3D視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的深度圖生成方法研究.pdf

1、隨著社會的發(fā)展和生產(chǎn)、生活水平的提高，涉及財產(chǎn)安全、人身安全和生產(chǎn)安全的問題變得越來越重要。視頻監(jiān)控系統(tǒng)由于可以實現(xiàn)現(xiàn)場實況影像的實時采集、存儲和傳輸，為安全防范提供了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持。因此，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建立在安全防范方面具有十分重要的意義。
　　 近年來，計算機(jī)運(yùn)算速度的迅速提高、網(wǎng)絡(luò)帶寬及硬盤空間的不斷增大和新的視頻處理技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，為視頻監(jiān)控系統(tǒng)及其設(shè)備的整體性能從2D到3D的提升創(chuàng)造了必要的條件。3D視頻帶給安防監(jiān)控

2、領(lǐng)域的最主要好處是對目標(biāo)物體的深度感知，深度維度的引入為更準(zhǔn)確和更先進(jìn)的分析算法鋪平了道路，例如明顯減少平面和非平面物體之間的差異、減少陰影和實體之間的混亂。因此，3D視頻監(jiān)控將成為未來的發(fā)展趨勢。
　　 視頻監(jiān)控若要實現(xiàn)3D效果，需要解決的技術(shù)問題是系統(tǒng)性的，圖像的采集、深度圖生成、圖像壓縮、存儲處理、傳輸和顯示端都需要3D技術(shù)的引入。本文基于3D視頻監(jiān)控系統(tǒng)的特點，研究了3D視頻監(jiān)控系統(tǒng)的一些關(guān)鍵技術(shù)，主要工作和創(chuàng)新之處在于

3、:
　　 (1)設(shè)計了一種3D視頻監(jiān)控系統(tǒng)框架。
　　 通過對數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)及3D視頻關(guān)鍵技術(shù)的研究，設(shè)計了一種3D視頻監(jiān)控系統(tǒng)框架，著重解決3D視頻監(jiān)控系統(tǒng)采集端及顯示端的難點問題。該系統(tǒng)框架以單目雙焦模型為視頻采集方式，以光屏障式或柱狀透鏡模型為視頻顯示方式。單目雙焦視頻采集方式去除了多路攝像機(jī)模型存在的同步、標(biāo)定、校正問題，并減少攝像機(jī)數(shù)量以實現(xiàn)成本最優(yōu)。光屏障式或柱狀透鏡視頻顯示方式，提供了裸眼視覺的效果，以符

4、合視頻監(jiān)控用戶的觀測習(xí)慣要求。
　　 (2)基于SIFT特征匹配算法，研究了單目雙焦模型的深度估計方法。
　　 該方法運(yùn)用了SIFT特征匹配算法基于尺度空間的、對圖像縮放、旋轉(zhuǎn)、仿射變換及亮度保持不變性，對單目雙焦模型兩次變焦獲取的圖像進(jìn)行特征提取及特征匹配，通過匹配點距光軸中心點位置的偏差計算出深度值。實驗結(jié)果表明，深度估計信息精度較高，與實際深度基本相符。從而證明了3D視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用單目雙焦模型獲取視頻及其深度具有

5、可行性、有效性。
　　 (3)研究了基于顏色分割及置信傳播算法的深度圖像生成方法。
　　 本文研究了一種基于顏色分段及置信傳播算法的深度圖生成方法?；谙噜彽念伾哂邢嗨频木吧?，本方法以分割的顏色段為單位計算視差平面。與傳統(tǒng)的計算每個像素點視差值的方法不同，本方法采用像素域的局部匹配，并通過置信傳播算法約束和優(yōu)化各個視差平面的分配權(quán)重。實驗結(jié)果表明，本方法降低了深度圖生成計算量及復(fù)雜度，并提高了深度圖的匹配精度。因此本方