立體圖像合成方法的研究.pdf

1、隨著立體圖像拍攝設(shè)備和顯示設(shè)備的不斷發(fā)展，三維立體技術(shù)日益成熟。一幅立體圖像由左眼和右眼兩個(gè)視圖構(gòu)成，當(dāng)擁有適當(dāng)視差的左右兩個(gè)視圖被分別映射到相應(yīng)的眼睛時(shí)，觀察者會(huì)通過雙目視覺獲得立體感。立體圖像顯示技術(shù)的廣泛應(yīng)用，進(jìn)一步模糊了物理世界和虛擬世界的界限，給人們的工作、學(xué)習(xí)、交流以及娛樂帶了更大的靈活性和選擇性。因此，立體圖像合成方法以及立體圖像質(zhì)量的改善方法開始受到研究人員的普遍關(guān)注。
　　 灰度立體圖作為一種藝術(shù)形式，被多人所

2、喜愛。在合成灰度立體圖的過程中，彩色轉(zhuǎn)灰度是一個(gè)重要的預(yù)處理步驟，彩色轉(zhuǎn)灰度的過程是一個(gè)由三維空間到一維空間的轉(zhuǎn)化過程，在降維的過程中如何保持圖像細(xì)節(jié)特征是一個(gè)需要注意的問題，另外，在轉(zhuǎn)化的過程中還需要盡量保證左右視圖間亮度的一致性，從而避免視網(wǎng)膜競(jìng)爭(zhēng)。
　　 獲得立體視覺的方法有很多種，補(bǔ)色立體技術(shù)(Anaglyph)是所有方法中最經(jīng)濟(jì)的。補(bǔ)色立體圖利用顏色過濾鏡片來分離左右視圖。但是因?yàn)檠坨R的濾光效果不完美，左右眼視圖往往無

3、法完全分離，進(jìn)而導(dǎo)致“重影”。重影被認(rèn)為是影響補(bǔ)色立體圖視覺質(zhì)量的最大因素。如何減少補(bǔ)色立體圖中的重影，是立體圖像研究領(lǐng)域中一個(gè)非常熱門的課題。此外，對(duì)3D眼鏡的依賴，也是限制補(bǔ)色立體技術(shù)廣泛應(yīng)用的一個(gè)重要因素。當(dāng)通過3D眼鏡觀看立體圖片時(shí)，觀察者會(huì)欣賞到較好的立體感，但是當(dāng)觀察者通過裸眼觀察立體圖片時(shí)，圖片的顏色信息會(huì)被嚴(yán)重破壞。
　　 本文綜合分析和研究了灰度立體圖以及補(bǔ)色立體圖合成過程中所面臨的問題，針對(duì)灰度立體圖合成過程

4、中的細(xì)節(jié)丟失和視網(wǎng)膜競(jìng)爭(zhēng)問題以及補(bǔ)色立體圖合成過程中的重影和向后兼容性問題提出了解決方案。針對(duì)灰度立體圖合成過程中存在的問題，本文提出了一種針對(duì)立體圖像的彩色轉(zhuǎn)灰度算法，該算法將彩色轉(zhuǎn)灰度問題轉(zhuǎn)化為能量?jī)?yōu)化問題，利用原始的彩色圖與生成的灰度圖之間的梯度差異定義了一個(gè)特征保留能量項(xiàng)來保持圖像細(xì)節(jié)特征，利用灰度圖左右視圖間對(duì)應(yīng)點(diǎn)亮度的差異定義了一個(gè)亮度一致能量項(xiàng)來保證左右視圖間亮度的一致性。針對(duì)補(bǔ)色立體圖合成過程中存在的問題，本文設(shè)計(jì)了一種