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新型立体视觉显示技术研究随着科技的不断进步，各种智能产品不断涌现。
其中，立体视觉显示技术是目前较为热门的一种。
其原理是通过投射多种颜色、不同角度和深度的图像，使观众可以获得更真实的视觉体验。
近年来，在立体技术领域，出现了多种新型技术。
本篇文章将着重对新型立体视觉显示技术进行介绍和研究。
一、基于眼动跟踪的立体视觉技术基于眼动跟踪的立体视觉技术是一种将眼球运动信息结合到显示器上产生的技术。
它通过提供适合视线位置的图像，使观众能够在3D图像中获得更佳的真实体验。
该技术需要由观众佩戴成本较高的眼动跟踪器，从而可以实时检测观众的视线位置。
同时，该技术还需要运用高速计算机和专用算法加快数据处理，坚持在很短的时间内提供精准图像，以保证图像的流畅性和清晰度。
二、智能手机立体显示技术智能手机立体显示技术是基于手机屏幕技术发展出来的一种新型立体显示技术。
该技术主要是通过手机屏幕独特的层次结构，利用左右眼视差衍生出的差异，为用户呈现3D图像。
该技术相比于其他立体技术，具有成本更低、便携性更强、隐私性更好的优点等。
不过，智能手机屏幕分辨率和显示效果仍需加强，以达到更佳的立体显示效果。
三、互动式立体显示技术互动式立体显示技术是一种将3D图像转化为真实世界体验的技术。
这种技术可以通过第一人称或全息方式，让观众进入3D图像，与环境进行互动。
这种技术与传统的立体技术相比，最大的不同点在于该技术具有互动性和沉浸性。
它需要运用高质量立体成像技术、超低延迟物体跟踪系统、高速动态投射技术等多重技术堆叠，才能提供流畅、清晰和沉浸式的视觉效果。
四、光学层的压缩模式技术光学层的压缩模式技术是一种基于压缩模式的新型立体显示技术。
它可以将多种图像压缩在一个玻璃层中，使观众可以同时享受到多重立体视觉体验。
该技术利用一种特殊的折叠技术，可以将不同的视点反射到不同的位置。
与传统的立体显示技术相比，这种技术具有更高的图像质量、更少的反射和更透明的玻璃平面，使得图像更真实、更舒适。
第2卷第1期1997年1月中国图象图形学报China Journal of Imag e and GraphicsVo l.2,N o.1Jan.1997立体视觉研究的现状与进展X游素亚 徐光礻右(清华大学计算机系 北京 100084)摘 要 立体视觉是计算机视觉中的一个重要分支,一直是计算机视觉研究的重点和热点之一,在20多年的发展过程中,逐渐形成了自已的方法和理论。
本文系统地评述了立体视觉研究的现状与进展,分析比较了各种技术的优缺点和适用范围,并着重论述了立体视觉的核心——立体匹配的研究进展,总结分析了目前立体视觉研究所存在的主要问题和今后的发展方向。
关键词 立体视觉,立体匹配,视觉机理。
1 引 言获取空间三维场景的距离信息是计算机视觉研究中最基础的内容。
目前,获取距离信息的方法和技术很多,学术思想非常活跃,新技术、新方法不断涌现。
立体视觉是计算机被动测距方法中最重要的距离感知技术,它直接模拟了人类视觉处理景物的方式,可以在多种条件下灵活地测量景物的立体信息,其作用是其它计算机视觉方法所不能取代的,对它的研究,无论是从视觉生理的角度还是在工程应用中都具有十分重要的意义。
立体视觉的开创性工作是从60年代中期开始的。
美国M IT的Rober t完成的三维景物分析工作,把过去的二维图象分析推广到了三维景物,这标志着立体视觉技术的诞生,并在随后的20年中迅速发展成一门新的学科。
特别是70年代未,Marr创立的视觉计算理论对立体视觉的发展产生了巨大影响,现已形成了从图象获取到最终的景物可视表面重建的完整体系,在整个计算机视觉中已占有越来越重要的地位。
经过20多年的研究,立体视觉在机器人视觉、航空测绘、军事应用、医学诊断及工业检测中的应用越来越广,研究方法从早期的以统计相关理论为基础的相关匹配,发展到具有很强生理学背景的特征匹配,从串行到并行,从直接依赖于输入信号的低层处理到依赖于特征、结构、关系和知识的高层次处理,性能不断提高,其理论正处在不断发展与完善之中。
立体视觉成像技术的研究和应用随着科技的不断发展，立体视觉成像技术已经逐渐被广泛应用在各行各业中。
立体视觉成像技术是指通过多个角度采集视觉信息，并通过计算机图像处理技术生成视差，从而实现立体化显示的一种技术。
它可以给人以更真实的视觉体验，使得图像的质感和深度更为鲜明，因此在电影、游戏、医疗、军事等领域中有着广泛的应用。
一、立体视觉成像技术的原理立体视觉成像技术的原理主要基于人类视觉双眼有视差产生的机制。
人类双眼观察物体，由于两只眼睛的视角不同，从而造成对同一物体看到的视像之间的微观差距，这种差距就是所谓的视差。
因此，通过多个角度采集视觉信息，并通过计算机图像处理技术来分析这些信息，就可以生成视差，从而实现立体化显示。
