全息体视图打印技术三维成像研究

本文研制了全息体视图打印系统,并用其制作三维显示效果;介绍了获取视差图像、全息单元图像生成以及记录再现的原理和方法;通过搭建全息打印光路,进行实验论证;测量实验再现像的观察视场角,并将再现三维效果与原三维场景的结构相似度进行比对。

Reconstruction resolution enhancement of EPISM based holographic stereogram with hogel spatial multiplexing

We investigate how the splicing mode of a holographic element(hogel)affects the reconstruction of a 3 D scene to improve the reconstruction resolution of a holographic stereogram fabricated using the effective perspective image segmentation and mosaicking method(EPISM).First,the effect of hogel spatial multiplexing on holographic recording and reconstruction is studied based on the mechanism of recording interference fringes in the holographic recording medium.Second,combined with the influence of multiple exposures on the hologram's diffraction efficiency,the diffraction efficiency of the holographic stereogram is analyzed in the spatial multiplexing mode.The holographic stereogram is then regarded as a special optical imaging system.The theory of spatial bandwidth product is adopted to describe the comprehensive resolution of the holographic stereogram,which explains why hogel spatial multiplexing can significantly improve the reconstruction resolution of a holographic stereogram.Compared with the traditional printing method under the same parameters in optical experiments,hogel spatial multiplexing has a lower diffraction efficiency but a higher quality of reconstructed image,consistent with the theoretical analysis.

数字合成全息图的发展和现状

本文阐述了合成全息技术发展的历史,研究进展以及现状。并参考国外实验室的先进技术,介绍了增大视角,视场和改进像质的方法,以及数字合成全息图中的图象变换技术。

基于AutoCAD煤矿工程立体图软件的研发与应用

以煤矿工程平面图涵盖信息为原始资料,基于AutoCAD平台二次开发了绘制煤矿工程立体图专用软件,该软件模拟城市地下管网模型快速生成煤矿巷道立体图,利用图结构进行数据组织,建立了包含巷道、工作面参数、通风路线等详细信息的属性式数据库。同时,该软件可与已有数据库资源共享和矿图数据库兼容,实现了二维平面矿图向三维立体矿图的转换。三维立体矿图强大的数据平台可以实现井下人员实时定位、煤层瓦斯实时监测和矿井通风网络系统的全方位展示,配合网络集成可实现远程办公的智能管理和决策。

新型计算机随机点立体视检测系统的研制及试用

目的设计单屏及双屏显示的计算机随机点立体视检测系统。方法①运用红绿分视单屏检查或同视机分视双屏检查,检查参数穴随机点大小、颜色、形状等雪均可以按检查要求进行调整,可去除不等像视及斜视对立体视检查的影响,可以检查不同距离的立体视。②仿照TNO随机点立体图设置单屏及双屏显示的计算机随机点立体视检测系统参数,检查临床测试组65例,并与TNO检查结果进行比较。结果双屏及单屏显示计算机仿TNO随机点立体视检查图和TNO检查结果比较差异无统计学意义。结论仿TNO设置双屏及单屏显示计算机随机点立体视检查系统准确性和TNO相同,并能够满足临床检查需求及实验研究条件要求。

利用空间光调制器实现计算全息三维显示

针对目前三维物体计算全息算法数据量大、计算速度慢及共轭像影响再现效果问题,提出一种全息体视图计算方法。根据人眼双目视差立体视觉原理,由摄像机获取三维物体不同角度的二维序列视差图像,通过计算全息算法得到多视角全息图,合成三维物体全息体视图。在迭代傅里叶变换算法的基础上,采用预设初始相位并增加反馈因子的方法,提高相息图的计算效率。基于液晶空间光调制器构建光学系统,对计算的全息体视图进行了光学再现。结果表明:该方法有效地排除了共轭像的干扰,相息图的迭代计算效率提高30%以上,再现图像与目标图像的结构相似度大于0.85。

全视差合成全息图的激光直写拍摄

为了实现可白光下再现的全视差拼接合成全息图,结合图像处理技术、合成全息图的原理,提出一种激光直写拍摄技术.实验得到了具有57°的较大观察视场的数字合成全息图,并实现了1×1m2大面积拼接.

