1、计 算 机 工 程 与 应 用 2 0 0 6 . 1 71 引 言作 为 虚 拟 现 实 ( V R ) 技 术 研 究 的 一 个 重 要 领 域 , 基 于 真 实图 像 的 虚 拟 环 境 生 成 技 术 的 研 究 , 是 目 前 V R 技 术 中 最 为 活 跃的 研 究 课 题 之 一 。 对 于 基 于 图 像 的 虚 拟 现 实 系 统 , 原 始 图 像 是在 固 定 视 点 以 固 定 参 数 拍 摄 而 成 , 因 此 对 场 景 进 行 自 由 观 察 要远 比 基 于 图 形 的 虚 拟 现 实 系 统 困 难 。 但 是 , 一 个 完 善 的 虚 拟 现实 系
2、 统 应 该 支 持 多 自 由 度 的 观 察 , 如 视 点 的 移 动 。 于 是 , 人 们 提出 了 一 个 求 视 点 移 动 后 的 通 用 公 式 视 点 变 换 方 程 。视 点 变 换 方 程 就 是 把 在 固 定 视 点 以 固 定 参 数 拍 摄 的 原 始图 像 变 换 生 成 的 视 图 作 为 已 知 条 件 , 来 求 视 点 移 动 后 原 始 图 像变 换 生 成 新 视 图 的 过 程 。 基 于 全 景 视 图 的 方 法 的 基 本 思 想 是 首先 获 得 在 某 个 视 点 的 全 景 视 图 , 然 后 把 这 个 视 图 投 影 到 圆 柱
3、体或 球 体 的 内 表 面 , 最 后 根 据 视 点 的 方 向 获 取 相 应 的 场 景 图 像 。全 景 视 图 指 固 定 的 视 点 在 垂 直 方 向 1 8 0 和 水 平 方 向 3 6 0 的 图像 视 图 。 推 导 用 于 全 景 视 图 图 像 的 变 换 方 程 的 原 因 是 它 们 适 于用 作 参 照 图 像 。 全 景 图 基 本 上 可 分 为 柱 面 、 球 面 、 立 方 体 等 形式 , 由 于 柱 面 全 景 图 最 易 实 现 , 以 前 , 人 们 给 出 的 3 D 变 换 方 程以 柱 面 全 景 图 为 主 。 然 而 , 柱 面 全
4、景 图 只 能 表 示 视 觉 域 的 一 个子 集 , 在 这 里 , 我 们 要 给 出 在 球 体 点 映 射 到 平 面 上 的 视 图 , 以 及它 的 具 体 推 导 过 程 。2 球 体 模 型下 面 的 内 部 参 数 影 射 函 数 表 示 规 范 的 球 体 针 孔 摄 像 机 :!d = s ( x“) =s i n ( 2 u + ks p h e r ev ) s i n vc o s vc o s ( 2 u + ks p h e r e vv ) s i n #$%黑 龙 江 教 育 厅 科 学 基 金 资 助 项 目 ( 编 号 : 1 0 5 5 1 1 1
5、5 ) ; 哈 尔 滨 师 范 大 学 科 研 基 金 资 助 项 目( 编 号 : K M 2 0 0 5 - 1 1 )作 者 简 介 : 盛 琳 阳 ( 1 9 5 6 - ) , 男 , 副 教 授 , 主 要 研 究 领 域 : 虚 拟 现 实 , 计 算 机 视 觉 。 解 凯 ( 1 9 6 2 - ) , 博 士 , 教 授 , 主 要 研 究 领 域 : 虚 拟 现 实 , 计 算 机 视 觉 。 朱婧 丽 ( 1 9 8 0 - ) , 女 , 硕 士 , 主 要 研 究 领 域 : 虚 拟 现 实 , 计 算 机 网 络 。2 92 0 0 6 . 1 7 计 算 机 工
6、 程 与 应 用中 没 有 一 个 考 虑 到 立 体 角 的 统 一 采 样 。 这 种 非 统 一 覆 盖 的 侧 面影 响 是 球 体 投 影 的 任 意 图 形 空 间 表 示 都 表 现 出 几 何 上 的 扭 曲 ,这 种 扭 曲 在 投 影 点 周 围 尤 为 明 显 。球 体 针 孔 摄 像 机 模 型 也 可 在 w a r p i n g 方 程 中 作 映 射 函 数 。某 一 点 在 两 幅 图 像 上 的 图 像 空 间 坐 标 的 关 系 为 :S1( x1) = ( x0) ( C!0- C!1) + S0( x0)其 中 : ( x0) 表 示 x0点 的 视
7、差 ( 设 空 间 点 P 在 两 个 视 平 面 上的 N 矢 量 分 别 为 m 和 m , m 与 m 之 间 的 夹 角 为 “ ( 0 “2) , 则 称 “ 为 点 P 的 视 差 ; 这 里 设 ( a , b ) 是 视 平 面 上 的 点 称 m =1a2+ b2+ f2“ab#$%若 两 条 识 别 率 曲 线 的 交 点 对应 的 正 常 图 像 训 练 样 本 识 别 率 等 于 或 高 于 9 9 % 且 只 有 一 个 交点 , 则 取 交 点 的 横 坐 标 作 为 分 类 阈 值 , 若 有 多 个 交 点 , 则 取 交 点横 坐 标 中 的 最 小 值 和
