真实感体绘制中的光照与阴影模型算法研究

真实感是三维重建中非常重要的因素,而绘制真实感模型需要进行光照与阴影的渲染。本文提出在局部光照组合模型的基础上采用基于光线遮挡的多层阴影地图的映射方法作为数据深度信息的增强处理。实验结果显示,此方法极大消除了边缘的锯齿现象,阴影效果柔和,与传统方法相比,算法运行时间少,速度快。本文算法在很大程度上改善了绘制质量,呈现更明显的立体效果,使绘制结果更接近于真实情况,并且计算量小,算法简单。

一种基于多目立体视觉的手术器械跟踪定位策略

提出了一种基于多目立体视觉的手术器械跟踪定位策略.利用2个以上的摄像机构建多目立体视觉系统,采用投影线交点法重建靶标的空间坐标.当无光线遮挡时,通过扩展投影线方程数量进行多目立体重建;当某一摄像机的光线被遮挡时,进行双目立体重建.利用自行搭建的三目立体视觉系统,通过自制的多标志点手术器械的跟踪定位试验,实现对该策略有效性的测试.结果表明:在不同光线遮挡条件下,系统均能实现定位功能,且静态定位和动态定位误差均小于0.15 mm;该策略能够在一定程度上解决光线遮挡问题,避免手术器械定位信息丢失,在满足使用精度需求的情况下,提高了系统的可靠性.

非共面Offner结构高分辨率成像光谱仪设计

Offner成像光谱仪在大色散需求下成像质量不足并且易发生光线遮挡，为此设计了一种基于罗兰圆条件的非共面Offner结构光谱仪。分析并推导出了一种非共面Offner结构成像光谱仪的消除像散及彗差同时解决光线遮挡的设计方法。使用该方法设计出光谱范围为350-1000nm，色散宽度为12．6mm的成像光谱仪。在奈奎斯特频率（30lp／mm）下其调制传递函数在全视场、全光谱范围优于0．78，点列图均方根半径优于4μm，同时，系统的谱线弯曲及谱带弯曲均小于1％像元尺寸。最后，将非共面Offrier结构成像光谱仪与传统Offner结构进行对比，结果表明，在高光谱分辨率需求下，当人射狭缝较小时，非共面Offner结构光谱仪具有更好的成像质量，并且在谱线弯曲及谱带弯曲的控制上具有优势，可用于小体积高光谱分辨率成像光谱仪器设计。