭示了虚拟现实技术在建筑与城市规划学科的应用现状,介绍了建筑实验室虚拟仿真系统的组建,包括其拓扑结构和各模块介绍等;将计算机视觉技术和虚拟现实技术与建筑学和城乡规划学交叉研究,通过建筑场景的实时重建及在虚拟仿真系统中的人机交互,探索了高校建筑和城乡规划学科中的科研和教学的典型应用案例,验证了虚拟仿真系统的建设成效;分析了虚拟仿真系统对于建筑设计等课程教学成效的提高、建筑方案的表达、优化及科学决策的意义。

虚拟操作系统在小鼠视觉疾病动物模型行为评估中的价值

视觉行为学检测是视觉疾病动物模型鉴定的主要方法之一,目前主要通过虚拟操作系统(VOS)产生视觉刺激诱发动物模型产生视动反应(OMR)或视动反射(OKR)来进行测量。自动化VOS能够调节光栅条纹宽度、旋转速度、光照强度等参数控制监测装置的对比敏感度和空间频率阈值,并追踪OKR、OMR及OKR联合OMR运动。通过对巩膜搜索线圈法、角膜标记法、OMR-arena系统、OMR指数、阶梯测试协议等测量方法及评估指标的不断完善与优化,图形二维刺激升级为三维刺激,并引入计算机图像识别技术提取小鼠身体及头部轮廓,利用深度学习等计算机算法,分析并处理疾病小鼠视觉行为学数据,提高灵敏度,缩短测量时间,减少检测误差,增加数据精准度,从而获得更可靠的视功能评估结果,为青光眼、白内障、视网膜病变、遗传性眼病、视神经退行性病变等疾病研究提供有力的研究工具。本文主要从视觉检测方法和视力评估指标2个方面对现有自动化VOS在小鼠视觉疾病模型行为评估中的价值进行综述。

基于三维虚拟视觉的高校图书馆导视系统设计

针对高校图书馆导视系统响应时间长、图像重建效率低等问题,提出基于三维虚拟视觉的高校图书馆导视系统设计。首先获取高校图书馆空间数据参数,构建实景CAD平面模型;采用增强现实成像技术合并显示实景与虚拟信息,通过Cook Torrance光照模型构造虚拟结构的全局光照效果;最后采用基于信息反馈范围与方式的交互功能设计方法,结合Virtools软件整合三维虚拟视觉图像与相关标识、声音文件,通过液晶显示屏或手机APP等方式实现用户与导视系统间的交互。实验结果表明,系统界面转换时间控制在1 s以内,视觉模型清晰度更高,可更好地提升用户的交互体验。

A novel virtual four-ocular stereo vision system based on single camera for measuring insect motion parameters

A novel virtual four-ocular stereo measurement system based on single high speed camera is proposed for measuring double beating wings of a high speed flapping insect. The principle of virtual monocular system consisting of a few planar mirrors and a single high speed camera is introduced. The stereo vision measurement principle based on optic triangulation is explained. The wing kinematics parameters are measured. Results show that this virtual stereo system not only decreases system cost extremely but also is effective to insect motion measurement.

基于虚拟仪器视觉系统苹果图像采集装置的研究

以虚拟仪器视觉系统为主要技术手段,综合运用图像学、机械学、电子技术和计算机科学等方面的知识,以苹果为研究对象,在LED背景光源下通过NI1744智能相机对苹果图像进行实时采集,对所采集图像进行识别和处理,实现对苹果的分级。结合苹果分选装置的结构,具体介绍了供料机构、图像处理、光学检测系统、分选系统和测控系统等重要部分的设计及其工作原理,为以后水果分选机的研制提供了重要的理论依据。

用于虚拟现实系统的眼动交互技术综述

眼动人机交互利用眼动特点可以增强用户的沉浸感和提高舒适度,在虚拟现实(VR)系统中融入眼动交互技术对VR系统的普及起到至关重要的作用,已成为近年来的研究热点。对VR眼动交互技术的原理和类别进行阐述,分析了将VR系统与眼动交互技术结合的优势,归纳了目前市面上主流VR头显设备及典型的应用场景。在对有关VR眼动追踪相关实验分析的基础上,总结了VR眼动的研究热点问题,包括微型化设备、屈光度矫正、优质内容的匮乏、晕屏与眼球图像失真、定位精度、近眼显示系统,并针对相关的热点问题展望相应的解决方案。

