基于球面映射的全景视觉SLAM技术

1

作者 刘烨 刘锡祥 徐浩 《计算机工程》 北大核心 2025年第8期86-94,共9页

针对传统相机视场角狭窄所导致的鲁棒性差,而现有全景同步定位与地图构建(SLAM)算法受限于图像畸变的问题,提出一种基于球面映射的全景视觉SLAM技术。通过戈德堡多面体构建球面网格,建立全景二维图像像素与球面像素的映射关系,实现在球... 针对传统相机视场角狭窄所导致的鲁棒性差,而现有全景同步定位与地图构建(SLAM)算法受限于图像畸变的问题,提出一种基于球面映射的全景视觉SLAM技术。通过戈德堡多面体构建球面网格,建立全景二维图像像素与球面像素的映射关系,实现在球面网格上进行特征提取与匹配。引入极弧线方程约束位姿求解,进而求解三维点坐标,并推导优化变量的雅可比矩阵,实现全景SLAM。该方法充分利用全景相机的几何特性并充分提取全景图像的信息,减小了畸变产生的影响。实验结果表明,该方法可以提升全景图像特征的信息提取能力,提高特征匹配的数量和准确率,同时保证SLAM算法的轨迹精度,相较于现有的OpenvSLAM算法,具有更高的定位精度和稳定性。 展开更多

关键词 全景视觉 同步定位与地图构建 球面映射 特征提取 位姿解算

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从第二类梯度算子和第二类积分定理到Gauss(球面)映射不变量 被引量：1

2

作者 殷雅俊 吴继业 +1 位作者 黄克智 范钦珊 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2008年第7期775-782,共8页

将第二类梯度算子、第二类积分定理、Gauss曲率相关的积分定理和Gauss(球面)映射相结合,证明了一系列Gauss(球面)映射不变量.从这些不变量中,得到一系列从原始曲面到(Gauss单位)球面的变换.这些不变量和变换,在几何学、物理学、生物力... 将第二类梯度算子、第二类积分定理、Gauss曲率相关的积分定理和Gauss(球面)映射相结合,证明了一系列Gauss(球面)映射不变量.从这些不变量中,得到一系列从原始曲面到(Gauss单位)球面的变换.这些不变量和变换,在几何学、物理学、生物力学和力学中,都有潜在的用途. 展开更多

关键词 第二类梯度算子 第二类积分定理 gauss曲率 gauss(球面)映射 不变量

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一个基于球面映射的视景生成系统 被引量：8

3

作者 李学庆 孟祥旭 +1 位作者 杨承磊 陈辉 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2001年第S2期129-132,158,共5页

给出了一个基于球面映射的,通过交互拼接建立全景显示的基于图像的视景生成系统,该系统可以输入一系列照片,通过交互拼接,在一个特定的球面上建立起一个完整的映像, 实现了水平360°,垂直180°的随意的浏览,我们建立了一个新的... 给出了一个基于球面映射的,通过交互拼接建立全景显示的基于图像的视景生成系统,该系统可以输入一系列照片,通过交互拼接,在一个特定的球面上建立起一个完整的映像, 实现了水平360°,垂直180°的随意的浏览,我们建立了一个新的拼接模型,该模型适用于手持照相采用的自然的变换方式,解决了一般柱面映射垂直浏览视角小的缺陷。该系统可广泛的应用于旅游、广告、电子商务、网上超市等领域。 展开更多

关键词 拼接 基于图像的视景 球面映射 虚拟现实

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一种应用面积等比约束的半球面纹理映射算法 被引量：17

4

作者 江巨浪 张佑生 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第9期1982-1984,2055,共4页

