自然三維電視系統(tǒng)中深度獲取算法研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展,越來(lái)越多的技術(shù)需要利用場(chǎng)景的三維信息將客觀世界真實(shí)再現(xiàn)。自然三維電視中采用“2D視頻+場(chǎng)景深度+3D增強(qiáng)信息”的編碼方案,需要事先提供準(zhǔn)確的深度信息。因此,深度提取技術(shù)是影響自然三維電視性能的關(guān)鍵因素,研究相應(yīng)的深度提取技術(shù)對(duì)自然三維電視系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)具有積極的參考意義。
　　 目前獲取物體的三維信息主要有兩種途徑:深度攝像機(jī)直接拍攝獲取的主動(dòng)立體方法以及通過(guò)求取圖像匹配點(diǎn)視差而獲取深度的被動(dòng)立體方法。本文在實(shí)

2、驗(yàn)室現(xiàn)有三維電視系統(tǒng)平臺(tái)上,對(duì)這兩種技術(shù)均做了深入的研究,重點(diǎn)分析了兩種技術(shù)各自的特點(diǎn),并研究如何融合主動(dòng)立體與被動(dòng)立體方法提取深度信息。本文的主要成果包括:
　　 (1)提出了一種“AW聚合+DP優(yōu)化”(Adaptive Window Aggregation and Dynamic Programming)的深度獲取算法。該算法根據(jù)圖像的色彩信息為每個(gè)像素點(diǎn)自適應(yīng)地選擇聚合窗口,并采用DP算法進(jìn)行后期優(yōu)化,修復(fù)錯(cuò)誤點(diǎn)。該算法原

3、理簡(jiǎn)單,運(yùn)行速度快,能夠較好地保持物體的邊緣,提高視差圖的質(zhì)量。
　　 (2)通過(guò)研究GPU并行加速實(shí)現(xiàn)算法,構(gòu)建了一個(gè)場(chǎng)景深度信息獲取系統(tǒng),包括圖像的采集、處理以及深度信息提取等部分。本文針對(duì)CUDA平臺(tái)的特點(diǎn),對(duì)“AW聚合+DP優(yōu)化”算法進(jìn)行了相應(yīng)改寫(xiě),使其適合并行加速計(jì)算,能夠達(dá)到半實(shí)時(shí)性地輸出準(zhǔn)確的深度信息。
　　 (3)提出一種融合ToF攝像機(jī)與Aw聚合信息的深度獲取算法。ToF攝像機(jī)易受光線、噪聲和物體材質(zhì)的