基于深度圖像繪制中的空洞填充.pdf

1、近年來，隨著3D顯示技術(shù)的迅速發(fā)展，3D電視已成為我們?nèi)粘Ｉ钪械囊粋€重要電子產(chǎn)品?；谏疃葓D像繪制(depth-image-based rendering, DIBR)是3D顯示的關(guān)鍵技術(shù)。它能夠合成一定范圍內(nèi)的任意視點的視圖，從而使3D電視系統(tǒng)具有交互性和立體感。但這一技術(shù)有一個缺陷——合成的視圖會產(chǎn)生“空洞”。
　　本論文的目的是提出高性能的空洞填充算法，提高合成視圖的質(zhì)量，為DIBR技術(shù)在3D電視系統(tǒng)中的廣泛應用提供理論和

2、技術(shù)支撐。
　　論文主要研究了基于深度圖像繪制的視圖合成空洞填充算法。根據(jù)空洞的特點，本論文提出了三種空洞填充算法：基于運動矢量(Motion vector, MV)泛三維圖像變換的空洞填充算法，基于時空搜索的空洞填充算法以及基于Delaunay三角剖分的空洞填充算法。
　　論文的主要研究成果包括：
　　①為了尋找到目標圖像中可用于空洞填充的圖像內(nèi)容，引入了運動矢量(MV)泛三維圖像變換的概念，提出了一種基于MV泛三維

3、圖像變換的空洞填充方法。研究了適用于平行攝像機設(shè)置和非平行攝像機設(shè)置的MV泛三維圖像變換函數(shù)，對其性質(zhì)和正確性進行了分析，并利用兩種方式來填充空洞：1)利用參考圖像MV從參考圖像序列的其他幀拷貝內(nèi)容；2)利用目標圖像MV從目標圖像序列的其他幀拷貝內(nèi)容。實驗表明后一種方式的性能更好，適合于運動物體造成的空洞的填充。
　?、跒榱吮ＷC所填區(qū)域的時空一致性，提高合成視圖的圖像質(zhì)量，提出了一種基于時空搜索的空洞填充算法。該算法利用目標圖像序

4、列以及當前目標圖像的參考圖像來填充空洞。算法首先引入了序列暴露區(qū)域（sequence-disoccluded region, SDR）搜索算法以尋找真實內(nèi)容來填充空洞；然后利用三維圖像逆變換從參考圖像中拷貝內(nèi)容來填充剩下的部分空洞；最后采用圖像修復算法填充邊緣空洞。實驗表明該算法不僅大大減少了偽像，保證了結(jié)果的時空一致性，而且相比于深度圖像預處理的方法避免了非空洞區(qū)域圖像質(zhì)量的降低。
　?、坩槍δ繕藞D像中由旋轉(zhuǎn)或者縮放物體產(chǎn)生的空

5、洞，提出了一種基于Delaunay三角剖分的空洞填充算法。該算法充分利用了Delaunay三角剖分在圖像變形技術(shù)中的特性。算法首先對深度圖像進行特征點檢測以及Delaunay三角剖分，然后通過三角形映射關(guān)系確定目標圖像三角形空洞像素點在參考圖像對應三角形中的像素點，接著采用雙線性插值方法確定填充的像素，最后從參考圖像中復制像素進行邊緣空洞的填充。實驗結(jié)果顯示該算法適用于處理目標圖像中存在旋轉(zhuǎn)或縮放物體的情形。
　　上述研究成果可為