几何失真与失同步对立体舒适性影响关系研究

发布时间：2017-05-07 10:08

  本文关键词：几何失真与失同步对立体舒适性影响关系研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,3D电影已经彻底普及,在新近上映的电影中一直占有较大的比例。但是3D视频也经常会给观众造成不同程度的眩晕、眼睛胀痛等不适症状,对于3D电视这一现象尤为严重。为了确保观众观看到舒适性良好的立体影片,需要解决3D视频舒适性评价与制作方面的相关问题。在此基础上,3D内容产业才能有进一步发展,达到更高的普及率。在进行3D节目制作时,针对相同的场景,当两部摄像机摆放位置参数不同,与3D节目的舒适性有很大的影响。本文首先在摄像机坐标系中,采用两部摄像机的基线距离、光轴夹角作为描述相对位置的几何参数。根据对极几何的相关理论,通过考察原始图像以及畸变后图像的视差分布直方图,定性分析了三轴几何失真对3D图像水平、垂直视差分布的影响。结合实际拍摄条件,设计了相关主观实验,进一步对几何失真与立体舒适性的关系进行了探究。实验得出了在合理的拍摄范围内,楔形畸变对人眼舒适性影响可以忽略的结论。对舒适性随场景不同而变化的畸变类型,结合视差分布特征,提取了水平视差分布峰度系数比、垂直视差绝对改变量、双视点感兴趣区域角度差、最大感兴趣子区域占整个感兴趣区域比例四个特征,运用支持向量机建立了舒适性评价模型并确认了模型的有效性。各特征组合对应的统计指标表明,随着垂直视差绝对改变量的增大,观看舒适性显著下降。此外,在3D节目的制作过程中,当使用两部独立摄像机进行视频采集时,一般难以保证两路视频在时域上进行同步成像。对于节目中存在着的各类运动元素,由于两路视频帧间的失同步,就会引入运动视差,运动视差的方向和大小取决于场景中运动物体的运动方向和速度。运动视差的存在,导致原始视频的视差特征改变,从而影响立体观看的舒适性。针对该问题,本文提出了一种基于分类几何参数的双视点帧同步检测算法。首先通过SIFT算法进行关键点集的选取,通过光流法来考察各关键点的运动特征,同时结合Mean-Shift算法在Luv颜色空间进行图像分割,得到处于不同目标上并且运动特征有着显著差异的两类特征点。然后结合Levenberg-Marquardt优化算法与对极几何相关理论,利用分类后的两类特征点对所提供的匹配信息,分别进行左右视点间的几何参数估计,最终通过代价函数,得到左右视点间的最佳匹配帧关系,所得到的最佳匹配帧具有运动一致性的特点。针对测试视频,通过将本文中所提出的实验方法与手工选取分类特征点方法进行了对比,代价函数曲线对比结果验证了实验算法的鲁棒性与有效性。
【关键词】：几何参数 几何失真 视差分布 运动视差 同步性 分类关键点集
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP391.41
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 引言10
• 1.2 研究背景和研究意义10-12
• 1.3 国内外研究现状12-13
• 1.4 研究重点及结构安排13-15
• 1.5 论文研究成果15-17
• 第二章 立体摄像机模型及最优化求解相关理论17-25
• 2.1 3D视频基础17-20
• 2.1.1 摄像机模型17-19
• 2.1.2 双视点几何19-20
• 2.2 L-M优化算法求解几何参数20-24
• 2.2.1 L-M算法简介21-22
• 2.2.2 应用L-M算法求取摄像机几何参数22-24
• 2.3 本章小结24-25
• 第三章 几何失真与立体舒适性关系研究25-68
• 3.1 3D成像原理25-27
• 3.1.1 人类视觉系统25-26
• 3.1.2 观看立体节目时的深度感知26-27
• 3.2 几何参数的分类27-33
• 3.2.1 两类立体成像模式27-30
• 3.2.2 几何失真对视差分布的影响30-33
• 3.3 几何失真主观实验33-56
• 3.3.1 主观实验素材的选取33-36
• 3.3.2 基于几何变换的三轴失真测试集36-55
• 3.3.3 主观实验的设计55-56
• 3.4 实验分析与结论56-66
• 3.4.1 主观评分数据展示56-59
• 3.4.2 运用SVR分析g 参数对于立体舒适性影响59-66
• 3.5 本章小结66-68
• 第四章 基于分类几何参数的双视点同步性检测68-86
• 4.1 双视点失同步与运动视差的产生68-70
• 4.2 算法概述70-73
• 4.3 算法流程73-82
• 4.3.1 场景描述73
• 4.3.2 关键点集的选取73-75
• 4.3.3 关键点集运动特征的提取75-76
• 4.3.4 运用Mean-Shift算法进行区域分割76-78
• 4.3.5 关键点集合的分类78-81
• 4.3.6 运用L-M算法进行几何参数估计81
• 4.3.7 双视点同步性的判断81-82
• 4.4 算法讨论与分析82-85
• 4.5 本章小结85-86
• 第五章 总结与展望86-88
• 5.1 全文总结与回顾86-87
• 5.2 研究展望87-88
• 参考文献88-92
• 致谢92-93
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文93-96
• 上海交通大学硕士学位论文答辩决议书96

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 姚达;周军;薛质;;计算机视觉中强鲁棒性的遗传一致性估计[J];计算机工程;2011年20期

  本文关键词：几何失真与失同步对立体舒适性影响关系研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：349649