3D視頻中的虛擬視點(diǎn)合成方法研究.pdf

1、近年來，3D視頻技術(shù)得到了迅猛發(fā)展，3D電影、三維電視等逐漸進(jìn)入了人們的娛樂生活之中，給人以身臨其境的觀影效果。然而，由于人深度知覺來源的多樣性，以雙眼視差為基礎(chǔ)的3D視頻并不能完全模擬人眼觀看自然場景的情況，通常會使觀看者產(chǎn)生視覺疲勞現(xiàn)象。一些視頻上的瑕疵，如左右視圖間存在的垂直視差，則加劇了這一情況。通過立體視圖重繪，來調(diào)整觀看者相對于立體視圖中場景的位置，是一種提高觀看舒適度的可能途徑。其中，基于視點(diǎn)合成的立體視圖重繪是一項(xiàng)關(guān)鍵技

2、術(shù)。
　　本文研究了視點(diǎn)合成中基于深度的圖像繪制技術(shù)，提出了一種視點(diǎn)合成新方法。本方法首先對參考視圖的深度圖進(jìn)行深度邊緣單向膨脹的預(yù)處理，以消除最終合成視圖中前景像素向背景中滲透擴(kuò)散的現(xiàn)象;再通過3D像素映射方式對目標(biāo)視圖進(jìn)行繪制，并提出了一種新的映射方式，該映射方式分為兩步，第一步對深度圖進(jìn)行正向映射，并對映射結(jié)果進(jìn)行中值濾波以消除細(xì)小的空洞裂縫，第二步采用反向映射機(jī)制繪制目標(biāo)視圖彩色圖;此時繪制的目標(biāo)視圖中仍有空洞存在，本文通

3、過先修復(fù)深度圖中的空洞，再利用完整的深度信息對彩色圖中的空洞進(jìn)行修復(fù)，修復(fù)算法中加入了虛擬相機(jī)相對于參考相機(jī)的位置信息和圖像的深度信息，使修復(fù)算法適用于視點(diǎn)合成中的空洞修復(fù)。
　　立體圖像校正，也稱為外極線校正，也是3D視頻中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。傳統(tǒng)的外極線校正方法大多從對極幾何出發(fā)，對立體圖像中的左右視圖分別施加投影變換，以使其外極線水平且彼此平行。由于投影變換不可避免地會造成圖像上的幾何形變，引起失真，從而導(dǎo)致觀看體驗(yàn)的下降。本文

4、提出了一種立體圖像校正的新思路，即不依賴于投影變換，而是通過視點(diǎn)合成的方法來生成校正后的圖像。首先對立體圖像的原左右視圖進(jìn)行傳統(tǒng)的外極線校正得到中間結(jié)果，并對該結(jié)果進(jìn)行立體匹配得到其水平視差圖;其次通過外極線校正的反向變換得到原左右視圖的水平和垂直視差圖;最后，通過視點(diǎn)合成方法，在視差約束下合成虛擬的右視圖，與原左視圖組成新的立體圖像對，作為最終的校正結(jié)果。由于相機(jī)間的對極幾何情況只是影響到中間結(jié)果，因而本方法可對任意的相機(jī)間位置關(guān)系進(jìn)