二、应用范围立体视觉成像技术已经被广泛应用于电影、游戏、医疗、军事等领域中。
1.电影领域在电影制作中，立体视觉技术可以使观众获得更加真实的视觉体验，同时也提高了电影的观赏度。
例如2009年上映的电影《阿凡达》就采用了全景立体视觉技术，将观众带入一个逼真的虚拟环境中，让人感觉像真的身临其境一样。
2.游戏领域立体视觉技术可以改善游戏的沉浸感和真实感，大大提高游戏的可玩性和趣味性。
在游戏制作中，立体技术可以将游戏环境更加生动形象，使玩家更好的享受游戏乐趣。
例如，索尼公司发布的PSVR虚拟现实游戏机就采用了立体技术，将玩家带入更加真实的游戏环境中，增加了游戏的趣味性。
3.医疗领域在医疗应用中，立体技术可以帮助医生更加清晰地观察病灶部位的形态和位置，帮助医生确定手术方案、缩小误差范围，提升手术的疗效和成功率。
例如，CT扫描、MRI等医学成像领域的立体成像技术，能够为医生提供更加清晰的图像，帮助诊断疾病。
4.军事领域在军事领域中，立体成像技术可以帮助士兵更好地观察战场，提高作战效果和减少损失。
例如，步兵夜视系统，通过双目成像和图像处理技术实现了立体视觉显示，帮助士兵更好地观察敌情，提高了作战效率。
国内外的立体显示技术研究情况概述立体摄影技术是立体成像技术的先导，本世纪二、三十年代，人们进行了一系列机械快门、红绿分色、偏振光式等立体照相技术的实验。
在此基础上，英国首先进行了机械快门式立体电视的实验，标志着立体显示研究的开端，近半个世纪以来，国外相继有人提出并研制了分路式立体电视系统、分色式立体电视系统、偏振光式立体电视系统、普氏摆效应立体电视系统、时分式立体电视系统等立体电视方案。
其中分路式立体电视系统是最早研制出的一种立体电视系统，分路式系统由同一同步发生器控制的两路普通二维电视系统和一个光学装置组成。
在系统的发送端，视差图像的产生是由相隔一定距离的两台普通摄像机同时对同一景物并列摄像来实现。
左摄像机模拟人的左眼，右摄像机模拟右眼，两台摄像机的相隔距离模拟人眼的瞳孔距。
这样，左摄像机靶面上的像相当于观看景物时左眼视网膜上的像；右摄像机靶面上的像相当于右眼视网膜像。
从而，从左、右摄像机获得了具有视差的左图像和右图像。
摄像机输出的具有视差的左、右图像信号经两路传输通道分别送至接收端的两台电视机进行显示。
两台电视机各自显示的左、右路图像经过一个光学装置分别送至左、右眼，实现了视差图像的分离。
观看者利用一个光学装置观看显示的图像，大脑根据左、右眼看到的视差图像融合成立体视觉像。
由于在这个系统中，左、右图像的摄取、传输、显示都是各占一路，因此需要两套电视信号发射、传输与接收系统占用两个电视频道，无法与现行广播电视系统兼容而且体积较大，只能供一人观看分路式立体电视系统原理图分色式立体电视系统的组成如图所示。
这是一种只能传输黑白图像的立体电视系统。
发送端视差图像的产生与分路式相似，也是用两台左、右相隔一定距离的普通摄像机并列摄像，不同的是分色式系统只能用两台黑白摄像机而不能用彩色摄像机。
左、右摄像机摄取的左、右视差图像信号经两路信道传输后，分别送至接收端的两个黑白显像管，各自显示出左、右图像。
为了实现两眼对视差图像的分离，使观看者左眼仅看见左图像、右眼仅看见右图像，必须先对显像管显示的左、右图像进行处理，人为地赋于左、右图像不同的特征，然后，人的左、右眼利用这些特征将左、右图像分离。
一种基于多视点图象的可变姿态人脸识别系统
游素亚;张永越
【期刊名称】《中国人民警官大学学报》
【年(卷),期】1997(000)001
【摘要】本文报告了一种多姿态人脸图象识别原型系统，它不同于现在系统和方法，该系统可工作在合作对象下允许姿态变化（存在图象平面内旋转和深度方向上旋转，限于双眼可见）的人脸图象识别。
由于对成象条件有放松，故可望应用于身份验证、保安和视频会议等领域。
对姿态可变条件下的人脸特征检测、姿态估计、识别建模以及基于模板相关的匹配等技术进行了深入研究，分析了光照、姿态及分辨率变化等因素对识别的影响程度。
实验结果表明，对于
【总页数】5页(P29-33)
【作者】游素亚;张永越
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.41
【相关文献】
1.一种基于多视点图象的可变姿态人脸识别系统 [J], 游素亚;张永越;李武军;徐光祐
2.基于尺寸可变块匹配的多视点视频颜色校正方法 [J], 喻莉;熊玮;钟刚;邓慧萍
3.基于Unity3D的可变视点数立体图像合成算法 [J], 李春江;赵悟翔;王琼华
4.一种基于姿态估计的视点无关的人体姿态图像检索方法 [J], 杨晶晶;万丽莉
5.一种基于姿态估计的视点无关的人体姿态图像检索方法 [J], 杨晶晶;万丽莉;;;;因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
