立體圖像對的生成算法研究.pdf

1、雙目立體成像是計算機智能視覺的重要分支,是指對于同一場景中的兩幅立體圖像對,當(dāng)觀察者經(jīng)過匹配和理解后,能感知到具有立體感的景象。該技術(shù)在虛擬現(xiàn)實、多媒體教學(xué)、數(shù)字娛樂、產(chǎn)品外觀設(shè)計、雕刻與建筑等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。論文首先對雙目立體成像相關(guān)理論及技術(shù)進行研究,給出了一個基于監(jiān)視器的雙目立體成像模型,詳細(xì)討論了這個模型所具有的成像性質(zhì),以及雙目視差、會聚角和Panum融合區(qū)限制等對立體感知的影響;然后針對平面圖像和視頻序列幀各自的特性,分

2、別研究其不同的立體轉(zhuǎn)化算法。利用心理深度暗示和生理深度暗示相結(jié)合的原理,對單幅平面圖像進行立體轉(zhuǎn)換。構(gòu)造了均勻分布、分段均勻分布、正態(tài)分布、三角分布和擬合灰度值分布等五種分布,通過實驗詳細(xì)討論當(dāng)圖像子塊在水平方向上的隨機位移分別服從各種分布時的成像情況,并采用交叉熵和均方根誤差兩個定量指標(biāo)對轉(zhuǎn)換效果進行評價;此外還研究了圖像子塊個數(shù)對立體效果的影響。實驗結(jié)果表明,當(dāng)隨機變量服從正態(tài)分布時立體效果較好,且子塊個數(shù)對結(jié)果無明顯影響。由基于時

3、空插值的立體轉(zhuǎn)化理論可知,當(dāng)追蹤一個運動物體時,在每一時刻,雙眼會看到視場中不同的部分,但卻有可能在不同的時刻看到相同的場景,因此針對單目視頻,提出了一種通過在幀間選擇立體圖像對的方式將其轉(zhuǎn)換成雙目立體版:首先采用特征點跟蹤算法,獲得特征點在相鄰幀中的相對位移信息,然后估計幀間視差,并據(jù)此為每幀在序列中尋找合適的右眼視圖。實驗顯示,采用幀間視差在-5到-9個像素之間的兩幀構(gòu)成立體圖像對時,能得到較為穩(wěn)定的位于頭部和監(jiān)視器屏幕之間的立體虛