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多视点采集的集成成像三维显示内容生成技术研究

杨金晓  
【摘要】:集成成像系统作为三维立体显示技术的一种,具有连续性好,全视差没有视觉疲劳等优点,但是传统集成成像系统由于使用微透镜阵列获取三维场景信息,采集的立体元图像分辨率低,所得到的集成成像三维显示效果差。本文主要研究的是利用多视点采集的方式,包括轴向视点采集、离轴视点采集和双目视觉采集三种方式,生成立体元图像阵列进行三维再现。传统集成成像系统获取深度图的方法是利用微透镜阵列采集立体元图像,由于尺寸的限制,采集到的元素图像分辨率非常低,所获取的深度图质量较差。本文提出基于轴向视点以及离轴视点采集方式获取高质量深度图像。所提的方法采用单相机,进行轴向以及离轴拍摄,根据采集方式设置的参数以及采集的元素图像间同名像点距离的比例关系,计算三维物体点在元素图像中的同名像点坐标;根据同名像点颜色值的误差最小值,计算该点深度。本文研究的采集方式只需要一台相机沿光轴移动,运动简单并且可以采集到高分辨率的元素图像,充分利用了元素图像的纵向视差信息,可以有效的提取准确的深度图。将深度图与彩色图进行像素映射法得到用来三维显示的立体元图像阵列。在研究双目视觉采集集成成像三维显示内容生成技术时,为得到高质量的深度图像,本文提出一种基于改进的量子遗传算法的深度图获取方法。利用平面左右视差来获得深度图像,分割时采用改进的量子遗传算法进行,然后将多阈值分割的图像进行基于过滤器窗口的立体匹配,可以得到对应的视差图。最后将视差图转换成深度图,得到深度图后利用像素映射法得到对应的立体元图像阵列进行三维光场重现。利用改进量子遗传算法进行分割图像可以有效的提高收敛速度,得到优质的阈值分割图像,从而得到准确的深度图像,提供了一种可行的立体元图像阵列获取方法。


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