中国当代3D立体画研究及应用现状分析伴随着二十一世纪钟声的响起,世界经济一体化和文化多元化的发展盛况已悄然地展现在我们眼前。
艺术界以其独特的方式步入了崭新的天地,在科技与艺术汇成的革新力量的推动下,3D立体画突破了传统绘画观念领域的陈旧框架,开辟了绘画空间意识的新天地,使得平面作品在视觉上呈现出一种真实存在的立体空间,栩栩如生的画面,极富视觉冲击。
3D立体画以其独特的艺术魅力赢得了大众的赞美和推崇,风靡世界。
时至今日,3D立体画被传入中国已有十年的时间,正处于发展的黄金时期,就目前的知名度而言还没有达到人人知晓的地步。
究其原因,国内学术界对其进行探讨和研究的专业人士寥寥无几,笔者认为这种现状在一定程度上限制了其传播的速度和广度,也让大众失去了认识和了解这一艺术门类的重要机会。
现如今,国内众多3D立体画展的作品均已油画语言的形式呈现,在作品的内容上、形式上、笔法的运用上均属于油画领域所要研究的范畴,笔者对之有浓厚的研究兴趣且所学的专业方向是油画,与3D立体画在学术上有一定关联性。
故笔者打算深入研究中国当代3D立体画这门艺术,期许能为3D立体画在中国有更广阔的发展前景贡献自己的微薄之力。
本文共分为五个章节：首先,从3D 立体画的概述入手,简单介绍3D立体画的概念、起源,详细阐明其作画原理,为本文的论述打好理论基础；其次,介绍自2005年以来,国内3D立体画领域里具有代表性的三位艺术家,对他们作品进行鉴赏、分析。
再次,结合三位艺术家的作品,重点对中国当代3D立体画进行审美研究、语言研究和技法研究,浅谈中国当代3D立体画的艺术内涵；然后,分析正在发展中的中国当代3D立体画在艺术领域、商业领域、公共领域的应用现状,探索其在应用领域的优势；最后,纵观全局针对3D立体画在中国发展中存在的一些问题提出可行性的解决方案。
本文重点采用图像研究法研究中国当代3D立体画,力求将历史与现实相结合、理论研究与实践经验相结合,分析生活中我们最新看到的时下最流行,最火爆的3D立体画,研究其艺术内涵,并结合当前应用现状得出3D立体画要想其在中国具有广阔的发展前景还需要艺术家和社会各方力量的推动。
国内的视觉动态设计研究现状
国内的视觉动态设计研究现状相对来说比较薄弱，但随着技术的进步和市场需求的变化，近年来已经有很多相关的研究投入和实践应用。
以下是一些国内视觉动态设计研究的现状:
1. 学术领域：在国内，有许多高校和研究机构在视觉动态设计领域进行研究，如清华大学、北京大学、上海交通大学等。
这些研究机构和企业密切合作，在动画特效、虚拟现实、人机交互等领域进行深入的研究和应用。
2. 应用领域：在应用领域，视觉动态设计被广泛应用于游戏、动画、广告、影视等领域。
国内有许多企业和机构在做相关研究和应用，如腾讯、网易、华为等。
3. 技术发展：随着人工智能技术的不断发展，视觉动态设计技术也在不断提升。
国内有许多科技公司，如地平线、商汤、旷视等，都在视觉动态设计领域进行了深入的研究和应用。
总的来说，国内的视觉动态设计研究现状还比较薄弱，但在学术、应用领域都得到了一定的发展。
未来，随着技术的进步和市场需求的变化，视觉动态设计技术将继续得到深入研究和应用。
3D立体投影技术的发展现状与未来趋势分析世界科技的飞速发展，带动了多种创新技术的涌现。
其中，3D立体投影技术无疑是其中之一，它通过高清、真实的影像展示，让观众能够身临其境地感受到全景式的视觉盛宴。
本文将就3D立体投影技术的发展现状以及未来趋势进行分析。
一、3D立体投影技术的发展现状随着科技的进步和硬件设备的不断升级，3D立体投影技术已经在娱乐、医学、教育等领域得到广泛应用。
以娱乐行业为例，3D立体投影技术已经成为大型体育赛事、演唱会等大型活动中的重要亮点。
观众可以通过佩戴3D眼镜，实现电影中的虚拟现实效果，从而更好地融入到影片情节中。
在医学领域，3D立体投影技术也发挥着重要作用。
比如，在手术过程中，医生可以通过3D立体投影技术观察病人的内部器官结构，准确判断手术位置和方向，从而提高手术精确度和安全性。
此外，教育领域也在逐渐引入3D立体投影技术，从而提升学生的学习兴趣和参与度。
二、3D立体投影技术的未来趋势1. 硬件设备不断升级未来，3D立体投影技术的设备将会更加小型化、便携化。
随着芯片、投影仪等硬件的不断升级，人们将不再需要佩戴3D眼镜就能够享受到真实的3D立体视觉效果。
这将大大提升用户的体验，同时也能够更方便地应用于各个领域。
2. 应用场景更加丰富多样随着技术的进步，3D立体投影技术将会在更多的领域得到应用。
比如，在家庭生活中，人们可以利用3D立体投影技术创建属于自己的虚拟现实世界，让观影、游戏等娱乐活动更加逼真。
在交通出行中，3D立体投影技术可以用于车载导航系统，帮助司机更加方便地辨识道路和交通标志。
3. 3D立体投影技术与人工智能的结合未来，3D立体投影技术还将和人工智能技术进行深度结合。
通过人工智能技术，3D立体投影设备可以更好地与用户进行交互，实现语音识别、自动调节等功能。
同时，人工智能技术也可以对用户的喜好、习惯进行学习，从而根据用户的需求推荐更加个性化的内容和服务。
三、总结从以上的分析可以看出，3D立体投影技术在娱乐、医学、教育等领域已经发挥了重要作用，并且还具备着广阔的应用前景。
双目立体相机中实时匹配算法的FPGA实现单洁;唐垚;姜晖【摘要】在双目立体相机中,利用图像处理计算场景深度信息是一项关键技术.通过研究立体视觉图像匹配原理,提出一种基于FPGA的立体图像实时匹配算法的实现方法.该算法以Census变换为基础借助于像素在邻域中灰度相对值的排序进行相似度比较,来实现区域立体匹配;在左右一致性约束下采用多窗口相关匹配方法改善深度不连续图像的匹配质量,提高匹配准确度.利用FPGA流水线和并行处理技术实现了双目立体相机的实时图像匹配.结果表明,该图像匹配结构具有较高的吞吐率和处理速度,可以工作在97.3MHz频率下实现1024×1024灰度图像30f/s的实时处理.【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2013(043)012【总页数】5页(P1406-1410)【关键词】双目立体相机;实时图像匹配;多窗口相关匹配;FPGA【作者】单洁;唐垚;姜晖【作者单位】西安邮电大学通信与信息工程学院,陕西西安710121;西安邮电大学通信与信息工程学院,陕西西安710121;西安邮电大学通信与信息工程学院,陕西西安710121【正文语种】中文【中图分类】TP391.41;TN911.731 引言随着机器视觉的发展，立体视觉系统得到越来越广泛的应用［1－2］。
双目立体相机采用两台相机，模拟人眼成像原理，先通过寻找两个相机中图像对应点的光学，得到各个点处的视差，再根据视差信息和相机的投影模型恢复出原始景物的深度信息。
所以，在通过立体相机计算场景信息的深度过程中，图像获取、相机标定、图像匹配和三维重建成为了关键技术。
根据匹配基元的不同，图像匹配可分为区域匹配［1－2］、特征匹配［1］和相位匹配［2－4］。
其中，区域匹配以区域相似度为匹配基元，基本原理是在基准图上选取一个模板窗口，在配准图上选取同样大小的一组窗口，再将这些窗口与基准图中的模板窗口进行相似度比较，找出与模板窗口最相似的窗口，那么该窗口的中心点就是模板窗口中心点的匹配点，两点的横坐标差即为视差［1］。
3D立体投影技术的发展现状与未来趋势随着科技的不断发展，3D立体投影技术已经成为了人们生活当中的一部分。
从传统的平面投影到现在的立体投影，这项技术为我们带来了更加真实而震撼的视觉体验。
本文将探讨3D立体投影技术的发展现状以及未来的趋势。
一、3D立体投影技术的发展现状目前，3D立体投影技术已经在娱乐、教育、医疗等各个领域得到了广泛应用。
在娱乐领域，3D电影已经成为了观众追捧的对象。
通过使用立体眼镜，观众可以在电影院中享受到高度逼真的视觉效果。
此外，一些主题公园也开始采用3D立体投影技术，为游客带来全身心的沉浸式体验。
在教育领域，3D立体投影技术也发挥着重要的作用。
学生可以通过观看立体教学视频，更好地理解抽象的概念。
在医疗领域，医生可以利用3D立体投影技术进行手术模拟，提高手术的准确性和安全性。
然而，目前的3D立体投影技术还存在一些问题。
首先，当前的3D立体投影设备体积较大，限制了它在某些场景下的应用。
其次，一些用户反映在观看3D立体投影时容易感到眼睛疲劳，这也制约了该技术的发展。
因此，未来的研究方向将集中在设备的便携性和用户体验的改善上。
二、未来的发展趋势随着技术的不断创新，3D立体投影技术在未来将呈现出更加广阔的发展前景。
以下是几个可能的趋势：1. 便携性的提升：未来的3D立体投影设备可能会更加轻便、小巧，使其更适合家庭使用和移动场景。
人们可以在家中或者户外随时随地享受到3D立体投影带来的乐趣。
2. 投影质量的提高：目前的3D立体投影技术仍然存在分辨率较低和画质不清晰等问题。
未来，随着技术的进步，3D立体投影器将会拥有更高的分辨率和更真实的画面效果，使得观众的视觉体验更加逼真。
3. 交互体验的增强：未来的3D立体投影技术可能会结合虚拟现实和增强现实技术，实现更加沉浸式的交互体验。
人们可以通过手势或者头部追踪等方式与3D投影进行互动，进一步提升用户体验的质量。
4. 多领域应用的扩展：未来，3D立体投影技术将不仅仅局限于娱乐、教育和医疗领域，还有望在设计、建筑、航空航天等领域得到广泛应用。
3D立体影像技术的发展现状与未来趋势随着科技的快速发展，立体影像技术已经逐渐成为现实生活中不可或缺的一部分。
这种技术不仅仅体现在电影、电视剧等娱乐媒体中，还在医疗、教育、工程等多个领域得到了广泛应用。
本文将探讨3D立体影像技术的发展现状以及未来的发展趋势。
首先，我们来看一下目前的3D立体影像技术的发展现状。