球面或半球面是两步纹理映射算法中使用较多的一种中介面。两步法中的球面纹理映射算法一般通过立体投影来实现,不可避免产生较大的纹理形变。本文首先对传统基于立体投影的球面(半球面)纹理映射算法及其不足之处进行分析,并在此基础上... 球面或半球面是两步纹理映射算法中使用较多的一种中介面。两步法中的球面纹理映射算法一般通过立体投影来实现,不可避免产生较大的纹理形变。本文首先对传统基于立体投影的球面(半球面)纹理映射算法及其不足之处进行分析,并在此基础上提出一种半球面纹理映射新算法。该算法用映射纹理区在纹理平面和半球面上的对应面积比为约束条件,显著提高了纹理映射质量。文章通过理论分析和实验对新算法与传统算法进行比较,表明新算法具有其优势,并给出几个应用新算法的两步纹理映射产生的实例,显示出本文算法对减少映射纹理变形所起的作用。 展开更多

关键词 纹理映射 半球面纹理映射算法 两步纹理映射方法 纹理变形

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一种基于透视变换的球面纹理映射方法 被引量：11

5

作者 范波 吴慧中 孔小斌 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 1999年第2期145-148,共4页

分析了传统的纹理映射方法在球面映射中的不足之处，提出了一种运用透视变换原理的纹理映射新方法，并实现了球表面的纹理映射，较好地解决了在球面两极处的走样问题。

关键词 图象处理 图象文法 纹理映射 透视变换 球面映射

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基于投影纹理映射的球面斜投影校正方法研究及其应用 被引量：3

6

作者 邱飞岳 赵柏乐 +1 位作者 张维泽 王丽萍 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期697-703,共7页

临床上采用平面显示屏幕的视功能诊疗设备,因视场角过小,无法模拟自然视觉环境,影响视功能的诊疗效果。本研究自主研发一种半球投射式的显示装置,对球面屏幕和斜投影所导致的几何失真问题,提出了一种基于投影纹理映射的球面斜投影校正方... 临床上采用平面显示屏幕的视功能诊疗设备,因视场角过小,无法模拟自然视觉环境,影响视功能的诊疗效果。本研究自主研发一种半球投射式的显示装置,对球面屏幕和斜投影所导致的几何失真问题,提出了一种基于投影纹理映射的球面斜投影校正方法,投射后的图像畸变小、效果好,接近自然视觉环境,改善视功能的诊疗效果。该方法假设人眼和投影仪满足针孔模型,根据投影系统的几何参数,利用OpenGL构建投影系统的计算机三维模型,将观察者视为投影仪设置投影矩阵,并将被投影图像映射到屏幕上,然后将投影仪视为观察者设置模型视图矩阵获得所需的预变形图像。该预变形图像由诊疗环境中的投影系统所使用,实现图像的几何校正。实验结果表明:该方法校正后的图像失真较小,矩形度为0.985 7;对640像素×400像素的图像平均处理时间约为0.031 s,能够较好地符合临床上视功能诊疗要求。 展开更多

关键词 视功能 投影纹理映射 球面斜投影 OPENGL 几何校正

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应用长宽等比约束的半球面纹理映射算法 被引量：3

7

作者 唐勇 刘连军 吕梦雅 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第18期4209-4211,共3页

在两步纹理映射算法中,半球面是使用较多的一种中介面。为了进一步减少半球面映射算法产生的纹理形变,首先对传统的半球面纹理映射算法及其不足之处进行分析,并在此基础上提出一种半球面纹理映射新算法。该算法用映射纹理区在纹理平面... 在两步纹理映射算法中,半球面是使用较多的一种中介面。为了进一步减少半球面映射算法产生的纹理形变,首先对传统的半球面纹理映射算法及其不足之处进行分析,并在此基础上提出一种半球面纹理映射新算法。该算法用映射纹理区在纹理平面和半球面上的长宽比为约束条件,显著提高了纹理映射质量。通过理论分析和实验对新算法与传统算法进行比较,表明新算法具有一定优势。 展开更多

