空间显示中的关键科学问题研究

Recently, 3D image and 3D video display is a hot-spot in computer vision research area. According to the tendency of current research, volumetric display must be the kernel technique of next generation 3D display. We have confidence that similar research in global cannot reach the display effect as proposed in this research project..In this project, we plan to focus our volumetric display research work on proposing new theory, delivering new process algorithm and innovating in system design. The most important part of this research project is to solve three scientific problems which are the kernel to realize all the functions of our proposed volumetric display system. In this project, the research and design tasks include:.1) Tremendously increases the match points pair of volumetric object between its 2D projection images captured from different cameras;.2) Calculate volumetric moving vector with small displacement but large rotation angle;.3) Reconstruct 3D object with smooth surface and texture using polygon mesh grid based on match points and display live volumetric object using high frame refresh rate DLP projector and our distinguish designed optic system;.According to the above research contents which are also the advantages of our method to display volumetric object, the 2014 World Youth Olympic Game has contacted us about using our technique to display volumetric object at the opening ceremony..The applier and research team of this project have accumulated substantial knowledge such as published SCI indexed papers, authorized national invention patents and established mathematic models. It is no doubt that we have the ability to precede the research and fulfill the job as scheduled.

立体显示是近年来机器视觉研究的一个热点，而空间显示是下一代立体显示的必然发展趋势，目前在国际范围内与本项目相关或类似研究尚不能达到本项目预取的效果。.项目围绕无介质空间立体视频显示系统的理论算法、设计和制备方法开展研究，解决在空间图像显示中的三个关键科学问题。研究内容包括：三维物体特征点的倍增检测，小尺度位移时存在大角度旋转的三维运动矢量的计算方法，网格化方法重建带平滑表面纹理的三维物体及其渲染的计算方法、基于高帧率投影的空间立体显示系统设计等。目前已经有意向在南京举办的2014年世界青年奥运会的开幕式上向全世界展示本项目所研究的空间显示特效。.申请人所在项目组具有良好的前期研究基础，已经发表了相当数量的学术论文，申请并获得了多项国家发明专利，目前已经就本项目研究建立了相关计算模型，有能力按照计划完成项目研究工作。

立体显示是近年来机器视觉研究的一个热点，而空间显示是下一代立体显示的必然发展趋势。本项目围绕无介质空间立体视频显示的设计和应用开展研究，解决在空间图像显示中的几个关键科学问题，并探讨在生物医学成像方面的科学应用。本研究从自由空间显示的方法入手，研究了三种不同的空间显示的实现技术，分别提出了基于点阵的空间显示方法、基于胶体或雾状气体的空间显示方法以及基于线状阵列的空间显示方法。本项目重点研究二维图像投影到三维空间的方法，通过一定的处理方式呈现三维图像，从而形成活动的三维实体场景显示效果，由此实现在任意视角观察到场景的真实三维实体活动图形显示。在医用成像领域，主要是通过观察二维切面或者由二维切面合成的三维立体图像实现诊断。通过对病症位置的立体成像，能够帮助医生更直观地进行观察，提高诊断效率。本项目在生物医学成像中的应用主要针对光声成像，利用人眼的视觉暂留效应，将待检测组织的不同截面分时显示，达到立体成像的效果。在成像过程中，结合成像算法中的原理，实现立体成像的同时完成了医学图像的重建工作。三维空间的信息隐藏是空间显示的一个重要研究方向，在军事和商业领域都有很重要的价值。在上述研究的基础上，开展了三维空间信息隐藏的研究，提出了通过三维活动图像进行三维信息的显示与隐藏的新方法。