近年来，通过使用立体摄像机和专门的3D成像技术，制作和播放3D内容变得越来越普遍。
人们可以在电影院里观看到栩栩如生的3D电影，也可以使用3D电视在家中欣赏高质量的3D内容。
同时，在医疗领域，医生们可以通过3D影像，更清晰地观察患者的病情，进行更精准的诊断。
在教育领域，学生们可以通过3D影像技术，获得更直观、互动的学习体验，提高学习效果。
然而，尽管3D立体影像技术已经取得了显著的进步，但它仍然面临一些挑战。
其中之一是成本问题。
目前，购买3D电视、摄像机等设备的价格较高，这限制了广大消费者的使用。
此外，3D内容的制作和后期制作也需要大量的人力和资源，造成了制作成本的增加。
另一个挑战是技术限制。
例如，在观看3D电影时，戴上3D眼镜可能会引起视觉疲劳或不适，限制了观影时间。
此外，目前的3D技术还无法逼真地重现人眼所见的现实世界，仍然存在一些不足之处。
那么，未来的发展趋势会是怎样的呢？首先，我们可以预见到成本会逐渐降低，使更多的消费者可以接触和使用3D立体影像技术。
随着3D电视和摄像机的普及，相关设备的价格将会下降。
其次，技术的改进将会让观看3D内容更为舒适和便捷。
例如，现在有一些无需戴眼镜的3D电视正在研发中，并有望在不久的将来问世。
这将会进一步提高观众的观影体验，降低对人眼的不适感。
此外，新的3D摄像技术的问世将使得制作3D内容更加方便和高效。
除了这些改进和发展，我们还可以预见到3D立体影像技术将与其他技术相结合，开辟出更广阔的应用空间。
例如，虚拟现实技术与3D立体影像技术结合可以创造更具沉浸感和互动性的娱乐体验。
3D立体影像技术的发展现状与未来展望在当今现代科技迅猛发展的时代，3D立体影像技术作为一种新兴的技术手段，已经逐渐走入人们的生活，它以其独特的观影体验和沉浸感受吸引了大众的目光。
本文将探讨3D立体影像技术的发展现状与未来展望。
在影像技术发展的不同阶段，2D影像是长期的主流形式，但它只能给观众带来平面的画面感觉，缺乏立体感和沉浸感。
而3D立体影像技术的出现完美地解决了这个问题。
通过3D立体影像技术，观众可以体验到逼真的立体效果，仿佛亲身身临其境。
这种体验不仅限于电影院，如今，人们可以在家中使用3D眼镜观看3D影片，或者通过游戏设备进一步增强沉浸感。
因此，可以说3D立体影像技术深刻改变了人们观影和游戏的方式。
尽管如此，3D立体影像技术也存在一些问题。
首先，目前市场上的3D立体影像设备价格较高，对许多消费者来说还不够普及，这限制了其更广泛的应用。
其次，由于3D立体影像技术需要配备特殊的3D眼镜，观看时戴着眼镜可能给观看者带来不适感，例如眼疲劳和晕眩感。
此外，还存在一些技术难题，如显示效果不稳定、视觉距离有限等。
这些问题都阻碍了3D立体影像技术的发展。
尽管面临着一些挑战，3D立体影像技术仍然有着巨大的发展潜力。
首先，随着技术的不断进步和成本的下降，3D立体影像设备将变得更加便宜和普及，更多的人可以享受到立体影像带来的乐趣。
其次，随着虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术的迅猛发展，3D立体影像技术与VR和AR相结合，将会带来新的创新和体验。
例如，人们可以通过VR设备亲临远在天边的地方，或者参与到虚拟的游戏世界中，这将是一种全新的沉浸体验。
未来，随着技术的进一步突破，3D立体影像技术将在多个领域得到更广泛的应用。
医疗领域的手术操作将可以通过3D立体影像技术实现更高的精准度；教育领域将能够通过3D影像给学生展示更直观、生动的知识点；建筑设计领域将可以通过3D影像模拟出建筑效果，帮助客户更好地理解方案等。
这些都将为各个行业带来更广阔的发展空间。
3D立体影像技术的发展现状与未来趋势近年来，随着科技的飞速发展，3D立体影像技术逐渐进入人们的生活。
这项技术的应用广泛，从电影工业到建筑设计，都能看到它的身影。
本文将探讨3D立体影像技术的发展现状以及未来的趋势。
首先，让我们来看看3D立体影像技术的发展现状。
3D立体影像技术的出现最早可以追溯到上世纪80年代。
当时，由于技术设备的限制，3D电影在观看体验上并不理想。
然而，随着技术的进步和创新，3D立体影像技术逐渐被应用于电影工业。
2009年，由詹姆斯·卡梅隆执导的《阿凡达》一炮而红，成为3D电影技术的里程碑。
这部电影利用了先进的3D技术，为观众带来了沉浸式的视觉体验。
自此之后，3D电影逐渐兴起，市场需求不断增加。
然而，光有3D立体影像还不够，如何提高3D观影的舒适度和感官体验成为了制约其发展的一个关键因素。
目前，许多科技公司正在努力研发更先进的3D立体影像技术，以满足观众的需求。
例如，一些公司正在研发无需佩戴特殊眼镜即可观看3D影像的技术。
这种技术依靠创新的投影技术和智能化的设备，能够直接将3D影像投射到观众的眼睛中，提供沉浸式的观影体验，避免佩戴眼镜的不便。
