基于稀疏相机阵列的集成成像获取系统研究
发布时间：2021-05-18 09:21
三维显示技术起源于一百多年前,经过一个多世纪的发展,目前,市场上运用最广泛的三维显示技术基本都是利用双目视差原理实现的,这就需要观看者佩戴相应的辅助设备才能达到观看到立体效果,因此会使观看者产生诸如设备佩戴不方便、视觉疲劳等问题。而集成立体成像显示技术作为一种新兴的裸眼三维显示技术,具备不会给观看者造成视觉疲劳、不需要辅助设备,可以只利用双眼就可以观看到立体效果等优点,因而具有良好的发展前景。但是通过传统的透镜阵列来采集三维场景信息会产生采集不准确等一些问题。因此,利用相机阵列采集和虚拟视点绘制算法相结合的方法来构建集成成像获取系统具有重要的现实意义。利用稀疏相机阵列对集成成像元素图像进行采集并且优化,以及提升虚拟视点的生成效果,可以提高利用集成成像技术获取到的元素图像的质量,提高裸眼三维的显示效果。在改进集成成像获取到的元素图像方面,本文基于稀疏相机阵列中可能会出现的相机位置偏移问题,用一种校正方法来改进通过稀疏相机阵列所获取到的元素图像。先对相机阵列进行位置标定,再设置参考点。经过计算参考点的位置坐标以及相机位置的误差,分析相机阵列位置误差与元素图像间的关系以及校正算法的精度。随后...
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 选题背景及研究的目的和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状及分析
1.2.2 国内研究进展及分析
1.3 论文的主要内容
第2章 集成立体成像技术基础理论
2.0 集成立体成像的基础原理
2.1 集成立体成像系统结构
2.1.1 基于针孔阵列的集成立体成像系统
2.1.2 基于透镜阵列的集成立体成像系统
2.1.3 集成立体成像技术的相关性能参数
2.2 集成立体成像的元素图像的获取
2.2.1 光学采集获取
2.2.2 计算机合成获取
2.3 集成立体成像的三维重构
2.3.1 光学重构
2.3.2 计算机重构
2.4 本章小结
第3章 基于稀疏相机阵列的元素图像优化
3.1 基于稀疏相机阵列的元素图像获取
3.2 集成成像相机阵列获取系统的误差分析
3.3 稀疏相机阵列的标定
3.3.1 张氏双目标定方法
3.3.2 稀疏相机阵列的标定方法
3.4 稀疏相机阵列的位置偏差
3.5 基于参考点的元素图像校正
3.5.1 同名像点与物点的坐标对应关系
3.5.2 元素图像位置偏差的校正
3.6 实验验证以及分析讨论
3.6.1 元素图像的获取
3.6.2 光学实验效果
3.6.3 实验分析
3.7 本章小结
第4章 基于优化视差图的集成成像虚拟视点的合成
4.1 虚拟视点合成技术
4.1.1 基于模型的虚拟视点绘制技术
4.1.2 基于图像的虚拟视点合成技术
4.2 基于动态规划算法的立体匹配
4.3 改进的视差图优化算法
4.3.1 基于HIS空间的图像分割
4.3.2 图像的匹配代价函数
4.3.3 图像的色彩相似度函数
4.4 虚拟视点的合成
4.5 评价标准
4.5.1 误匹配率
4.5.2 峰值信噪比
4.6 实验结果与分析
4.6.1 视差图的优化
4.6.2 虚拟视点的合成
4.7 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 全文总结及创新点概述
5.2 未来展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]集成成像3D显示专利技术综述[J]. 王启蒙,屈旻. 科技创新与应用. 2018(23)
[2]稀疏采集集成成像系统[J]. 贾博文,王世刚,李天舒,张力中,赵岩. 哈尔滨工业大学学报. 2018(05)
[3]基于Maya的立体元图像阵列的生成[J]. 武伟,王世刚,王宏志,赵岩,钟诚,韦健. 吉林大学学报(工学版). 2017(04)
[4]针孔阵列厚度对集成成像3D显示观看视角的影响[J]. 吴非,王琼华,吕国皎,赵百川,邓欢. 工程科学与技术. 2017(02)
[5]MAYA的三维建模在虚拟现实技术中的应用[J]. 陈伟强. 科技与创新. 2017(05)
[6]三维光显示技术研究进展[J]. 桑新柱,于迅博,陈铎,高鑫,王鹏,邢树军,余重秀. 激光与光电子学进展. 2017(05)
[7]基于MAYA软件的三维建模技术研究与思考[J]. 兰丁. 科技传播. 2017(03)
[8]基于平面图像的集成成像方法研究[J]. 汪文琪. 武汉纺织大学学报. 2016(03)
[9]基于改进Census变换和动态规划的立体匹配算法[J]. 祝世平,闫利那,李政. 光学学报. 2016(04)
[10]基于3DSMAX的虚拟现实建模技术研究[J]. 赵青,李欣亮. 电子技术与软件工程. 2016(02)
博士论文
[1]提高集成成像与集成全息系统成像质量方法的研究[D]. 杨琛.西安电子科技大学 2015
[2]组合成像系统中立体元图像阵列的生成、编码与显示技术研究[D]. 吕源治.吉林大学 2014
[3]集成成像三维显示技术中光学记录系统的研究[D]. 焦小雪.南开大学 2012
硕士论文
[1]基于集成成像的高分辨率三维重构技术研究[D]. 李敏.长春理工大学 2019
[2]透镜（针孔）阵列的光学特性与显示机理研究[D]. 佀同岭.长春理工大学 2019
[3]基于LED显示屏的集成立体裸眼显示机理研究[D]. 杨育三.长春理工大学 2019
[4]虚拟微透镜获取图像色度补偿技术[D]. 姜璐.长春理工大学 2018
