数学形态学用于虚拟视景仿真技术中图像配准方法的研究

摘要

虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)是由计算机生成一个具有多种感官刺激的虚拟世界，能给人以沉浸感，并且人能与这个虚拟的世界进行交互。在这个多感官感知的系统中，目前的技术能提供包含视觉、听觉、触觉和极少的味觉在内的几种的感知信息。根据人类的生理特点，人类从客观世界获得的信息有70-80％以上来自视觉，因此，在VR系统中构造真实感的视觉场景——即视觉场景仿真技术自然成为虚拟现实系统的关键。从这点出发，本文介绍了虚拟现实系统中视觉场景的仿真生成技术，主要有基于图形的绘制和基于图像的绘制两种技术，而基于图像的绘制技术是近年来研究的热点。全景图像技术又是目前应用最广泛的一种基于图像绘制的技术，因此．本文重点研究了全景图像技术。全景图像的生成必须先进行多幅图像的配准，对于配准技术目前已有大量研究，但将数学形态学的方法用于图像配准的研究并不多见，本文对于能够用于图像配准的形态学运算提出了两个关键特征：即设计的数学形态学运算必须满足平移不变性，并且得到的运算结果是原输入图像的子集。只有满足这两个特征的形态学运算才能用于图像配准，本文对此做以详细阐释，最后给出了一组实验数据。

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第一章绪论

§1.1 虚拟现实概述

§1.2 虚拟现实的应用与发展现状

§1.3 虚拟现实系统中视觉场景的生成

§1.4 图像配准技术研究现状

§1.5 本文研究的目的和意义

§1.6 本文主要研究内容

第二章视觉场景仿真技术

§2.1 基于图形的绘制技术

§2.2 多细节层次模型(LOD)生成和绘制技术

§2.3 基于图像的绘制技术

§2.4 虚拟全景空间技术

§2.5 小结

第三章数学形态学的方法用于图像配准

§3.1 数学形态学(mathematical morphology)概述

§3.2 数学形态学运算

§3.3 数学形态学运算用于图像配准的研究

§3.4 匹配方法

§3.5 实验结果及分析

§3.6 存在的问题及改进

第四章总结与展望

结束语

致谢

参考文献