Программа: Оптико-электронные приборы и системы


ГЛАВА 3. МЕТОДЫ АНАЛИЗА СТЕРЕОИЗОБРАЖЕНИЙ



страница9/12
Дата29.04.2018
Размер0.78 Mb.
ТипПрограмма
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   12

ГЛАВА 3. МЕТОДЫ АНАЛИЗА СТЕРЕОИЗОБРАЖЕНИЙ

3.1 Цель проведения исследований и их актуальность


Идея объемного изображения вытекает из принципа работы человеческого зрения, то есть восприятия предметов двумя глазами (бинокулярное зрение).

В настоящее время проводятся многочисленные исследования мест, в которых по различным причинам человек работать не может. Это, например, исследование глубоководных впадин в морях и океанах, исследования при достаточно низких температурах, непереносимых человеком, и многое другое. В таких условиях ученым приходит на помощь многочисленная техника, в частности робототехника, которая выполняет определенные заложенные команды и действия и передает оператору всю полученную информацию: измеренные характеристики и параметры, картинки с места проведения работ, а также видеоинформацию, чтобы оператор имел возможность следить за проведением работ в режиме реального времени.

Желательно, чтобы предоставляемая оператору информация отображалась в привычном и удобном для него виде. Для улучшения ориентации оператора на месте проведения работ предлагается использовать устройство, позволяющее формировать трехмерное изображение. Это даст возможность более точно определять положение предметов относительно друг друга, а также увеличит вероятность правильного определения объектов и дальность видимости по сравнению с монокулярным зрением.

Если обратиться к истории возникновения стерео, то стремление человека получить из плоских картинок объемное изображение можно обнаружить еще в XV веке в работах Леонардо да Винчи. В 1593 году Джакомо Порта (итальянский архитектор, ученик Микеланджело) установил, что в нашем сознании комбинируются изображения, полученные обоими глазами, и описал отдельные составляющие стереопары.

Первые устройства, позволяющие получать стереоскопический эффект, появились к середине XIX века. В 1831 году был изобретен первый щелевой стереоскоп. В нем не использовалась оптика, а левое и правое изображения следовало переставлять местами. Позднее в 1833 году изготовлен первый зеркальный стереоскоп, а в 1849 году разработан линзовый стереоскоп. В это время уже был понятен основной принцип создания стерео – правый глаз видит правый кадр стереопары, а левый- левый кадр.

В настоящее время стерео постепенно проникает во многие сферы деятельности человека. Примером наиболее известного широкой публике применения стереокомпьютерных систем является стереокино, о котором уже было написано в главе 2.

По сравнению с обычным телевидением объемное обладает двумя новыми качествами. Это трехмерная интерактивность, позволяющая телезрителю быть сотворцом телевизионной программы, и объемность изображения, позволяющая галазам человека работать в естественном режиме, перемещая взор с близких объектов наблюдения на дальние. Но это лишь начало активного внедрения стереосистем.

В последнее время число вариантов профессионального применения стерео постоянно увеличивается. Так, фирма Vrey разработала прикладную программу для перевода созданных в CAD архтектурных проектов в стереоизображение [15]. Дополнительное ощущение глубины позволяет наиболее реально представить, как будет выглядеть разрабатываемый объект в привязке к окружающим зданиям.

Дальнейшее развитие технологии дало возможность объединить в одной системе функционал, позволяющий совместить вывод 3D и обычного видеоизображения. Благодаря ювелирной точности новой технологии проекционные 3D-видеосистемы стали использоваться не только в сфере развлечения, но и в точном машиностроении, автомобилестроении, авиации, геологии, а также в тех областях, где необходимо работать с точными трехмерными моделями. Сесть за руль еще не воплощенного в металле автомобиля, представить и просчитать поведение самолета или ракеты при аэродинамическом воздействии, погрузиться в толщу скальных пород для прокладки пути нефтяной скважины – все это стало возможным.

Так же нельзя не упомянуть о самой важной области для человека, такой как медицина. Множество областей, например, томография, хирургия, рентгенология, офтальмология, ультразвуковое исследование нуждаются в наблюдении и анализе именно объемного изображения. Уже разработаны и проверены программы с использованием стерео технологий, применяемее для выявления патологий органов зрения и их лечения. Например:

- комплекс «КАПБИС-1», разработанный сотрудниками НИКФИ совместно с Российским государственным медицинским университетом и Московским НИИ глазных болезней им.Гельмгольца. комплекс предназначен для лечения и диагностики нарушения бинокулярного зрения;

- пакет диагностических программ «Diagnose», содержащий пятнадцать тестов измерения важных параметров, предназначенных для контроля бинокулярного и стереоскопического зрения;

- программный пакет «МЕКО», включающий пять программ и предназначен для лечения косоглазия, амблиопии и других нарушений бинокулярного и стереоскопического зрения, выработки, тренировки и развития стереоскопического зрения;

- программа «SHOW», использующая стереомультипликацию в качестве простого теста на наличие стереовосприятия пациентами;

- программа «UFO» является основной программой для выработки бинокулярного зрения у детей с косоглазием и амблиопией;

- программа «KONSTR» предназначена для раздельной тренировки глаз при амблиопии.

Так как изначально трехмерное видео было создано для кино, то основная сфера активного применения технологии объемной визуализации – это развлечения. Создаются аттракционы с головокружительными спецэффектами, невероятными темпами развивается отрасль компьютерных видеоигр.

Но не смотря на быстрое развитие и использование стереотехнологий, до сих пор слабо разработаны методологические и психофизиологические аспекты создания виртуального пространства и взаимодействия с ним человека, и здесь имеется множество вопросов.

Таким образом, создание экспериментальной установки, моделирование и исследование процессов стереовидения позволит более полноценно изучить особенности работы органа зрения человека при стереовосприятии предъявляемых изображений.

Полученные результаты могут быть использованы для определения требований к системам видеоэлектроники, работающих в стереорежиме, и оптимизировать их геометрические и оптические параметры.




Каталог: Structure -> Universe -> ire -> electrical engineering -> structure -> lighttech -> Documents
Structure -> Операционная система, память, интерфейс
Structure -> География транспортного комплекса
Structure -> Учебное пособие для самостоятельного изучения и выполнения лабораторных работ (для студентов агроинженерных специальностей). Иркутск: Иргсха, 2006. 118 с ил
Structure -> Программа учебной дисциплины основы неврологии
Structure -> Ко дню освобождения Новошахтинска. Новошахтинск в годы Великой Отечественной войны
Documents -> Программа: Оптико-электронные приборы и системы


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   12


База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница