多投影系統(tǒng)顏色自動(dòng)校正技術(shù)及應(yīng)用的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-15 17:27
隨著投影機(jī)性能的不斷提升以及計(jì)算機(jī)圖形圖像技術(shù)的飛速發(fā)展,投影技術(shù)被更多地應(yīng)用于展覽展示、教育培訓(xùn)、文化娛樂(lè)、軍事仿真等領(lǐng)域。采用投影拼接技術(shù)可以在日常表面生成超大分辨率與超大尺寸的顯示畫(huà)面,創(chuàng)造出更新穎、更具感染力的顯示效果。近年來(lái),基于相機(jī)反饋的多投影系統(tǒng)畫(huà)面自動(dòng)校正技術(shù)得到國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者的廣泛關(guān)注,盡管可以通過(guò)透視變換、三維重建等方法對(duì)多投影系統(tǒng)存在的幾何偏差進(jìn)行校正,但是由于受到投影機(jī)內(nèi)部亮度不均勻,投影角度、投影表面反射率不統(tǒng)一,投影重疊區(qū)域以及交叉反射等因素的影響,應(yīng)用于自然表面的多投影拼接系統(tǒng)在經(jīng)過(guò)幾何校正后依然存在投影畫(huà)面顏色不一致的問(wèn)題。為此本文針對(duì)不同光照條件和投影表面的多投影拼接系統(tǒng)顏色校正問(wèn)題開(kāi)展研究工作,研究成果有助于保證多投影系統(tǒng)在不同應(yīng)用條件下獲得與目標(biāo)圖像相匹配的顯示效果。本文的創(chuàng)新點(diǎn)和主要工作如下:(1)提出了一種應(yīng)用于無(wú)紋理表面的多投影系統(tǒng)顏色模型建立及圖像校正方法。為了解決應(yīng)用于無(wú)紋理表面的多投影系統(tǒng)畫(huà)面在顏色上的偏差問(wèn)題,本文在對(duì)多投影系統(tǒng)投影畫(huà)面亮度、色度的變化情況進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上建立了參數(shù)化的數(shù)學(xué)模型,提出并實(shí)現(xiàn)了基于人眼視覺(jué)特性的全局亮...
【文章來(lái)源】:北京理工大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:125 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 針對(duì)無(wú)紋理表面的多投影系統(tǒng)顏色校正方法
1.2.2 針對(duì)紋理表面的多投影系統(tǒng)顏色校正方法
1.3 本文的研究?jī)?nèi)容
1.4 本文的論文結(jié)構(gòu)
第二章 多投影系統(tǒng)中的幾何校正算法及顏色模型
2.1 幾何校正算法
2.1.1 針對(duì)平面投影的幾何校正技術(shù)
2.1.2 針對(duì)非平面投影的幾何校正技術(shù)
2.1.3 幾何校正技術(shù)小結(jié)
2.2 人眼視覺(jué)特性及相關(guān)顏色模型
2.2.1 人眼視覺(jué)特性
2.2.2 CIE 1931 XYZ色彩空間
2.2.3 多投影系統(tǒng)中的顏色偏差
2.2.4 全局光照效應(yīng)
2.3 本章小結(jié)
第三章 應(yīng)用于無(wú)紋理投影表面的圖像顏色校正技術(shù)
3.1 多投影系統(tǒng)顏色模型
3.1.1 多投影系統(tǒng)亮度模型
3.1.2 多投影系統(tǒng)色度模型
3.2 亮度校正算法
3.2.1 投影機(jī)亮度響應(yīng)函數(shù)的求取
3.2.2 亮度平滑過(guò)渡方法
3.2.3 針對(duì)不規(guī)則形狀重疊區(qū)域的亮度平滑過(guò)渡方法
3.3 色度校正算法
3.3.1 嚴(yán)格色域匹配方法
3.3.2 基于人眼視覺(jué)特性的色域平滑過(guò)渡方法
3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.4.1 亮度校正算法實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.4.2 顏色校正算法實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.4.3 不規(guī)則投影區(qū)域顏色校正實(shí)驗(yàn)
3.5 本章小結(jié)
第四章 應(yīng)用于紋理表面的投影圖像顏色校正技術(shù)
4.1 應(yīng)用于紋理表面的投影機(jī)-相機(jī)系統(tǒng)顏色模型
4.1.1 單投影機(jī)-相機(jī)系統(tǒng)顏色模型
4.1.2 多投影機(jī)-相機(jī)系統(tǒng)顏色模型
4.2 實(shí)時(shí)校正算法
4.2.1 幾何映射關(guān)系的求取
4.2.2 補(bǔ)償圖像的計(jì)算
4.2.3 補(bǔ)償算法優(yōu)化
