收藏本站
《中国科学技术大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于深度图像绘制的自由视点视频关键技术研究

郁理  
【摘要】: 基于深度图像绘制(Depth-image Based Rendering, DIBR)的自由视点视频能为用户提供一定范围内任意的视点画面,有望成为下一代数字视频标准。DIBR自由视点视频的实现涉及到图像校正、立体匹配、多视点编解码和虚拟视点绘制等关键技术。目前,这些技术存在着诸多问题:现有的图像校正方法未考虑到视点间的缩放、旋转等问题,在鲁棒性和高效性上尚待提高;当前的立体匹配算法效率低下,且在遮挡、低纹理等区域难以准确匹配;虚拟视点绘制方法在处理画面中存在的伪影和空洞方面仍然存在较多缺陷,影响了视点的绘制质量。 本论文针对DIBR自由视点视频中存在的问题,提出了一种非对称的编解码方案,研究内容涉及到了高效立体匹配、鲁棒性图像校正、多视点编解码、高质量虚拟视点绘制等关键技术的算法实现,并对3D立体显示方法展开了探讨。 本论文的主要工作内容和创新点如下: 1)针对DIBR中的存在问题,提出了一种DIBR自由视点视频的编解码方案,该方案将立体匹配,图像校正,多视点编码等计算繁重的部分交予发送方完成,接受方仅需负责相对简单的解码与绘制。这种不对称的编解码配置方案充分考虑到了发送方与接受方的计算能力,接受方仅需轻量级的计算,降低了用户接受显示设备的要求。 2)针对多视点间的旋转,缩放,遮挡等问题,提出了一种基于SURF特征点匹配的颜色校正方法,实验表明,该方法具有较好的鲁棒性,通过颜色匹配,可以有效提高多视点编码的压缩效率,并能改善虚拟视点的绘制质量以及立体观看的舒适度。 3)针对当前全局立体匹配算法效率低下以及在遮挡区域难以准确匹配的问题,提出了一种高效的基于分层置信传播的立体匹配新方法。该方法首先采用局部匹配获得初始代价,并根据初始匹配的结果检测遮挡和误匹配像素;其次,使用平面估计对初始代价进行了修正,以改善遮挡区域的匹配效果;最后使用改进的分层置信传播快速估计最小化能量,降低了低纹理区域的误匹配,提高了整体的平滑度。实验表明,该方法在匹配准确度和速度上具有较高的性能。 4)针对DIBR虚拟视点合成中存在的伪影和空洞,提出一种基于深度和图像的视点绘制新方法。首先,该方法使用视点同步生成机制得到虚拟视点的图像和深度信息,并根据深度信息擦除背景伪影;其次,通过基于深度的空洞填补和边界处理方法进一步消除视点图像中的空洞和前景边缘失真。实验结果表明,与MPEG的3DV/FTV标准参考方法相比,本文生成的虚拟视点PSNR值提高了2dB,画面效果明显优于标准参考方法。
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP391.41

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 范良忠;蒋刚毅;郁梅;;自由视点电视的光线空间实现方法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2006年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王雪峰;张青;张超;;基于立体视觉的郁闭林分主要测树因子的重建[J];东北林业大学学报;2006年04期
2 王年;范益政;鲍文霞;韦穗;梁栋;;基于图割的图像匹配算法[J];电子学报;2006年02期
3 曾吉勇,苏显渝;浓密视差图的快速提取[J];光学技术;2004年01期
4 刘钢,彭群生,鲍虎军;基于图像建模技术研究综述与展望[J];计算机辅助设计与图形学学报;2005年01期
5 周秀芝;文贡坚;王润生;;自适应窗口快速立体匹配[J];计算机学报;2006年03期
6 倪剑;闫达远;周雅;刘伟;高宇;;增强现实系统中的深度检测技术研究[J];计算机应用;2006年01期
7 宋毅;崔平远;陈阳舟;居鹤华;;基于Barnard特征和LoG算子的月球车图像特征匹配[J];计算机仿真;2006年07期
8 赵杰,彭京,蔡鹤皋;一种机器人立体视觉匹配方法的研究[J];机械与电子;2004年06期
9 潘华,郭戈;立体视觉研究的进展[J];计算机测量与控制;2004年12期
10 朱同林;方素琴;李志垣;刘玉涛;廖红;严小龙;;基于图像重建的根系三维构型定量分析及其在大豆磷吸收研究中的应用[J];科学通报;2006年16期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张凯;葛文兵;汪国平;董士海;;基于立体视觉的自然手势识别[A];第一届建立和谐人机环境联合学术会议(HHME2005)论文集[C];2005年
