收藏本站
《北京科技大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于三维场景重建的分辨率研究

王倩倩  
【摘要】:三维图像技术相对于传统的平面图像技术而言可以说是革命性的突破,并且已经被应用于很多与图像应用相关的领域,如影视、印刷、商业、医学等。因此对三维图像技术的研究具有深刻的理论意义和实用价值。 Ⅱ(Integral Imaging,又称为三维全景图像,集成图像,积分图像)是一种采用微透镜阵列进行记录和显示的三维图像技术,该技术因不需要观察者佩戴特殊的装置,也不需要特殊的记录环境,因而被认为是最有希望应用于三维电视的三维图像显示技术之一,目前正引起众多关注。 当前,限制Ⅱ技术发展的主要因素仍集中于3D信息记录存储于2D媒体上所需要的更高分辨率的要求、再现场景有限的景深等问题上。在这方面,尽管有不少学者各自从不同的角度进行了理论分析,但现有的研究结果和实际并不完全符合。其中主要问题在于分析思路受到传统的2D图像分析方法的限制。 Ⅱ图像是以对应于微透镜下的许许多多个2D元素图像形式存在的,观察者看到的是经微透镜阵列折射后重新汇合的3D光学模型。本课题正是从重建的3D空间信息着手,来分析Ⅱ成像系统的中重建分辨率和优化参数设计的问题。 从三维图像中提取深度信息是三维重建的基础。针对Ⅱ图像的特点,我们首先采用了特殊的视图抽提方法。经过这种方法提取的每幅视图,对应于原三维场景在不同视角的平行投影的二维记录。在此基础上,我们进一步采用了多基线立体匹配技术寻找不同视图间的视差,充分利用多幅视图的信息来进行场景深度的计算。但这种Ⅱ图像深度提取算法得到的视差信息都是离散分布的,对应的深度信息并不精确。因此,本文在这一算法的基础上,加入了插值算法,使视差信息由离散变为连续,提高了深度信息的精度。为后续重建分辨率的研究做好准备。 接下来,我们从Ⅱ图像的成像原理出发,用计算机生成的方法模拟了Ⅱ图像的记录、重建的全过程,并根据光学原理,确定出一个像素点在Ⅱ图像系统中的重建范围,并在此基础上分析了理想状况下Ⅱ图像的重建分辨率。通过限定记录分辨率的大小、改变微透镜的参数,我们进一步分析了记录分辨率及微透镜参数对Ⅱ图像重建分辨率的影响。 通过分析,我们得出如下结论:理想情况下,三维空间任意一点经Ⅱ成像系统记录后可以在原来位置附近的一个固定的区域内还原。该区域大小和微透镜参数有关,微透镜的孔径越小,其还原后的区域越小。有限的记录分辨率会影响重建的效果,使重现的区间范围扩大。不影响重建效果的记录分辨率的最低要求和场景的深度有关,离记录平面越远的点,对记录分辨率和微透镜参数精度的要求越高。和以往的分析不同,我们的研究取得了和实际情况相符合的实验结果,为今后的研究和实际应用奠定了良好的基础。
【学位授予单位】:北京科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TP391.41

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 伍春洪;杨扬;游福成;;一种基于Integral Imaging和多基线立体匹配算法的深度测量方法[J];电子学报;2006年06期
2 许东,夏良正,杨世周;利用曲面逼近进行三维形状恢复[J];光学学报;2002年05期
3 曾吉勇,苏显渝;一种无相机标定的立体图像对校正新方法[J];光学学报;2004年05期
4 王春莉,梁立波,王宝玉;计算机三维重建技术发展与应用[J];沈阳大学学报;2003年02期
5 王峥,杨新,李俊,施鹏飞;三维图形生成软件POV-RAY的原理及应用[J];微型电脑应用;2000年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张可;张棉好;;双目立体视觉系统的非线性模型建立[J];传感器与微系统;2006年10期
2 伍春洪;杨扬;游福成;;一种基于Integral Imaging和多基线立体匹配算法的深度测量方法[J];电子学报;2006年06期
3 曲文乾;叶泽田;赵文吉;狄彩云;秦涛;胡晓乐;;车载多传感器集成系统中线阵相机的检校方法及数据分析[J];光学技术;2009年05期
4 阳庆国,刘立人,郎海涛;图像深度估计的光学微分方法[J];光学学报;2005年09期
5 赵创新;徐进良;张永立;;基于单摄像机的昆虫自由飞行参量三维重构[J];光学学报;2006年01期
6 邵枫;蒋刚毅;郁梅;陈偕雄;;一种多视点视频自动颜色校正系统[J];光学学报;2007年05期
