[发明专利]一种基于单幅图像分数阶处理的纹理力触觉感知方法

摘要

本发明公开了一种基于单幅图像分数阶处理的纹理力触觉感知方法，利用分数阶微分算法，动态调节分数阶微分算法的阶数γ，获取增强纹理图像，从中提取原始图像纹理信息，从图像空域灰度变化特征角度实现对不同灰度变化率的细节纹理及边缘轮廓的多尺度分析；对虚拟表面纹理进行力触觉渲染，基于增强纹理图像的梯度向量分布控制力触觉感知模型的切向力摩擦阻尼系数；计算所得合力通过手控器反馈给操作者。本发明利用分数阶微分对于细节信息的敏感性，通过人为选择阶数，从不同尺度提取二维图像信号中的纹理信息并将其转化为摩擦阻尼控制，提高了纹理力触觉感知的真实感。

主权项

一种基于单幅图像分数阶处理的纹理力触觉感知方法，其特征在于：该方法包含以下步骤：步骤(1)利用分数阶微分算法进行纹理信息提取：动态调节分数阶微分算法中微分运算的阶数γ，获得反应图像纹理信息的增强纹理图像；步骤(2)针对所述步骤(1)中获得的增强纹理图像，计算其梯度向量；步骤(3)依据所述步骤(2)中获得的梯度向量计算切向力摩擦阻尼系数，进而计算得到切向摩擦阻尼；同时依据步骤(1)获得的增强纹理图像，以胡克模型为基础，建立法向力模型，进而计算得到法向力；步骤(4)计算纹理感知合力，由手控器反馈给操作者。