2 王建民;孔令富;范通让;侯爽;;结构光三维视觉检测[A];2005年全国理论计算机科学学术年会论文集[C];2005年
3 周秀芝;王润生;;基于自适应窗口的稠密立体匹配[A];立体图象技术及其应用研讨会论文集[C];2005年
4 赵亮亮;黎宁;;一种基于全局约束的立体匹配算法[A];第十三届全国图象图形学学术会议论文集[C];2006年
5 赵杰;彭京;李戈;王晨;;基于粗细结合匹配方法的立体视觉研究[A];全国第13届计算机辅助设计与图形学(CAD/CG)学术会议论文集[C];2004年
6 Maxime LHUILLIER;;Dense Stereo from Quasi Dense Matching and Color Segmentation[A];2003年中国智能自动化会议论文集(下册)[C];2003年
7 Sylvain PARIS;Maxime LHUILLIER;;Study of Volumetric Methods for Face Reconstruction[A];2003年中国智能自动化会议论文集(下册)[C];2003年
8 连晓峰;窦丽华;陈杰;;基于图割算法的全景图像立体匹配[A];2007年中国智能自动化会议论文集[C];2007年
9 王兴宝;许高升;刘胜文;;红外成像制导中前视图的仿真技术研究[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集(D 光电信息处理技术专题)[C];2006年
10 Suxing Liu~(1,2) Ping An~(1,2) Zhaoyang Zhang~(1,2) 1 School of Communication and Information Engineering,Shanghai University,Shanghai 200072,China 2 Key Laboratory of Advanced Displays and System Application,Ministry of Education,Shanghai 200072,China;A Plane-sweep Based Depth Reconstruction for DIBR[A];Proceedings of Asia Display 2007(Volume 1)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈泽志;由非定标图像序列重建和测量三维物体[D];西安电子科技大学;2002年
2 刘勇;基于非定标图象的三维重建方法研究[D];西安电子科技大学;2001年
3 曾吉勇;折反射全景立体成像[D];四川大学;2003年
4 唐丽;由手提相机获得的序列图像进行三维重建[D];西安电子科技大学;2003年
5 李战委;基于神经网络的虚拟场景真实感图像重建[D];天津大学;2003年
6 王宇宙;计算机视觉三维重建理论与应用[D];西北大学;2004年
7 姜忠鼎;基于深度全景视频的虚拟场景绘制技术研究[D];浙江大学;2004年
8 王彪;计算机视觉技术在低空突防与精确打击中的应用研究[D];南京航空航天大学;2005年
9 刘正东;计算机视觉中立体匹配技术的研究[D];南京理工大学;2005年
10 王年;三维重构中关键算法研究[D];安徽大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 臧林然;基于双幅图像的匹配算法及3D重建不确定性研究[D];大连理工大学;2003年
2 单晓宁;体素上色算法研究及其在图像识别中的应用[D];西北工业大学;2003年
3 赵成贵;扩展于非Lambertian场景的体着色计算机三维重建技术研究[D];云南师范大学;2003年
4 宋长波;基于线特征的立体视觉匹配研究[D];武汉大学;2004年
5 梁二振;图像特征匹配及合成方法研究[D];大连理工大学;2005年
6 潘华;基于双目立体视觉中的图像匹配方法和三维重建不确定性的研究[D];兰州理工大学;2005年
7 陈存秀;基于摄像机的图像引导放射治疗研究与设计[D];电子科技大学;2005年
8 夏朝猛;计算机视觉技术在工业机器人上的应用[D];武汉科技大学;2005年
9 胡凌山;移动机器人双目立体视觉技术研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
