增强现实中场景无缝融合技术的-研究

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1、Abstfactcharacteristicsofascenefromasingleimage，makesfulluseoftheinformationprovidedbytheusers．Firstlytheapproachestimatesthevanishingpointstodeterminetheintrinsicparametersmatrixofthecamera；then，itusesgeometricconstraintsinthesc足netogetthecoordinatesofthesce

2、nefeaturepoints；Finally,theapproachextractsthetexturefromtheimageandcorrectsperspectivedeformation，drawsthescenebasedonOpenGL，attachestherectifiedtexturetothescenesurfacestoreproducesthree-dimensionalmodeloftheoriginalscenecorrespondingtothesceneimagerealisti

3、cly,andinsertsthe3Dobject，theUSerwillsetthelightsourcecharacteristics，andtheapproachaddsshadowinthescene，atlastwecallgetarealisticscene。Keywords：Imagesynthesis；Possionequation；Three·dimensionalreconstruction；Cameracalibration；vanishingline；AugmentedrealityⅣ目录

4、目录第一章绪论⋯．⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯．．11．1研究背景与研究意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．11．2增强现实概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2I．3增强现实中的场景融合技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．71．4论文内容及组织形式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．9第二章场景融合的相关技术介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ll2．1图像合成技术的介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．112．2图像分割技术的介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯152．2射影几何的基础知识⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．182．3图

5、形软件接口⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．252．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．30第三章场景图像与二维对象的无缝融合⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯313．1泊松图像编辑算法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯313．2基于精确提取域的局部亮度调整的图像合成算法⋯⋯⋯⋯⋯⋯．353．3本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4l第四章基于单幅图像的场景重构技术研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯．434．1摄像机标定技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．434。2场景重构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．474．3本章小结⋯

6、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．50第五章基于图像的三维场景融合算法实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯．515．i纹理映射⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．515．2光照渲染技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．535．3平面阴影生成算法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯535．4实验结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．545．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．58V目录第六章总结及展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．596．1结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．．596．2下一步工作及展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯

7、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．．59参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．61致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．65在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果⋯⋯⋯⋯．．67Ⅵ第一章绪论1．1研究背景与研究意义得益于近十几年计算机图形学、计算机仿真技术、人工智能技术的迅速发展，增强现实逐渐成为国内外的研究热点。计算机硬件的功能逐渐被集成，价格趋向平民化、体积逐渐变小，这些因素都大大提升了计算机硬件的处理能力，从而进一步推动了增强现实技术的发展。增强现实使用户能从感官层面上把周围的真实环境与虚拟对象的信息逼真的结合

8、起来，给用户在真实世界与虚拟对象之间搭起桥梁，美国联邦通信管理委员会对增强现实做了调查，根据调查报告，增强现实技术已经成为移动领域的热门话题，在世界范围内逐渐形成全新的应用趋势，它已经渗透到了国民生活的各个领域【1190l：(1)医学领域，对外科医生进行手术的模拟性培训，用具有真实感的实际操作场景对外科医生进行准确的任务指导，并提醒手术的操作步骤，指定位置，识别器官，也可