三维重建 ,三维重构

本科毕业论文(设计)调研报告题目基于二维图形的三维构造学生姓名张鹏宇指导教师张昊学院信息科学与工程学院专业班级电子信息工程完成时间2016年1月本科生院制-1-摘要三维重建是指对三维物体建立适合计算机表示和处理的数学模型,是在计算机环境下对其进行处理、操作和分析其性质的基础,也是在计算机中建立表达客观世界的虚拟现实的关键技术。在计算机视觉中,三维重建是指根据单视图或者多视图的图像重建三维信息的过程.由于单视频的信息不完全,因此三维重建需要利用经验知识.而多视图的三维重建(类似人的双目定位)相对比较容易,其方法是先对摄像机进行标定,即计算出摄像机的图象坐标系与世界坐标系的关系.然后利用多个二维图象中的信息重建出三维信息。关键词：计算机图形学目录前言...........................................................................................................................................1第一章脑电波概述....................................................................................................................11.1情绪的生理基础...............................................................................................................21.2脑电的基本概念...........................................................................................................31.3脑电信号的特点...........................................................................................................31.4基于脑电波的人体情绪分析的意义................................................................................3第二章设计中涉及的方法........................................................................................................42.1情绪诱发方法——保证获得所需的数据.........................................................................4-2-2.2脑电的采集和预处理——数据采集.................................................................................52.3非参数谱估计法——分析数据.........................................................................................62.2.1周期图法...................................................................................................................72.2.2平均周期图法............................................................................................................72.2.3相关图法...................................................................................................................7第三章基于脑电波的人体情绪分析的总体设计......................................................................83.1前期准备工作...................................................................................................................83.2数据采集及预处理...........................................................................................................93.4数据分析程序编写.........................................................................................................103.3数据分析........................................................................................................................113.4得出结论........................................................................................................................11第四章目前存在问题..............................................................................................................124.1脑电信号的采集.................................................................................................................124.2真实环境对脑电信号的影响..............................................................................................124.3个体差异性与共同模式.....................................................................................................12结论.........................................................................................................................................13参考文献..................................................................................................................................14基于脑电波的人体情绪分析-1-前言情绪是多种感觉、思想和行为的综合产生的心理状态和行为状态，它包括人对外界或自身刺激的心理反应，也包括伴随这种心理反应的生理反应，而脑电波反映了人体脑神经细胞的活动。神经科学和认知科学的研究结果表明，情绪的产生于生理活动，特别是与大脑皮层的活动密切先关。在产品开发的过程中，若产品能做到通过脑电波了解到用户的情绪和喜好，并作出相应调整，就能增加其用户体验，更加人性化；若医院及其护理人员等通过病人的脑电波进行情绪分析，病人能得到更好的照料，有利于治疗。由此，可以看出基于脑电波的人体情绪分析相当重要，尤其是对于人-机交互接口模块起到了理论指导意义。对于情绪的研究已久，使用的方法也各不相同。近年来，随着脑电信号采集设备的应用和推广，信号处理和及其学习技术的快熟发展，以及计算机数据处理能力的大幅提高，基于脑电的人体情绪分析研究不但是神经-科学、心理学、认知科学、计算机科学和人工智能等领域的一项重要的交叉学科研究课题，而且已经成为神经工程和生物医学工程领域觉的热门课题。在本文将对课题调研的内容逐一介绍，在第一节就情绪、脑电波进行介绍，在第二节，介绍本设计会讨论应用到的方法，如诱导情绪的方法、用于分析数据的非参数谱估计法等；在第三节，将介绍本次毕业设计的总体思路；最后，我们会就本次设计存在的问题进行讨论。第一章脑电波概述基于脑电波的人体情绪分析-2-1.1情绪的生理基础情绪最早的定义出现于美国心理学之父James于1884年发表的文章，他认为情绪是人们对于自己身体所发生的变化的一种感觉，先有身体的变化才有情绪的感知，任何情绪的产生都一定伴随着身体上的某些变化，如面部表情，肌肉紧张，内脏活动等。1885年丹麦生理学家Lange也提出了类似的观点。因此，后人把他们对情绪的研究统称为James-Lange理论，也叫情绪的外周理论。James-Lange理论肯定了人的生理因素与情绪之间的内在联系，但将情绪的产生只归结为外周生理的变化却带有片面性。1927年Cannon在论文中否定了James的情绪理论，提出情绪的产生是由丘脑所决定的。认为当外界刺激传递到大脑皮层后，大脑皮层就会激活丘脑，并由此产生相应的不同情绪。Cannon的同事Bard也认为情绪的产生与丘脑有关，因此有人将他们的研究称为Cannon-Bard理论。Cannon-Bard理论肯定了丘脑在情绪产生过程中的重要作用，但完全否定了外周生理与情绪产生之间的关系，也失于片面。1937年Papez再次将情绪的产生与人的生理活动联系在一起，并提出了情绪产生的边缘系统机制，即Papez环路(如下图1所示)。图1情绪功能性解剖学的Papez环路理论他认为，与情感刺激相关的感觉信息在传到丘脑后，会向感觉皮层(思维流)和下丘脑(感觉流)传播。Papez提出从下丘脑到丘脑前核①再到扣带皮层②的连接。当扣带皮层整合从下丘脑传来的信号和从感觉皮层传来的信息时，便产生了情感体验或感觉。从扣带皮层到海马体③再到下丘脑④的输出产生了自上而下的情感反应皮质控制。在Papez环路提出十几年后，心理学家Maclean在其基础上又提出了内脏脑的概念。他认为内脏脑负责调解所有与情绪相关的器官，并通过下丘脑调解内脏和骨骼的相应反。Papez-Maclean理论将前人对于情绪的研究结果统合在了一起，为后人对情绪的研究奠定了基础。尽管对情绪的定义至今尚未统一，还在进一步研究之中，但神经科学和认知科学基于脑电波的人体情绪分析-3-的研究结果表明，情绪的产生与生理活动，特别是与大脑皮层的活动密切相关，这为通过研究大脑皮层的活动分析和识别人的情绪状态提供了理论依据。1.2脑电的基本概念脑电信号是通过电极记录下来的脑细胞群的自发性、节律性电活动。在这电现象伴随着生命的始终，一旦死亡，电现象就会随之消失。我们通常所说的脑电图是指头皮脑电图（electroencephalogram,EEG），它由大量的大脑皮层神经元突出后电位共同作用产生大脑神经活动的外部表现。按照脑电的产生方式，脑电分为自发脑电和诱发脑电。自发脑电时在没有