基于SIFT 匹配的多视点立体图像零视差调整

针对目标跟踪过程中目标可能出现的快速变化和严重遮挡等问题,提出了一种基于新的子空间表示的目标跟踪算法。采用距离不变量对尺度不变特征变换(SIFT)特征点匹配对进行提纯。用提纯后的特征点匹配对,通过线性拟合得到仿射变化参数。在粒子滤波的理论框架下,采用快速的迭代算法,建立目标的主分量(PCA)子空间表示,结合计算得到的仿射变化参数,构造有效的目标观测模型完成跟踪。同时,采用在线学习的方法对SIFT特征点和PCA子空间进行定时更新。大量实验表明,提出的算法能快速有效地完成对姿态和形状剧烈变化的目标的精确跟踪。     

基于深度感知和主观评价的影响立体图像舒适度的视差范围研究

立体图像的视差很大程度上决定了立体图像的视觉舒适度,本文从定量的 角度对影响立体图 像舒适度的视差范围进行了研究。首先对源立体图像采用像素平移方法得到测试立体图像集 ,通过大量的 主观实验得到测试立体图像的舒适度平均意见得分(MOS,mean o pinion score)值;其次,基于视觉显著性特点,采用自适应权重立体匹配方 法计算各区域的视差值,以测试各区域视差值对整幅立体图像舒适度的影响程度;最后通过 转换公式将舒 适立体图像的视差范围转换为视差角形式,以便将本文方法推广到其他类型的显示设备。实 验结果表明, 在实验所用显示设备中,满足舒适要求的像素平移量为－40～90(左 移40pixels至右移90pixels);当 立体图像中心显 著区域的水平视差在－0.3882°～0.851范围内时, 其舒适度在可接受范围内,而视差范 围为－0.2713°～0.781时舒适度达到最佳;最后将本文方法推广到常用显示设备,并给出了常用显示设 备的舒适视差范围,为立体图像和视频的制作提供了可靠依据。     

基于冗余小波变换的立体图像视差估计

通过分析目前立体视差估计方法的不足,提出一种基于冗余小波变换的视差估计新算法.首先对参考图像进行冗余小波变换,提取特征点,形成DT(Delaunay Triangle)网格,然后根据三角形特征点在目标图像中进行视差估计,最后通过仿射变换形成浓密视差图.实验表明该算法能有效获得视差矢量,视差匹配后能得到良好的重建图像.     

无重影立体图像特点与应用

分析无重影立体电视的立体深度信息传送过程,通过实验比较无重影立体图像对与普通双目立体图像对,得出无重影立体图像对构成立体图像的独有特点,提出了一种无重影立体电视的图像数据压缩处理方法,给出其对应的编解码方案。     

立体图像生成的视差控制

获取合适的视差信息是立体图像得到舒适观看的重要条件。为达到上述目的,提出了一种立体图像视差检测和控制方案。首先分析2种人眼视觉生理学限制的数学模型,并结合人眼跟踪技术获取生理视差容限。然后使用OpenGL图像绘制引擎获取显示场景的极值深度信息,进而计算出画面视差范围。最终通过比对虚拟场景的视差与观察者的生理视差容限,确定场景视差正确性并加以修正。实验证明,方案可以实时地进行视差控制,为立体图像生成提供了可靠依据。     

视差与空间频率对自由立体显示器观看舒适度的影响

观看舒适度是评价自由立体显示器性能的重要指标。立体图像的视差和空间频率影响人眼的感知深度,从而对观看舒适度有重要作用。本文采用3DS MAX三维建模软件和Photoshop图像处理软件得到不同视差和空间频率的立体图像,通过观看舒适度的客观度量结合主观评价确定视差及空间频率与观看舒适度的关系,得出观看舒适度较高时的视差范围和与之相对应的空间频率范围。实验表明,立体图像低空间频率所致的模糊可以增加观看舒适度。     

立体图像分层交叠块视差估计与自适应补偿

视差估计与补偿是立体图像编码的关键问题,本文提出了一种基于交叠块匹配的视差估计与补偿算法。基于交叠块匹配的分层视差估计,将块分割和平滑约束融入视差估计,可得到光滑准确的视差矢量场。自适应交叠块视差补偿可克服通常的交叠块视差补偿的过平滑效应,在相同的编码比特率下,与块补偿及OBDC相比,AOBDC可获得2.4 dB及0.9 dB的峰值信噪比增益。     

一种基于局部可信视差的立体图像误码掩盖算法

为解决立体图像传输的差错问题,提出了一种基于局部可信视差的掩盖方法。首先,考虑到存在丢失块,并结合像素间色彩空间相似程度和几何空间距离接近程度等因素,设计了基准点偏置的窗口用于自适应权重的视差匹配;然后根据视差连续性原则和左右一致性约束,得出局部的可信视差;最后采用\"胜者为王\"(Winner-Takes-All)策略估计丢失块的视差,并根据此视差提取相应块来进行误码掩盖.实验结果表明,与其他掩盖算法相比,该算法在计算复杂度相当的情况下,无论在重建图像的PSNR还是主观质量上均具有较好的效果.     

