立體圖像合成方法的研究.pdf

1、隨著立體圖像拍攝設(shè)備和顯示設(shè)備的不斷發(fā)展，三維立體技術(shù)日益成熟。一幅立體圖像由左眼和右眼兩個視圖構(gòu)成，當(dāng)擁有適當(dāng)視差的左右兩個視圖被分別映射到相應(yīng)的眼睛時，觀察者會通過雙目視覺獲得立體感。立體圖像顯示技術(shù)的廣泛應(yīng)用，進一步模糊了物理世界和虛擬世界的界限，給人們的工作、學(xué)習(xí)、交流以及娛樂帶了更大的靈活性和選擇性。因此，立體圖像合成方法以及立體圖像質(zhì)量的改善方法開始受到研究人員的普遍關(guān)注。
　　 灰度立體圖作為一種藝術(shù)形式，被多人所

2、喜愛。在合成灰度立體圖的過程中，彩色轉(zhuǎn)灰度是一個重要的預(yù)處理步驟，彩色轉(zhuǎn)灰度的過程是一個由三維空間到一維空間的轉(zhuǎn)化過程，在降維的過程中如何保持圖像細節(jié)特征是一個需要注意的問題，另外，在轉(zhuǎn)化的過程中還需要盡量保證左右視圖間亮度的一致性，從而避免視網(wǎng)膜競爭。
　　 獲得立體視覺的方法有很多種，補色立體技術(shù)(Anaglyph)是所有方法中最經(jīng)濟的。補色立體圖利用顏色過濾鏡片來分離左右視圖。但是因為眼鏡的濾光效果不完美，左右眼視圖往往無

3、法完全分離，進而導(dǎo)致“重影”。重影被認為是影響補色立體圖視覺質(zhì)量的最大因素。如何減少補色立體圖中的重影，是立體圖像研究領(lǐng)域中一個非常熱門的課題。此外，對3D眼鏡的依賴，也是限制補色立體技術(shù)廣泛應(yīng)用的一個重要因素。當(dāng)通過3D眼鏡觀看立體圖片時，觀察者會欣賞到較好的立體感，但是當(dāng)觀察者通過裸眼觀察立體圖片時，圖片的顏色信息會被嚴重破壞。
　　 本文綜合分析和研究了灰度立體圖以及補色立體圖合成過程中所面臨的問題，針對灰度立體圖合成過程

4、中的細節(jié)丟失和視網(wǎng)膜競爭問題以及補色立體圖合成過程中的重影和向后兼容性問題提出了解決方案。針對灰度立體圖合成過程中存在的問題，本文提出了一種針對立體圖像的彩色轉(zhuǎn)灰度算法，該算法將彩色轉(zhuǎn)灰度問題轉(zhuǎn)化為能量優(yōu)化問題，利用原始的彩色圖與生成的灰度圖之間的梯度差異定義了一個特征保留能量項來保持圖像細節(jié)特征，利用灰度圖左右視圖間對應(yīng)點亮度的差異定義了一個亮度一致能量項來保證左右視圖間亮度的一致性。針對補色立體圖合成過程中存在的問題，本文設(shè)計了一種