关键词 纹理映射 半球面纹理映射算法 两步纹理映射 纹理变形

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基于球面调和映射的三维产品形态融合方法研究 被引量：2

8

作者 苏建宁 吴江华 +1 位作者 刘芸 张秦玮 《图学学报》 CSCD 北大核心 2014年第3期417-422,共6页

三维产品形态的创新设计在产品造型设计中具有重要的地位,是提高产品竞争力的重要手段。基于球面调和映射,提出一种新算法,在两个产品之间实现形态的变形,进而产生多种产品形态。首先对两个三维产品形态划分三角网格;然后将网格化的产... 三维产品形态的创新设计在产品造型设计中具有重要的地位,是提高产品竞争力的重要手段。基于球面调和映射,提出一种新算法,在两个产品之间实现形态的变形,进而产生多种产品形态。首先对两个三维产品形态划分三角网格;然后将网格化的产品形态嵌入到一单位球面上,生成嵌入体模型,该嵌入体与其三维产品形态有着相同的拓扑结构;最后将这两个嵌入体融合,在两个形态之间建立一种对应关系,通过线性插值生成一系列的中间形态。以两个不同形态的鼠标基体模型为例进行实验研究,结果表明该算法对于产品形态的融合具有很好的适用性。在计算机辅助产品形态造型设计中将具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 产品造型 三维形态 球面调和映射 融合

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一种多元图图形特征向球面坐标映射的可视化方法 被引量：2

9

作者 宋佳霖 孟辉 +1 位作者 王立强 洪文学 《燕山大学学报》 CAS 2010年第2期115-118,共4页

提出一种将二维多元图图形特征映射到三维球面坐标的可视化方法。提取二维多元图中雷达图的面积特征、融合矢量的长度和角度特征,通过球面坐标映射将其有机融合到3D球体空间。对Iris数据集的实验结果表明,该方法具有较高的灵活性,能有... 提出一种将二维多元图图形特征映射到三维球面坐标的可视化方法。提取二维多元图中雷达图的面积特征、融合矢量的长度和角度特征,通过球面坐标映射将其有机融合到3D球体空间。对Iris数据集的实验结果表明,该方法具有较高的灵活性,能有力揭示数据结构。 展开更多

关键词 雷达图 图形特征 球面映射 可视化

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球面间λ_2-特征映射的一些新结果 被引量：1

10

作者 李兴校 黄广月 许建楼 《河南师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期151-151,共1页

关键词 球面间λ2-特征映射 正交乘 球面间的调和映射

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基于复球面映射的产品形状相似性度量算法

11

作者 戴立玲 谢李华 +1 位作者 卢章平 袁浩 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第18期258-261,共4页

在产品外观设计专利侵权纠纷的判定中,缺乏科学、客观、定量的评判依据。为此,提出一种改进的基于复球面映射的产品形状相似性度量算法。以STL模型表征产品三维模型的几何形状特征,将模型表面面片映射到经过经纬划分的最小外接球上,得... 在产品外观设计专利侵权纠纷的判定中,缺乏科学、客观、定量的评判依据。为此,提出一种改进的基于复球面映射的产品形状相似性度量算法。以STL模型表征产品三维模型的几何形状特征,将模型表面面片映射到经过经纬划分的最小外接球上,得到包含面片法向、面积和空间位置信息的特征描述子,利用统计特征方法计算模型之间的相似度。实验结果表明,该算法具有较好的稳定性和可靠性。 展开更多

关键词 产品形状相似度 外观设计 模型预处理 特征提取 球面映射 相似度计算

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基于球面保角映射理论的表面特征标记点匹配法

12

作者 汤春明 牛百铃 李光旭 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2016年第1期54-58,共5页

