基于多RGBD摄像机的动态场景实时三维重建系统

使用多台基于FPGA嵌入立体计算的RGBD摄像机搭建动态场景实时三维重建系统.RGBD摄像机能够以视频速度输出场景的彩色(RGB)图像及对应的稠密视差(disparity)图像,由视差图像可进一步得到场景的深度图.多台RGBD摄像机运行在统一的外部时钟和控制信号下,可实现对目标场景数据的同步采集.为了提高各视点所获取的场景深度图质量,根据多RGBD摄像机系统视点分布较为稀疏的特点,使用概率密度函数估计的方法进行多视点深度图的融合.融合后的深度图由PC集群进行处理,可实时生成所拍摄场景的三维空间点云.实验结果表明,本文系统可以有效地重建包含多个运动目标的大型动态场景.

多视点稀疏测量的图像绘制方法

为了减少所需采集的视频数据量,基于图像绘制(Image-based rendering,IBR)的前沿方法将稠密视点信息映射成压缩感知框架中的原始信号,并将稀疏视点图像作为随机测量值,但低维测量信号由所有稠密视点信息线性组合而成,而稀疏视点图像仅仅来源于部分视点信息,导致稀疏视点采集的图像与低维测量信号不一致.本文提出利用间隔采样矩阵消除测量信号与稀疏视点图像位置之间的差异,进而通过约束由测量矩阵和基函数构成的传感矩阵尽量满足有限等距性,使得能够获得原始信号的唯一精确解.仿真实验结果表明,相比于前沿方法,本文提出的方法对于不同复杂程度的场景重建都提高了主客观质量.

小型植物真实感绘制

植物重建是计算机图形学以及虚拟现实领域一个重要的研究课题.鉴于植物的复杂结构,提出一种基于布告板类簇重现2种不同形态植物的方法.对于大叶片植物,采用基于图像的方法自动化重建与原植物几何结构较为符合的布告板类簇,并依据已有布告板绘制新视点布告板;而对稀疏针形叶片植物,利用激光扫描数据估计其空间分布,并结合有限视点的图像数据生成布告板类簇,在绘制阶段同样采用基于视点的布告板绘制模型.实验结果表明,该方法能够利用有限幅图像真实感重现植物原貌.