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论文题目：基于图象的建模和绘制在小波空间中的研究与实现

论文编号： lw200806051653452090

论文属性：博士毕业论文

论文国籍：中国

论文语言：中文

登出日期： 2008-06-05

点击次数：311

论文字数：70236

源程序:有

购买价格： 250

论文大纲，目录

关键词搜索：图象建模绘制 小波空间 研究实现 计算机应用论文 中国论文 博士毕业论文

摘要：基于图象的建模和绘制是近几年兴起的一种新的虚拟现实实现策略。它结合了计算机图形学、计算机视觉、图象处理、摄影测量学等许多学科的理论和成果，试图用真实的图象来代替传统的几何建模，同时又用图象空间的变换操作来代替传统的绘制过程。其目的在于尽可能地使计算机绘制的图象真实自然、绘制的速度不依赖于场景的复杂度。
本论文一方面对基于图象的建模和绘制技术进行了深入的研究，另一方面又对小波的理论、特点及其在图形学中的应用作了较系统的分析归纳，在此基础上，首次提出了一套基于小波的IBMR实现机制。
通常意义下的IBMR是在图象空间中完成一系列的变换、对应匹配、拼合、插值等操作，这些操作的复杂度不仅跟图象分辨率有关，往往还与计算象素的邻域大小、图象中的特征多少、参考图象的多少等因素有关。为了提高建模和绘制的效率，同时为了避免噪声对结果的影响，我们考虑在小波空间中解决基于图象的建模和绘制问题。根据小波分析固有的层次结构特点及其在线性时间内完成的特点，可以在理论上提高IBMR的实现效率。另外，因为小波分析兼有频域和空域的良好特性，故使它在去噪、平滑、编码等方面都有比传统IBMR方法明显的优越性。围绕IBMR中的有关建模和绘制问题，论文研究了如何利用小波生成环境的合理表示，以及如何利用小波合成新视图的方法，分析研究了不同的小波类型对具体操作和算法的影响。
论文主要完成了以下几方面的工作：
首先，为了在建模过程中把不同的环境采样图象有机地组合在一起构成对环境的表示，论文提出了一种小波空间中的图象拼合方法。该方法的两个突出特点是：(1). 采用复值小波变换代替传统的实值小波变换，有效地解决了“图象对”间的对应匹配问题。这是由于复小波变换不仅能满足匹配的规模不变性，而且还满足平移不变性；(2). 提出了一种基于视觉感知的小波系数过滤方法，它利用边界抽取技术使得反映重要视觉特征的小波系数被保留下来，并用于拟合图象间的整合变换，而其它不重要的系数均被压缩掉。这一方法可以使高达95%的系数被删除，剩下的信息就象待缝合的轮廓线一样，从而大大降低了数据复杂度，提高了匹配算法的效率。
其次，为了能快速地合成新的视图，论文讨论了小波空间中的视图合成方法，并实现了一套基于小波的视图变形算法。它不仅提高了速度，又可避免噪声干扰，还便于压缩和逐步求精地传输、绘制。在实现过程中，论文根据计算机视觉理论对联系每一对图象的基本矩阵、它的估计方法，以及基于它的图象修正技术进行了讨论。另外，还重点研究了图象变形算法在小波空间实现的可能性、讨论了不同小波的影响和相应的解决策略。
最后，由于完全基于图象方法所产生的结果视图往往存在不符合物理的解释，为克服这一缺点，论文提出了一个小波空间中的混合模型机制。它把场景分为几何表示的前景和柱面全景图象表示的背景两部分，然后利用双正交小波分析实现对任意拓扑类型表面的表示和绘制，最终达到对上述混合模型的LOD连续控制。

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