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oe1(光电查) - 科学论文

8 条数据
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  • 基于结构光的文物包装三维重建系统

    摘要： 非接触式三维测量与重建技术在珍贵文物的包装与运输中发挥了重要作用。本文研发了一种基于结构光、适用于文物包装的低成本三维测量系统。该系统通过结构光技术快速获取测量数据并生成三维点云，经过去噪、配准与融合处理后，实现对文物的精准三维重建。研究对比了多频外差法与本文方法，结果表明所提出的低成本系统相对精度可达千分之一量级，实验结果验证了系统的高效性。

    关键词： 3D重建、文物包装、结构光

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 基于单RGB-D传感器的动态非刚体重建

    摘要： 本文研究了基于单RGB-D传感器的动态非刚体三维重建问题。该任务具有挑战性，因为我们需要考虑先前部分序列融合方法中几乎不可避免的累积误差问题，以及长序列中可能出现的表面跟踪失效情况。为此，我们提出全局非刚体配准框架，通过显式闭环检测解决漂移问题。该创新方案首先通过融合步骤从输入序列获取多个局部扫描，继而进行成对非刚体配准与环路检测以建立相邻局部片段及构成环路的片段间对应关系；随后执行全局配准流程，根据已建立的匹配关系将所有片段对齐至统一的规范空间；最后通过模型更新步骤修正全局配准后仍存在的潜在错位。我们在配准过程中同时施加几何与外观约束，从而获得兼具精确几何结构与高保真彩色贴图的重建模型。在合成数据集与多种真实数据集上的实验表明，本方法能有效重建完整且水密的可变形物体。

    关键词： 3D重建、非刚性重建、RGB-D传感器

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • [IEEE 2018年国际成像系统与技术会议(IST) - 克拉科夫 (2018.10.16-2018.10.18)] 2018年IEEE国际成像系统与技术会议(IST) - 外部和内部参数对基于iPhone的移动跟踪系统精度的影响

    摘要： 为确定椎弓根螺钉手术中适配棒的尺寸，研发了一套由iPhone 7和反光标记物组成的测量系统。该系统除术中应用外，还可用于追踪超声探头以术前测定骨盆倾斜角。术中使用该系统时，需确保非无菌的iPhone 7与患者保持至少1.5米距离。在手术条件下，移动追踪系统必须应对极强的照明环境，这导致难以检测刚性体上的反光标记物。本研究在可控制手术灯光至特定强度的手术室中，分析了光照条件及标记物与相机距离的影响。除外部设置外，还通过移动追踪系统软件内部调整ISO值和曝光时间参数。本文探究了外部与内部参数对追踪系统精度的影响。

    关键词： 3D重建，移动追踪

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 通过高速LED阵列实现单像素三维重建

    摘要： 三维重建可通过多种方式实现，其中光度立体法是一种成熟且被深入研究的方法。在光度立体法中，不同光照条件下二维图像的几何校准或像素匹配对三维重建精度至关重要，而场景动态性使该任务变得困难。本研究提出一种利用结构化照明的单像素三维重建系统，通过高速LED阵列实现。通过执行500kHz结构化照明并用位于不同空间位置的探测器捕获反射光强度，以每秒122帧的速度重建出分辨率达64×64像素的不同阴影二维图像。进一步利用光度立体算法推导的表面梯度重建场景三维轮廓，最小精度达到0.50毫米。该系统还能以每秒40帧的速度通过RGB LED阵列实现彩色三维成像。所展示的系统显著提升了单像素三维重建系统的动态性能，为快速三维检测等众多应用提供了潜在解决方案。

