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good具有立体感的平面图像到柱面的映射算法.txt大悲无泪，大悟无言，大笑无声。我们手里的金钱是保持自由的一种工具。女人在约会前，一定先去美容院；男人约会前，一定先去银行。 本文由icyberry贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 维普资讯 年 月 第 期 焦作大学学报 具 有 立体 感 的 平面 图像 到柱 面 的 映射 算 法 李长有 武 学东 （ 北京航 空航 天大学 ， 北京 焦作大学 ， ； 河南 焦作 ） 摘要 ： 文章从平面图像卷绕到柱面的对应几何关系入手， 推导 了图像从平面到柱面有立体感映射 的变换公 式 ， 分析 了图像 在 变换 过程 中图像 质量 下 降的原 因， 出 了改善 图像 质 量 的逆 变换 公 式 给 和逆变换 坐标点对应到平面图像的具体方法。通过编程试验 ， 以上方法可以得到 高质量有立体 感 的柱 面 图像 。 关 键 词 ： 面图像 ； 面图像 ； 体感 ； 平 柱 立 纹理 映射 中 图分类 号 ： 文献标 识码 ： 文章编 号 ： ） 一 （ 在真实感场景和立体表面纹理的形成等场合 ， 都 需 要 将 平 面 图像 映 射 到 立 体 曲 面 上 ， 见 的有 平 面 到 常 立 方 体 表 面 、 面 到柱 面及 平 面 到 球 面 等 的 映 射 。在 平 平 面 到 柱 面 的 映 射 中 ， 献 采 用 了 分 片 映 射 的 方 文 法 。这 种 方 法 按 规 则将 柱 面分 割为 多 片 小 三 角 形 ， 根 据 柱 面 上 小 三 角形 的分 割 数 目， 应 分 割 平 面 图 像 ， 对 再 将平 面 图 像 上 的 各 个 小 三 角形 映 射 到 柱 面 上 。本 文 采 用 了从 柱 面整 体 向平 面 逆 映 射 的 方 法 ， 提 高 了 既 图像 质 量 ， 避 免 了 分 割 的 复 杂性 。这 种 映 射 方 法 需 又 要 解 决 三 个 问题 ， 先解 决 的 问题 是 将 图像 从 平 面 卷 首 图 从平面到圆柱面 的坐标变换 具 体 到 图 上 ， 是 将 矩 形 平 面 图 像 卷 就 ， 绕 到 圆柱 表 面 ， 及 平 面 图像 上 的各 点 坐标 对应 到 圆 涉 柱 表 面 坐 标 的几 何 变 换 内容 ， 要 根 据 具 体 对 应 几 何 需 关 系 进 行 推 导 ； 二个 要 解 决 的 问题 是 将 圆柱 表 面 图 第 像 显 示 到 显 示 平 面 ， 成 具 有 立 体 感 的 图像 画 面 ， 形 这 绕成 半 圆柱 表 面 （ 然 也 可 以 卷 成 完 。 。 。 。 当 整 圆柱面 ） 这样 ， 绕 形成 的 圆柱半 径 为 ： 。 卷 丌 丌口 涉 及 到 圆 柱 面 上 各 点 坐 标 的 透 视变 换 内 容 ， 以借 助 可 图 形 学 中点 的 透 视 变 换 来解 决 ； 三 个 要解 决 的 问题 第 是 经 过 透 视 变 换 之 后 ， 成 的 图像 质 量 退 化 的 问 题 ， 造 在 坐 标 系 中 ， 面 图 像 上 的 各 点 的 坐 标 平 为 ， ， 卷 绕 成 圆 柱 表 面后 ， 即 而 圆柱 表 面 上 各 点 的 坐 标 不 再 为 。设 平 面 图 像 上 一 点 （ ， ） 绕 卷 到 柱表 面 上 对 应 点 直 线 成 圆 弧 。 。 圆 ， 一 变 。 、 ， 、 本 文 采 用 逆 变 换 方 法 和 双线 性 插 值 方 法 解 决 。 ， 则 。的 坐标 的计 算 公 式 如 下 ： 平 面 图 像 坐标 到柱 面 坐 标 的 几 何 变 换 从 平 面 图像 坐 标 到 柱 面 坐 标 的 几 何 变 换 ， 是 根 就 据 平 面 图像 上 各 点 坐 标 ， 出对 应 圆 柱 表 面 上 点 的 坐 求 趣 一 （ ） 标 ， 现 图像 从 平 面到 圆柱 表 面 的 映 射 。 实 现 假 定 矩 形 平 面 图 像 以 轴 为 中心 ， 边 尺 寸 相 两 等， 图像 总 宽 为 ， 平 面 图像 围 绕 一 将 个圆柱卷绕之后 ， 好形 成半 圆柱面 ， 柱 中心在 正 圆 轴上 。 图 所示 。 如 收稿 日期 ： 将 平 面 图 像 上所 有点 （ ， ） 照公 式 （ ） 算 出 按 计 所 有 对应 的 （ 。 ，。 ， 实 现 了平 面 图 像 到 柱 面 坐 ，。 ） 就 标 的 变换 ， （ 。 ） 示 出来 ， 果 如 图 所 示 。 图 将 ，。 显 效 作者简介 ： 李长有 （ ） 男 ， 一 ， 河南焦作人 ， 博士 ， 北京航 空航天大学副教授 ， 研究方向 ： 图像处 理与识别 。 维普资讯 焦 作 大 学 学 报 年 月 中 是原 始 平 面 图 像 ， 是 变 换 后 图 像 。从 视 觉 效 果 上 看 ， 换 后 的 图 像 还 是 一 个 平 面 图 像 ， 没 有 立 体 变 并 柱 面 的效 果 ， 是 图 像 两 侧部 分 被压 缩 了。 只 （ ） 。 一 耵 （ ） 按 照 到 变 换 公 式 （ ）， 平 面 图像 变 换 到 的 将 圆柱 面 ， 实 现 了有 立 体 感 的 几 何 变 换 ， 所 有 （ ， 就 将 ） 示 出来 结 果 如 图 所 示 。 公 式 （ 是 按 照 视 点 ，显 ） 在 轴 上 推 导 得 到 的 ， 际 上 改 变 视 点 相 对 圆柱 在 高 实 度 方 向 的位 置关 系 ， 以 获 得 不 同 的 视 觉 效 果 图 。 图 可 是原 始 平 面 图 像 ， 图 是 视 点 与 圆 柱 底 面 平 齐 的 效果 ， 图 是 视 点 与 圆柱 顶 面 平 齐 的 效 果 ， 图 是 视 点 与 圆柱 高 度 中 点 平 齐 的 效 果 ， 图 是 视 点 在 圆 柱 上 方 的效 果 ， 是 视 点 在 圆柱 下 方 的效 果 。 图 图 公式 （ ） 的交换 效果 平 面 图 像 到 圆 柱 面 的有 立体 感 的 几 何 变 换 由 于 显示 器 的显 示 表 面 只 是 一 个 平 面 ， 即 只有 也 、 坐标 ， 标 全 为 ， 接 将 图像 的 平 面 到 柱 面 变 坐 直 换 后 的 坐标 、 。显 示 出来 ， 自然 没 有 立 体 效 果 。要 图 公式 （ ） 的交换效果 从 图 可 以看 出立 体 效果 已 经 有 了 ， 图 像 上 有 但 网状 的背 景 色 ， 图像 质 量 差 ， 个 问题 需 要 进 一 步 解 这 决。 在 平 面上 显 示 立 体 感 的 柱 面 ， 须 对 圆 柱 表 面 进 行 透 必 视 投 影 ， 成 近 大远 小 的景 象 ， 象 人 眼 观 察 事 物 一 形 就 样 。要 形 成 有 立 体 感 的 圆柱表 面显 示 ， 以借 助 计 算 可 机 图形 学 中点 的透 视 变 换】 。如 图 所 示 ， 先 假 定 首 投 影 中心 ， 即视 点 在 轴 上 ， 平 面 是 显 示 平 面 ， 改 善变 换 后 图像 质 量 的措 施 按 照 公 式 （ ） 平 面 图 像 变 换 到 柱 面 图 像 ， 像 把 图 质量 变 差 了 。这 是 由 于 在 把 平 面 图 像 上 的离 散 像 素 向柱 面 像 素 作变 换 时 ， 面 图像 在 高 度 方 向发 生 了 放 柱 大 、 宽 度 方 向 发 生 了收 缩 、 在 以及 在 整 体 上 发 生 了 变 将 圆 柱 表 面 上 一 点 透视 投 影 到 显 示 平 面 上 对应 点 。 ， 按 照 三 角 形 相 似 原 理 ，的对 应 坐 标 计 算 公 式 则 如下 ： 形 ， 面 图像 上 的 像 素 不 能 与柱 面 上所 有 像 素 一 一 对 平 应 ， 能 把 柱 面 图 像 填 满 从 而 留下 了 网 状 的 孔 洞 ， 不 露 出 了背 景 的 颜 色 。 为 了 避 免 出 现 这 种 情 况 ， 善 变 换 后 的 图 像 质 改 量 ， 采 用 以 原始 平 面 图像 为 基 准 去 匹 配 柱 面 图像 的 不 做 法 。而 是采 用 相 反 的方 向 ， 柱 面 图 像 为 基 准 ， 以 确 定 柱 面 图像 上 的 像 素 与 原 始 平 面 图 像 中 的 哪 个 像 素 相 对应 ， 这样 可 保 证 柱 面 上 每 个 像 素 都 有 平 面 图像 上 像 素相 对 应 。 为 此 ， 用 公 式 （ 的 逆 变 换 ， 以 采 ） 即 、为 已 知 条 件 ， 推 出 的 值 。经 推 导 ， 式 反 、 公 （ 的逆 变 换 为 ： ） ） （ 图 柱面上点的透视变换 （ ， 一 确 （） （ 】 ） 【 【 ） （ （ ） ， ， 为 投 影 中心 的 坐标 值 。 