7 刘直芳;王运琼;游志胜;;简单有效的运动汽车投影阴影分割算法[J];光学学报;2007年05期
8 邱志强;梁永辉;于起峰;;基于仿射近似从序列图像重建目标三维结构[J];光学学报;2007年06期
9 何乐;王向朝;王帆;施伟杰;马明英;;一种步进扫描投影光刻机承片台不平度检测新技术[J];光学学报;2007年07期
10 顾征;苏显渝;;三目自适应权值立体匹配和视差校准算法[J];光学学报;2008年04期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 伍春洪;杨扬;游福成;;三维全景图像生成技术[A];立体图象技术及其应用研讨会论文集[C];2005年
2 张心臻;张海;;一种简单的非标定立体图像对校正新方法[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C];2008年
3 李雪峰;刘志刚;王长海;;无标定立体像对校正技术综述[A];国家安全地球物理丛书(六)——空间地球物理环境与国家安全[C];2010年
4 陶俊;;小型旋转体全自动三维量测[A];2005年中国智能自动化会议论文集[C];2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈冲;基于二维视图信息的三维实体重建方法研究[D];河南理工大学;2010年
2 徐镇强;由单幅图像恢复三维形状的算法与应用研究[D];西安电子科技大学;2008年
3 李泽东;基于图像序列的目标跟踪及三维重建技术研究[D];沈阳理工大学;2011年
4 郭强;三维集成成像计算生成与重构方法研究[D];西安电子科技大学;2011年
5 梁思洋;全景立体图像显示视角的研究[D];长春理工大学;2011年
6 腰山岭;基于CT图像及FDM成型技术的零件模型制作工艺研究[D];西南交通大学;2011年
7 刘英杰;基于动态规划和置信传播的立体匹配算法的研究[D];燕山大学;2011年
8 苌莎;基于Kruppa方程的三维重建算法研究[D];河北大学;2011年
9 秦武;基于机器视觉的高速公路车辆测速研究[D];三峡大学;2011年
10 王方博;消畸变折反射全景成像系统设计[D];哈尔滨工业大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 高艳,唐晓英,张军莉,孙萍;基于物体空间序法的CT图像三维重建算法的研究[J];北京生物医学工程;2003年03期
2 吴晓波,杨永琴;图像测量技术的新应用[J];光学精密工程;1998年03期
3 李奇,冯华君,徐之海,韩一石,黄红强;计算机立体视觉技术综述[J];光学技术;1999年05期
4 陈棣湘,罗飞路,潘孟春;立体视觉测量中的图像匹配策略研究[J];光学技术;2002年05期
5 杨峻,倪嘉陵;现代测量方法在逆求工程中的应用[J];武汉汽车工业大学学报;1998年03期
6 高云琼,徐建刚,黄照强,黄杏元;一种城市三维建模的集成处理方法[J];中国图象图形学报;2002年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冯华;;超清晰视界——AOC i2340V+显示器评测[J];微电脑世界;2011年11期
2 黄冬梅;张钦宇;;IR-UWB近距离实孔径成像系统分辨率[J];哈尔滨工业大学学报;2011年09期
3 吴丽华;王璨;李宏亮;余梓;李琴;;宽带连续可调程控增益放大器的设计[J];伺服控制;2011年07期
4 王亚明;;索尼新一代数字摄影机技术[J];现代电视技术;2011年09期
5 ;数字娱乐[J];微电脑世界;2011年11期
6 ;投影机[J];电脑数码采购周刊;2005年01期
7 ;提高照片打印分辨率[J];电脑爱好者;2005年20期
8 小白;;留住昨天的精彩——DC摄像记录浅谈[J];大众硬件;2005年12期
9 ;游戏专家 罗技G5袭来[J];电脑应用文萃;2005年11期
10 SHL;;如何调整LCD至最佳状态[J];电脑迷;2005年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 安培浚;;美发射迄今分辨率最高商用地面成像卫星[A];中国科学院地质与地球物理研究所2008学术论文汇编[C];2009年
2 蔡伟建;刘西琳;;莫尔条纹技术测量相位物体的灵敏度和分辨率分析[A];第七届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2009年
