全景視頻的虛擬視點合成算法研究
發(fā)布時間:2021-02-21 07:28
隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的不斷發(fā)展,人們越來越追求更具沉浸感和身臨其境感的視頻體驗,3DoF與3DoF+的概念因此被提出。3DoF即全景視頻,能夠根據(jù)用戶頭部的旋轉(zhuǎn)為用戶提供三個自由度的視覺感受。而3DoF+在3DoF的基礎(chǔ)上,還能為用戶提供有限范圍內(nèi)向前/向后、向左/向右、向上/向下的頭部運動的視覺變換(不允許腳步走動),因此3DoF+的實現(xiàn)成為虛擬現(xiàn)實中的熱點問題。要實現(xiàn)3DoF+,就必須根據(jù)有限個視點的圖像信息和深度信息進行全景視頻的虛擬視點合成算法,以此獲得任意視點的視圖。本文對全景視頻的虛擬視點合成算法展開研究,提出了基于球面關(guān)系的三角形映射方法,提升了合成的虛擬視圖的質(zhì)量,同時在全景視頻的虛擬視點合成算法之上實現(xiàn)了一套3DoF+系統(tǒng)。針對基于ERP關(guān)系的三角形映射算法中直接利用ERP投影平面上的位置關(guān)系來插值出整像素點的顏色值和深度值的問題展開研究。通過對全景視頻在從三維球面向二維平面投影的過程中,對于距離、角度以及面積等方面存在的變形,分析得到根據(jù)ERP平面的位置關(guān)系來進行三角形插值具有一定的不合理性。在此基礎(chǔ)上,本文根據(jù)虛擬視圖在球面的位置關(guān)系來確定三個參考點的權(quán)重,從而對整像...
【文章來源】:西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:99 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 研究內(nèi)容和成果
1.3 論文組織安排
第二章 基于深度的虛擬視點合成技術(shù)研究
2.1 引言
2.2 基于深度的虛擬視點合成算法原理
2.2.1 3D Image Warping技術(shù)
2.2.2 DIBR的基本框架
2.3 DIBR技術(shù)的改進與發(fā)展
2.3.1 DIBR技術(shù)中的Warping算法
2.3.2 DIBR技術(shù)中的Blending算法
2.3.3 DIBR技術(shù)中的空洞填補(Inpainting)算法
2.3.4 關(guān)于算法流程的改進
2.4 3DoF+的概念和相關(guān)技術(shù)
2.4.1 3DoF+的關(guān)鍵技術(shù)
2.4.2 全景視頻源的采集以及投影格式
2.5 小結(jié)
第三章 全景視頻的虛擬視點合成算法
3.1 引言
3.2 Image Warping算法
3.2.1 ERP投影
3.2.2 虛擬視圖的空間坐標計算
3.2.3 三角形映射(Triangle-Warping)
3.3 Blending算法和Inpainting算法
3.3.1 Blending算法
3.3.2 關(guān)于系統(tǒng)的Inpainting算法
3.4 基于球面關(guān)系的三角形插值算法
3.4.1 針對全景視頻的投影所帶來的誤差分析
3.4.2 基于球面關(guān)系的三角形重心插值算法
3.4.3 針對球面三角形插值算法性能分析
3.5 小結(jié)
第四章 基于虛擬視點合成的 3Do F+渲染系統(tǒng)
4.1 引言
4.2 參考視圖選擇模塊
4.3 虛擬視圖合成模塊
4.4 渲染顯示模塊
4.4.1 初始化
4.4.2 渲染循環(huán)
4.4.3 清理釋放
4.5 實驗結(jié)果
4.5.1 實驗環(huán)境與視頻源
4.5.2 渲染效果
4.5.3 系統(tǒng)實時性分析
4.6 小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻
致謝
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于HTC Vive的全景視頻顯示質(zhì)量評估[J]. 汪澤偉,于有光,楊付正. 液晶與顯示. 2018(01)
博士論文
[1]基于圖像的點云模型建造及其在環(huán)境映射中的繪制[D]. 安維華.北京大學 2007
本文編號:3044039
【文章來源】:西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:99 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 研究內(nèi)容和成果
1.3 論文組織安排
第二章 基于深度的虛擬視點合成技術(shù)研究
2.1 引言
2.2 基于深度的虛擬視點合成算法原理
2.2.1 3D Image Warping技術(shù)
2.2.2 DIBR的基本框架
2.3 DIBR技術(shù)的改進與發(fā)展
2.3.1 DIBR技術(shù)中的Warping算法
2.3.2 DIBR技術(shù)中的Blending算法
2.3.3 DIBR技術(shù)中的空洞填補(Inpainting)算法
2.3.4 關(guān)于算法流程的改進
2.4 3DoF+的概念和相關(guān)技術(shù)
2.4.1 3DoF+的關(guān)鍵技術(shù)
2.4.2 全景視頻源的采集以及投影格式
2.5 小結(jié)
第三章 全景視頻的虛擬視點合成算法
3.1 引言
3.2 Image Warping算法
3.2.1 ERP投影
3.2.2 虛擬視圖的空間坐標計算
3.2.3 三角形映射(Triangle-Warping)
3.3 Blending算法和Inpainting算法
3.3.1 Blending算法
3.3.2 關(guān)于系統(tǒng)的Inpainting算法
3.4 基于球面關(guān)系的三角形插值算法
3.4.1 針對全景視頻的投影所帶來的誤差分析
3.4.2 基于球面關(guān)系的三角形重心插值算法
3.4.3 針對球面三角形插值算法性能分析
3.5 小結(jié)
第四章 基于虛擬視點合成的 3Do F+渲染系統(tǒng)
4.1 引言
4.2 參考視圖選擇模塊
4.3 虛擬視圖合成模塊
4.4 渲染顯示模塊
4.4.1 初始化
4.4.2 渲染循環(huán)
4.4.3 清理釋放
4.5 實驗結(jié)果
4.5.1 實驗環(huán)境與視頻源
4.5.2 渲染效果
4.5.3 系統(tǒng)實時性分析
4.6 小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻
致謝
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于HTC Vive的全景視頻顯示質(zhì)量評估[J]. 汪澤偉,于有光,楊付正. 液晶與顯示. 2018(01)
博士論文
[1]基于圖像的點云模型建造及其在環(huán)境映射中的繪制[D]. 安維華.北京大學 2007
本文編號:3044039
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