基于分块LBP的树种识别研究

本文基于获取便捷的木材体视图进行木材树种自动识别研究。首先对木材图像进行标准化预处理,然后采用分块LBP提取特征,分别使用欧式、卡方、衰减3种不同的距离进行分类,最后采用最近邻进行识别。讨论了木材图像特征分块方式对识别结果的影响,并比较了在不同距离下的识别效果。结果表明:采取不同的分块方式对最终的分类影响较大,其中沿着年轮线方向上的分块呈现下降趋势,而在垂直年轮线方向上进行适当的分块可以提高分类的识别率;采用卡方距离可以得到最好的识别率,最高可达93.3%,比欧式距离高出2.5%。

不同质地随机点立体视图检查屈光参差立体视的结果分析

目的探讨不同质地随机点立体视图对屈光参差立体视检查的影响,为研制立体视图提供依据。方法自制能分别产生不规则、方形及圆形点的3种计算机随机点立体视图。检查7～12岁屈光参差儿童61例的3种不同质地立体视图交叉、非交叉视差下限立体视锐度,对所测数值进行随机区组方差分析。结果无论交叉或非交叉视差检查,不规则点图所测下限立体视锐度的平均值均为最大,且与方形、圆形点图差异均有统计学意义P(<0.05)。但方形与圆形点图差异无统计学意义(P>0.05)。结论随机点立体视图点子质地对屈光参差立体视检查结果有影响,其中不规则点检查图的难度相对最大,圆形点和方形点对立体视图间差异无显著性。

使用EEG分析水平视差对3D图像舒适性的影响

水平视差是影响3D图像舒适性的重要因素之一。采用不同等级水平视差的3D图像作为刺激信号,通过记录被试者的EEG反应信号,提取出被试者观看不同等级水平视差3D图像的ERP波形;同时记录被试观看这一系列3D图像舒适性体验的行为数据,并计算其舒适性检测率。通过EEG信号分析可见,无论在交叉或者非交叉水平视差情况下,3D图像水平视差舒适范围在45′以内;水平视差在45′-75′时,交叉视差3D图像ERP波形280 ms附近的幅值与不舒适的程度相关,非交叉视差3D图像ERP波形250 ms附近的幅值与不舒适程度相关;检测率曲线结果和主观评价结果显示：3D图像水平视差的舒适性范围在45′以内,水平视差在45′-75′时,3D图像不舒适程度随着视差的增加而增大。结果表明：EEG分析、检测率曲线和主观评价结论一致,因此,可以使用EEG分析水平视差对3D图像舒适性的影响。

三维物体全视差全息体视图的快速计算

针对传统全息技术对三维数据源要求高、计算量大以及实现速度慢等问题,提出了一种三维物体全视差全息体视图的快速计算方法。该方法对全息面和再现面分别进行空间分割和频谱采样,通过迭代傅里叶变换算法计算多个基元全息图,叠加构成全息图单元。由摄像机获取三维物体不同角度的二维视差图像,基于人眼双目视差立体视觉原理,构建视差图像与全息图单元的对应关系。最后,利用全视差图像调制全息图单元中对应衍射方向的基元全息图,快速合成三维物体全视差全息体视图。基于液晶空间光调制器构建的光学系统对全息体视图进行了再现实验。结果表明,与传统全息图计算方法相比,本文方法容易获取数据源,计算量较小,能够快速计算全息体视图,实现三维物体不同视角图像的再现。

链传动运动特性的模拟

利用 3DSMAX多媒体软件 ,对链传动的多边形效应进行了模拟 ,直观形象地表达了传动中链条的跳动效应及链速的不均匀性。

一种基于倾斜影像的多片测图技术

近年来,利用无人机航摄进行立体测图的技术已成为研究的热点。鉴于传统的立体测图方法中存在无观测冗余、小基高比即交会角度不良的因素产生的一些精度稳健性较差的问题,本文提出了一种基于倾斜影像的多片测图方法。该方法不易受交会角大小的限制,利用二维前方交会,同时引入最小二乘原理,可以获得精度比较高的地物坐标,进而提高无人机航测大比例尺测图的精度。利用无人机航摄的影像数据,对所提的方法进行了试验论证。在1∶500的比例尺条件下,试验结果显示平面中误差为0.054 9 m,刺点精度达标率较好。

