基于AIV的3D手機立體圖像合成算法及虛擬視點合成算法研究.pdf

1、長期以來，能夠在屏幕上真實地再現(xiàn)自然的三維景觀一直是人類追求的夢想，隨著寬帶技術(shù)、信息技術(shù)和工業(yè)工藝水平的大幅度提高，立體顯示技術(shù)特別是自由立體顯示技術(shù)得到了蓬勃的發(fā)展，人類離這個夢想也越來越近。目前，三維立體成像技術(shù)已經(jīng)被廣泛用于軍事、數(shù)字多媒體娛樂、工業(yè)控制、航天、醫(yī)療等諸多領(lǐng)域。隨著移動終端性能的提高，如今手機等移動終端已經(jīng)成為計算機網(wǎng)絡(luò)、電視、電話、智能家居網(wǎng)絡(luò)等多媒體的業(yè)務(wù)處理中心。將自由立體顯示技術(shù)應(yīng)用在手機等移動終端已經(jīng)成

2、為當(dāng)前立體顯示領(lǐng)域研究的熱點之一。另外，由于目前3D圖像、視頻等資源較匱乏，并且拍攝的多視點圖像數(shù)據(jù)量較大，占用較大帶寬，不適合在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行傳輸，因此基于原視點圖像進(jìn)行新的視圖合成等技術(shù)就顯得尤為重要。
　　本文首先分析了人眼立體視覺原理，然后深入研究了基于光柵的平板自由立體顯示器顯示原理，對基于狹縫光柵和柱透鏡光柵的自由立體顯示器進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模和光學(xué)仿真，得到了基于狹縫光柵的立體顯示器各參數(shù)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系和視區(qū)分布圖，得到了雙視

3、點柱透鏡光柵立體顯示器的光強度隨觀看角度的分布圖。然后提出了一種基于AIV(Average Information Value)的適用于立體手機的立體圖像合成算法，該方法對左右視圖相同坐標(biāo)位置的像素值進(jìn)行線性加權(quán)得到中間視圖，然后將生成的中間視圖與左右視圖進(jìn)行采樣，并進(jìn)行插值合成立體圖像。其次，對立體手機視點圖像之間串?dāng)_的存在原因進(jìn)行了深入研究，從串?dāng)_和觀看視角對本文提出的算法和傳統(tǒng)立體手機進(jìn)行了對比分析。另外，對于虛擬視點生成技術(shù)，詳

4、細(xì)介紹了針孔攝像機模型和基于DIBR（Depth Image Based Rendering）技術(shù)繪制虛擬視點圖像的原理，本文研究了一種基于左右兩個參考視點和深度圖生成虛擬視點的方法，并提出了一種基于背景圖像的空洞修復(fù)算法。
　　仿真和實驗表明本文提出的立體圖像合成算法能夠擴大3D手機的立體可視區(qū)域，并且降低非最優(yōu)觀看區(qū)串?dāng)_，驗證了本算法的正確性，對光柵式3D手機的設(shè)計和優(yōu)化有重要意義。另外，使用本文提出的虛擬視點合成算法和空洞修