将 公 式 （ ） 入 公 式 （ ） 可 得 坐 标 直 接 变 代 ， 、 换 到 、 的 变换 公 式 为 ： 己 知 圆柱 面上 点 （【， ， 照 公式 （ 计 算 出平 】 ）按 ） 面 图 像上 对 应 点 （ ， ）， 点 （ 处 的 像 素 值 作 为 以 ， ） 圆柱 面上 点 （ ） ， 的像 素 值 ， 而 实 现 圆 柱 面 上 点 从 与 平 面 图像 上 点 的 一 一对 应 。 （ 转第 下 页 ） 维普资讯 第 期 杜冬高 张彦锋 ： 基于微 机和 总线的学生宿舍用电管理系统 置 ， 及 对 收 发缓 冲 区 的读 写 （ 收 缓 冲 区 为 以 接 字 节 的 缓 冲 区 ， 多 储 存 最 帧 信 息 ）， 而 完 从 成 和 其 它 节 点 的 数 据 交 换 。对 进 行 写 操 作 ， 确定 控 制器 的输 出方 式 ， 建 立 起 总 可 并 线 要 求 的 电 平 逻辑 所 需 输 出驱 动 器 的配 置 。 时控 制 和 通讯 过 程 完 美 地 结 合 起 来 。这 样 ， 以免 去 可 “ 手 ” 议 的 繁 琐 过程 ， 化 编 程 ， 高 速 度 。 握 协 简 提 软 件 除 通信 功 能 外 ， 有 下 面 功 能 ： 收 集 每 个 还 宿 舍 用 电信 息 ， 现用 电 计 量 计 费 功 能 ； 定 时 记 录 实 电 流数 据 ； 图 形 化 显 示 电 流 数 据 ； 数 据 查 询 、 打 印 ； 管 理 员 动 态 设 置 每 个 宿 舍 的 用 电 限 制 值 ， 根 并 据 这个 值 决 定 是否 拒 绝 为 某 个 宿 舍 供 电 ， 制 某 个 宿 控 舍 的定 时 控 电 ； 微 机 分析 、 理 数 据 ， 媒 体 显 示 每 处 多 个宿舍信息。 单 片 机 程序 用 语 言编 写 ， 编 写 程 在 序时需 注意 的 是 ， 个 系 统 中 的所有 节 点 一 和 的 内容 都 应 相 同 ， 则 控 制 系 统 将 无 法 和 上 位 否 机进 行 通 信 。 微 机 系 统数 据分 析 处 理 软 件 分 析 控 制 软 件 运 行 于 微 机 上 ， 统 的 软 件 平 台 为 系 开 发 软 件 用 微 软 的 ， 企 业 版 ， 具有 面 向对 象 的 设 计 方法 ， 好 友 结束 语 上述 系统 计 量 精 度 优 于 一 级 电 表 。 与 卡 电 度 表 相 比 ， 同样 的价 格 下 可 以 获 得更 多 的 功 能 。 在 参 考 文献 ： 运涛 场总线 原理与应 用技术 京 ： 饶 现 北 北 京 航 空 航天 大 学 出版 社 ， 一 ， 的 用 户 界 面 ， 单 方 便 的 串行 通 讯 和 实 用 性 强 等 优 简 点 。 系统 软 件 使 用 了 提 供 的 两 个 控 件 ： 控件 和定 时器 控 件 。 控 件 具有 很 强 的 串 通 信 功 能 ， 控 件 屏 蔽 了 通 信 过 程 中 的 底 层操 作 ， 该 提供 了一 系列 标 准 通 信命 令 的使 用 界 面 ， 监 视 和 响应 串 并 行 连 接 中发 生 的 事 件和错 误 。程 序 员 可 以设 置 、 视 监 控 件 的 属 性 和 事 件 ， 合 件 即可 完 成 结 控 对 串 行 口的 初 始 化 和 数 据 的 输 入 输 出工 作 。 系 统 工 作在分 时方式 ， 通过 定 时 器 控 件 控 制 收 发 过 程 ， 定 使 【 ， （ 责任 编辑 陈 永康 ） （ 接第 上 页 ） 按 照 公 式 （ 计 算 出 的 值 ， ） 、 运用 逆 变 换 公 式 （ 处 理 ， 到 的 图 像 效 果 ， ） 得 如 图 所 示 。 图 给 出 了 视 点 相 对 柱 面 在 不 同 高 度 位 置 的 映 射 结 果 ， 图 中可 以看 出 ， 本 保 持 了 原 有 图 从 基 像 质量 。 通 常 是 小 数 而 不 是整 数 ， 而计 算 机 中 的像 素 位 置 值 都 是 离 散 的 整数 ， 而 无 法用 值 直 接 来 确 定 平 面 图 因 、 像 上 像 素 的位 置 。解 决 方 法 通 常有 两 种 ， 种 方 法 是 一 双 线性 插 值】 另一 种 是 就 近 原 则】 ， 。 对 于灰 度 图 像 ， 素 值 是 像 素 的 灰 度 值 ， 于 彩 像 对 色 图像 ， 素 值 是 像 素 的 颜 色 值 。经 检 验 ， 于