8、最 大 值 的 平 均 值 作 为 分 类 阈 值 。4 实 验 和 结 论实 验 中 我 们 采 用 b m p 和 j p g 两 种 格 式 的 图 像 作 为 载 体 图像 , 以 b m p 格 式 的 图 像 作 为 消 息 图 像 。 在 m a t l a b 6 . 5 环 境 下 实现 此 算 法 , 对 H 4 p g p 2 0 和 F 5 r 1 1 两 类 隐 秘 软 件 在 不 同 的 嵌 入 率( 嵌 入 率 分 为 别 为 0 . 0 1 , 0 . 0 2 , 0 . 0 5 和 0 . 1 0 ) 下 生 成 的 彩 色 隐 秘 图像 进 行 测 试 。在
9、 测 试 中 , 隐 秘 图 像 和 相 同 格 式 的 正 常 图 像 各 随 机 选 取9 1 0 幅 , 其 中 训 练 样 本 6 5 0 幅 , 测 试 样 本 2 6 0 幅 。通 过 训 练 样 本 得 到 维 数 为 1 0 8 的 特 征 向 量 , 用 此 特 征 向 量确 定 F i s h e r 线 性 判 别 法 分 类 阈 值 , 根 据 分 类 阈 值 对 测 试 样 本 进行 测 试 。 实 验 结 果 如 表 1 所 示 ( 表 中 r E 代 表 嵌 入 率 , r N 代 表 正常 图 像 识 别 率 , r S 代 表 隐 秘 图 像 识 别 率 )
10、。从 表 1 可 以 看 出 本 文 提 出 的 算 法 适 用 于 彩 色 图 像 的 隐 秘检 测 , 对 F 5 r 1 1 和 H 4 P G P 2 . 0 均 有 很 好 的 识 别 率 , 即 使 在 嵌 入 率较 低 的 条 件 下 也 能 获 得 对 彩 色 图 像 较 好 的 识 别 效 果 。综 上 分 析 可 以 得 出 , 本 文 设 计 的 彩 色 图 像 隐 秘 检 测 算 法 可直 接 对 彩 色 图 像 进 行 隐 秘 分 析 , 无 需 把 彩 色 图 像 转 化 为 灰 度 图像 。 文 中 的 彩 色 图 像 线 性 预 测 模 型 较 好 地 保 留
11、了 R G B 三 通 道之 间 的 相 关 性 , 克 服 了 小 波 包 分 析 目 前 还 不 适 合 对 三 维 以 上 信号 进 行 处 理 的 缺 点 ; 适 当 统 计 特 性 数 的 选 取 大 大 减 少 了 特 征 向量 的 维 数 , 提 高 了 算 法 的 效 率 。 与 已 有 的 隐 秘 图 像 检 测 算 法 相比 , 此 算 法 对 彩 色 图 像 的 识 别 率 有 较 大 幅 度 提 高 。( 收 稿 日 期 : 2 0 0 5 年 1 2 月 )参 考 文 献1 . S L y u , H F a i r d . S t e g a n a l y s i
12、 s U s i n g C o l o r W a v e l e t S t a t i s t i c s a n d O n e -C l a s s S u p p o r t V e c t o r M a c h i n e s J . S P I E , 2 0 0 4 ; 5 3 0 6 ( 1 ) : 3 5 4 52 . H F a r i d . D e t e c t i n g H i d d e n M e s s a g e s U s i n g H i g h e r - o r d e r S t a t i s t i c a lM o d e l s
13、C . I n : I n t e r n a t i o n a l C o n f e r e n c e o n I m a g e P r o c e s s i n g , R o c h e s t e r ,N e w Y o r k , 2 0 0 23 . 姚 志 强 , 邹 柏 贤 . 小 波 分 析 与 F i s h e r 判 别 法 相 结 合 的 数 字 水 印 算 法 J .系 统 工 程 与 电 子 技 术 , 2 0 0 3 ; 2 5 ( 1 ) : 1 5 5 1 1 5 5 44 . 王 志 刚 , 杨 晓 元 , 王 育 民 等 . 基 于 小 波 包 分 解 和 支 持 向 量 机 的 图 像 隐秘 检 测 算 法 J . 计 算 机 工 程 , 2 0 0 5 ; 3 1 ( 1 ) : 6 0 6 25 . 秦 晴 , 杨 晓 元 , 王 育 民 . 数 字 图 像 隐 秘 检 测 系 统 研 究 与 开 发 J . 计 算 机工 程 , 2 0 0 5 ; 3 1 ( 7 ) : 1 6 3 1 6 53 7