    关键词： 3D重建、LED阵列、单像素成像

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 椭圆光纤介质波导：横向传输线分析

    摘要： 非刚性结构运动恢复（NRSfM）是从未标定单目视频序列中重建可变形物体时变三维结构与位姿的过程。当前多数NRSfM算法采用非退化假设处理非刚性物体形变，即假定其三维结构可表示为具有满秩三的基础形状的线性组合。但当非刚性物体存在秩低于三的退化形变时，该假设会产生额外自由度。实际应用中，这些因不可忽略噪声导致的额外自由度会引发虚假形变，造成显著重建误差。为此，我们提出低秩形变模型来表征退化形变的三维结构。该模型在刻画退化形变时，除利用非刚性物体轨迹的低秩特性外，还充分挖掘了退化形变的秩亏本质，相比现有模型提供了更精确紧凑的表征。基于此模型，我们将NRSfM问题构建为两个连贯的优化问题，并通过迭代非线性优化算法求解。在合成数据与运动捕捉数据上的实验表明，对于具有退化形变的非刚性物体三维重建，本方法较现有最先进NRSfM算法具有显著优势。

    关键词： 3D重建、退化形变、运动恢复结构中的非刚性结构、低秩形状形变模型

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于稀疏几何约束的RGB-D相机快速视觉里程计

    摘要： 位姿估计是机器人自主行为的基本要求。本文提出一种基于RGB-D图像的鲁棒快速视觉里程计方法来获取相机位姿。我们首先提出一种基于稀疏几何约束的运动估计方法，并推导几何代价函数的解析雅可比矩阵以提高收敛性能，随后用该运动估计方法替代ORB-SLAM中的跟踪线程以提升其运行时性能。实验结果表明，本方法在保持相近精度的情况下比ORB-SLAM快两倍。

    关键词： 3D重建、位姿估计、几何代价函数、快速视觉里程计、迭代优化

    更新于2025-09-23 15:02:03

  • 用于快速透明化和染色固定拟南芥胚珠的方案，以改进共聚焦激光扫描显微镜成像效果

    摘要： 背景：发育生物学中的一个重要课题涉及组织形态发生的分子和遗传机制。针对这一核心问题的现代定量研究方法通常采用所研究器官或组织的数字细胞模型。模式植物拟南芥的胚珠长期以来被确立为研究植物器官发生的模型系统。虽然可通过多种成像技术追踪拟南芥胚珠发育过程，但目前尚无实验策略能简便直观地以细胞分辨率观察胚珠内部组织形态。 结果：我们开发了一套适用于各发育阶段固定拟南芥胚珠的快速稳健共聚焦显微成像方案。该方法将固定胚珠在ClearSee溶液中的透明化处理，与使用细胞壁染料SCRI Renaissance 2200标记细胞轮廓及TO-PRO-3碘化物标记细胞核相结合。通过采用旨在最小化折射率差异的均匀浸没系统进一步优化了显微成像效果。该方案能完整呈现胚珠深部区域的细胞结构。利用新方案我们成功构建了不同发育阶段胚珠的三维数字模型。 结论：本方案实现了各发育阶段固定拟南芥胚珠的快速可重复成像?；诔上袷?，通过MorphographX等图像分析软件可快速生成具有细胞分辨率的三维数字胚珠模型。此类数字模型将为未来模式物种胚珠形态发生的定量分析奠定基础。

    关键词： 胚珠，3D器官模型，ClearSee，To-PRO-3碘化物，成像，拟南芥，SCRI Renaissance 2200，3D重建

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • [ACM出版社 第24届ACM研讨会 - 日本东京 (2018.11.28-2018.12.01)] 第24届ACM虚拟现实软件与技术研讨会论文集 - VRST '18 - 混合现实的动态高动态范围环境捕捉

    摘要： 要将精确且逼真的虚拟内容融入混合现实（MR）场景，需要获取真实环境的详细光照信息。现有MR系统通常通过光探针[1,8,9,17,19-21]或预处理阶段重建真实环境来获取这些信息。我们提出一种方法：利用自包含摄像系统实时捕捉并更新真实环境的高动态范围辐射度图，同时追踪相机运动，且无需预先了解真实场景。该方法能立即生成合理效果，并随着场景重建范围扩大持续提升质量。我们展示了如何运用此技术渲染逼真虚拟对象——其光照会动态变化以反映周围真实环境的改变。

    关键词： 3D重建、高动态范围成像、混合现实

    更新于2025-09-09 09:28:46