基于雙目立體視覺裸眼3D顯示技術(shù)研究.pdf

1、立體顯示技術(shù)很好地解決了傳統(tǒng)的二維顯示技術(shù)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(yīng)用于醫(yī)學(xué)、教育、軍事、商業(yè)以及娛樂等眾多領(lǐng)域，對基于雙目立體視覺的立體顯示技術(shù)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(shù)是計算機(jī)視覺領(lǐng)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(jī)拍攝同一場景，并從中恢復(fù)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(shù)中，非裸眼的立體成像技術(shù)都需要佩帶如偏振眼鏡、快門式眼鏡、互補(bǔ)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(qiáng)，而且三維場景信息相對準(zhǔn)確。
　　從平面圖像到提取包含深度信息的視差圖像，以及轉(zhuǎn)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(jī)標(biāo)定校正、立體匹配、DIBR技術(shù)、裸眼3

3、D顯示技術(shù)等一系列新型技術(shù)。論文重點進(jìn)行了雙目立體視覺技術(shù)中攝像機(jī)標(biāo)定校正、立體匹配算法研究以及DIBR技術(shù)的仿真等，主要研究內(nèi)容包括：
　　1、雙目立體視覺技術(shù)及平面3D技術(shù)概述。包括雙目立體視覺技術(shù)、平面3D顯示技術(shù)的原理、理論、研究現(xiàn)狀以及3D技術(shù)在醫(yī)療手術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。
　　2、雙目立體視覺系統(tǒng)模型分析。結(jié)合現(xiàn)有立體顯示技術(shù)，介紹3D顯示器的光學(xué)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(gòu)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(xué)關(guān)系。
　　3、攝像機(jī)標(biāo)定校正技術(shù)研究。分析了攝像機(jī)的成像模型及其特點，研究了攝像機(jī)標(biāo)定方法的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換、數(shù)學(xué)原理。主要研究了基于OpenCV的標(biāo)定和校正方法，采用張正友經(jīng)典標(biāo)定方法進(jìn)行攝像機(jī)的單目及雙目標(biāo)定，獲得攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)，最后通過Bouguet算法對圖像進(jìn)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(jìn)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(jìn)行改進(jìn)，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(jìn)行閾值處理，提高圖像的匹配質(zhì)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(jié)果獲得最終的視差圖像。仿真結(jié)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(chǔ)上，進(jìn)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(shù)的