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时空结合的深度视频估计及相关研究

作　者: 陈国赟
导　师: 杜歆
学　校: 浙江大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 3D 立体匹配时间一致性仿射变换
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 28次
引　用: 0次
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内容摘要

近年来,随着科技的发展,传统平面二维显示技术越来越难以满足人们日常生活、娱乐的需求,3D立体显示成为下一代显示技术的热点。基于双目视差的立体显示技术是众多3D技术中应用最广泛、发展最快的,并且已有多种类型的产品进入市场。本文首先介绍了一般立体显示系统的几何原理,并分析了不同相机配置下,视差分布的规律。在立体显示领域,视点合成、立体视频编码和3DTV等应用都需要准确平滑的深度视频进行后处理,深度视频的需求越来越大,要求越来越高。虽然双目视频的立体匹配目前研究还比较少,但是对于单帧图像的立体匹配一直以来是计算机视觉领域的研究热点和难点。参考国内外一些学者的研究成果,本文提出了一种基于颜色分割的局部优化立体匹配算法。通过匹配代价整合、直方图分析、种子点扩张和平面拟合等步骤,配合mean-shift分割结果,保证了匹配结果的准确性和平滑性。用Middlebury的标准图像进行测试时,本文算法获得了较好的测试数据结果。单纯将双目立体匹配算法应用到视频处理时,由于缺乏时间一致性约束,且分割块平面假设在某些情况下会失效,导致逐帧匹配的视差视频结果可能会存在视差波动和匹配误差。本文通过仿射变换对视频连续帧之间建立时域联系,结合前后帧之间重叠分割块视差变化的平滑性假设,利用左右视图之间的相关性,对视差结果中不可靠区域进行选择性优化,修正了大部分匹配误差,缓和了连续帧图像之间视差波动的现象,获取了较为准确、平滑、稳定的视差视频结果,有效提升了视差视频的质量。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-10
插图和附表清单  10-12
第1章绪论  12-18
  1.1 课题研究背景  12-13
  1.2 现有技术及其发展趋势  13-16
    1.2.1 图像立体匹配技术  13-15
    1.2.2 视频立体匹配技术  15-16
  1.3 本文研究的主要内容和组织结构  16-18
第2章 3D立体显示模型  18-30
  2.1 概述  18
  2.2 立体显示的数学模型  18-19
  2.3 立体显示的基本参数  19-22
  2.4 立体显示模型推导  22-25
  2.5 视差分布规律  25-29
  2.6 本章小结  29-30
第3章双目图像立体匹配  30-54
  3.1 概述  30-31
  3.2 基于颜色分割的匹配算法  31-51
    3.2.1 图像分割  33-35
    3.2.2 局部匹配代价估计  35-40
    3.2.3 基于正交支持域的匹配代价整合  40-43
    3.2.4 局部视差估计  43-48
    3.2.5 后处理  48-51
  3.3 实验结果  51-53
  3.4 本章小结  53-54
第4章双目视频立体匹配  54-70
  4.1 概述  54-55
  4.2 双目视频立体匹配中的问题  55-58
    4.2.1 时间一致性(time consistency)问题  55-57
    4.2.2 分割块平面假设失效问题  57-58
  4.3 时空结合的动态场景视频立体匹配  58-65
    4.3.1 空域立体匹配  59
    4.3.2 仿射变换运动建模  59-63
    4.3.3 时域重叠分割块匹配  63-64
    4.3.4 视差似然性优化  64-65
  4.4 实验结果  65-69
  4.5 本章小结  69-70
第5章视点合成  70-75
  5.1 概述  70
  5.2 视点投影方式  70-72
  5.3 图像修补  72-74
  5.4 本章小结  74-75
第6章总结与展望  75-77
  6.1 总结  75-76
  6.2 展望  76-77
参考文献  77-81
在学期间所取得的科研成果  81

时空结合的深度视频估计及相关研究

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