基于FPGA的實(shí)時(shí)高清2D轉(zhuǎn)3D系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著3D顯示技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的2D電視已不能滿足人們對(duì)逼真感的需求。為解決這一問題，3D電視應(yīng)運(yùn)而生并受到廣泛關(guān)注。然而，3D片源的短缺，制作成本的昂貴，嚴(yán)重阻礙了3D電視技術(shù)的發(fā)展。如果能將目前大量的2D視頻實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)為3D視頻，則不僅可以為3D電視提供豐富的素材，而且能大大節(jié)約制作成本。因此，2D轉(zhuǎn)3D技術(shù)成為當(dāng)前3D電視的關(guān)鍵技術(shù)。
　　本論文的研究目的是通過對(duì)2D轉(zhuǎn)3D系統(tǒng)的原理、技術(shù)和方法進(jìn)行研究，在FPGA開發(fā)板上實(shí)現(xiàn)

2、實(shí)時(shí)高清2D轉(zhuǎn)3D系統(tǒng)，為2D轉(zhuǎn)3D技術(shù)在3D電視中的應(yīng)用提供理論和技術(shù)支撐。
　　論文首先介紹了2D轉(zhuǎn)3D系統(tǒng)的基本原理，然后在該原理的基礎(chǔ)上，對(duì)2D轉(zhuǎn)3D系統(tǒng)中的關(guān)鍵算法——深度估計(jì)和基于深度圖像繪制(depth-image-based rendering, DIBR)展開研究，最后給出了2D轉(zhuǎn)3D系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)。
　　論文的主要研究成果包括：
　?、俑倪M(jìn)了基于相對(duì)高度深度線索的深度估計(jì)算法。改進(jìn)后的算法同原算法相

3、比，圖像質(zhì)量相當(dāng)，但更易于硬件實(shí)現(xiàn)。
　　②提出了無攝像機(jī)標(biāo)定參數(shù)下的三維圖像變換算法。該算法利用標(biāo)定參數(shù)與深度圖中深度值之間的關(guān)系，將需要標(biāo)定參數(shù)的三維圖像變換公式簡(jiǎn)化為只含有3個(gè)可調(diào)參數(shù)的公式形式，不但簡(jiǎn)化了計(jì)算，而且為觀眾提供了根據(jù)自身偏好調(diào)節(jié)感知深度的功能。
　　③提出了基于視差圖中值濾波的匹配誤差校正算法。該算法可以有效的校正匹配誤差，且不會(huì)造成圖像的模糊。由于算法與DIBR的三維圖像變換無關(guān)，因此可作為附加的匹配

4、誤差校正算法應(yīng)用于DIBR后處理過程中。
　?、芴岢隽藢?shí)時(shí)高清視頻(720p)的2D轉(zhuǎn)3D系統(tǒng)FPGA架構(gòu)。該架構(gòu)能在200MHz時(shí)鐘頻率下，實(shí)時(shí)地將2D視頻轉(zhuǎn)為3D視頻(Side-by-Side)。對(duì)于風(fēng)景圖像，生成的3D視頻具有令人滿意的立體效果。
　　⑤實(shí)現(xiàn)了深度估計(jì)系統(tǒng)和DIBR系統(tǒng)中的三維圖像變換模塊和視差圖中值濾波模塊，給出了硬件架構(gòu)、工作原理、工作時(shí)序圖和仿真結(jié)果。
　　本論文力求在研究方法與思路上有所突