發(fā)布時(shí)間：2019-03-06 08:11

【摘要】：觸覺再現(xiàn)技術(shù)涉及電子、計(jì)算機(jī)、生理學(xué)、心理學(xué)等多個(gè)學(xué)科,是當(dāng)前虛擬現(xiàn)實(shí)與人機(jī)交互研究的熱點(diǎn)和前沿,可廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)程醫(yī)療、游戲娛樂、教育教學(xué)和軍事仿真等重要領(lǐng)域。用裸指觸摸移動(dòng)終端屏幕即可真實(shí)自然地感知被顯示物體的形狀和紋理,實(shí)現(xiàn)豐富逼真的觸覺再現(xiàn),是移動(dòng)終端發(fā)展的趨勢(shì)。靜電力觸覺再現(xiàn)技術(shù)基于裸指滑動(dòng)和點(diǎn)擊,不需要穿戴其它裝置,具有高沉浸感和高交互性等優(yōu)點(diǎn),且易于與現(xiàn)有終端屏幕集成,是在移動(dòng)終端上實(shí)現(xiàn)觸覺再現(xiàn)功能的主要方式之一。視覺對(duì)象紋理特征提取與渲染算法是實(shí)現(xiàn)觸覺再現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù),也是進(jìn)一步提高觸覺再現(xiàn)真實(shí)感的保證�，F(xiàn)有算法往往只通過激勵(lì)信號(hào)的幅度變化表征圖像的觸覺特征,而實(shí)際物體具有形狀、紋理和柔軟性等復(fù)雜屬性,如何充分利用激勵(lì)信號(hào)的頻率、波形等參量對(duì)觸覺感受的影響建立多參量靜電力渲染模型,還有待于深入研究。本文主要解決視覺對(duì)象紋理屬性的觸覺特征提取與靜電力渲染問題,研究?jī)?nèi)容如下:(1)研究適用于高清圖像的紋理觸覺特征提取及渲染算法,設(shè)計(jì)掩模實(shí)時(shí)提取圖像紋理觸覺特征,分析圖像分辨率與掩模尺寸對(duì)紋理特征提取效果的影響;設(shè)計(jì)圖像紋理靜電力觸覺再現(xiàn)流程,并通過實(shí)驗(yàn)研究圖像分辨率與掩模尺寸對(duì)圖像紋理靜電力觸覺再現(xiàn)效果的影響。(2)實(shí)驗(yàn)研究靜電力激勵(lì)信號(hào)頻率參量和波形參量對(duì)觸覺感受的影響,建立基于幅度-頻率參量和基于幅度-波形參量的圖像紋理觸覺再現(xiàn)渲染模型,并通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究該渲染方法的觸覺再現(xiàn)效果。(3)研究色彩與空間感的心理學(xué)效應(yīng),分析物體的觸覺特性與視覺特性的相似性,將彩色圖像色調(diào)、亮度和飽和度分量與激勵(lì)信號(hào)幅度和頻率參量相映射,建立彩色圖像紋理觸覺再現(xiàn)渲染模型,并通過觸覺感知識(shí)別實(shí)驗(yàn)研究該渲染方法的觸覺再現(xiàn)效果。本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)包括:(1)提出了一種基于數(shù)字位圖的圖像紋理靜電力觸覺再現(xiàn)方法,利用圖像相鄰像素之間的灰度變化,無需重建圖像三維幾何信息,即可得到較好觸覺再現(xiàn)效果。該方法基于局部圖像提取紋理特征,減小了紋理特征提取過程中的計(jì)算量,適用于高清圖像紋理的靜電力觸覺再現(xiàn)。(2)針對(duì)靜電力觸覺再現(xiàn)技術(shù)僅通過單一幅度參量渲染圖像紋理信息,無法呈現(xiàn)紋理柔軟性和細(xì)膩性等觸覺特征的問題,提出了基于幅度、頻率和波形參量的靜電力觸覺再現(xiàn)渲染方法,豐富了靜電力觸覺再現(xiàn)的觸覺感受,提高了視覺對(duì)象紋理的觸覺再現(xiàn)真實(shí)感。(3)根據(jù)色彩與空間感心理學(xué)效應(yīng)提出彩色圖像紋理靜電力觸覺再現(xiàn)方法,該方法在彩色空間對(duì)圖像紋理觸覺特征建模,避免了彩色圖像在灰度變換過程中丟失紋理信息。該方法基于圖像局部信息進(jìn)行觸覺渲染建模,有效減小了計(jì)算量,適用于高清圖像紋理的靜電力觸覺再現(xiàn)。本文針對(duì)靜電力觸覺再現(xiàn)高精細(xì)度和實(shí)時(shí)性的特點(diǎn),提出適用于高清圖像的紋理特征提取與渲染方法,為靜電力觸覺再現(xiàn)技術(shù)的研究與應(yīng)用提供參考。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP391.41

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2435354