基于从图像灰度恢复形状技术的纹理力触觉再现方法技术

本发明专利技术针对图像纹理的力触觉再现问题，提出了一种基于从图像灰度恢复形状技术的纹理力触觉再现方法，其特征是把纹理图像进行灰度处理，从图像灰度信息中提取真实纹理的微观三维轮廓信息，绘制成虚拟表面，并对该虚拟表面的纹理通过力触觉模型进行渲染，计算出的力由通用手控器输出到操作者。本发明专利技术具有无需专门仪器测量物体表面的微观轮廓，无需设计专用的纹理力触觉表达装置等优点，可用于虚拟环境仿真、遥操作机器人控制、远程博物馆和网上商店的浏览以及外科手术仿真等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及虚拟现实技术中的力触觉再现，尤其是一种基于从图像灰度恢复形状技术 的纹理力触觉再现方法，它是根据单幅纹理图像重构出该纹理的三维虚拟表面，并对虚拟 表面进行力触觉渲染的方法，属于计算机视觉、虚拟现实技术与遥操作机器人

技术介绍
随着虚拟现实技术在外科手术仿真、遥操作机器人控制、虚拟制造等领域的应用，力 触觉信息的反馈对于虚拟操作的重要性日益显著。在虚拟现实系统中，通过力触觉再现装 置，将物体表面的纹理特性反馈给操作者，能增强操作者的沉浸感，有助于提高对虚拟对 象的感知和操纵能力。虚拟现实中，纹理的力触觉表达通常需要提取纹理表面的高度轮廓特征，即要获取纹 理表面凹凸高度信息，而图像纹理则反映的是纹理表面的二维灰度特征。物体表面的三维几何形状对纹理的力触觉再现是非常重要的。目前，纹理力触觉模型 大多基于三维模型，二维纹理图像缺少高度信息，无法直接应用力触觉渲染模型。现有的纹理力触觉再现方法主要分三类基于三维纹理表面的方法、基于随机模型的 方法、基于图像处理的方法。基于三维纹理表面的方法，一般是通过专门设计的触觉传感器或者是专用的测量仪器 测量物体表面的轮廓信息，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于从图像灰度恢复形状技术的纹理力触觉再现方法，其特征在于：设有采用Ｔｓａｉ＆Ｓｈａｈ算法从二维纹理图像中恢复出表面纹理的三维微观形状以及用力触觉模型渲染两个阶段过程，包括首先从图像灰度信息中提取真实纹理的微观三维轮廓信息，绘制成虚拟表面，然后对该虚拟表面的纹理通过力触觉模型进行渲染，计算出的力由通用手控器输出到操作者。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋爱国，李佳璐，吴涓，张小瑞，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]