提出一种基于曲面参数化理论的半自动匹配方法.首先,选择任一样本数据作为参照模型,根据其表面几何特征手动标定特征标记点;其次,利用保角映射方法将全部样本数据映射到同一球形域,根据球面坐标对应关系实现在其他样本表面上特征标记点... 提出一种基于曲面参数化理论的半自动匹配方法.首先,选择任一样本数据作为参照模型,根据其表面几何特征手动标定特征标记点;其次,利用保角映射方法将全部样本数据映射到同一球形域,根据球面坐标对应关系实现在其他样本表面上特征标记点的自动标定;最后,利用迭代逼近点方法归一化特征标记点在空间的位置.实验考察了统计形状模型的通用性原则和专一性原则,并且比较了球面保角映射中不同约束条件对获得模型质量的影响.实验结果表明:利用球面保角映射3个基准点约束所得模型的专一性指标明显好于零质心约束方法,并且实验所需时间减少近50%. 展开更多

关键词 球面保角映射理论 特征标记点匹配 统计形状模型构建 活动形状模型 图像分割

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从球面到光滑流形映射的Borsuk－Ulam型定理

13

作者 刘宇红 《吉林大学自然科学学报》 CSCD 1995年第4期24-26,共3页

应用代数拓扑学中周期变换的理论，将球面到欧氏空间的映射推广到从球面到光滑流形映射的情形，从而得到了Ｂｒｏｓｕｋ－Ｕｌａｍ型定理。

关键词 球面 光滑流形 B-U型定理 连续映射

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等立方体球面映射 被引量：2

14

作者 万亮 黄田津 梁志成 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第8期978-985,共8页

立方体球面环境映射被广泛用于各种计算机图形学应用中.针对立方体球面映射中存在的采样不均匀问题,提出一种基于6个面结构的、在球面上均匀采样的球面映射,称为等立方体球面映射.由于该方法所得采样点在球面上均匀分布并具有相同的立方... 立方体球面环境映射被广泛用于各种计算机图形学应用中.针对立方体球面映射中存在的采样不均匀问题,提出一种基于6个面结构的、在球面上均匀采样的球面映射,称为等立方体球面映射.由于该方法所得采样点在球面上均匀分布并具有相同的立方角,故可得到更高质量的绘制效果.等立方体球面映射的计算代价较低,并能直接使用GPU所提供的立方体球面映射的各种纹理操作,可达到非常高的渲染帧率. 展开更多

关键词 等立方体球面映射 球面采样 立方体球面映射 等立方角

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大规模点云数据的球面纹理映射方法 被引量：1

15

作者 王蒙 刘小平 邹艳妮 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期218-222,共5页

针对点云数据的Delaunay三角网格纹理映射速度慢、映射效果不够细腻及不适合大规模点云数据纹理映射等问题,提出一种基于球面纹理映射的点云数据重建改进方法,并在Qsplat算法的基础上进行实现。采用Qsplat算法对大规模点云数据进行模型... 针对点云数据的Delaunay三角网格纹理映射速度慢、映射效果不够细腻及不适合大规模点云数据纹理映射等问题,提出一种基于球面纹理映射的点云数据重建改进方法,并在Qsplat算法的基础上进行实现。采用Qsplat算法对大规模点云数据进行模型重建,利用球面等比约束纹理映射算法建立纹理坐标、球面、点云重建模型三者之间的数学关系,实现大规模点云数据的球面纹理映射。实验结果表明,与传统的三角网格纹理映射相比,该方法可明显提高纹理映射的速度和质量,拓宽球面等比约束纹理映射方法的应用范围,适用于大规模点云数据的纹理映射。 展开更多

关键词 Delaunay三角网格 点云数据 球面纹理映射 Qsplat算法 纹理坐标 等比约束

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三维Anti de Sitter空间中Lorentzian曲面的S_t^1×S_s^1-值光锥Gauss映射的奇点分类

16

作者 于海鸥 高瑞梅 +1 位作者 孔令令 裴东河 《东北师大学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期35-45,共11页

利用Arnol'd的Legendrian理论,对三维Anti de Sitter空间中Lorentzian曲面进行了研究.引入光维高度函数概念研究了三维Anti de Sitter空间Lorentzian曲面的S1t×S1s-值、光锥Gauss映射的奇点,进行了奇点分类,揭示了类光Causs-kr... 利用Arnol'd的Legendrian理论,对三维Anti de Sitter空间中Lorentzian曲面进行了研究.引入光维高度函数概念研究了三维Anti de Sitter空间Lorentzian曲面的S1t×S1s-值、光锥Gauss映射的奇点,进行了奇点分类,揭示了类光Causs-kronecker曲率之间的关系;并研究了Lorentzian曲面的一些基本几何性质. 展开更多