10 马桂珍;基于立体视觉的三维景物重建与跟踪技术研究[D];国防科学技术大学;2004年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 李万利;设计双目视差立体电视系统的技术研究[J];电子质量;2001年11期
2 汤杨;吴慧中;肖甫;肖亮;;基于空间连贯性的快速图像逆映射算法[J];系统仿真学报;2006年03期
3 朱仲杰,蒋刚毅,郁梅,吴训威;多视点视频编码中的视频目标提取与视差匹配[J];电子学报;2004年05期
4 于洪川,吴福朝,阮宗才,韦穗;VR环境图像生成中几项关键技术研究[J];计算机研究与发展;1999年11期
5 李畅,左正兴,黄心渊;实用虚拟现实中体视动画的实现[J];计算机仿真;2002年06期
6 徐丹,cad.zju.edu.cn,鲍歌,comp.polyu.edu.hk,石教英;小波空间的视图变形合成[J];软件学报;2000年04期
7 桂国富,阮宗才,韦穗;视图Morphing技术在视图插补中的应用[J];微机发展;2002年05期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 汤杨;基于图像绘制的Image Warping理论与方法研究[D];南京理工大学;2006年
2 陈建乐;多视点视频编码方法的研究[D];浙江大学;2006年
3 邵枫;自由视点视频信号处理中的关键技术研究[D];浙江大学;2007年
4 方健;新一代视频压缩标准算法和应用研究[D];浙江大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 张淮声;基于摄像机自定标的图像建模与绘制方法[D];合肥工业大学;2002年
2 高岚;基于图像的视图变形与插值[D];南京理工大学;2003年
3 逄岭;图像变形技术研究与系统实现[D];大连理工大学;2004年
4 倪菁晨;视图变形技术研究[D];南京理工大学;2005年
5 孙小兵;基于图像的简单形状物体三维模型重建[D];天津大学;2005年
6 李放;多视点视频系统中虚拟视点合成算法的研究与实现[D];清华大学;2005年
7 王力;基于未定标图像的三维模型重建[D];大连理工大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 范良忠;蒋刚毅;郁梅;;自由视点电视的光线空间实现方法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2006年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张涛,平西建,柳葆芳,邵美珍;一种深度图像中的表面曲率估计算法[J];数据采集与处理;2001年01期
2 孙富明;王沁;李笑盈;;圆柱面深度图像变换的仿真与实现[J];系统仿真学报;2009年21期
3 邹宁,李庆,柳健;基于Kohonen神经网络的深度图像分割方法[J];红外与激光工程;2000年01期
4 张宗华,彭翔,胡小唐;一种新型彩色三维光学成像系统[J];光学学报;2002年08期
5 谢凯,汤晓安,郝建新,蔡宣平;一种基于多幅深度图像的混合建模方法[J];小型微型计算机系统;2003年01期
6 宋晓卿;齐和平;;基于遗传算法的深度图像配准方法研究[J];电脑开发与应用;2011年01期
7 刘文予,朱光喜;基于Z-buffer的深度图像三维滤波方法[J];华中科技大学学报;1997年07期
8 应宏微;王蔚;宋加涛;邱雪娜;任小波;;Digiclops立体视觉系统获取深度图像的工程方法[J];电视技术;2007年02期
9 宋晓卿;齐和平;;三维重建中深度图像配准方法研究[J];电脑开发与应用;2010年11期
10 张宗华,彭翔,胡小唐;深度图像合成的主次缝合线方法[J];工程图学学报;2001年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 仝明磊;边后琴;;利用人体姿势估计进行自由视点视频的操控[A];第十五届全国图象图形学学术会议论文集[C];2010年
2 王恒;赵亮;;深度图像的平面分割算法[A];第十七届中国遥感大会摘要集[C];2010年
3 徐茵;王晓蕊;郝劲波;张建奇;;基于光场模型的自由视点高分辨率集成成像计算重构方法研究[A];2011西部光子学学术会议论文摘要集[C];2011年
