体表多投影畸变校正及边缘融合方法研究
发布时间：2021-05-20 15:37
为了解决传统微创手术观察范围有限、操作复杂等问题,一些研究者基于增强现实技术提出了患者体表投影法,即利用投影机将内腔镜拍摄的图像投射在患者体表,帮助医生在相应操作时进行判断,本文结合投影图像算法,分别从多投影系统图像畸变校正和边缘融合两个方面进行研究。本文分析了投影图像发生畸变现象的原因,设计了二次曲面拟合校正方法,通过算法分析,该方法在复杂投影表面的校正效果不够理想,进而设计了对应点映射的畸变校正方法,通过实验对比分析二次曲面拟合的方法与对应点映射的校正方法对于投映图像的校正效果,验证了对应点映射的校正方法在不规则投影表面上校正的精确度更高。对于多投影图像的边缘融合问题,本文设计了二次曲面拟合的融合方法,通过分析得出该方法对于不规则投影表面的融合效果不佳,进而设计了一种对应点映射的边缘融合方法,然后分别采用二次曲面拟合融合方法以及对应点映射融合方法进行对比实验,对实验结果进行分析,验证了对于大多数投影表面,对应点映射的边缘融合方法都具有较好的融合效果。针对融合图像拼接区域存在的颜色差异,本文分析了融合图像出现亮度条纹的具体原因,设计了亮度衰减的线性颜色校正法与基于控制点的非线性颜色校...
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究意义
1.2 国内外发展现状
1.2.1 畸变校正方法
1.2.2 边缘融合及颜色校正方法
1.3 本文主要研究内容
第2章 单投影图像畸变校正方法研究
2.1 畸变校正光学原理
2.2 二次曲面拟合的校正方法
2.3 对应点映射的校正方法
2.4 验证实验
2.4.1 二次曲面拟合的校正实验
2.4.2 对应点映射的校正实验
2.4.3 评价分析
2.5 本章小结
第3章 多投影图像边缘融合与颜色校正方法研究
3.1 多投影边缘融合预处理
3.2 二次曲面拟合的融合方法
3.3 对应点映射的融合方法
3.3.1 算法原理
3.3.2 验证实验
3.4 边缘颜色校正方法
3.4.1 投影机颜色差异分析
3.4.2 亮度衰减的线性颜色校正法
3.4.3 基于控制点的非线性颜色校正法
3.4.4 验证实验
3.5 本章小结
第4章 系统组建与实验
4.1 校正实验系统组建
4.2 实验与分析
4.2.1 单投影图像畸变校正实验
4.2.2 多投影图像边缘融合实验
4.2.3 颜色校正实验
4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于自由曲面的大视场空间相机光学系统设计[J]. 李旭阳,倪栋伟,杨明洋,任志广. 光子学报. 2018(09)
[2]改进投影变换和保留结构特征的拼接图像修复算法[J]. 魏启元,吕晓琪,谷宇. 现代电子技术. 2017(23)
[3]基于相机标定的全景图拼接方法研究[J]. 马嘉琳,张锦明,孙卫新. 系统仿真学报. 2017(05)
[4]数字散斑亚像素小角位移测量的曲面拟合法[J]. 王志军,于之靖,马凯,吴军,诸葛晶昌. 应用光学. 2017(02)
[5]基于广义判决分析的图像拼接检测最优类色度通道设计方法[J]. 赵旭东,李生红,王士林,李建华. 电子与信息学报. 2014(09)
[6]三维不变矩特征估计的点云拼接[J]. 秦绪佳,王建奇,郑红波,梁震华. 机械工程学报. 2013(01)
[7]应用改进迭代最近点方法的点云数据配准[J]. 王欣,张明明,于晓,章明朝. 光学精密工程. 2012(09)
[8]自动多投影仪非线性几何校正与图像边缘融合方法[J]. 王胜正,杨杰. 上海交通大学学报. 2008(04)
[9]基于Contourlet变换的区域特征自适应图像融合算法[J]. 刘坤,郭雷,常威威. 光学学报. 2008(04)
[10]面向多投影显示墙的画面校正技术[J]. 王修晖,华炜,林海,鲍虎军. 软件学报. 2007(11)
博士论文
[1]大规模点云模型几何造型技术研究[D]. 邹万红.浙江大学 2007
[2]大型产品虚拟装配系统中人机交互关键技术的研究[D]. 刘国华.哈尔滨工业大学 2006
硕士论文
[1]基于特征点的图像配准与拼接技术研究[D]. 龚妙岚.北京邮电大学 2018
