双目立体视频图像编辑关键技术的研究

发布时间：2019-01-05 04:43

【摘要】：近年来,随着3D软硬件技术的快速发展,大量的3D资源涌现出来并广泛应用到了影视娱乐、工业教育和军事医疗等诸多领域,同时人们也可以方便地通过影院、电视、电脑、移动设备等多种显示媒介观看3D图像和视频。然而,目前高质量的3D资源仍然十分匮乏,这也制约了 3D技术的进一步普及和应用。由于人类视觉系统的复杂特性,为了产生接近真实的立体视觉体验,在3D内容获取与编辑的过程中需要考虑诸多因素,这就明显地提升了 3D资源的获取与编辑的难度和成本。而与传统的二维图像和视频不同,双目立体图像和视频中包含了不同视点所产生的深度关系,这使得现有的2D内容编辑处理技术无法直接应用到3D内容中。基于这样的观察,本文通过对双目立体成像原理和人类立体感知理论的深入分析,围绕面向立体效果增强的双目立体视频图像的编辑优化问题,从立体摄像机的参数调节、立体图像的深度调节和立体图像的重定向三个方面展开研究,并提出相应的解决方案。本文的主要贡献如下:(1)针对立体视频编辑制作过程中的质量控制问题,提出了一种基于立体视频体验质量评价的虚拟立体摄像机参数自动调节方法。通过追踪感兴趣区域的方式来计算零视差平面,以避免窗口遮挡和最大程度减少视觉冲突,同时通过对零视差平面的平滑处理来减少随时间变化而产生的深度跳变。由于单纯的参数设置优化方法依然无法保证编辑的立体视频的视觉体验质量,我们还针对视觉舒适性和感知深度提出了一种客观的立体视频体验质量评价方法。该方法可在立体视频编辑制作的流程中量化评价立体摄像机参数调节的结果,并作为反馈进一步优化摄像机的主要参数。(2)针对立体图像感知深度的调节问题,提出了一种基于图像块匹配和立体舒适性度量的非线性立体图像视差重映射方法。该方法既可以调整整个图像场景的感知深度范围也可以选择性地针对局部重要性区域进行深度调节。我们提出了一种线性融合的视觉舒适性度量模型以量化立体图像的视觉体验效果,为视差调节的过程提供准确可靠的依据。另外,我们提出了一种图像块匹配方法来处理立体图像以实现深度调节,该方法可以显著地减小图像形状的扭曲。实验结果显示我们的方法可以提高立体图像的视觉舒适性和感知深度,同时还能保证原有的场景结构和深度连续性不被破坏。(3)针对立体图像在不同尺寸显示设备上的适配问题,提出了一种基于场景深度结构进行双目立体图像重定向的深度缝切割方法。利用视差对应关系和图像分割信息将图像重定向问题转换为一个3D空间内容处理问题。根据图像场景中的对象深度顺序,通过深度缝切割的方式使图像场景中对象的形状能够得到更好地保持并且背景区域也不会发生明显的扭曲。实验结果显示我们的方法可以最大程度地减少图像内容中的物体形变,同时重定向后的立体图像对的视差一致性能够很好地保持。(4)双目立体视频图像编辑原型系统的设计与实现。为了验证本文算法的有效性,我们设计并实现了双目立体视频图像编辑原型系统,并且该系统在实际应用中得到了验证。通过大量实验表明,本文提出的方法能够帮助制作人员更加快速和准确地编辑制作双目立体视频,还能够有效地处理立体图像深度调节和显示适配问题,从而显著提高在各种显示环境下的立体视觉体验。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP391.41

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 陈嘉健;李崇荣;;基于下一代互联网的立体视频传输[J];大连理工大学学报;2005年S1期