此外，还有一些公司在3D影像的拍摄技术上进行了改进，通过使用多摄像头和深度传感器，能够更加准确地捕捉物体的形状和运动，进而呈现更真实的3D效果。
除了电影工业外，3D立体影像在其他领域也得到了广泛的应用。
特别是在医疗行业和虚拟现实领域，3D技术为人们带来了更多的可能。
在医疗行业，医生可以利用3D影像技术以更好地了解病患的身体结构和异常。
这不仅有助于提高诊断和手术的准确性，还能够为医学研究提供更多的数据支持。
在虚拟现实领域，3D技术为用户创造了更加逼真的虚拟世界。
人们可以通过佩戴VR设备，在虚拟环境中体验丰富多样的场景和活动，增强沉浸感和参与感。
未来，随着技术的不断创新和发展，3D立体影像技术有着广阔的前景和应用空间。
首先，随着物联网技术的普及，未来的3D影像设备将更加智能化和可互联。
利用最小梯度模型重建三维可视表面
游素亚;柳健
【期刊名称】《无线电工程》
【年(卷),期】1993(023)005
【摘要】本文提出了一种利用最小梯度模型重建三维可视表面的方法，该方法根据表面重建的相容性原理，利用表面梯度作为衡量重建表面平滑度的固子，建立了重建模型和完整的重建算法。
利用本算法可以从离散点的深度信息中恢复出完整的可视表面，从而建立了对景物可视表面的三维描述。
研究表明，本算法具有形式简单，计算速度快的优点，且较好地保持了景物的不连续点，是一种较好的三维表面重建方法。
【总页数】6页(P8-13)
【作者】游素亚;柳健
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TP24
【相关文献】
1.利用激光扫描点云的碳纤维织物表面三维模型重建 [J], 程杰;陈利
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3.利用共轭梯度法重建三维物体表面算法的研究 [J], 王汝传;王绍棣;胡岚
4.中国虚拟人三维模型重建和可视化 [J], 宋涛;欧宗瑛;陈伟卿
5.基于激光点云数据的糙米表面三维模型重建 [J], 吴婧; 汤晓华; 杨泗苹; 安嘉强; 李天骄; 杨金山
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立体视觉的研究进展杨亮;胡础图;刘密密;项凯;萨楚拉;芳原草【摘要】立体视觉是来自双眼视觉的深度感,是双眼视觉的最高形式,是出生后获得的.立体视觉是建立在双眼同时视和融合功能基础上的高级双眼视功能.立体视觉随着眼的发育而发育,是出生后逐渐发育完善的.立体视的判定受检查距离、视力、年龄、红绿眼镜、斜视弱视、屈光不正、屈光参差等因素的影响,其中斜视弱视是最重要的原因.立体视检查已广泛应用于临床,包括斜视、弱视的筛选,选择斜视手术的时机及术后评估.【期刊名称】《医学综述》【年(卷),期】2014(020)011【总页数】3页(P1965-1967)【关键词】同时视;融合功能;立体视【作者】杨亮;胡础图;刘密密;项凯;萨楚拉;芳原草【作者单位】呼伦贝尔市人民医院眼科,内蒙古呼伦贝尔021008;呼伦贝尔市人民医院眼科,内蒙古呼伦贝尔021008;呼伦贝尔市人民医院眼科,内蒙古呼伦贝尔021008;呼伦贝尔市人民医院眼科,内蒙古呼伦贝尔021008;呼伦贝尔市人民医院眼科,内蒙古呼伦贝尔021008;呼伦贝尔市人民医院眼科,内蒙古呼伦贝尔021008【正文语种】中文【中图分类】R778立体视觉是人类和高级动物的双眼判断外界物体三维立体空间的能力，是双眼视觉的高级组成部分。
立体视觉是建立在同时视和融合功能基础上的一种高级视觉功能，是双眼精确判断外物三维结构和距离的能力。
立体视觉能反映双眼单视功能的好坏，与人们的生活密切相关，使得手眼协调性更好。
立体视检查已广泛应用于临床[1-3]，包括斜视、弱视的筛选，选择斜视手术的时机及评价手术疗效的重要指标。
1 立体视觉的发育过程1.1 发育的早期以往很多研究认为，人的立体视觉发育开始于生后3～4个月[4-5]。
立体视觉的发育和精细的立体视锐度的形成依赖于准确协调的眼球运动功能及双眼黄斑中心凹注视。
立体视觉在出生时并没有发育完善，需要充分的黄斑中心凹视觉刺激来促进发育。
第2卷第1期1997年1月中国图象图形学报China Journal of Imag e and GraphicsVo l.2,N o.1Jan.1997立体视觉研究的现状与进展X游素亚 徐光礻右(清华大学计算机系 北京 100084)摘 要 立体视觉是计算机视觉中的一个重要分支,一直是计算机视觉研究的重点和热点之一,在20多年的发展过程中,逐渐形成了自已的方法和理论。
本文系统地评述了立体视觉研究的现状与进展,分析比较了各种技术的优缺点和适用范围,并着重论述了立体视觉的核心——立体匹配的研究进展,总结分析了目前立体视觉研究所存在的主要问题和今后的发展方向。
关键词 立体视觉,立体匹配,视觉机理。
