发明名称 基于图像的场景再照明方法
摘要 一种基于图像的场景再照明方法属于计算机运用领域。本发明首先对原始数据进行YIQ格式变换,再进行全光函数值初始化,其次采用球小波变换技术对采样图像进行在位变换,然后对变换图像进行比特分配,接着用小波变换技术对球小波变换图像进行数据压缩,最后基于压缩文件的场景再照明方法生成最终的场景图像。本发明方法对平滑或非平滑光照条件下的场景数据压缩,使用本发明方法都能获得很高的压缩/重建性能比,它能快速有效地压缩光照可调节的全光函数数据,能快速生成任意光照条件下的场景图像,从而调节IBMR技术中的光照条件。
申请公布号 CN1216347C 申请公布日期 2005.08.24
申请号 CN03116294.0 申请日期 2003.04.10
申请人 上海交通大学 发明人 王泽;朱贻盛
分类号 G06T9/40 主分类号 G06T9/40
代理机构 上海交达专利事务所 代理人 王锡麟
主权项 1、一种基于图像的场景再照明方法,其特征在于:首先对原始数据进行YIQ格式变换,再进行全光函数值初始化,其次采用球小波变换技术对采样图像进行在位变换,然后对系数图像进行比特分配,接着用小波变换技术对球小波变换系数图像进行压缩,最后基于压缩文件的场景再照明方法生成最终的场景图像,所述的全光函数值初始化,具体如下:在YIQ变换后,进行球面三角形中心点位置对应的光照条件对应的全光函数值初始化,对所有象素点而言即为图像重采样,首先根据采样图像数N确定单位球面三角形分解的最大层次d,使得20×4d与N的差的绝对值在所有的d中最小;然后通过表征球面三角形分解的数据结构,将球面正20面体进行d层等级均匀分解,每分解一次,当前的球面三角形被均匀划分为四个球面三角形,最低分辨率时球面由20个三角形构成,对于d级分解的球面,一共有20×4d个小球面三角形;对球面正20面体各个面都分配一个编号,每进行一次分解,对所出现的球面小三角形也进行顺序编号,通过这些编号和分解层次定位某一个球面三角形,对应编号,设计一个线性链表结构,球小波分解和重构根据线性链表结构关系来进行,20×4d个球三角形对应的图像值利用各三角形的中心位置作为插值点在原始数据中插值来得到;对沿经线和纬线均匀间隔采样的原始数据的重采样采用双线性插值方法;对非均匀采样则采用散布点插值方法,所述的采用球小波变换技术对采样图像进行在位变换,具体如下:采用Bio-Haar小波变换,初始状态对应0级球小波分解状态或最大分辨率状态,在获得初始的20×4d幅图像后,根据用户指定的最大球小波分解深度d′,d′<d,从最大分辨率d开始进行球小波分解一直分解到d-d′级为止,每一级别的球小波分解都是从线性链表头开始,从第一个元素开始依次扫描到最后一个元素,依次提取4幅系数图像或上一级球小波变换的图像,每个图像的文件名编号间隔为4j,j为当前分解级别,d-d′≤j≤d,对这四个元素对应的系数图像或上一级分解后的系数进行球小波分解,然后存入各自原来的位置,这样直到第j级分解全部完成;重构步骤与这刚好相反,对应某一级,设为第j级的重构时,从第一个元素开始依次扫描到最后一个元素,每次提取4个元素对应的上一级重构对应的系数,各元素符号之间的间隔为4d-j,对这四个元素对应的上一级重构后的系数进行球小波重构,然后存入各自原来的位置,这样直到第j级重构全部完成;在球小波分解和重构过程中都是用整幅图像为基本单位,数据的存放是根据最大分解层次时的球三角形的编号按顺序进行的,所述的基于压缩文件的场景再照明方法生成最终的场景图像,具体如下:使用最近邻插值法来生成最终的场景图像,对任意单位球面位置,通过计算球面德拉内三角形找到N’个最近邻点,先对这些近邻点对应的压缩文件进行小波解压缩,然后进行球小波重建以及YIQ到RGB的反变换得到相应的恢复图像;为减少重复解压缩和重构所带来的时间和资源浪费,设计了一个辅助的数据结构,记录场景生成时需要使用的某个四叉树中的相应节点以及哪些中间变量需要保留,辅助树也是一个四叉树,它的分解深度和节点数与主树相同。
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