基于全景相機組的立體視覺系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、當前虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality，VR)技術(shù)發(fā)展迅猛，可以應(yīng)用于各個行業(yè)，比如購物，影視，游戲等行業(yè)。當前市場上的大多數(shù)制作虛擬現(xiàn)實場景的算法都是以拼接算法為基礎(chǔ)，拼接算法應(yīng)用于生成具有立體信息的VR全景需要耗費大量的硬件及軟件計算，它在實際使用時的成本是非常巨大的，而且拼接算法總會產(chǎn)生部分拼接失敗的細節(jié)場景。因此，本文設(shè)計實現(xiàn)了VR全景環(huán)形立體視覺視頻系統(tǒng)，以此實現(xiàn)以全景環(huán)形鏡頭為基礎(chǔ)的視頻觀看體驗，能夠直接獲取較大范圍的

2、立體信息，給用戶帶來全新的觀影感覺。本文使用的硬件是兩個全景環(huán)帶鏡頭，通過對兩個矯正的環(huán)狀圖像進行立體匹配獲取立體信息，優(yōu)化算法加快運行速度，使用快速加權(quán)濾波優(yōu)化立體信息，通過立體信息恢復(fù)另一只眼睛的圖像，最終設(shè)計與實現(xiàn)了VR全景環(huán)形立體視覺視頻系統(tǒng)。本文的主要工作包括:
　　(1)視頻采集模塊開發(fā):使用VS2013開發(fā)工具結(jié)合Qt5以及環(huán)形鏡頭SDK實現(xiàn)對環(huán)形鏡頭的控制，制作鏡頭控制軟件。軟件的基本功能包括連接鏡頭，開啟鏡頭獲取

3、圖像，停止鏡頭獲取圖像，截圖，錄像，白平衡，自動曝光，開啟直播，停止直播。
　　(2)圖像算法處理流程設(shè)計與實現(xiàn):實現(xiàn)了對獲取環(huán)形圖像后進行矯正，立體匹配，濾波，重映射，補全空洞，相比于業(yè)界已有的拼接圖像獲取全景方式，本文的方式能夠更加快速地得到較精確的深度圖像，在深度圖像和原始環(huán)形圖像基礎(chǔ)上進行重映射得到雙眼視覺圖像，得到良好的視覺體驗。
　　(3)接收視頻端應(yīng)用的設(shè)計與實現(xiàn):實現(xiàn)了佩戴3Glasses公司的虛擬現(xiàn)實頭盔D

4、2，進而觀看直播推流過來的全景視頻功能。該接收端應(yīng)用包括眼球模型的制作，直播流的解析，3Glasses SDK的接入，協(xié)同實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實頭盔控制觀看影片，從而能夠得到相應(yīng)的體驗。
　　(4)對整體視覺系統(tǒng)的測試:測試了系統(tǒng)功能模塊和系統(tǒng)性能，驗證了系統(tǒng)功能的魯棒性，對之后的性能改進提供了展望。
　　本文對基于全景相機組的立體視覺系統(tǒng)進行了測試，結(jié)果顯示系統(tǒng)能夠快速正常地運行展示360°立體畫面。本文所設(shè)計實現(xiàn)的系統(tǒng)探索了利用雙