1 引 言获取空间三维场景的距离信息是计算机视觉研究中最基础的内容。
目前,获取距离信息的方法和技术很多,学术思想非常活跃,新技术、新方法不断涌现。
立体视觉是计算机被动测距方法中最重要的距离感知技术,它直接模拟了人类视觉处理景物的方式,可以在多种条件下灵活地测量景物的立体信息,其作用是其它计算机视觉方法所不能取代的,对它的研究,无论是从视觉生理的角度还是在工程应用中都具有十分重要的意义。
立体视觉的开创性工作是从60年代中期开始的。
美国M IT的Rober t完成的三维景物分析工作,把过去的二维图象分析推广到了三维景物,这标志着立体视觉技术的诞生,并在随后的20年中迅速发展成一门新的学科。
特别是70年代未,Marr创立的视觉计算理论对立体视觉的发展产生了巨大影响,现已形成了从图象获取到最终的景物可视表面重建的完整体系,在整个计算机视觉中已占有越来越重要的地位。
经过20多年的研究,立体视觉在机器人视觉、航空测绘、军事应用、医学诊断及工业检测中的应用越来越广,研究方法从早期的以统计相关理论为基础的相关匹配,发展到具有很强生理学背景的特征匹配,从串行到并行,从直接依赖于输入信号的低层处理到依赖于特征、结构、关系和知识的高层次处理,性能不断提高,其理论正处在不断发展与完善之中。
为了充分反映出这一研究领域的研究动态,本文采用由面到点的方法,以各种技术的核心思想为线索,对目前立体视觉研究的现状加以评述,指出各种方法的优缺点和值得注意的问题,最后指出了立体视觉研究存在的问题和发展方向。
2 立体视觉立体视觉的基本原理是从两个(或多个)视点观察同一景物,以获取在不同视角下的感知图象,通过三角测量原理计算图象象素间的位置偏差(即视差)来获取景物的三维信息,这一过程与人类视觉的立体感知过程是类似的。
一个完整的立体视觉系统通常可分为图象获取、摄象机定标、特征提取、立体匹配、深度确定及内插等6个大部分[1]。
立体图象获取的方式很多,主要取决于应用的场合和目的。
例如,为了研究人类视觉的立体融合机X国家自然科学基金资助。
收稿日期:1996,05,29制,一般采用由计算机产生的随机点立体图象对[2];在航空测量领域,通常是利用飞行器携带的高性能摄象机沿航向序列地摄取图象X;再如,在显微立体分析中,通过旋转扫描电镜的样品台,同样可获得物体的立体图象对[4]。
在获取立体图象时不但要满足应用要求,而且要考虑视点差异、光照条件、摄象机性能以及景物特点等因素的影响,以有利于立视计算。
摄象机标定是为了确定摄象机的位置、属性参数和建立成象模型,以便确定空间坐标系中物体点同它在图象平面上象点之间的对应关系。
对于理想的平行视点模型,其核线与图象扫描线重合,这一特点可大大降低立体匹配的复杂性。
对于一般存在旋转和位移的成象系统,都可通过投影变换等手段得到理想模型。
摄象机标定方法可分为两大类,第一类是直接估计摄象机位置、光轴方向、焦距等参数;第二类是通过最小二乘法拟合,确定三维空间点映射为二维图象点的变换矩阵。
建立一个有效的摄象机模型,除了能够精确地恢复出空间景物的三维信息外,还有利于解决立体匹配问题。
特征提取是为了得到匹配赖以进行的图象特征,由于目前尚没有一种普遍适用的理论可运用于图象特征的提取,从而导致了立体视觉研究中匹配特征的多样性。
目前,常用的匹配特征主要有点状特征、线状特征和区域特征等。
一般来讲,大尺度特征含有较丰富的图象信息,在图象中的数目较少,易于得到快速的匹配,但它们的定位精度差,特征提取与描述困难。
而小尺度特征数目较多,其所含信息较少,因而在匹配时需要较强的约束准则和匹配策略,以克服歧义匹配和提高运算效率。
良好的匹配特征应具有可区分性、不变性、稳定性、唯一性以及有效解决歧义匹配的能力。
立体匹配是立体视觉中最重要也是最困难的问题。
当空间三维场景被投影为二维图象时,同一景物在不同视点下的图象会有很大不同,而且场景中的诸多因素,如光照条件,景物几何形状和物理特性、噪声干扰和畸变以及摄象机特性等,都被综合成单一的图象中的灰度值。
因此,要准确地对包含了如此之多不利因素的图象进行无歧义的匹配,显然是十分困难的。
对于任何一种立体匹配方法,其有效性有赖于3个问题的解决,即:选择正确的匹配特征,寻找特征间的本质属性及建立能正确匹配所选特征的稳定算法。
立体匹配的研究都是围绕着这三方面在工作,并已提出了大量各具特色的匹配方法。
但是由于立视匹配涉及的问题太多,至今仍未得到很好的解决,特别是在复杂场景中,如何提高算法的去歧义匹配和抗干扰能力,降低实现的复杂程度和计算量,都需要进行更深入的探索和研究。
有关立体匹配技术的详细论述将在下节给出。
已知立体成象模型和匹配视差后,三维距离的恢复是很容易的。
影响距离测量精度的因素主要有摄象机标定误差、数字量化效应、特征检测与匹配定位精度等。
一般来讲,距离的测量精度与匹配定位精度成正比,与摄象机基线长度成反比。
增大基线长度可改善距离测量精度,但同时会增大图象间的差异,增加匹配的困难。
