基于双目相机的虚拟视点实时绘制系统研究

发布时间：2021-06-13 17:05

　　三维显示技术逐渐成为很多电视显示系统与人机交互系统中的关键技术,被应用到很多具有广阔商业前景的产业中,如3DTV,3D游戏,虚拟现实,增强现实等。裸眼3D显示技术由于不需要操作者穿戴相关设备,观看视角可以自由切换等优势,成为研究的热点。然而,裸眼3D的内容生成需要同时提供很多不同视角下的画面,制作流程复杂且成本高昂。通过开发一套虚拟视点实时绘制系统,该系统可以基于双目相机提供的两个视点,低成本、高效地实时绘制出各个虚拟视点,实现裸眼3D内容的实时生成和显示。系统先通过立体匹配技术从校正后的双目图像中恢复出视差信息,为了兼顾算法的速度和精度,采用了半全局立体匹配技术进行视差信息的恢复。针对恢复的视差中出现的空洞和噪声,提出了基于一致性检验、滤波、视差绘制的组合视差优化方案,实现了空洞填补和噪声过滤,有效提高了估计的精度。基于立体匹配视差估计的结果,改进了基于深度的图像绘制技术（Depth Image Based Rendering,DIBR）实现虚拟视点绘制。首先将单参考视点扩展为双参考视点,减少了空洞的产生。其次设计了基于背景外插值和镜像的自适应图像修复方案,对二者的优势进行了综合。最... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

合成全息图

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文ightSpace 公司设计出的 DepthCube 三维显示器[4,5]是通过多层平面 LCD 屏堆叠构造出显示空间，如图 1-2 所示。每个 LCD 屏幕呈现透明和不透明两态，且在立体显示时每一时刻仅有一块屏幕处于不透明状态。每个屏幕投应的二维截面图，通过控制平面屏的状态切换，模拟平面屏的移动，实现显示。

造出显示空间，如图 1-2 所示。每个 LCD 屏幕呈现透明和不透明在立体显示时每一时刻仅有一块屏幕处于不透明状态。每个屏幕维截面图，通过控制平面屏的状态切换，模拟平面屏的移动，实图 1-2 DepthCube 堆叠平面屏系统 Actuality Systems 公司设计出的 Perspecta 3D System 系统则是屏的方式扫略三维空间构造出来一个球形显示空间[6,7]，如图 1-3面屏的堆叠方式，实现了 360 度全视角观察，不过为了防止画面高速投影仪投射出的二维图像需要经过光路调整。

【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析全息投影、裸眼3D、虚拟现实技术的区别[J]. 王舒晓.  电子测试. 2018(22)
[2]对3D Warping分解的高质量虚拟视点绘制方法[J]. 郭秋红,梁秀霞.  计算机工程与应用. 2019(03)

博士论文
[1]体三维显示系统关键技术研究与实现[D]. 李莉.南京航空航天大学 2008

硕士论文
[1]基于双目立体视觉的工件定位技术研究[D]. 卢岸潇.浙江大学 2019
[2]全景视场裸眼三维显示技术的研究[D]. 张屹东.中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所) 2018
[3]基于卷积神经网络的双目立体匹配VLSI架构设计[D]. 李智伟.中国科学技术大学 2018
[4]基于GPU加速的虚拟视点合成研究与实现[D]. 韩应栋.东南大学 2016
[5]自由视点立体电视系统的虚拟视点合成技术研究[D]. 王震.上海交通大学 2012



本文编号：3227945