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.3.1 顏色補(bǔ)償算法實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.3.2 優(yōu)化算法實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.3.3 實(shí)時(shí)繪制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 應(yīng)用于全局光照條件下的圖像顏色校正技術(shù)
5.1 光線傳輸矩陣的獲取算法
5.1.1 基于自適應(yīng)分區(qū)域的獲取算法
5.1.2 基于壓縮感知的獲取算法
5.2 實(shí)時(shí)顏色補(bǔ)償算法
5.2.1 基于分區(qū)域求逆的實(shí)時(shí)顏色補(bǔ)償算法
5.2.2 基于對(duì)光線傳輸矩陣進(jìn)行分解的實(shí)時(shí)顏色補(bǔ)償算法
5.2.3 圖像優(yōu)化算法
5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.3.1 光線傳輸矩陣獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.3.2 顏色補(bǔ)償算法實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.3.3 自由表面多投影拼接系統(tǒng)
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Light field head-mounted display with correct focus cue using micro structure array[J]. 宋維濤,王涌天,程德文,劉越. Chinese Optics Letters. 2014(06)
[2]Multi-projector-type immersive light field display[J]. 鐘擎,陳貝石,李海峰,劉旭,夏軍,王保平,徐海松. Chinese Optics Letters. 2014(06)
[3]基于雙色反射模型的彩色結(jié)構(gòu)光顏色識(shí)別的研究[J]. 湯一平,宗明理,吳立娟. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2013(09)
[4]多投影顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)光幾何校正算法[J]. 肖朝,楊紅雨,梁海軍,季玉龍,李新勝. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2013(06)
[5]基于圖像匹配-點(diǎn)云融合的建筑物立面三維重建[J]. 王俊,朱利. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2012(10)
[6]多投影儀自由立體顯示的GPU幾何及亮度校正技術(shù)[J]. 周艷霞,秦開(kāi)懷,羅建利. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2011(04)
[7]基于相機(jī)的多投影光度補(bǔ)償系統(tǒng)[J]. 劉一然,楊旭波. 中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2011(03)
[8]基于彩色數(shù)字相機(jī)的光譜反射率重建方法研究[J]. 楊萍,廖寧放,宋宏. 光譜學(xué)與光譜分析. 2009(05)
[9]面向多投影顯示墻的畫(huà)面校正技術(shù)[J]. 王修暉,華煒,林海,鮑虎軍. 軟件學(xué)報(bào). 2007(11)
本文編號(hào):3344981
【文章來(lái)源】:北京理工大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:125 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 針對(duì)無(wú)紋理表面的多投影系統(tǒng)顏色校正方法
1.2.2 針對(duì)紋理表面的多投影系統(tǒng)顏色校正方法
1.3 本文的研究?jī)?nèi)容
1.4 本文的論文結(jié)構(gòu)
第二章 多投影系統(tǒng)中的幾何校正算法及顏色模型
2.1 幾何校正算法
2.1.1 針對(duì)平面投影的幾何校正技術(shù)
2.1.2 針對(duì)非平面投影的幾何校正技術(shù)
2.1.3 幾何校正技術(shù)小結(jié)
2.2 人眼視覺(jué)特性及相關(guān)顏色模型
2.2.1 人眼視覺(jué)特性
2.2.2 CIE 1931 XYZ色彩空間
2.2.3 多投影系統(tǒng)中的顏色偏差
2.2.4 全局光照效應(yīng)
2.3 本章小結(jié)
第三章 應(yīng)用于無(wú)紋理投影表面的圖像顏色校正技術(shù)
3.1 多投影系統(tǒng)顏色模型
3.1.1 多投影系統(tǒng)亮度模型
3.1.2 多投影系統(tǒng)色度模型
3.2 亮度校正算法
3.2.1 投影機(jī)亮度響應(yīng)函數(shù)的求取
3.2.2 亮度平滑過(guò)渡方法
3.2.3 針對(duì)不規(guī)則形狀重疊區(qū)域的亮度平滑過(guò)渡方法
3.3 色度校正算法
3.3.1 嚴(yán)格色域匹配方法
