基于AIV的3D手機(jī)立體圖像合成算法及虛擬視點(diǎn)合成算法研究.pdf

1、長(zhǎng)期以來，能夠在屏幕上真實(shí)地再現(xiàn)自然的三維景觀一直是人類追求的夢(mèng)想，隨著寬帶技術(shù)、信息技術(shù)和工業(yè)工藝水平的大幅度提高，立體顯示技術(shù)特別是自由立體顯示技術(shù)得到了蓬勃的發(fā)展，人類離這個(gè)夢(mèng)想也越來越近。目前，三維立體成像技術(shù)已經(jīng)被廣泛用于軍事、數(shù)字多媒體娛樂、工業(yè)控制、航天、醫(yī)療等諸多領(lǐng)域。隨著移動(dòng)終端性能的提高，如今手機(jī)等移動(dòng)終端已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電視、電話、智能家居網(wǎng)絡(luò)等多媒體的業(yè)務(wù)處理中心。將自由立體顯示技術(shù)應(yīng)用在手機(jī)等移動(dòng)終端已經(jīng)成

2、為當(dāng)前立體顯示領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。另外，由于目前3D圖像、視頻等資源較匱乏，并且拍攝的多視點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)量較大，占用較大帶寬，不適合在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行傳輸，因此基于原視點(diǎn)圖像進(jìn)行新的視圖合成等技術(shù)就顯得尤為重要。
　　本文首先分析了人眼立體視覺原理，然后深入研究了基于光柵的平板自由立體顯示器顯示原理，對(duì)基于狹縫光柵和柱透鏡光柵的自由立體顯示器進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模和光學(xué)仿真，得到了基于狹縫光柵的立體顯示器各參數(shù)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系和視區(qū)分布圖，得到了雙視

3、點(diǎn)柱透鏡光柵立體顯示器的光強(qiáng)度隨觀看角度的分布圖。然后提出了一種基于AIV(Average Information Value)的適用于立體手機(jī)的立體圖像合成算法，該方法對(duì)左右視圖相同坐標(biāo)位置的像素值進(jìn)行線性加權(quán)得到中間視圖，然后將生成的中間視圖與左右視圖進(jìn)行采樣，并進(jìn)行插值合成立體圖像。其次，對(duì)立體手機(jī)視點(diǎn)圖像之間串?dāng)_的存在原因進(jìn)行了深入研究，從串?dāng)_和觀看視角對(duì)本文提出的算法和傳統(tǒng)立體手機(jī)進(jìn)行了對(duì)比分析。另外，對(duì)于虛擬視點(diǎn)生成技術(shù)，詳

4、細(xì)介紹了針孔攝像機(jī)模型和基于DIBR（Depth Image Based Rendering）技術(shù)繪制虛擬視點(diǎn)圖像的原理，本文研究了一種基于左右兩個(gè)參考視點(diǎn)和深度圖生成虛擬視點(diǎn)的方法，并提出了一種基于背景圖像的空洞修復(fù)算法。
　　仿真和實(shí)驗(yàn)表明本文提出的立體圖像合成算法能夠擴(kuò)大3D手機(jī)的立體可視區(qū)域，并且降低非最優(yōu)觀看區(qū)串?dāng)_，驗(yàn)證了本算法的正確性，對(duì)光柵式3D手機(jī)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化有重要意義。另外，使用本文提出的虛擬視點(diǎn)合成算法和空洞修