一种新的立体显示中的视差估计与虚拟视点绘制算法.pdfVIP

ＤＯＩ：１０．１３８７８／ ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｎｕｉｓｔ．２０１８．０２．０１３ １，２ ２ ２ 梅永 　 陈书圆　 王友权 一种新的立体显示中的视差估计与虚拟视点绘制算法 摘要 ０　 引言 针对虚拟视图绘制技术中空洞和伪 边缘等问题，提出了一种新的立体匹配 　 　 在近年来的显示技术领域中，３Ｄ视频显示技术已经引起了人们 算法以获得稠密视差图完成虚拟视点合 高度的重视，它在多媒体中有着广泛的应用，比如３Ｄ游戏、电影、视 成．此方法只需要两张视图，对其采用 Ｍｅａｎ ｓｈｉｆｔ 算法就可以进行视图分割．有 频会议、３ＤＴＶ和医疗图像等．随着人们对３Ｄ视频显示技术需求的不 效的虚拟视点绘制是基于良好的视差图 断增加，ＭＰＥＧ（动态图像专家组）对于３Ｄ虚拟视频技术（３ＤＡＶ）的 与好的视图插值法实现的．通过权值多 ［１］ 标准化有着重大的贡献 ．３Ｄ视频显示的信息是由存储左右视图像 窗口立体匹配法获得初始视差图，再利 用交叉检验法对不可信匹配点和闭塞遮 素对的视差值的视差图来表征的．在视差图的基础上，对应不同相机 挡区域进行滤除，很好地解决了视差图 位置处的虚拟视点都可以被合成，因此，视差估计和虚拟视点绘制是 中遮挡区域引起的误匹配问题．最后，对 ３Ｄ视频显示中最关键的两个部分． 获得的稠密视差图进行视图插值和相应 的噪声滤除完成了多点位置的虚拟视图 虚拟视点合成就是从已知的左右视图来得到虚拟的视图，这个 绘制．针对 Ｍｉｄｄｌｅｂｕｒｙ ｄａｔａｓｅｔ 提供 的 过程中最主要的是通过相关的立体匹配过程找到对应的像素对．在机 “Ｔｓｕｋｕｂａ”等测试图像进行相关实验，实 器视觉中一个经典的问题———立体匹配法，它仍然活跃在近些年的 验结果表明，该算法具有良好的视图绘 制效果． 相关领域中．考虑到视图对来源于同一个场景的事实，立体匹配的关 关键词 键是找到两图之间的视差值．目前提出的大量算法可以被分为两大 立体匹配；视图插值；交叉检验；稠 类，具体可参见文献［２］． 密视差图；虚拟视点绘制 ［３］ 视差估计中，立体匹配是核心过程．受到Ｓｉｎｇｈ 等 提出的立体 中图分类号 ＴＰ３９１ 匹配方法的启示，本文在立体匹配过程中采用对灰度图像和彩色图 文献标志码 Ａ ［４］ ［５］ 像都使用的Ｍｅａｎ ｓｈｉｆｔ分割 和权重多窗口 相结合的立体匹配法， 通过在同一场景中左右两幅视图获得的深度信息和原始图信息进行 视图插值获得虚拟视图，可以完成已知左右视图之间任意位置的图 像绘制．本文提出的方法具有良好的图像效果，轮廓清晰分明，可以实 现已知双视图之间任意位置视图绘制，具有良好的立体效果． １　 立体摄像机系统原理 收稿日期 ２０１６⁃０３⁃２０ 本论文算法是在假设两个摄像机平行放置前提下实现的．立体摄 资助项目 江苏省高校信息与通信工程优势学 像机系统几何原理如图 １所示．本文用到两个已知的摄像机 Ｃ 和 科建设项目；江苏省气象探测与信息处理重点