基于雙目立體視覺裸眼3D顯示技術研究.pdf

1、立體顯示技術很好地解決了傳統(tǒng)的二維顯示技術缺少場景三維信息這一問題，能讓人眼感受到更加全面和真實的立體影像，現(xiàn)已廣泛的應用于醫(yī)學、教育、軍事、商業(yè)以及娛樂等眾多領域，對基于雙目立體視覺的立體顯示技術研究具有十分重要的價值和現(xiàn)實意義。
　　雙目立體視覺技術是計算機視覺領域的一個重要研究方向，它基于視差原理能精確的獲取空間物體表面的三維信息。通過兩個不同位置的攝像機拍攝同一場景，并從中恢復深度信息來模擬人類雙眼對三維信息的測量。在立體

2、顯示技術中，非裸眼的立體成像技術都需要佩帶如偏振眼鏡、快門式眼鏡、互補色眼鏡等輔助工具，不能完全解放人眼，因此這種方式在許多場合并不適用。選擇基于雙目立體視覺原理的裸眼3D顯示方法是一個最佳選擇，它不再需要佩帶眼鏡，觀察者在觀看的屏幕同時不受任何限制，靈活性更強，而且三維場景信息相對準確。
　　從平面圖像到提取包含深度信息的視差圖像，以及轉化到人眼能夠感受到具有縱深感的立體圖像，綜合了攝像機標定校正、立體匹配、DIBR技術、裸眼3

3、D顯示技術等一系列新型技術。論文重點進行了雙目立體視覺技術中攝像機標定校正、立體匹配算法研究以及DIBR技術的仿真等，主要研究內容包括：
　　1、雙目立體視覺技術及平面3D技術概述。包括雙目立體視覺技術、平面3D顯示技術的原理、理論、研究現(xiàn)狀以及3D技術在醫(yī)療手術領域的應用。
　　2、雙目立體視覺系統(tǒng)模型分析。結合現(xiàn)有立體顯示技術，介紹3D顯示器的光學原理以及人眼獲得具有真實立體感的立體視覺成像原理。引入視差概念，構造了雙目

4、立體視覺的幾何模型，建立場景中三維信息的數(shù)學關系。
　　3、攝像機標定校正技術研究。分析了攝像機的成像模型及其特點，研究了攝像機標定方法的坐標系轉換、數(shù)學原理。主要研究了基于OpenCV的標定和校正方法，采用張正友經(jīng)典標定方法進行攝像機的單目及雙目標定，獲得攝像機的內外參數(shù)，最后通過Bouguet算法對圖像進行校正。
　　4、基于小波變換與噪聲可見度函數(shù)的立體匹配算法研究。針對現(xiàn)有匹配方法進行了對比分析，引入了小波變換與噪聲

5、可見度函數(shù)，對基于圖像分割的立體匹配算法進行改進，基于小波變換與噪聲可見度函數(shù)的立體匹配算法將圖像分解為多個子帶，并對各個子帶圖像進行閾值處理，提高圖像的匹配質量，最終利用人類視覺系統(tǒng)模型中的噪聲可見度函數(shù)融合各個子帶的匹配結果獲得最終的視差圖像。仿真結果表明基于小波變換與噪聲可見度函數(shù)的立體匹配算法，與其他算法相比，能獲得精度更高的視差圖像。
　　在上述研究的基礎上，進行了基于小波變換與噪聲可見度函數(shù)立體匹配算法及DIBR技術的