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《基于视频图像的增强现实光照技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2006年12月装甲兵工程学院学报Dec2006第20卷第6期JournalofAcademyofArmoredForceEngineeringVo.l20No.6基于视频图像的增强现实光照技术葛学东(第二炮兵总医院信息科,北京100088)摘要:光照一致性是增强现实技术中一项重要的研究内容。利用摄像机捕获的放置在真实场景中的标定物和镜面小球的视频图像,设计了一个增强现实光照系统模型。模型的实现过程表明,该方法实现相对简单,不需要对场景及模型进行预处理,能够达到虚实对象在动态增强现实场景中光照的实时一致性。关键词:视频图像;计算机视觉;增强现实;光照一致性;实时
2、交互中图分类号:TP3919文献标志码:A文章编号:16721497(2006)06005604RealtimeConsistentIlluminationBasedVideoImagesinAugmentedRealitySystemGEXuedong(DepartmentofComputerofGeneralHospitaloftheSecondArtillery,Beijing100088,China)Abstract:OneoftheimportantresearchtargetsintheAugmentedRealitysystemisthecon
3、sistentilluminationofvirtualobjectswithrespecttotherealworldenvironmen.tInthispaper,wepresentaninteractiverealtimeaugmentedrealitysystemwiththevideoimageofamarkerandamirrorballthatareplacedinascenewithrealisticilluminationofintegratedvirtualobjects.Theimageiscapturedbyavideocamera.Dynamic
4、illuminationisestimatedfromvideosignalandusedforrealisticrealtimeintegrationofvirtualobjectsintothevideo.Suchaconclusionmaybedrawnfromthesetupofthesystemthatitisrelativelysimpletoapplythismethodtoarbitrarysettingswithlittleornopreparationorsetup.Keywords:videoimage;computervision;Augmented
5、Reality;consistentillumination;realtimeinteraction增强现实又称增强型虚拟现实,是虚拟现实场景的图像应达到一致的光照效果,这就需要恢技术的进一步拓展,它借助必要的设备使计算机生复出真实场景的光照模型,然后计算真实场景光成的虚拟环境与客观存在的真实环境共存于同一照对虚拟对象的影响,如明暗、反射效果等。个增强现实系统中,从感官和体验效果上给用户呈为解决增强现实系统中光照一致性问题,现出虚拟对象与真实环境融为一体的增强现实环Fournier等人首先提出了利用基于图像的光照技境。增强现实技术具有虚实结合、实时交互、三维术将真实场景和
6、虚拟对象融合在一起,进行统一[13][4]注册的新特点,具有广泛的应用前景。的光照计算的框架,但产生的光照效果会产生为使计算机生成的虚拟对象具有真实感,让偏差,并且不支持实时交互。Debevec利用环境用户从感官上确信虚拟对象是周围环境的组成映照技术,通过高动态范围的恢复算法,得到相[56]部分,需解决几何一致性、光照一致性和实时性应的辐射度图。高动态范围图像对于基于图的问题。几何一致性是指虚拟对象在透视上应像的光照问题来说具有非常重要的意义,但该方该与真实场景的图像保持一致,并与之保持正确法不适用于动态场景。Agusanto扩展了Debevec[7]的遮挡关系。光照一致性
7、是指虚拟对象与真实的方法,达到了实时地绘制,但需要进行离线收稿日期:20060702作者简介:葛学东(1977),女,江苏沭阳人,助理工程师,硕士研究生.第6期葛学东:基于视频图像的增强现实光照技术57的预处理过程,而且不支持动态变化的光照环XcXw境。笔者结合计算机视觉技术,使用了一种真实YcRtYw=,(2)场景光测图获取方法,实现了真实场景光照信息TZc01Zw的实时获取与绘制,突破了静态场景的限制。111计算机视觉技术式中R为33旋转变换矩阵;t为三维平移向TT量;0
