基于深度圖像的多視點立體圖像中的虛擬視點生成算法研究.pdf

1、在顯示設(shè)備的發(fā)展過程中，人們一直希望能夠從顯示設(shè)備中重現(xiàn)出客觀世界中事物的真實感和立體感。近年來，廣播電視技術(shù)得到了飛快的發(fā)展，三維電視系統(tǒng)的出現(xiàn)，滿足了用戶從不同的角度觀看到不同的圖像，身臨其境的感受到客觀立體世界的愿望，已經(jīng)成為繼高清電視之后，電視發(fā)展的又一個主要方向。虛擬視點生成技術(shù)是三維電視系統(tǒng)中的一項關(guān)鍵技術(shù)，它是利用兩個相鄰視點的攝像機拍攝的圖像來生成相機中間的視點的虛擬視點的圖像，生成的虛擬視點的圖像可以讓用戶從更多的角度

2、來感受到真實客觀世界。
　　 如何實時高效傳輸是現(xiàn)在三維電視系統(tǒng)的一個熱點，如果對左右眼分別對應的彩色圖像進行傳輸，將會大大的增加系統(tǒng)成本和傳輸帶寬。所以，虛擬視點繪制技術(shù)減少了傳輸?shù)囊曨l的數(shù)據(jù)量，對于降低傳輸帶寬和系統(tǒng)成本非常重要。虛擬視點繪制技術(shù)主要有基于模型的繪制技術(shù)(Model-BasedRendering，MBR)和基于圖像的繪制技術(shù)(Image-BasedRendering，IBR)兩種。比較兩種繪制技術(shù)，MBR技術(shù)

3、雖然在細節(jié)信息方面有較好的效果，但是建模過程復雜，實用性較差?；趫D像的繪制技術(shù)(Image-BasedRendering，IBR)由于是一種利用參考視點的圖像來生成虛擬視點的圖像的技術(shù)，能夠較多的減少傳輸帶寬，同時也獲得了較好的圖像渲染質(zhì)量?；谏疃葓D像的虛擬視點生成技術(shù)(DepthImage-BasedRendering，DIBR)是一種常用的基于圖像的繪制技術(shù)，這種技術(shù)在傳輸過程中減少了彩色圖像的數(shù)量，增加了對深度圖像的傳輸，由于

4、彩色圖像所含信息量遠遠大于深度圖像，所以能夠減少較多的傳輸帶寬，它包括深度圖的預處理、圖像轉(zhuǎn)換、圖像融合和空洞填充四個步驟，深度圖的處理是對相鄰的攝像機拍攝的圖像的深度圖像進行圖像平滑等處理，來減少合成的圖像中的空洞和裂縫的數(shù)量，圖像轉(zhuǎn)換是利用兩個攝像機的圖像來通過三維坐標轉(zhuǎn)換的方法得到攝像機中間的虛擬視點的圖像，圖像融合技術(shù)是將由兩個攝像機得到的兩幅虛擬視點圖像融合成一幅圖像，空洞填充是將圖像融合后得到的圖像中的空洞點進行填充，來生成

5、圖像質(zhì)量較高的虛擬視點的圖像。基于當前的虛擬視點生成研究的現(xiàn)狀，本文提出了一種改進的虛擬視點生成技術(shù)。本文取得的改進方法主要有以下兩個方面:
　　 (1)對兩幅參考圖像的深度圖像進行處理過程中，對深度與周圍像素相差較大的點進行平滑，這樣能夠有效的減少生成的虛擬視點中空洞的個數(shù)和大小，對深度與周圍像素的點相差很大的像素點，我們在圖像轉(zhuǎn)換的過程中忽略這些點，在最后的空洞填充過程中再將這些點填補上，這樣可以有效的減少生成的虛擬視點中存

6、在的偽影。
　　 (2)在圖像融合以后，生成的虛擬視點圖像仍然會有一些小的空洞點，我們提出了一種填補空洞點的方法，由于這些空洞點大部分是背景信息被遮擋而無法顯示，所以我們在填補空洞點的時候用背景點來填補空洞點。首先我們判斷出空洞區(qū)域，用掃描的方法找到空洞區(qū)域的邊緣點，對邊緣點的周圍像素的非空洞點的深度進行比較，找出背景點，用找出的背景點對空洞點進行填充，最終把空洞點全部填充。這種空洞填充方法可以有效的消除合成后的圖像中的空洞點，