4 陈宁;吕庆伦;解彦琦;;基于OSG的视点跟随技术在船舶驾驶仿真系统中的应用[A];2011年CAD/CAM学术交流会议论文集[C];2011年
5 杨超;吴玲达;;基于视点质量驱动的网格动态简化算法[A];第七届和谐人机环境联合学术会议(HHME2011)论文集【poster】[C];2011年
6 姚超;赵耀;白慧慧;;基于深度特征的双目立体图像重建算法[A];第七届和谐人机环境联合学术会议(HHME2011)论文集【poster】[C];2011年
7 刘正一;姜志国;孟钢;赵丹培;;基于谱回归降维的全视点卫星目标识别[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(下册)[C];2010年
8 郭彦霞;;先行组织者教学技术应用效应研究[A];第十届全国心理学学术大会论文摘要集[C];2005年
9 杨伟铭;孟丽;;三维场景中自动漫游技术的研究[A];中国地理信息系统协会第四次会员代表大会暨第十一届年会论文集[C];2007年
10 徐秀英;刘卓;王博亮;;一种基于三角函数的深度图像曲面拟合方法[A];第十二届全国图象图形学学术会议论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;“我最骄傲的就是开辟了一个行业”[N];经济视点报;2009年
2 本报记者 高云才;淡化产出数字(经济视点)[N];人民日报;2002年
3 ;“要把市场制高点全部占领”[N];经济视点报;2009年
4 ;“企业不是孤立的,它是一个整体”[N];经济视点报;2010年
5 本报记者 夏珺;为何斥巨资治理三峡“地灾”(经济视点)[N];人民日报;2002年
6 ;“每次遇到困难,我就认为它是一次挑战”[N];经济视点报;2009年
7 ;“转变经济增长方式的任务很艰巨”[N];经济视点报;2010年
8 ;“长通是近距离、远距离目标都非常清楚的企业”[N];经济视点报;2010年
9 本报记者 王粲 朱雪梅;代表视点[N];济宁日报;2011年
10 本报记者 龚雯;扩大出口莫打“内战”(经济视点)[N];人民日报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郁理;基于深度图像绘制的自由视点视频关键技术研究[D];中国科学技术大学;2010年
2 张秋闻;自由视点视频深度编码关键技术研究[D];上海大学;2012年
3 范剑英;结构光深度图像获取和处理与三维重建研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
4 李世飞;基于深度图像的三维目标识别技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
5 李晓明;三维视频编码关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
6 霍智勇;自由视点视频深度图估计的关键技术研究[D];南京邮电大学;2013年
7 姜忠鼎;基于深度全景视频的虚拟场景绘制技术研究[D];浙江大学;2004年
8 柳伟;三维模型特征提取与检索[D];上海交通大学;2008年
9 姚力;自然三维电视系统中立体匹配及视点合成技术研究[D];浙江大学;2012年
10 丁雅斌;隐式表达三维模型流水线的关键技术研究[D];天津大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李鹏飞;基于虚拟视点绘制的深度图像编码算法的研究[D];吉林大学;2013年
2 程浩;基于深度图像分层的虚拟视点绘制研究[D];武汉工程大学;2012年
3 李明升;基于深度图像的虚拟视点绘制算法研究[D];山东大学;2012年
4 李哲;基于深度图像绘制的自由视点生成的研究[D];山东大学;2011年
5 赵海霞;三维视频深度图像编码技术研究[D];西安电子科技大学;2012年
6 薛金宝;自然三维电视虚拟视点渲染方法研究[D];山东大学;2012年
7 冯雅美;自然三维电视系统中虚拟视点绘制技术研究[D];浙江大学;2010年
8 郭琪;三维视频深度图像处理及其ASIC设计研究[D];山东大学;2012年
9 曾丽丽;基于深度图像信息的最佳观测方位研究[D];燕山大学;2010年
10 刘波;单侧视点合成方法研究及其在多视点视频编码中的应用[D];哈尔滨工业大学;2011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