力觸覺人機(jī)交互技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)中人機(jī)交互的重要組成部分,它通過模擬人類對真實(shí)物體的力觸覺感知過程,將虛擬環(huán)境的力觸覺信息真實(shí)地反饋給人,極大地提高了虛擬環(huán)境的交互性和臨場感程度。而圖形作為三維真實(shí)場景在二維照相機(jī)成像平面上的投影,保留了物體表面豐富的信息,因此圖像的力觸覺再現(xiàn)研究吸引了研究者們的廣泛關(guān)注。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在助盲、醫(yī)療、移動終端和特殊作業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用,基于圖像的力觸覺再現(xiàn)技術(shù)迎來了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。本文圍繞基于圖像的力觸覺表達(dá)與再現(xiàn)研究課題,從提高圖像力觸覺再現(xiàn)中圖像特征的提取質(zhì)量和力觸覺感知的真實(shí)性出發(fā),進(jìn)行了圖像多種觸覺特征的提取及力觸覺建模和圖像的多模式力觸覺表達(dá)與再現(xiàn)方法的研究。本文首先從力觸覺再現(xiàn)設(shè)備、力觸覺建模及力觸覺表達(dá)方法等方面對國內(nèi)外基于圖像的力觸覺再現(xiàn)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析。在此基礎(chǔ)上針對紋理力觸覺再現(xiàn)需求,提出了基于分?jǐn)?shù)階微積分的圖像紋理力觸覺再現(xiàn)方法,采用分?jǐn)?shù)階微積分組合算法提取紋理特征,并建立基于人的視覺生理心理學(xué)特性的彩色圖像紋理力觸覺模型,通過力反饋設(shè)備將紋理的力觸覺信息反饋給人,從而實(shí)現(xiàn)圖像紋理的力觸覺再現(xiàn)。針對基于振動觸覺表達(dá)圖像紋理的局限性,... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：116 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１力觸覺再現(xiàn)的應(yīng)用??

東南大學(xué)博士學(xué)位論文??圖１－２基于陣列式振動的力觸覺筆?圖１－３基于觸控面板的電振動力觸覺再現(xiàn)系統(tǒng)??ｍ?Ｊ??■?ＩＩ??圖１－４基于觸覺振動矩陣的圖像表達(dá)系統(tǒng)圖１－５基于視頻投影和空降超聲的觸覺圖像表達(dá)系統(tǒng)??１．２．２基于力反饋的圖像力觸覺再現(xiàn)??目前，關(guān)于力反饋設(shè)備及軟件工具的研發(fā)比較成熟，市場上已經(jīng)有多家知名的力反??饋設(shè)備廠商，如?Ｆｏｒｃｅ?Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ?公司、Ｇｅｏｍｅｇｉｃ?公司、Ｎｏｖｉｎｔ?Ｔｅｃｈｏｎｏｌｏｇｉｅｓ?公司等，??他們均研宄了很多型號的力覺反饋設(shè)備，如圖１－６，?１－７所示。因此，研宄者們可以借助??這些成熟的力反饋設(shè)備進(jìn)行圖像的力觸覺再現(xiàn)研究。下面我們按照獲得力的兩種不同方??式來進(jìn)行介紹，分別是傳統(tǒng)的基于三維物體重建的圖像力觸覺再現(xiàn)和直接基于二維圖像??的力觸覺再現(xiàn)。??魯??（ａ）?Ｏｍｅｇａ．３?（ｂ）?Ｏｍｅｇａ．６?（ｃ）?Ｏｍｅｇａ．７

東南大學(xué)博士學(xué)位論文??圖１－２基于陣列式振動的力觸覺筆?圖１－３基于觸控面板的電振動力觸覺再現(xiàn)系統(tǒng)??ｍ?Ｊ??■?ＩＩ??圖１－４基于觸覺振動矩陣的圖像表達(dá)系統(tǒng)圖１－５基于視頻投影和空降超聲的觸覺圖像表達(dá)系統(tǒng)??１．２．２基于力反饋的圖像力觸覺再現(xiàn)??目前，關(guān)于力反饋設(shè)備及軟件工具的研發(fā)比較成熟，市場上已經(jīng)有多家知名的力反??饋設(shè)備廠商，如?Ｆｏｒｃｅ?Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ?公司、Ｇｅｏｍｅｇｉｃ?公司、Ｎｏｖｉｎｔ?Ｔｅｃｈｏｎｏｌｏｇｉｅｓ?公司等，??他們均研宄了很多型號的力覺反饋設(shè)備，如圖１－６，?１－７所示。因此，研宄者們可以借助??這些成熟的力反饋設(shè)備進(jìn)行圖像的力觸覺再現(xiàn)研究。下面我們按照獲得力的兩種不同方??式來進(jìn)行介紹，分別是傳統(tǒng)的基于三維物體重建的圖像力觸覺再現(xiàn)和直接基于二維圖像??的力觸覺再現(xiàn)。??魯??（ａ）?Ｏｍｅｇａ．３?（ｂ）?Ｏｍｅｇａ．６?（ｃ）?Ｏｍｅｇａ．７


本文編號：3322774