基于深度圖像繪制的視圖合成研究.pdf

1、3D電視技術(shù)能夠增強(qiáng)視頻觀賞體驗(yàn)，近年來(lái)得到了高速的發(fā)展和應(yīng)用。基于深度圖像繪制(DIBR)的視圖合成是3D電視的關(guān)鍵技術(shù)，它能夠方便地合成任意視點(diǎn)的視圖，實(shí)現(xiàn)3D內(nèi)容的實(shí)時(shí)編輯，從而使3D電視系統(tǒng)具有更強(qiáng)的交互性，即可編輯3D電視。
　　本論文的研究目的是通過對(duì)基于深度圖像繪制的視圖合成的原理進(jìn)行研究，消除視圖合成中存在的褶皺和空洞問題，提高合成視圖的質(zhì)量，為 DIBR技術(shù)在3D電視系統(tǒng)中的應(yīng)用提供理論和技術(shù)支撐。論文意在獲取高

2、質(zhì)量合成視圖的同時(shí)，增強(qiáng)算法的適用性，以便硬件實(shí)現(xiàn)；此外，當(dāng)基線較大時(shí)獲得高質(zhì)量的合成視圖也是本文的目標(biāo)。
　　論文首先介紹了基于深度圖像繪制的視圖合成的理論基礎(chǔ)，主要研究了目前3D電視中使用的平行攝像機(jī)設(shè)置模型；然后在該模型的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究了褶皺消除和空洞填充所涉及的關(guān)鍵技術(shù)。最后給出了褶皺消除方法以及空洞填充算法的硬件實(shí)現(xiàn)。
　　論文的主要研究成果包括：
　?、籴槍?duì)基于深度圖像繪制的視圖合成中的褶皺問題，研究了遮

3、擋兼容算法，并在此算法基礎(chǔ)上提出了一種基于視圖判定的褶皺消除方法。該方法通過視圖判定來(lái)確定參考圖像的掃描順序，從而消除褶皺，同時(shí)不依賴攝像機(jī)內(nèi)部參數(shù)矩陣以及圖像內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)表明該方法能消除褶皺現(xiàn)象，且復(fù)雜度比Z-buffer算法小，適用于虛擬視點(diǎn)水平移動(dòng)時(shí)的虛擬視圖繪制。
　?、跒楸阌谟布?shí)現(xiàn)，同時(shí)確保圖像質(zhì)量，提出了一種基于視差圖的空洞填充算法。該算法的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)是利用視差圖來(lái)填充空洞。首先，在視差圖上檢測(cè)空洞，確定空洞的起點(diǎn)以及

4、終點(diǎn)；然后通過視差值區(qū)分空洞邊緣區(qū)域的前景以及背景像素點(diǎn)，去除匹配誤差；最后利用視差值從參考圖像中拷貝像素來(lái)填充空洞。實(shí)驗(yàn)表明該算法適用于填充尺寸不是很大、背景紋理不是很復(fù)雜的空洞，不會(huì)像深度圖像預(yù)處理一樣產(chǎn)生幾何扭曲現(xiàn)象，且硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。
　　③針對(duì)基線比較長(zhǎng)的情況，分析了DIBR合成視圖中的空洞的特點(diǎn)，提出了一種基于圖像修復(fù)的空洞填充算法，由于該算法結(jié)合了基于視差圖的空洞填充算法，不但能夠較好的填充大空洞，得到圖像質(zhì)量較好的新