立体图像生成及调整算法研究

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1、立体图像生成及调整算法研究Researchonacquisitionofstereoimagesandadisparityadjustmentalgorithmforstereoimages领域：电子与通信工程作者姓名：浦亮洲_指导教师：侯春萍教授企业导师：侯瑞高工天津大学电子信息工程学院2015年12月摘要近年来，随着影院上映3D电影数量的增加和3D电视的推出，3D产品已经成为一种大众消费品。立体图像的获取是整个显示过程的第一步，因此如何获取合适的立体图像是立体显示领域的一个重要课题。本文针对双目立体图像的采集和显示原理进行了研究，同时结合传统的图像处

2、理和计算机视觉理论，致力于将普通的二维平面图像转化为双目立体图像。并且针对不同立体显示设备的显示特性，提出了一套行之有效的双目立体图像视差调整方法，使双目立体图像在不同的显示设备上显示时，都可以使观看者获得舒适的观看体验。由单幅图像生成立体图像方面，本文利用马尔科夫随机场(MRF)模型先估计出单幅图像的深度图，再结合深度图获取立体图像。即首先提取图像的深度特征，并依据训练图像的特征向量与参考深度图进行概率模型的参数估计。然后利用该模型初步实现单幅图像的深度图估计。为了提高生成的立体图像质量，需要进一步对估计深度图进行处理。本文依靠原始图像中包含的信息对深

3、度图进行修正，并利用深度图的直方图统计特性实现深度图的去噪。最后完成立体图像的生成。双目立体图像的视差调整方面，本文提出了一种将立体图像于特定显示设备上舒适显示的调整方法。首先利用立体图像融像区的知识，计算得到不同显示设备舒适显示的水平视差范围；利用匹配的Scale-InvariantFeaturesTransform(SIFT)特征点来估计获取的立体图像的视差范围，从而建立起立体图像原有视差到舒适显示视差的线性映射；最后利用奇异值分解的方法估计该映射的变换矩阵，通过变换矩阵计算出调整后的图像，从而实现了对立体图像垂直视差的消除，并且将立体图像的水平视差

4、调整到舒适观看的范围。实验证明，本文提出的方法可以解决不同显示设备上立体图像视差调整的问题，得到更好的立体显示效果。关键词：立体图像；马尔科夫随机场；直方图统计；视差调整；线性变换；IABSTRACTTheseyears,3Dproductshavebecomepopularconsumergoods.Theacquisitionofstereoimagesisthefirststepinthewholeproduction,therefore,howtoobtainappropriatestereoimagesisanimportanttopicint

5、hestereoscopicdisplayfield.Westudiedonacquisitionofstereoimagesandproposedadisparityadjustmentalgorithmforstereoimages.Onacquisitionofstereoimages,weproposedamethodfordepthmaprecoveryofmonocularimagesusingMarkovrandomfield(MRF)models,thenusethedepthmaptoacquirestereoimage.Indetai

6、ls,wefirstcalculatethefeaturesofdifferentcomponentsintrainimages.Withthefeaturesandthedepthmapscollectedbya3dlaserscanner,wecanestimatetheparametersofourMRFs.WiththehelpoftheestimatedMRFs,weestimatedepthmapforatestimage.Thenweusetheinformationcontainedinthetestimagetoexpandresolu

7、tionofthedepthmap.Astherearenoisesinthedepthmap,weusehistogramstatisticsofdepthmaptoreducethem.Andfinallywefinishtheacquisitionofastereoimage.Ondisparityadjustment,a3Dimagecalibrationmethodisproposedtoprovideabetterperformanceonparticulardisplaydevice.Firstly,theknowledgeofstereo

8、imagefusionareaisadoptedtocalculatetheco