动态环境遮片算法研究

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1、上海交通大学硕士学位论文动态环境遮片算法研究姓名：李静翔申请学位级别：硕士专业：计算机科学指导教师：马利庄;肖双九20070101上海交通大学硕士学位论文摘要动态环境遮片算法研究摘要遮片技术包括两个过程：提取和合成。提取的过程是得到前景物体的透明度，合成阶段则是把前景物体放置在一个新的背景下，从而得到新的合成图片。环境遮片不仅仅反映了前景物体的透射，而且描述了前景物体的折射，反射等光学现象。对于动态环境遮片，当视点变化时，环境遮片信息也同时变化，从而增加了计算机模拟的难度。本文改进了现有环境遮片的算法，并提出了基于图像的动态环境遮片的算法。主要工作

2、包括：（1）提出了辐射度空间下提取环境遮片的方法。现有的遮片算法都是在颜色空间下计算的，但由于相机对物体本身亮度值非线性的映射，使得记录在CCD上物体的颜色值失真。针对这个问题，本文首先提取相机的高动态范围映射曲线，随后把颜色空间转换到辐射度空间，通过对比颜色空间下和辐射度空间下的结果，可以发现辐射度空间下的提取方法有效的解决了蓝色溢出，对应区域查找错误等问题。（2）研究了Seitz的图像视点变换的原理以及实现，并且改进算法，增加了边缘检测预处理步骤，帮助用户精确快速的选择对应点对，从而使得虚拟视点下的图像更加平滑自然。（3）提出了基于图像的动态环

3、境遮片算法。以往的动态遮片需要计算物体表面，摄像机的三维信息，因而需要摄像机的标定，过程繁琐，不利于实际应用。为此我们结合视点变换和环境遮片技术，对遮片数据线性插值，在保持了数据连续性的基础上实现了基于图像的动态环境遮片。关键词：数字遮片，动态环境遮片，高动态范围映射，视点变换上海交通大学硕士学位论文AbstractARESEARCHONDYNAMICENVIRONMENTMATTINGABSTRACTMattingtechniqueincludestwoprocesses:mattingandcompositing.In themattingpr

4、ocess,theopacityoftheforegroundelementisextracted fromabackgroundimage.Inthecompositingprocess,theforeground elementiscombinedwithanewbackgroundimage.Theenvironment mattedoesn’tonlydescribethetransmissionofthelight,butalsothe refractionandreflectionandsoon.Fordynamicenvironmen

5、tmatte,when theviewpointismoving,thematteischangingaswell.Therefore,the analogofdynamicenvironmentmattingismuchdifficult.Weimprovethe existedalgorithmofthematteanddevelopanalgorithmfordynamic environmentmattinginthispaper.Themainworkincludes:(1)Wedevelopamethodofdynamicenviron

6、mentmattinginradiance space.Amattingandcompositingalgorithmwhichcancapturethematte real-timeisimproved.Currently,themattingandcompositingare processedincolorspace.However,becauseofanonlinearmap,thecolor valuerecordedbytheCCDcannotdescribetheradianceoftheobject truly.Tosolvethi

7、sproblem,wefirstgetthehighdynamicrangecurveand convertthecolorspaceintotheradiancespace.Thisapproachcould reducebluespillanderrorswhenfindingthecorrespondingregion. (2)WestudythemorphingviewdevelopedbySeitzandimprovethe algorithm:Edgedetectingisaddedbeforepre-processingtohelpu

8、sers figureoutcorrespondingpointsbetweentwooriginalimagesfast