基于Panum融合区的视差图获取算法

视差图的获取既是立体图像处理的核心,也是立 体图像处理的难点。为了高效、精确 地获取立体图像的视差图,提出了一种基于Panum融合区的视差图获取算法。首先根据 人眼视觉特性的Panum融合区得到立体图像视差敏感范围的计算方法;然后根据此范围 将立体图像分割成视差敏感区和视差不敏感区,对视差不敏感区计算低精度视差图,对视差 敏感区计算高精度视差图;最后将两视差图相结合得到最终的视差图。实验结果表明,本文 所提出的算法在不影响人眼主观立体感受的情况下,计算出较高精度的视差图,同时相对于 通常的高精度视差图获取算法降低了时间开销。     

基于背景重构的视频分割技术及应用

针对背景静止的立体视频提出了一种快速的基于背景重构的视频分割算法。先利用帧差法分别确定出左右视频的前景运动区域,再重构出该区域的背景图像,最后,通过视频图像和背景图像的对比来准确地提取运动前景。然后,先匹配左右图像序列的背景图像,并保存它们的匹配结果,再分别对各立体图像对的运动前景进行匹配。采用该方法将立体视频分割可以减少图像数据的传输量和储存空间;同时,视频分割之后再做匹配运算,减少了立体匹配的时间。     

彩色立体图像匹配算法研究

立体图像匹配对于自由立体重建、三维测量以及立体显示中图像压缩来说是非常重要的。针对区域灰度互相关图像匹配的计算量大、速度慢的情况,运用了一组快速灰度互相关计算公式,提出了用视差限制搜索空间。同时,针对彩色图像的特点,将彩色图像的色彩信息考虑进图像的匹配过程中,将彩色图像的R、G、B三单色图像分别进行灰度相关匹配,定义并采用了颜色分量权重系数来抑制误匹配点。实验表明,该方法有效地减少了计算量,加快了计算速度,提高了图像匹配精度,具有较好的实时性。该方法将应用于三维立体显示中基于视差图的视差进行图像压缩。     

光栅式立体显示器重影问题的研究

光栅式自由立体显示设备由于存在重影问题而限制了它们在商业上的应用,文章从潘弄区和可视区域两个角度分析了光栅式自由立体显示设备产生重影问题的理论原因,并建立一个光学结构模型,推导出人眼所看到的实际像素强度公式。给出一种定义重影度的方法,经软件仿真得到重影度与人眼到显示屏幕距离的关系曲线,基于上述模型和定义对重影问题的改善进行了探讨。软件仿真结果显示通过改善边缘光栅结构能在一定程度上增大可视区域,减小人眼看到重影的几率。     

悬浮显示系统分析与设计

为了提升显示系统的立体感,将图像显示在空中,无需介质承接即可实现较大的离屏距离,建立了悬浮显示系统,对该系统的显示理论和关键光学器件进行研究。首先,从人眼双目立体视觉出发,研究实现悬浮显示的两个关键因素：一是图像经过显示系统形成实像;二是双眼均能看到该实像,并形成双目视差。然后,在悬浮显示基础理论分析的基础上,利用透镜搭建了一个悬浮显示系统,验证上述原理分析。最后,通过仿真分析设计了一个基于微反光镜阵列的悬浮显示系统,并依据设计的加工流程完成系统的搭建。实验结果表明,所搭建的悬浮显示系统可成功地将图像显示在空中,无需介质承接,离屏距离大于6.5cm,验证了本文对悬浮显示原理的分析及悬浮显示系统的设计。     

考虑图像边界的分块立体匹配算法

为获得图像边界区域有效视差信息,提出一种图像分块匹配的算法。首先根据像素点匹配窗口及视差搜索范围的越界情况,将图像分为中心和边界共九块,然后针对边界块,按照基准点靠近窗口中心的原则设定匹配窗口,最后分析了边界块与分界线上像素点的视差值关系。实验结果表明,该算法能获得良好的边界视差信息并节省了匹配时间。     

基于LCD的自由立体显示技术

利用液晶显示器实现自由立体显示的办法有两种，一是采用狭缝光栅板，二是采用柱面光栅板，各类结构的立体显示器具有不同的特点。基于狭缝光栅板的立体液晶显示器有两种结构，即前置狭缝式和后置狭缝式。介绍了两种结构的差异，并简单介绍作者在立体显示技术方面的最新研究成果。     

立体图像对校正技术在三维显示中的应用

基于相机阵列的立体视差图像获取是3D立体显示技术的关键步骤之一,它为立体显示提供了丰富多彩的图像源;由于平行摆放的阵列相机拍摄得到的视差图像没有梯形失真和垂直视差,经3D显示设备后不会使观众产生视疲劳,因此,人们在视差图像获取时常采用时平行摆放的相机阵列.然而,在实际的操作中是很难达到这样理想的条件;本文针对常用的非平行摆放的双相机,经由图像校正的处理方法,来获得相同条件下平行式相机拍摄的效果;通过实验表明,该方案简单易行,效果良好,经3D自由立体显示后,观看的舒适度得到了提高.     

自由立体显示拍摄系统中摄像机空间自由度的确定

自由立体显示器的立体显示效果与视差图的视差大小及性质密切相关,而视差的大小是受获取视差图时相机的摆放方式影响的。文章提出利用双目相机标定技术求解左右摄像机中心的空间位置关系以及两个摄像机光轴的空间夹角,并通过标定结果不断调节摄像机的位置,从而使两个摄像机光轴达到近似平行,此时获取的视差图就可以保证更好的立体显示效果。通过实验研究得到了两个相机空间夹角允许的变化范围。该研究结果可用于指导自由立体显示器拍摄系统的调节。