自然三維電視虛擬視點(diǎn)渲染方法研究.pdf

1、自然三維電視(3DTV)可以讓觀看者從多個(gè)角度感受到其立體效果，所以電視接收端必須提供多路視頻來(lái)實(shí)現(xiàn)多個(gè)角度的立體感知。目前的電視帶寬還不能滿足同時(shí)傳輸多路視頻，因此只有在視頻解碼之后渲染新的視點(diǎn)才能實(shí)現(xiàn)多個(gè)左右眼對(duì)的匹配以滿足多角度的立體感受?；谏疃鹊膱D像渲染(DIBR)由于其簡(jiǎn)單及可靠性而被認(rèn)為是渲染自然三維電視虛擬視點(diǎn)的主要方法。
　　 基于深度的圖像渲染能夠利用一副彩色圖及其對(duì)應(yīng)的深度圖像來(lái)渲染任意視點(diǎn)的二維圖像，但是

2、其渲染圖像質(zhì)量并不理想，存在大量暴露區(qū)域，我們稱之為“空洞”，傳統(tǒng)的減少空洞的方法是平滑深度圖像，并且最后利用圖像修復(fù)算法處理剩余暴露區(qū)域。平滑深度圖像會(huì)引入圖像形變及幾何扭曲，圖像修復(fù)算法一般都比較復(fù)雜，而且不能產(chǎn)生更加自然真實(shí)的紋理信息。
　　 本論文從不預(yù)處理深度圖、獲取更加真實(shí)的虛擬視點(diǎn)圖像出發(fā)，深入研究分析了DIBR存在的問(wèn)題，提出了一種不預(yù)處理深度圖像的雙向的DIBR算法和一種基于運(yùn)動(dòng)矢量在參考視點(diǎn)圖像序列中搜索真實(shí)

3、紋理修復(fù)空洞區(qū)域的單向的DIBR算法。
　　 (1)雙向DIBR:利用左右參考視點(diǎn)的彩色圖像及其對(duì)應(yīng)深度圖像渲染并合成虛擬視點(diǎn)圖像。本方法的創(chuàng)新在于:提出了一種一個(gè)像素投射四個(gè)坐標(biāo)位置(One Pixel to Four Dot,OPFD)算法來(lái)解決3DWarping的重疊及重采樣問(wèn)題，該算法在不引入圖像幾何失真的基礎(chǔ)上極大的減少了暴漏區(qū)域;最后在圖像融合的過(guò)程中提出了分區(qū)域融合消除虛擬視點(diǎn)圖像邊緣偽影算法及其簡(jiǎn)化算法。本方法由

4、于其未引入圖像幾何失真且融合算法有效，渲染出的虛擬視點(diǎn)圖像質(zhì)量理想。
　　 (2)單向DIBR:利用一幅參考試點(diǎn)的彩色圖像及其深度圖像來(lái)渲染任意虛擬視點(diǎn)圖像。本方法首先利用OPFD算法來(lái)解決重疊與重采樣問(wèn)題;其次從參考視點(diǎn)圖像中尋找虛擬視點(diǎn)暴露區(qū)域背景邊緣的精確匹配坐標(biāo)點(diǎn);最后利用視頻編碼過(guò)程產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)矢量在參考視點(diǎn)視頻圖像序列中搜索最佳的紋理像素并水平填充暴露區(qū)域。提出的方法由于其直接采用真實(shí)的紋理像素填充暴露區(qū)域，其圖像質(zhì)量