车牌尾号自动识别系统

为了实现对车辆尾号的限行管理,采用虚拟仪器技术和紧凑型视觉系统,通过电荷耦合型(CCD)摄像机获得车牌的图像,应用LabVIEW软件对图像进行阈值处理、数字滤波、车牌定位、字符分割、字符识别以及人机交互界面设计,实现了车牌尾号自动识别,并能自动进行车牌尾号限行判断,实现了车牌尾号自动识别系统。该系统识别判断正确率达90%,表明该自动识别系统可行。

基于虚拟仪器的PCBA多通道视觉检测系统

在检测误判率足够低的前提下,检测速度通常是制约视觉检测系统在线应用的关键因素.鉴于PCB图像具有大面积绿色阻焊膜且目标组件的位置相对固定的特点,本文提出了一种以区域分割思想为基础的多通道检测技术,用以提高PCBA视觉检测系统的检测速度.首先以单个组件的区域为基本单元,将PCB图像划分为多个独立小区域;然后将系统设置成多个同步检测的通道,并将分割好的小区域图像按照预先设定的顺序分别同时送入不同的通道内进行同步检测;最后基于虚拟仪器开发平台L abV IEW及其视觉开发工具IM AQ V is ion开发出了PCBA 10通道视觉检测系统.通过实验证实,折算之后,10通道系统的单片元件最大检测时间是12.5 m s,内存消耗量是205.0 KB;100通道系统的单片元件最大检测时间是1.25 m s,内存消耗量是2 050 KB.

一种多相机系统的研究与实现

虚拟化现实(Virtualized RealityTM)是一种新型的视觉媒体。这种媒体通过大量相机捕捉真实世界的动态环境,利用计算机视觉方法生成动态的虚拟空间,并为用户提供沉浸式体验。Virtualized Engine是一种用于Virtualized Reality技术的大规模多相机系统,解决了多相机系统的开发问题。针对大规模多相机阵列的特点,基于RANSAC算法改进了传统的相机标定方法,有效降低了由于光照因素所导致的标定误差,并完成了大量相机的自标定算法。针对大规模多相机阵列在稳定性和高性能方面的要求,开发了一种基于集群的软件平台,在不影响性能和稳定性的前提下降低了系统的二次开发难度。

虚拟仪器视觉系统的设计与实现

将虚拟仪器技术应用于机器视觉系统 ,设计了一套低成本、高性能的虚拟仪器视觉系统。对系统的实现进行了详细的讨论 ,给出了图像采集模块的部分 G代码 ,并论述了图像处理的关键技术 。

基于视觉感知的融合图像质量评价

在分析传统的图像质量评价方法及其缺陷的基础上,指出将HVS特性引入图像计测方法中的必要性;同时,对融合图像质量评价现状及虚拟照相系统进行了深入的研究,鉴于虚拟照相系统研究的特殊性,建立了一套适合娱乐照相领域融合图像的质量评价方法,并给出实验分析。

基于虚拟立体视觉的气液两相流三维测量系统的标定

研究了基于虚拟立体视觉的气液两相流三维测量系统的标定技术。首先,基于单台高速摄像机和两组反射镜组构建虚拟立体视觉测量系统,建立高速摄像机透视投影变换模型以及虚拟立体视觉三维测量模型,对虚拟立体视觉系统中摄像机及虚拟立体视觉传感器进行标定。用靶标基准球模拟气泡在水中的分布,以其空间距离作为测量评价指标,比较了不同标定方法对三维重建精度的影响。实验结果表明,将标定参照物置于水箱内,并且分别对左、右虚拟摄像机及传感器进行标定,三维重建精度最高,测量空间距离绝对误差优于0.13mm,相对误差优于0.49%。实验认为,对基于虚拟立体视觉的气液两相流三维测量系统进行标定时,必须充分考虑折光分光光路以及管壁折射对三维重建所带来的影响。

融合机器视觉的工业机器人虚拟平台构建

为满足电气信息类专业学生工业机器人、自动控制、机器视觉等先进技术的实践教学需求,提高工科大学生自主创新、创业及实践能力,设计开发了机器人实验系统。利用虚拟仿真技术、互联网技术与学科专业深层融合,设计了虚拟实验对象,扩充了实验内容。为了便于虚拟教学资源的有效管理,依据学科特色与虚拟实验教学的特点,构建了统一的实验教学网络管理平台,扩大了共享范围。探索了三核心、三层次、一体化的"三三一"虚拟仿真实验教学管理体系,促进了虚拟教学资源的开发与建设,推进了高等学校实验教学的信息化建设,为实验教学改革创新开辟新的道路。