2 梁广民;立体视频会议中基于对象的中间视生成[J];计算机工程与应用;2005年09期

3 徐彬;蒋刚毅;郁梅;;一种基于块匹配的立体视频错误隐藏方法[J];计算机应用研究;2007年05期

4 黄明;李世其;尹文生;;立体视频传输与再现研究[J];计算机应用研究;2007年11期

5 庞燕;;立体视频的编辑与播放[J];科技信息;2011年07期

6 王群;李晓光;卓力;;立体视频传输技术研究进展[J];测控技术;2011年05期

7 郑越;杨淑莹;;一种基于三阶亮度校正的平面视频转立体视频快速算法[J];天津理工大学学报;2012年02期

8 李华;苏志斌;任慧;;活态文化资源双目立体视频存储技术研究[J];中国传媒大学学报(自然科学版);2013年04期

9 晓云;;“无线立体视频”通过鉴定[J];每周电脑报;1997年44期

10 朱晓瑞;卓力;;立体视频误码恢复技术综述[J];测控技术;2012年05期

相关会议论文 前10条

1 陈贤;张刚;赵文吉;左建章;;基于生理视觉原理的立体视频重建技术研究[A];立体图象技术及其应用研讨会论文集[C];2005年

2 黄瑾;韩军功;卢朝阳;焦卫东;;立体视频编码方法综述[A];立体图象技术及其应用研讨会论文集[C];2005年

3 费跃;李福翠;郁梅;;基于自动多视点显示的立体视频错误隐藏算法[A];浙江省电子学会第七次会员代表大会暨2007学术年会论文集[C];2007年

4 叶斌;蒋刚毅;李世平;易文娟;郁梅;刘尉悦;;基于H.264的立体视频VOD系统[A];第二届和谐人机环境联合学术会议(HHME2006)——第15届中国多媒体学术会议(NCMT'06)论文集[C];2006年

5 王世刚;王学军;陈贺新;;MPEG-4框架的面向立体视频对象压缩编码的研究[A];第十二届中国体视学与图像分析学术会议论文集[C];2008年

6 张心臻;张海;;一种简单的非标定立体图像对校正新方法[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集（3）[C];2008年

7 刘爽;王世刚;陈贺新;吕源治;;基于视差和变化检测的立体视频对象的实时提取[A];第十五届全国图象图形学学术会议论文集[C];2010年

8 谷俊;王琼华;刘军;徐小清;邓欢;李大海;;多摄像机拍摄立体图像的方法[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年

9 邓欢;王琼华;李大海;;无深度翻转、无黑边、实虚结合的计算机产生集成成像的实现[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年

10 郁梅;董海涛;蒋刚毅;;基于视差插值与相似度的多视点视差估计算法[A];第一届建立和谐人机环境联合学术会议（HHME2005）论文集[C];2005年

相关重要报纸文章 前10条

1 记者　李玫 通讯员　李俊卿;立体视频研发基地落户深圳[N];深圳特区报;2006年

2 记者 赵婀娜;自主研发立体视频芯片发布[N];人民日报;2011年

3 本报记者 高靓 通讯员 程曦 白雪蕾;占领立体视频技术制高点[N];中国教育报;2013年

4 记者 程曦　实习记者 白雪蕾;引领中国立体视频技术跨越式发展[N];新清华;2013年

5 记者 丰捷;清华研发立体视频芯片“清立方”[N];光明日报;2011年

6 记者 杨晨光;清华自主研发立体视频芯片[N];中国教育报;2011年

7 自动化系;我校发布“清立方”立体视频芯片成果[N];新清华;2011年

8 李荔;立体视频芯片[N];北京科技报;2011年

9 清华大学自动化系教授 戴琼海;产业日趋成熟 2D转3D走向市场化[N];中国电子报;2010年

10 记者 李舒瑜;深圳经验将在全省起示范作用[N];深圳特区报;2009年

相关博士学位论文 前10条

1 卢大玮;双目立体视频图像编辑关键技术的研究[D];北京邮电大学;2017年

2 张艳;立体视频质量评价关键技术研究[D];上海大学;2013年

3 唐贵进;无线Mesh网络中端到端立体视频质量保障的关键技术研究[D];南京邮电大学;2013年

4 王宝亮;基于H.264的多视点立体视频关键技术研究[D];天津大学;2010年

5 郭锐;基于LDPC码不等错误保护的立体视频通信研究[D];浙江大学;2007年

6 吴笛;可分级的多视点立体视频编码及传输关键算法的研究[D];武汉大学;2014年

7 王志远;立体图像克隆和立体显示串扰的研究[D];天津大学;2015年

8 居然;立体图像智能处理关键技术研究[D];南京大学;2016年

9 齐峰;基于视觉信息表示的立体图像质量评价技术研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

10 杨嘉琛;立体图像客观质量评价与压缩技术研究[D];天津大学;2009年

相关硕士学位论文 前10条

1 张玉花;多视点加深度立体视频的预测技术研究[D];电子科技大学;2015年

2 李少博;基于B帧宏块重要性拥塞调度的立体视频仿真传输研究[D];宁波大学;2015年

3 宋洋;基于视觉感知的立体视频客观质量评价研究[D];宁波大学;2015年

4 郑凯辉;基于感知的立体视频质量评价模型研究[D];宁波大学;2015年

5 李文锋;立体视频水印技术及其应用研究[D];宁波大学;2015年

6 蒲阳;基于NS-2平台的立体视频传输仿真技术及其应用[D];宁波大学;2014年

7 陈美子;低复杂度的立体视频自适应错误隐藏技术研究[D];宁波大学;2015年

8 王篷金;Kinect数据修复方法研究及其在立体视频中的应用[D];西安电子科技大学;2014年

9 徐宁浩;立体视频中的场景运动分类方法研究[D];浙江大学;2016年

10 姜秀红;立体视频舒适度的研究[D];吉林大学;2016年

，

本文编号：2401287