A binocular parallel rendering method for VR globes

ABSTRACT

The scene-rendering mechanism based on binocular vision is one of the key techniques for the VR globe to achieve immersion-type visualization of global 3D scenes. However, this special rendering mechanism also requires that the 3D scene is continuously drawn twice within one frame, which significantly affects the rendering efficiency of VR globes. Therefore, we propose a binocular parallel rendering method. This method first improves the current rendering process of VR globes by assigning the rendering tasks for the left and right camera of VR to be processed on different CPU cores, thereby achieving parallel rendering of binocular scenes. Second, due to the problem of inconsistent resolution of binocular scenes caused by different viewpoints for the left and right cameras, we propose a resolution synchronize algorithm. this algorithm conducts real-time synchronization on the resolution of scene in the rendering process and thus avoids the problem of erroneous binocular stereo matching. Finally, we validate the effectiveness of the method in this paper through experiments. The results of experiments indicate that while the method in this paper can ensure the consistency of binocular scene resolution, it can decrease the frame time of VR globes by approximately 27% on average.     

IMU辅助下的单目视觉坐标传递

针对管线测量中由于GNSS RTK卫星信号遮挡或测站不易架设等原因无法提供坐标的场景,本文提出了一种IMU辅助下的单目视觉坐标传递方法,用于延伸RTK测得的精密坐标。首先在两个已知的RTK点上架设相机拍摄图像,同时采集IMU数据;然后对图像进行特征提取和匹配,恢复帧间旋转、平移及尺度;最后三角化待测点,以获得待测点在真实尺度的相机坐标系下的坐标。受IMU静基座初始对准方法的启发,本文利用重力矢量和相机光心间矢量分别在地理坐标系和相机坐标系下的投影求解这两个坐标系间的旋转矩阵,进而求得待测点在地理坐标系下的三维坐标。相对于其他测量手段,本文方法灵活便捷、设备轻便、操作简单,且一次采集即可获取相机视场中的任意共视点坐标。试验结果表明,本文提出的坐标传递方法所得的平面坐标的误差平均值为0.12 m,高程误差的平均值为0.2 m。     

Computer vision applied to wave flume measurements

A new measurement system for laboratory wave flumes is presented, based on the analysis of digital images by means of computer vision techniques. Unlike conventional wave gauges, the system detects the motions of the free surface along the flume section of interest as opposed to a point. A further advantage lies in that no sensors are necessary within the flume. The system is particularly useful in the case of wave flume tests of floating bodies, such as an oil boom—the motions of the model boom are measured without any sensors in contact with it, which otherwise might place constraints on its displacements. The new method is validated based on free surface measurements carried out with a conventional wave gauge, with excellent results.     

多媒体电子地图界面视觉感受实验设计

现时的电子地图与以往的相比,可以说是品种繁多、技术成熟、界面精美,而且正在向3D地图的方向迈进。电子地图除功能表现出灵活性、多样性以外,图上信息获取的方式也更加人性化,因此,电子地图的界面设计要在强化原有视觉效果的基础上,力求以更强的视觉冲击来提高电子地图的表现力。为此获取真实的用户体验数据是有必要的也是必须的。从使用者对地图界面及其要素的视觉感受特点出发,通过物理—心理—生理学的方法对电子地图界面怎样设计才能为使用者所接受的问题进行实验研究,改进地图界面的设计方法,是实验系统设计和制作的实际意义所在。     

基于平行立体视觉技术的海底立体摄像系统研究

计算机视觉经过几十年的发展,被广泛应用于社会各个领域,其核心是研究仿人类视觉从二维投影图像恢复三维景物世界的技术理论。尽管视觉计算理论数学方法上可行,但针对不同的应用需要,其数学算法实现上有所不同。结合应用于大洋海底资源勘查的"海底立体摄像系统"的研制,提出利用平行立体视觉理论实现从摄像图像重构三维海底微地形的技术方法。包括立体摄像机的研制要点、立体图像匹配、图像数据预处理、海底地形三维反演算法等,并对双目立体视觉技术的发展和应用提出了新的认识。     

数字摄影测量发展的机遇与挑战

论述了数字摄影测量给学科、产业带来的机遇、变革与挑战,指出数字摄影测量的发展已超出了摄影测量的范畴,它是摄影测量与计算机（计算机视觉）界共同的责任。讨论了数字摄影测量与数字地球的关系。     

一种基于单目视觉的无人机仿地飞行方法

仿地飞行对于无人机航测至关重要,能否相对地面保持稳定的航高直接关系到无人机在复杂地形区域的安全性和数据质量问题。本文提出一种基于单目视觉的无人机航高估计方法,通过光流法对无人机实时获取的视频进行跟踪和分析,提取运动信息以估算实时航高。试验结果表明,该方法能够快速、准确地估算无人机实时航高,在没有地表高程信息的情况下实现了自动仿地飞行。     

应用地理信息数据构建立体显示

本文结合人眼立体视觉原理与摄影测量理论及计算机图形学的三维可视化理论分析了立体显示与量测的实现原理,并结合C++语言、OpenGL、DirectX图形库进行了验证,并取得了一些效果,为地理信息数据拓展服务提供了一些尝试。     

自由设站法在变形监测中的应用

基于测量机器人目标自动寻找、识别和精确照准技术及Visual C++编程,本文从北二环高速K1+600至K1+900段变形监测数据入手,研究自由设站法和间接平差在变形监测数据处理中的应用,并对平差精度进行了探讨。结果表明,该方法精度高,便于实施。     

基于嘴唇色度Fisher分类的驾驶疲劳视觉检测

为提高驾驶疲劳检测的准确率和可靠性,利用唇色和肤色的色度分布差异,挑选3个典型颜色特征构建Fisher分类器用于提取唇色区域.采用区域连通算法对二值唇色区域进行滤波处理,运用改进积分投影算法确定嘴唇边界,根据嘴巴开合度及打呵欠频率判断驾驶员是否疲劳.实验结果表明:基于3个颜色特征构建的Fisher分类器在唇色提取效果上明显优于单一颜色特征的提取效果;改进的积分投影算法能提高嘴唇边界定位的精度和速度;基于打呵欠频率的驾驶疲劳检测方法具有更优的检测准确率和可靠性.融合多个典型颜色特征可改善唇色提取的鲁棒性和可靠性,有助于驾驶疲劳检测效果的提高.