3.3.2 基于人眼視覺(jué)特性的色域平滑過(guò)渡方法
3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.4.1 亮度校正算法實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.4.2 顏色校正算法實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.4.3 不規(guī)則投影區(qū)域顏色校正實(shí)驗(yàn)
3.5 本章小結(jié)
第四章 應(yīng)用于紋理表面的投影圖像顏色校正技術(shù)
4.1 應(yīng)用于紋理表面的投影機(jī)-相機(jī)系統(tǒng)顏色模型
4.1.1 單投影機(jī)-相機(jī)系統(tǒng)顏色模型
4.1.2 多投影機(jī)-相機(jī)系統(tǒng)顏色模型
4.2 實(shí)時(shí)校正算法
4.2.1 幾何映射關(guān)系的求取
4.2.2 補(bǔ)償圖像的計(jì)算
4.2.3 補(bǔ)償算法優(yōu)化
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.3.1 顏色補(bǔ)償算法實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.3.2 優(yōu)化算法實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.3.3 實(shí)時(shí)繪制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 應(yīng)用于全局光照條件下的圖像顏色校正技術(shù)
5.1 光線傳輸矩陣的獲取算法
5.1.1 基于自適應(yīng)分區(qū)域的獲取算法
5.1.2 基于壓縮感知的獲取算法
5.2 實(shí)時(shí)顏色補(bǔ)償算法
5.2.1 基于分區(qū)域求逆的實(shí)時(shí)顏色補(bǔ)償算法
5.2.2 基于對(duì)光線傳輸矩陣進(jìn)行分解的實(shí)時(shí)顏色補(bǔ)償算法
5.2.3 圖像優(yōu)化算法
5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.3.1 光線傳輸矩陣獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.3.2 顏色補(bǔ)償算法實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.3.3 自由表面多投影拼接系統(tǒng)
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Light field head-mounted display with correct focus cue using micro structure array[J]. 宋維濤,王涌天,程德文,劉越. Chinese Optics Letters. 2014(06)
[2]Multi-projector-type immersive light field display[J]. 鐘擎,陳貝石,李海峰,劉旭,夏軍,王保平,徐海松. Chinese Optics Letters. 2014(06)
[3]基于雙色反射模型的彩色結(jié)構(gòu)光顏色識(shí)別的研究[J]. 湯一平,宗明理,吳立娟. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2013(09)
[4]多投影顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)光幾何校正算法[J]. 肖朝,楊紅雨,梁海軍,季玉龍,李新勝. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2013(06)
[5]基于圖像匹配-點(diǎn)云融合的建筑物立面三維重建[J]. 王俊,朱利. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2012(10)
[6]多投影儀自由立體顯示的GPU幾何及亮度校正技術(shù)[J]. 周艷霞,秦開(kāi)懷,羅建利. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2011(04)
[7]基于相機(jī)的多投影光度補(bǔ)償系統(tǒng)[J]. 劉一然,楊旭波. 中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2011(03)
[8]基于彩色數(shù)字相機(jī)的光譜反射率重建方法研究[J]. 楊萍,廖寧放,宋宏. 光譜學(xué)與光譜分析. 2009(05)
[9]面向多投影顯示墻的畫(huà)面校正技術(shù)[J]. 王修暉,華煒,林海,鮑虎軍. 軟件學(xué)報(bào). 2007(11)
本文編號(hào):3344981
本文鏈接:http://sikaile.net/shoufeilunwen/xxkjbs/3344981.html
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