关键词 Lorentzian曲面 三维Anti DE SITTER空间 St1×Ss1-值光锥gauss映射 Lorentzian光维高度函数

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基于球面映射和拆卸树的拆卸序列生成算法

17

作者 曹建康 张秀山 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2010年第1期72-77,82,共7页

拆卸序列生成是虚拟维修的核心之一,直接关系到虚拟维修的可行性及成本。搜索所有可行拆卸序列、避免组合爆炸并保持算法的通用性是序列生成算法的研究难点。通过引入球面映射概念,定义了局部和全局阻碍方向及可拆卸方向,克服了传统方... 拆卸序列生成是虚拟维修的核心之一,直接关系到虚拟维修的可行性及成本。搜索所有可行拆卸序列、避免组合爆炸并保持算法的通用性是序列生成算法的研究难点。通过引入球面映射概念,定义了局部和全局阻碍方向及可拆卸方向,克服了传统方法中基于六坐标轴方向创建干涉矩阵的局限性。提出了一种符合拆卸规则和拆卸关系表的拆卸树生成算法,求得所有可行的拆卸序列,并通过实例在虚拟维修平台上得到了实现。 展开更多

关键词 虚拟维修 球面映射 拆卸树 拆卸序列

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从环面到球面的连续映射

18

作者 唐炳康 《高校应用数学学报（A辑）》 CSCD 北大核心 1998年第1期105-108,共4页

设ｆ：Ｔ２→Ｓ２是从２维环面Ｔ２到２维球面Ｓ２的任一连续映射（以下简称映射）．由曲面的分类理论知，ｆ必定不是单射．本文证明了更强的结论，即ｍａｘｙ∈Ｓ２｛ｄｉａｍｅ－ｔｅｒｆ－１（ｙ）｝有正下界．

关键词 环面 球面 连续映射 分类理论 映射度 内射半径 对合映射

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二维球面之间映射的伸缩度

19

作者 曾泽民 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期30-34,共5页

论文证明了二维球面之间的三次齐次多项式映射f,当伸缩度为 3时 ,在正交等价意义下f是唯一存在的 .

关键词 伸缩度 正交等价 齐次多项式映射 二维球面 欧氏空间 欧氏范数

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求解含复杂约束非线性最优控制问题的改进Gauss伪谱法 被引量：18

20

作者 孙勇 张卯瑞 梁晓玲 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期672-678,共7页

针对含有复杂约束条件的非线性最优控制问题,提出了一种改进的Gauss伪谱法(Improved Gauss pseudospectral method,IGPM).这类问题难以得到解析解,特别是有些问题不存在解析的模型,一些参数只能通过查表得到,使得传统方法难以求解.在传... 针对含有复杂约束条件的非线性最优控制问题,提出了一种改进的Gauss伪谱法(Improved Gauss pseudospectral method,IGPM).这类问题难以得到解析解,特别是有些问题不存在解析的模型,一些参数只能通过查表得到,使得传统方法难以求解.在传统的Gauss伪谱法的基础上,将非线性的终端状态积分约束等价地转化为线性形式,提出了IGPM,通过协态映射定理可以计算出协态变量,检验最优性,使得IGPM具有间接法一样的精度.并且给出了初始时刻协态变量和端点时刻控制变量的计算方法.为了提高解的精度,基于IGPM提出了迭代算法,最后将该算法应用于求解高超声速飞行器上升段轨迹优化问题,结果表明最优轨迹基本满足路径约束条件和最优性条件. 展开更多

关键词 非线性最优控制 改进的gauss伪谱法 协态映射 路径约束

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