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基于NSCT和图像融合的中间视点合成算法研究
作 者: 李芳芳
导 师: 孙季丰
学 校: 华南理工大学
专 业: 信号与信息处理
关键词: 中间视图合成 NSCT 图像融合 去块效应
分类号: TP391.41
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 41次
引 用: 2次
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内容摘要
随着信息与通信技术的发展,传统的以平面图像描述的2D视频已经无法满足人们对交互性与沉浸感的需求,3D视频技术由于可以使人产生强烈的沉浸感和临场冲动,逐渐成为多媒体通信的重要研究内容。用户可以通过3D电视自由选择角度和视点并获得3D视觉感受。由于拍摄过程中采样的不均匀性和硬件存储量的限制,通过物理途径获得的图像往往不能满足用户的需要,因此视图合成技术就应运而生。视图合成(View Synthesis)又称为图像合成或图像变形,是指通过两个或多个摄像机视点上所得到的同一场景的图像,直接计算出其它各个摄像机视点或视线方向上该场景的图像。中间视图合成是视图合成技术中的一种,它主要应用在3D电视、虚拟视频会议中。中间视图合成的技术主要有基于三维几何模型的绘制技术(Modeling-Based Rendering,MBR)和基于图像的绘制技术(Image-Based Rendering,IBR)两种,MBR技术需要对物理场景进行建模,其绘制速度取决于场景的复杂度,实时性不高;IBR技术则以真实图像为基础,提取有用信息来合成图像,不需要对场景建模,绘制速度较高。本文基于IBR方法,提出了一种中间视图合成方法。该方法首先配准图像,然后变换到NSCT域,在变换域对图像进行融合处理,并对融合图像进行滤波处理,去除分块效应,最终得到所需的合成视图。本文主要研究内容有:1)研究了基于特征点的图像配准技术;2)研究了基于NSCT变换域的图像融合技术;3)研究了去除分块效应的后处理技术;4)对本文算法进行仿真,并对仿真结果予以分析。该算法的优势为:1)采用NSCT变换,解决了由于小波变换子采样而带来频谱混叠问题;2)采用变换域图像融合的方法,填充了部分空洞,取得了较好的效果。该算法存在以下不足:1)未对非平行视图的合成进行研究;2)缺乏科学的合成图像质量评价体系;3)算法效率有待提高。
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全文目录
摘要 5-6 Abstract 6-10 第一章 绪论 10-15 1.1 中间视点合成的研究背景及意义 10-11 1.2 中间视点合成方法简介 11 1.2.1 基于三维几何模型的绘制技术 11 1.2.2 基于图像的绘制技术 11 1.3 中间视点合成的研究现状 11-13 1.4 本文研究内容及论文结构 13-15 第二章 图像匹配及配准算法 15-29 2.1 图像匹配 15-23 2.1.1 Harris 角点检测算法 15-16 2.1.2 SUSAN 角点检测算法 16-18 2.1.3 SIFT 算子特征检测算法 18-21 2.1.4 三种特征检测算子的比较 21 2.1.5 图像匹配结果 21-23 2.2 图像配准 23-28 2.2.1 块匹配 24-26 2.2.2 基于块的配准算法 26-27 2.2.3 图像配准结果 27-28 2.3 本章小结 28-29 第三章 非下采样Contourlet 变换 29-40 3.1 小波变换 29-31 3.1.1 连续小波变换 29-30 3.1.2 离散小波变换 30 3.1.3 信号的小波分解 30-31 3.2 Contourlet 变换 31-35 3.2.1 拉普拉斯金字塔 33 3.2.2 方向滤波器组 33-35 3.3 非下采样Contourlet 变换 35-39 3.3.1 非下采样金字塔 36-37 3.3.2 非下采样方向滤波器组 37 3.3.3 NSCT 变换结果 37-39 3.4 本章小结 39-40 第四章 基于图像融合的中间视点合成 40-54 4.1 图像融合概述 40-43 4.1.1 图像融合的原理与过程 40-41 4.1.2 图像融合的分类 41-43 4.2 图像融合算法 43-50 4.2.1 空间域融合方法 43-49 4.2.2 频率域融合方法 49-50 4.3 NSCT 变换域的图像融合 50-51 4.3.1 低频部分 50-51 4.3.2 高频部分 51 4.4 空洞处理 51-52 4.5 实验结果 52-53 4.6 本章小结 53-54 第五章 分块效应的去除 54-68 5.1 后处理去块效应算法原理 54-55 5.2 基于图像恢复的后处理去块效应技术 55-58 5.2.1 基于凸集投影理论的迭代算法 55-56 5.2.2 最大后验估计算法 56-58 5.3 基于图像增强的后处理去块效应技术 58-63 5.3.1 空域滤波法 58-60 5.3.2 变换域滤波法 60-63 5.4 空域自适应去块效应算法 63-67 5.4.1 边缘自适应有理滤波 64-65 5.4.2 平坦块检测和滤波算法 65-66 5.4.3 实验结果 66-67 5.5 本章小结 67-68 总结与展望 68-70 本文研究工作总结 68 后续研究工作展望 68-70 参考文献 70-74 攻读硕士学位期间取得的研究成果 74-75 致谢 75-76 附件 76
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理(信息加工) > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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