[2]单目条纹投影系统中畸变校正和外参标定方法研究[D]. 宋佳慧.天津大学 2017
[3]复杂曲面拟合与误差分析研究[D]. 李广年.吉林大学 2016
[4]非二次曲面多投影的畸变及光强校正方法研究[D]. 刘超.哈尔滨理工大学 2016
[5]基于FPGA的大屏幕多投影无缝拼接系统的设计研究[D]. 王明宇.浙江大学 2015
[6]大规模点云模型拼接与融合技术研究[D]. 王建奇.浙江工业大学 2012
[7]多通道投影拼接的颜色自适应校正方法研究[D]. 黄少梅.长春理工大学 2012
本文编号：3198006
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究意义
1.2 国内外发展现状
1.2.1 畸变校正方法
1.2.2 边缘融合及颜色校正方法
1.3 本文主要研究内容
第2章 单投影图像畸变校正方法研究
2.1 畸变校正光学原理
2.2 二次曲面拟合的校正方法
2.3 对应点映射的校正方法
2.4 验证实验
2.4.1 二次曲面拟合的校正实验
2.4.2 对应点映射的校正实验
2.4.3 评价分析
2.5 本章小结
第3章 多投影图像边缘融合与颜色校正方法研究
3.1 多投影边缘融合预处理
3.2 二次曲面拟合的融合方法
3.3 对应点映射的融合方法
3.3.1 算法原理
3.3.2 验证实验
3.4 边缘颜色校正方法
3.4.1 投影机颜色差异分析
3.4.2 亮度衰减的线性颜色校正法
3.4.3 基于控制点的非线性颜色校正法
3.4.4 验证实验
3.5 本章小结
第4章 系统组建与实验
4.1 校正实验系统组建
4.2 实验与分析
4.2.1 单投影图像畸变校正实验
4.2.2 多投影图像边缘融合实验
4.2.3 颜色校正实验
4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于自由曲面的大视场空间相机光学系统设计[J]. 李旭阳,倪栋伟,杨明洋,任志广. 光子学报. 2018(09)
[2]改进投影变换和保留结构特征的拼接图像修复算法[J]. 魏启元,吕晓琪,谷宇. 现代电子技术. 2017(23)
[3]基于相机标定的全景图拼接方法研究[J]. 马嘉琳,张锦明,孙卫新. 系统仿真学报. 2017(05)
[4]数字散斑亚像素小角位移测量的曲面拟合法[J]. 王志军,于之靖,马凯,吴军,诸葛晶昌. 应用光学. 2017(02)
[5]基于广义判决分析的图像拼接检测最优类色度通道设计方法[J]. 赵旭东,李生红,王士林,李建华. 电子与信息学报. 2014(09)
[6]三维不变矩特征估计的点云拼接[J]. 秦绪佳,王建奇,郑红波,梁震华. 机械工程学报. 2013(01)
[7]应用改进迭代最近点方法的点云数据配准[J]. 王欣,张明明,于晓,章明朝. 光学精密工程. 2012(09)
[8]自动多投影仪非线性几何校正与图像边缘融合方法[J]. 王胜正,杨杰. 上海交通大学学报. 2008(04)
[9]基于Contourlet变换的区域特征自适应图像融合算法[J]. 刘坤,郭雷,常威威. 光学学报. 2008(04)
[10]面向多投影显示墙的画面校正技术[J]. 王修晖,华炜,林海,鲍虎军. 软件学报. 2007(11)
博士论文
[1]大规模点云模型几何造型技术研究[D]. 邹万红.浙江大学 2007
[2]大型产品虚拟装配系统中人机交互关键技术的研究[D]. 刘国华.哈尔滨工业大学 2006
硕士论文
[1]基于特征点的图像配准与拼接技术研究[D]. 龚妙岚.北京邮电大学 2018
[2]单目条纹投影系统中畸变校正和外参标定方法研究[D]. 宋佳慧.天津大学 2017
[3]复杂曲面拟合与误差分析研究[D]. 李广年.吉林大学 2016
[4]非二次曲面多投影的畸变及光强校正方法研究[D]. 刘超.哈尔滨理工大学 2016
[5]基于FPGA的大屏幕多投影无缝拼接系统的设计研究[D]. 王明宇.浙江大学 2015
[6]大规模点云模型拼接与融合技术研究[D]. 王建奇.浙江工业大学 2012
[7]多通道投影拼接的颜色自适应校正方法研究[D]. 黄少梅.长春理工大学 2012
本文编号：3198006
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