虛擬視點(diǎn)合成方法研究.pdf

1、虛擬視點(diǎn)合成(virtual view synthesis)是指通過兩個(gè)或多個(gè)攝像機(jī)視點(diǎn)上所得到的同一三維場景的圖像,計(jì)算出本不存在的虛擬攝像機(jī)所拍攝的場景的圖像。虛擬視點(diǎn)合成是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域和計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域當(dāng)前的研究熱點(diǎn)之一,在虛擬會(huì)議、虛擬漫游、3D電視、遠(yuǎn)程手術(shù)等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　本文提出一種虛擬視點(diǎn)合成方法,主要包括四個(gè)步驟:(1)特征提取:對(duì)左右視點(diǎn)圖像進(jìn)行特征提取,獲得目標(biāo)的特征點(diǎn)和特征表示。(2)特征匹

2、配:對(duì)特征點(diǎn)進(jìn)行匹配,獲得左右視點(diǎn)圖像中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)信息。針對(duì)左右視點(diǎn)圖形視角差較大條件下(視角差大于15度)無法獲取準(zhǔn)確點(diǎn)匹配結(jié)果的問題,本文提出一種層級(jí)化匹配算法,使用基于歐式距離匹配算法進(jìn)行粗匹配,并引入因子化的圖匹配算法作為細(xì)匹配。(3)基礎(chǔ)矩陣計(jì)算:使用左右視點(diǎn)圖像中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的信息和八點(diǎn)法計(jì)算出代表左右視點(diǎn)間的對(duì)極幾何關(guān)系的基礎(chǔ)矩陣。(4)視圖變形:對(duì)左右視點(diǎn)圖像進(jìn)行圖像校正、立體匹配、圖像合成、后置變換和空洞填充等處理,合成虛

3、擬視點(diǎn)圖像,并對(duì)合成的圖像進(jìn)行鄰域填充等處理以改善視覺效果。
　　實(shí)驗(yàn)中,采用C/C++編程實(shí)現(xiàn)相關(guān)算法,并利用公共數(shù)據(jù)集(CMU house數(shù)據(jù)集)和所采集的人頭圖像和視頻等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:現(xiàn)有視圖變形算法對(duì)誤匹配比較敏感,即使只有5％的誤匹配都將較大地影響視圖變形算法合成的虛擬視點(diǎn)圖像的視覺效果。本文所提出的層級(jí)化匹配算法能夠較好地提高匹配準(zhǔn)確率,且使用層級(jí)化匹配的視圖變形算法能夠在實(shí)際應(yīng)用中獲得更好的視覺效果?；诒?/p>