3 潘仲韬;刘卫宏;唐金丽;;BaF_2晶体性能测量[A];第7届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(一)[C];1994年
4 袁成清;李健;韦习成;周洪澍;贺石中;;图象数字化处理系统在铁谱技术中的应用[A];'99摩擦学表面工程学术会议论文集[C];1999年
5 邬达理;;提高大炮检距资料分辨率和信噪比的技术探讨[A];油气地球物理实用新技术——中国石化石油勘探开发研究院南京石油物探研究所2004年学术交流会论文集[C];2004年
6 谢春建;戴义保;潘永波;;分布式光纤温度传感器设计中的关键技术[A];全国自动化新技术学术交流会会议论文集(一)[C];2005年
7 张耀举;叶雪华;;半球形和超半球形固体浸没透镜光场分布比较[A];浙江省光学学会第九届学术年会暨新型光电技术青年论坛论文集[C];2005年
8 罗晓莉;刘士彦;周劼;;基于DSP和DDS的扩频信号源的实现[A];中国工程物理研究院第七届电子技术青年学术交流会论文集[C];2005年
9 杜国军;王永梅;王英鉴;;多普勒干涉仪的光学系统设计[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十九次学术会议论文集(上册)[C];2006年
10 李芳;朱宗文;王跃川;;超支化聚酯用于光致聚合物全息材料研究[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(上册)[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 辽宁 才谨 黄全胜;提高D/A转换器线性指标与分辨率的方法[N];电子报;2005年
2 江苏 周庆;根据不同分辨率进入不同页面[N];电脑报;2001年
3 陈会安;正确设置LCD的分辨率[N];中国电脑教育报;2003年
4 方成亮;理性选购:释疑用户五大困惑[N];中国计算机报;2007年
5 木子;主流扫描仪冲击“质”与“速”[N];中国企业报;2003年
6 项雨;数码照片打印有标准[N];中华工商时报;2003年
7 俞敬阳;此分辨率非彼分辨率[N];中国计算机报;2002年
8 WLF;细说分辨率[N];电脑报;2003年
9 ;PK你的传统视界[N];电子资讯时报;2006年
10 丁虹;购买液晶电视谨防术语误导[N];福建科技报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王凯;谱域光学相干层析成像方法与系统研究[D];浙江大学;2010年
2 吴彤;扫频光学相干层析成像方法与系统研究[D];浙江大学;2011年
3 江旻珊;先进眼科多模态成像技术研究[D];上海交通大学;2011年
4 吴文娟;极紫外和软X射线窄带多层膜的研究[D];同济大学;2007年
5 邢金峰;蒽醌和蒽衍生物双光子聚合引发剂的合成与性能研究[D];中国科学院研究生院(理化技术研究所);2007年
6 李鹏;光学相干层析术理论与实验研究[D];南京理工大学;2010年
7 王纬超;生物医学光子学成像的若干关键技术研究[D];上海交通大学;2011年
8 王红霞;基于3D重建的三维全景成像系统的研究[D];北京科技大学;2009年
9 蒲玉国;复杂断裂油田小构造及剩余油研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2005年
10 陈爱军;典型人造目标自动识别算法研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王倩倩;基于三维场景重建的分辨率研究[D];北京科技大学;2009年
2 王释伟;新型PIN硅半导体探测器的辐射损伤研究[D];兰州大学;2006年
3 李景艳;侧视人工流产内窥镜系统的研制[D];西南大学;2006年
4 冯兵;探地雷达系统的优化设计[D];电子科技大学;2006年
5 张小兵;手持式光纤故障诊断仪的研究与设计[D];华东师范大学;2008年
6 张宏伟;多触点抗强光干扰红外触摸屏的设计与验证[D];电子科技大学;2009年
7 任丽;微光成像仪的设计[D];天津大学;2006年
8 张朝霞;高斯射线束在工程物探中的应用及研究[D];成都理工大学;2007年
9 邹恒;基于时域和频域的光学相干层析成像系统的研究[D];南京航空航天大学;2010年
10 徐红萍;光导波显微技术的研究[D];江西师范大学;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026