裸眼3D圖像顯示系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)人們對(duì)3D影片的觀影需求越來(lái)越大，但是目前觀眾去電影院觀看3D電影時(shí)需要佩戴專用的3D立體眼鏡才能看到3D效果，長(zhǎng)期佩戴這種眼鏡容易眼部疲勞和不舒服，尤其對(duì)兒童的視力有傷害，因此開發(fā)一種不需要外部輔助設(shè)備的3D影音播放設(shè)備很有研究的必要。裸眼3D技術(shù)的發(fā)展就是為了解決這樣的問(wèn)題而發(fā)展起來(lái)的。
　　裸眼3D圖像顯示系統(tǒng)根據(jù)人獲取立體感的原理，采用雙目攝像頭模擬人眼采集2D圖像，通過(guò)左右圖像的立體匹配獲取視差圖，然后通

2、過(guò)視差圖渲染技術(shù)合成3D圖像，并顯示在3D顯示屏上，觀眾就能裸眼觀看到立體效果。本文根據(jù)嵌入式技術(shù)和立體成像技術(shù)的相關(guān)理論，基于S3C6410處理器和WinCE6.0操作系統(tǒng)，設(shè)計(jì)完成了裸眼3D圖像顯示系統(tǒng)的軟硬件，本文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　首先，本文研究了當(dāng)前裸眼3D圖像顯示技術(shù)的背景和意義，查閱了該技術(shù)當(dāng)前的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，在理解3D成像的原理基礎(chǔ)上，總結(jié)了當(dāng)前3D圖像顯示技術(shù)存在的問(wèn)題，即功能單一、圖像成像效果不夠好

3、等問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題提出本文的解決方案，即開發(fā)一款基于嵌入式技術(shù)的裸眼3D圖像顯示設(shè)備。
　　其次，根據(jù)課題的需求分析進(jìn)行系統(tǒng)的框架設(shè)計(jì)，并了解嵌入式處理器、WinCE6.0操作系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)，并根據(jù)開發(fā)圖像處理軟件的需要，研究了當(dāng)前雙目立體匹配圖像處理算法的研究現(xiàn)狀，并在此基礎(chǔ)上介紹了遞歸邊緣保持圖像濾波算法的數(shù)學(xué)模型。裸眼3D圖像顯示系統(tǒng)的硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)，主要包括設(shè)備的選型、電路圖的設(shè)計(jì)、系統(tǒng)框架的設(shè)計(jì)、設(shè)備驅(qū)動(dòng)以及嵌入式系統(tǒng)的

4、移植等。對(duì)于雙目攝像頭還需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并運(yùn)用標(biāo)定工具箱完成單目攝像頭、雙目攝像頭的立體標(biāo)定和校準(zhǔn)工作，保證采集到的圖像的精準(zhǔn)。
　　最后，從3D圖像處理算法設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)性和精確性兩個(gè)方面進(jìn)行研究，提出一種具有時(shí)間常數(shù)算法復(fù)雜度的3D圖像匹配算法（遞歸邊緣保持型雙目立體匹配算法），并將由此算法獲取的視差圖進(jìn)行優(yōu)化渲染得到3D圖像。然后通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了算法的有效性，該圖像處理算法的誤碼率能夠與先進(jìn)的局部雙目匹配算法相媲美，平均誤碼