因此,要设计一个精确的立视系统,必须综合考虑各方面的因素,保证各个环节都具有较高的精度。
Behroo Z[5]和B1ostein[6]等对确定空间位置坐标点时的误差来源,以及图象量化效应对立体测量精度的影响进行了详细的分析,Gem[7]则对序列图象中的噪声影响提出了模型估计和唯一性结果的论证。
立体视觉的最终目的是为了恢复景物可视表面的完整信息,目前,无论是哪种匹配方法都不可能恢复出所有图象点的视差。
对于一个完整的立视系统来讲,都必须进行最终的表面内插重建。
在内插过程中,最重要的问题就是如何有效地保护景物面的不连续信息。
Gr im so n根据物体的表面物理性质和景物成象特性,提出了内插重建所必须满足的表面相容性原理,并建立了正则化重建算法[8,9]T erEopu-lo s[10]基于Gr im son的重建原理,提出了由粗到细的多通道重建技术,以改善重建精度和加速收敛过程。
Maitre[11]等根据空间景物的结构特点,提出了一种基于模型的内插重建算法,其原理是将图象分割成不同的结构区域,采用一次/二次曲面对分割区域进行最佳拟合,从而重建出不同区域的三维距离。
此方法较好地保护了景物的不连续信息,适合于人工景物的处理[1,2]。
以上6个部分构成了立体视觉的完整体系,其中立体匹配是最重要也是最困难的部分。
其存在的主要问题是,对存在特殊结构的景物,如平坦、缺乏纹理细节、周期性的重复特征等易产生假匹配;对方18 中国图象图形学报 第2卷X游素亚,双目立体视觉理论与方法的研究。
见:华中理工大学博士论文集。
1994年。
向平行于核线的特征匹X配出现歧义;在录象机基线距离增大时,遮挡严重,能重建的空间点减少。
为了解决这些问题,降低双目匹配的难度,自1986年以来出现了三目立体视觉系统,即采用3个摄象机同时摄取空间景物,通过利用第三目图象提供的信息来消除匹配的歧义性。
Watanale[12]等采用相互垂直的三目视点,较好地解决了与核线平行特征的匹配歧义性。
Ohta[13]提出的共线结构三目视觉系统,可有效地避免遮挡问题。
Ayache[14]等提出了基于边缘线段的三目机器人视觉系统,Gurw itz[15]的文章详细地分析了三目立体视觉的性能。
3 立体匹配立体匹配是寻求同一空间景物在不同视点下投景图象的象素间的一一对应关系。
与普通的图象模板匹配不同,立体匹配是在两幅存在视点差异,几何、灰度畸变和噪声干扰的图象间进行的,不存在任何的标准模板,这无疑是十分困难的,更何况立体匹配还要求得到象素间的一一对应匹配。
目前,立体匹配的研究基本上分为两个方向:¹从理解人类视觉的立体融合机制出发,试图建立一种通用的人类双眼视觉计算模型;º从实际应用和要求出发,建立实用的立体视觉系统。
第一种方法的特点是从视觉生理的角度揭示人类视觉的立体融合机制,从而建立通用的立视系统。
虽然从目前的研究来看,要构造出如同人类视觉一样灵活的机器视觉系统还有待于进一步的研究,但目前已取得的一些研究成果,如M arr的立视匹配三大约束,零交叉感知基元以及多通道协同处理方式等,对立体视觉的发展起了巨大的推动作用。
第二种方法则是针对不同的应用和要求,以建立更直接的、专用的和面向对象的立视系统为目的,通过强调场景和任务的约束等手段来降低视觉处理问题的难度,从而增加系统的实用性。
3.1 立视模型70年代出现的Marr立视计算理论[2]被认为是目前对人类立视过程最完整的论述,作为其理论重要组成部分的立视匹配三大约束(唯一性、相容性和连续性)、零交叉匹配基元以及多通道协同处理方式对立体视觉的发展起了巨大的推动作用。
1976年M arr基于其理论建立了模拟人类立视机制的匹配算法[16],并由Grim son在计算机上实现[17]。
该算法的核心是首次采用多分辨率¨2G零交叉作为匹配基元,利用零交叉分布特性和由粗到细引导的多通道协同匹配技术来解决匹配的歧义性和搜索空间大的问题。
1985年Grim so n对上述算法进行了改进[18],在匹配中使用视差沿零交叉轮廊线连续的约束来保证匹配的一致性。
分析表明,对于某特殊结构的景物,单纯的零交叉匹配基元并不能得到正确的解释[19],为此,M ayhew[20]等以视觉生理学的观点对M arr的零交叉匹配基元和匹配约束进行了补充修正,提出¨2G的卷积峰也应是人类立视的匹配输入基元,并基于人类视觉首先观察重要的目标轮廊信息这一事实,提出了形状连续性约束,在一定程度上解决人了M arr理论所存在的问题。
即使如此, Jenkin[21]等证明了¨2G零交叉加卷积峰地同样不能正确解释所有的景物形式,而对于人类来说,对这样的景物的立体融合是十分自然的,因此,必定存在其它更有利于立视匹配的基元形式。
图象相位是一种值得重视的信息,与幅度信息相比,相位包含了更多的图象信息,幅度信息确定图象的灰度变化,而频率相位却决定了图象的结构位置。