高精度钻孔超声波成像原理及解释技术

介绍了钻孔超声波成像的工作原理。由于该系统具有图像分辨率高、方位确定准确的特点,特别适合于确定岩石节理(或岩层)的走向、倾向、倾角,裂隙和破碎发育情况。可根据工程的需要,提供多种综合分析图件,为大型工程的地基基础的地质结构分析、评价提供可靠依据,在香港开展的工程中使用了钻孔超声波成像,取得较好效果。

耳显微外科手术立体图谱的制作及应用

目的研究立体视图镜在耳外科学临床和教学中的应用。方法对典型耳科病例术中的重要解剖结构进行拍照,经Adobe Photoshop软件将其制作成立体图片,由50名具有不同程度耳科临床经验的评估人员观察平面图和利用立体视图镜观察立体图并进行比较。结果制作的100张立体手术图片均能产生清晰的立体视觉,并且立体图的层次感优于平面图。结论将立体视图技术应用于耳科手术,制作的立体手术图谱可以提供更多的解剖信息,有利于年轻医师的培养。

立体视觉的机制及临床应用研究进展

自20世纪60年代立体视神经生理学的发展和随机点立体图(RDS)产生以来,近年立体视觉的研究不断深入。神经生理学研究和功能磁共振研究证实立体视觉涉及视觉背侧和腹侧通路、多个脑区的功能。立体视觉检查的新方法、婴幼儿立体视觉临床检查、立体视觉检查在各种双眼视功能障碍性疾病的应用取得一定进展。就近年来立体视觉机制研究和临床应用进展进行综述。

视差立体图像的生成算法

阐述视差立体图像的原理和设计方法,介绍几种特殊的视差立体图像,包括连续∑面视差立体图像、大幅面视差立体图像和可双向观察的视差立体图像.

基于降维和筛选的立体图快速生成算法

在基于求交测试的立体图生成过程中,提高计算速度是立体图生成的重要问题。首先通过将空间三角形和空间射线分别映射成平面包围盒和二维点,达到降维的目的;然后,依据当前扫描点的坐标,在模型的所有三角面片中筛选出少数可能的相交三角形,只对筛选出的三角形进行三维求交测试。应用此方法,在不影响立体图效果的情况下,显著提高了基于求交测试的立体图生成速度。

用于立体视检测的微机软件包的设计

为了快速、方便、准确地检测人的立体视功能，根据双眼视差原理，设计了用于立体视检测的微机软件包称为立体视检测（ＳＶＴ）．利用该软件可在彩色屏幕（ＶＧＡ）上产生静态等视差图（图中各部分的视差不随空间位置的变化而改变）、变视差图、以及在深度上的正弦波状起伏图形．叙述了设计原理和程序框图；报导了用ＳＶＴ软件包对视力正常和异常儿童的立体视检测结果并讨论了其临床应用价值．

随机点立体图视差信息加工的事件相关电位研究

目的研究以随机点立体图 (Random dotstereogram ,RDS)产生的精细立体视觉的非连续 -连续视差梯度类型、非交叉 -交叉视差交叉类型和大 -小视差对ERP的影响。方法采用 1 6名 ( 8男 ,8女 )深度知觉正常的被试 ,以红绿眼镜产生立体视觉 ,记录其行为及脑电数据。结果 1 )非连续视差梯度的反应正确率高于连续视差梯度 ;大视差条件的反应正确率高于小视差条件。 2 )非连续视差梯度较连续视差梯度诱发的N1 60潜伏期更短 ,N35 0的波幅更大 ;与非交叉视差相比 ,交叉视差的N35 0潜伏期较短 ;大视差比小视差具有更短的N1 60潜伏期和更大的P2 80波幅。结论不同视差梯度显著影响视差信息的加工 ,非连续视差梯度具有一定的加工优势 ;N1 60的潜伏期和P2 80的波幅与视差大小加工相关 ;N35 0成分还与视差交叉信息的加工相关。