全景视频的虚拟视点合成算法研究

发布时间：2021-02-21 07:28

　　随着虚拟现实技术的不断发展,人们越来越追求更具沉浸感和身临其境感的视频体验,3DoF与3DoF+的概念因此被提出。3DoF即全景视频,能够根据用户头部的旋转为用户提供三个自由度的视觉感受。而3DoF+在3DoF的基础上,还能为用户提供有限范围内向前/向后、向左/向右、向上/向下的头部运动的视觉变换（不允许脚步走动）,因此3DoF+的实现成为虚拟现实中的热点问题。要实现3DoF+,就必须根据有限个视点的图像信息和深度信息进行全景视频的虚拟视点合成算法,以此获得任意视点的视图。本文对全景视频的虚拟视点合成算法展开研究,提出了基于球面关系的三角形映射方法,提升了合成的虚拟视图的质量,同时在全景视频的虚拟视点合成算法之上实现了一套3DoF+系统。针对基于ERP关系的三角形映射算法中直接利用ERP投影平面上的位置关系来插值出整像素点的颜色值和深度值的问题展开研究。通过对全景视频在从三维球面向二维平面投影的过程中,对于距离、角度以及面积等方面存在的变形,分析得到根据ERP平面的位置关系来进行三角形插值具有一定的不合理性。在此基础上,本文根据虚拟视图在球面的位置关系来确定三个参考点的权重,从而对整像... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：99 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究内容和成果
    1.3 论文组织安排
第二章 基于深度的虚拟视点合成技术研究
    2.1 引言
    2.2 基于深度的虚拟视点合成算法原理
        2.2.1 3D Image Warping技术
        2.2.2 DIBR的基本框架
    2.3 DIBR技术的改进与发展
        2.3.1 DIBR技术中的Warping算法
        2.3.2 DIBR技术中的Blending算法
        2.3.3 DIBR技术中的空洞填补（Inpainting）算法
        2.3.4 关于算法流程的改进
    2.4 3DoF+的概念和相关技术
        2.4.1 3DoF+的关键技术
        2.4.2 全景视频源的采集以及投影格式
    2.5 小结
第三章 全景视频的虚拟视点合成算法
    3.1 引言
    3.2 Image Warping算法
        3.2.1 ERP投影
        3.2.2 虚拟视图的空间坐标计算
        3.2.3 三角形映射（Triangle-Warping）
    3.3 Blending算法和Inpainting算法
        3.3.1 Blending算法
        3.3.2 关于系统的Inpainting算法
    3.4 基于球面关系的三角形插值算法
        3.4.1 针对全景视频的投影所带来的误差分析
        3.4.2 基于球面关系的三角形重心插值算法
        3.4.3 针对球面三角形插值算法性能分析
    3.5 小结
第四章 基于虚拟视点合成的 3Do F+渲染系统
    4.1 引言
    4.2 参考视图选择模块
    4.3 虚拟视图合成模块
    4.4 渲染显示模块
        4.4.1 初始化
        4.4.2 渲染循环
        4.4.3 清理释放
    4.5 实验结果
        4.5.1 实验环境与视频源
        4.5.2 渲染效果
        4.5.3 系统实时性分析
    4.6 小结
第五章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于HTC Vive的全景视频显示质量评估[J]. 汪泽伟,于有光,杨付正.  液晶与显示. 2018(01)

博士论文
[1]基于图像的点云模型建造及其在环境映射中的绘制[D]. 安维华.北京大学 2007



本文编号：3044039