基于LabVIEW平台的光度测量与校正系统

利用MS-2821C面阵CCD图像传感器、NIPCI-1408图像采集卡构建了成像微光度数据采集与处理系统,在LabVIEW+IMAQVision虚拟仪器技术软件开发平台上开发了实用校正与测量软件。实际应用表明,使用基于VI技术的数据采集与处理系统满足了光度测量对采集校正系统的要求,取得较好效果。最后对应用中进行高精度光度测量的校正方法和实际效果进行了讨论。

虚拟三维视觉技术的园林景观仿真系统设计

为了获得理想的园林景观效果,设计了虚拟三维视觉技术的园林景观仿真系统。该系统利用双目立体视觉相机采集园林景观地形场景,利用图像特征点重建三维地形场景模型,选取包围体层次法利用OSG三维图形引擎渲染园林景观场景元素,利用层次细节模型添加树木模型的枝干与树叶信息,通过Billboard模型建立叶片信息,利用TreeEngine引擎实现园林景观场景内树木模型加载与渲染,将完成渲染的树木、水体等元素模型导入三维地形场景模型。选取某市某住宅小区作为实验对象,检测系统的有效性,系统仿真结果表明,该系统可有效实现该小区园林景观设计,且获取园林景观场景视觉效果较好。

基于虚拟现实技术的照相模式

虚拟现实系统是计算机应用学科的一个热点 ,其应用前景广阔。该文提出了一种虚拟环境下的照相模式及其技术要点 ,详细分析虚拟模式照相系统的硬件支撑、软件结构和图像辨识算法。该模式是虚拟现实系统中VideoMapping类型系统的一个具体应用 ,其原理和方法在电影电视等领域有着广阔的应用前景。

基于造型库的分布式三维虚拟战场环境构建

针对目前许多分布式系统普遍采用的手工逐节点构建三维虚拟环境的方法存在易出错、效率低等问题,提出了在分布式系统中使用造型库可以实现正确、迅速、自动地构建分布式三维虚拟环境,从而提高分布式系统效率的观点。详细阐述了在分布式系统中依托造型库构建三维虚拟环境所需的三个关键步骤,逐一分析了三个步骤的原理和实现方法。

基于虚拟现实的包装视觉图形元素整合系统设计

针对传统包装视觉图形元素整合系统存在元素整合性能较差的问题,设计一种基于虚拟现实的包装视觉图形元素整合系统。系统的硬件配置为图形元素处理模块、数据处理与存储模块,其中,图形元素处理模块由图形元素导入器与打印机构成;数据处理与存储模块由数据处理器与寄存器构成。系统的软件构成为管理包装视觉图形元素模块、包装视觉图形元素整合模块、元素匹配模块,其中,管理包装视觉图形元素模块由包装视觉图形元素操作单元、包装视觉图形元素属性记录查询单元、包装视觉图形元素风格设置单元构成;包装视觉图形元素整合模块能够实现包装视觉图形元素的缩放、漫游、结合。通过硬件与软件相结合实现包装视觉图形元素整合;元素匹配模块主要通过BF算法进行元素匹配。为了证明该系统的元素整合性能较好,将传统系统与该文系统进行元素整合性能对比实验,实验结果证明该系统的元素整合性能优于传统系统。

基于虚拟仪器的轴承外径测量系统

基于虚拟仪器技术的在线轴承外径视觉测量系统,被测轴承由机械工作平台送至光源,利用低分辨率面阵CCD对轴承外径粗定位。再用步进电动机驱动高分辨率线阵CCD实现轴承外径图像扫描,通过高精度光栅传感器对线阵CCD采集行位置同步计量。通过数字处理得到外径数值,并与预置标准尺寸比较,判断其是否合格。轴承外径的图像预处理及其边缘提取,通过调用IMAQ Vision和LabVIEW相关函数实现。

实时显微立体成像系统中闪烁问题的分析和解决

实时显微立体成像系统是微操作系统的视觉传感器和观测器 ,实时立体成像中存在的闪烁现象是影响立体效果的主要因素之一。本文分析了产生闪烁的原因 ,简要介绍了当前解决闪烁问题的几种方法 ,提出了立体视觉多缓冲自适应刷新图像方法 。