[5]远场集成成像图像阵列实时生成技术研究[D]. 穆江浩.西安电子科技大学 2018
[6]基于阵列相机的动态超分辨率重建[D]. 郭志军.北方工业大学 2018
[7]有限条件下三维集成成像可视化研究[D]. 刘剑峤.大连理工大学 2017
[8]基于微透镜阵列的立体图像再现研究[D]. 李梦宇.华南理工大学 2016
[9]基于微透镜阵列器件的成像技术研究[D]. 史柴源.苏州大学 2015
[10]集成成像三维显示微单元图像阵列快速生成方法[D]. 姚凯凯.西安电子科技大学 2014
本文编号：3193546
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 选题背景及研究的目的和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状及分析
1.2.2 国内研究进展及分析
1.3 论文的主要内容
第2章 集成立体成像技术基础理论
2.0 集成立体成像的基础原理
2.1 集成立体成像系统结构
2.1.1 基于针孔阵列的集成立体成像系统
2.1.2 基于透镜阵列的集成立体成像系统
2.1.3 集成立体成像技术的相关性能参数
2.2 集成立体成像的元素图像的获取
2.2.1 光学采集获取
2.2.2 计算机合成获取
2.3 集成立体成像的三维重构
2.3.1 光学重构
2.3.2 计算机重构
2.4 本章小结
第3章 基于稀疏相机阵列的元素图像优化
3.1 基于稀疏相机阵列的元素图像获取
3.2 集成成像相机阵列获取系统的误差分析
3.3 稀疏相机阵列的标定
3.3.1 张氏双目标定方法
3.3.2 稀疏相机阵列的标定方法
3.4 稀疏相机阵列的位置偏差
3.5 基于参考点的元素图像校正
3.5.1 同名像点与物点的坐标对应关系
3.5.2 元素图像位置偏差的校正
3.6 实验验证以及分析讨论
3.6.1 元素图像的获取
3.6.2 光学实验效果
3.6.3 实验分析
3.7 本章小结
第4章 基于优化视差图的集成成像虚拟视点的合成
4.1 虚拟视点合成技术
4.1.1 基于模型的虚拟视点绘制技术
4.1.2 基于图像的虚拟视点合成技术
4.2 基于动态规划算法的立体匹配
4.3 改进的视差图优化算法
4.3.1 基于HIS空间的图像分割
4.3.2 图像的匹配代价函数
4.3.3 图像的色彩相似度函数
4.4 虚拟视点的合成
4.5 评价标准
4.5.1 误匹配率
4.5.2 峰值信噪比
4.6 实验结果与分析
4.6.1 视差图的优化
4.6.2 虚拟视点的合成
4.7 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 全文总结及创新点概述
5.2 未来展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]集成成像3D显示专利技术综述[J]. 王启蒙,屈旻. 科技创新与应用. 2018(23)
[2]稀疏采集集成成像系统[J]. 贾博文,王世刚,李天舒,张力中,赵岩. 哈尔滨工业大学学报. 2018(05)
[3]基于Maya的立体元图像阵列的生成[J]. 武伟,王世刚,王宏志,赵岩,钟诚,韦健. 吉林大学学报(工学版). 2017(04)
[4]针孔阵列厚度对集成成像3D显示观看视角的影响[J]. 吴非,王琼华,吕国皎,赵百川,邓欢. 工程科学与技术. 2017(02)
[5]MAYA的三维建模在虚拟现实技术中的应用[J]. 陈伟强. 科技与创新. 2017(05)
[6]三维光显示技术研究进展[J]. 桑新柱,于迅博,陈铎,高鑫,王鹏,邢树军,余重秀. 激光与光电子学进展. 2017(05)
[7]基于MAYA软件的三维建模技术研究与思考[J]. 兰丁. 科技传播. 2017(03)
[8]基于平面图像的集成成像方法研究[J]. 汪文琪. 武汉纺织大学学报. 2016(03)
[9]基于改进Census变换和动态规划的立体匹配算法[J]. 祝世平,闫利那,李政. 光学学报. 2016(04)
[10]基于3DSMAX的虚拟现实建模技术研究[J]. 赵青,李欣亮. 电子技术与软件工程. 2016(02)
博士论文
[1]提高集成成像与集成全息系统成像质量方法的研究[D]. 杨琛.西安电子科技大学 2015
[2]组合成像系统中立体元图像阵列的生成、编码与显示技术研究[D]. 吕源治.吉林大学 2014
[3]集成成像三维显示技术中光学记录系统的研究[D]. 焦小雪.南开大学 2012
硕士论文
[1]基于集成成像的高分辨率三维重构技术研究[D]. 李敏.长春理工大学 2019
[2]透镜（针孔）阵列的光学特性与显示机理研究[D]. 佀同岭.长春理工大学 2019
[3]基于LED显示屏的集成立体裸眼显示机理研究[D]. 杨育三.长春理工大学 2019
[4]虚拟微透镜获取图像色度补偿技术[D]. 姜璐.长春理工大学 2018
[5]远场集成成像图像阵列实时生成技术研究[D]. 穆江浩.西安电子科技大学 2018
[6]基于阵列相机的动态超分辨率重建[D]. 郭志军.北方工业大学 2018
[7]有限条件下三维集成成像可视化研究[D]. 刘剑峤.大连理工大学 2017
[8]基于微透镜阵列的立体图像再现研究[D]. 李梦宇.华南理工大学 2016
[9]基于微透镜阵列器件的成像技术研究[D]. 史柴源.苏州大学 2015
[10]集成成像三维显示微单元图像阵列快速生成方法[D]. 姚凯凯.西安电子科技大学 2014
本文编号：3193546
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3193546.html
