裸眼3D圖像顯示系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、進入21世紀以來人們對3D影片的觀影需求越來越大，但是目前觀眾去電影院觀看3D電影時需要佩戴專用的3D立體眼鏡才能看到3D效果，長期佩戴這種眼鏡容易眼部疲勞和不舒服，尤其對兒童的視力有傷害，因此開發(fā)一種不需要外部輔助設備的3D影音播放設備很有研究的必要。裸眼3D技術的發(fā)展就是為了解決這樣的問題而發(fā)展起來的。
　　裸眼3D圖像顯示系統(tǒng)根據(jù)人獲取立體感的原理，采用雙目攝像頭模擬人眼采集2D圖像，通過左右圖像的立體匹配獲取視差圖，然后通

2、過視差圖渲染技術合成3D圖像，并顯示在3D顯示屏上，觀眾就能裸眼觀看到立體效果。本文根據(jù)嵌入式技術和立體成像技術的相關理論，基于S3C6410處理器和WinCE6.0操作系統(tǒng)，設計完成了裸眼3D圖像顯示系統(tǒng)的軟硬件，本文的主要研究內容如下：
　　首先，本文研究了當前裸眼3D圖像顯示技術的背景和意義，查閱了該技術當前的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，在理解3D成像的原理基礎上，總結了當前3D圖像顯示技術存在的問題，即功能單一、圖像成像效果不夠好

3、等問題。針對這些問題提出本文的解決方案，即開發(fā)一款基于嵌入式技術的裸眼3D圖像顯示設備。
　　其次，根據(jù)課題的需求分析進行系統(tǒng)的框架設計，并了解嵌入式處理器、WinCE6.0操作系統(tǒng)的相關知識，并根據(jù)開發(fā)圖像處理軟件的需要，研究了當前雙目立體匹配圖像處理算法的研究現(xiàn)狀，并在此基礎上介紹了遞歸邊緣保持圖像濾波算法的數(shù)學模型。裸眼3D圖像顯示系統(tǒng)的硬件平臺設計，主要包括設備的選型、電路圖的設計、系統(tǒng)框架的設計、設備驅動以及嵌入式系統(tǒng)的

4、移植等。對于雙目攝像頭還需要進行結構設計，并運用標定工具箱完成單目攝像頭、雙目攝像頭的立體標定和校準工作，保證采集到的圖像的精準。
　　最后，從3D圖像處理算法設計的實時性和精確性兩個方面進行研究，提出一種具有時間常數(shù)算法復雜度的3D圖像匹配算法（遞歸邊緣保持型雙目立體匹配算法），并將由此算法獲取的視差圖進行優(yōu)化渲染得到3D圖像。然后通過仿真實驗驗證了算法的有效性，該圖像處理算法的誤碼率能夠與先進的局部雙目匹配算法相媲美，平均誤碼