基于一維集成成像的視點(diǎn)圖生成及填補(bǔ)方法的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-27 17:17
相比于傳統(tǒng)集成成像,一維集成成像系統(tǒng)舍棄了垂直方向上的立體感,只保留了水平方向上的立體感。在滿(mǎn)足立體觀感的同時(shí),它大大減少了數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間,緩解了集成成像帶來(lái)的分辨率的大幅衰減。但目前并沒(méi)有適用于一維集成成像系統(tǒng)的3D片源,故這種方式的適用范圍和應(yīng)用領(lǐng)域受到極大限制。并且,在生成立體片源時(shí),也時(shí)常需要對(duì)前背景物體進(jìn)行識(shí)別與分離,對(duì)匹配點(diǎn)進(jìn)行篩選。本文提出了一種基于一維集成成像系統(tǒng)的陣列圖生成及填補(bǔ)算法,該算法充分吸收了DIBR的思想,利用光流法以及Criminisi圖像修復(fù)算法對(duì)陣列圖進(jìn)行填補(bǔ);其次,本文還使用直方圖均衡化、邊緣檢測(cè)以及區(qū)域生長(zhǎng)法將前景物體與橙色背景分離開(kāi)來(lái);最后,本文利用共現(xiàn)矩陣與差平方和(SSD)算法對(duì)視頻中的前景物體進(jìn)行框選,以達(dá)到篩除多余匹配點(diǎn)的目的。本文研究?jī)?nèi)容主要包括:提出了一種基于一維集成成像的陣列圖生成及填補(bǔ)算法。對(duì)光流法與Criminisi圖像修復(fù)算法的原理進(jìn)行了詳細(xì)介紹與橫向?qū)Ρ?并且利用以上兩種算法對(duì)帶有孔洞的陣列圖進(jìn)行填補(bǔ),生成了任意視點(diǎn)數(shù)的一維集成成像視點(diǎn)圖,解決了一維集成成像缺少3D片源的問(wèn)題。提出了一種前背景分割的方法。利用直方圖均衡化、邊...
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:53 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
昆蟲(chóng)的復(fù)眼結(jié)構(gòu)
吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文7(a)飛行昆蟲(chóng)的復(fù)眼(b)放大的復(fù)眼結(jié)構(gòu)圖2.1昆蟲(chóng)的復(fù)眼結(jié)構(gòu)如圖2.2所示,理想的組合成像系統(tǒng)主要包羅兩個(gè)部分:采集和顯示。電荷耦合器件(CCD)或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)等放置在透鏡陣列的焦平面中。當(dāng)處于介質(zhì)中時(shí),記錄介質(zhì)中的相應(yīng)位置保存拍攝對(duì)象的圖像信息。在記載介質(zhì)中拍攝的圖像稱(chēng)為立體元件圖像集合,并且每個(gè)透鏡元件內(nèi)的圖像稱(chēng)為立體元圖像。有時(shí)有必要使用物理或光學(xué)技術(shù)在相鄰的透鏡元件之間放置絕緣磚,以避免與相鄰的三維元件圖像相交。在屏幕操作期間(如圖2.2(b)所示),立體圖像投影儀以投影儀,液晶顯示器(LCD)或等離子顯示屏面板(等離子顯示屏,PDP等)的陣列投影。根據(jù)旋轉(zhuǎn)原理,透鏡陣列光學(xué)照射接收的光并將其轉(zhuǎn)換為空間的三維視圖。屏幕處理中所利用的透鏡陣列可以是在采集中使用過(guò)的物鏡陣列,也可以是擴(kuò)展透鏡陣列。(a)采集過(guò)程(b)顯示過(guò)程圖2.2理想的組合成像系統(tǒng)2.2立體元圖像生成技術(shù)用于創(chuàng)建一組立體聲元素的技術(shù)包括計(jì)算機(jī)模擬的獲取,真實(shí)場(chǎng)景的獲取以及將真實(shí)場(chǎng)景攝影與計(jì)算機(jī)調(diào)整相結(jié)合的獲取方法。(1)獲取計(jì)算機(jī)模擬的方式圖2.3是如何獲得計(jì)算機(jī)仿真的示意圖,圖2.4是創(chuàng)建的立體元素的一組圖像,并且獲得計(jì)算機(jī)仿真的方法主要利用基于PC系統(tǒng)的3D卡通制作和制作流程,例如3DStudioMax,AutodeskMaya等。對(duì)此,用于立體陣列圖像定義。該方法可以獲取虛擬物體的立體圖像集,該虛擬物體現(xiàn)實(shí)中不存在,不需要真實(shí)的場(chǎng)景采集設(shè)備,
第2章一維集成成像8可以根據(jù)顯示標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整立體圖像分辨率,成本低,更好的抵抗外部干擾。對(duì)于即用型攝影主題,計(jì)算機(jī)很難準(zhǔn)確地計(jì)算攝影對(duì)象的空間結(jié)構(gòu)。同時(shí),3D動(dòng)畫(huà)制作十分耗費(fèi)CPU資源,通常情況下,利用這種方法我們需要十分鐘的時(shí)間來(lái)生成一組立體圖像。因此,現(xiàn)實(shí)世界中的獲取方法始終是獲取立體聲立體矩陣的首選方法。(a)頂視圖(b)左視圖(c)前視圖(d)透視圖圖2.3計(jì)算機(jī)模擬采集法示意圖圖2.4生成的立體元圖像陣列圖(2)獲取真實(shí)場(chǎng)景的方式獲取一組鏡頭的方法(如圖2.5所示)是獲取現(xiàn)實(shí)世界中圖像組的最簡(jiǎn)單直接的方法。在實(shí)際應(yīng)用中,該方法存在很多缺點(diǎn),如采集度低,視角窄,場(chǎng)深較小等。圖2.5透鏡陣列采集平臺(tái)(3)結(jié)合現(xiàn)實(shí)拍攝和計(jì)算機(jī)綜合的采集方法由于獲得計(jì)算機(jī)模擬的方法無(wú)法獲得一組真實(shí)場(chǎng)景的三維圖像,并且獲得真實(shí)場(chǎng)景的方法受到采集設(shè)備的各種限制,因此一些科學(xué)家已開(kāi)始研究拍攝真實(shí)場(chǎng)景和獲得計(jì)算機(jī)合成方法的混合。D.-H.Shin和G.Li等人使用一種方法通過(guò)計(jì)算機(jī)虛擬合成
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于MATLAB的車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 繆鑫芯,沈雪琴,董夢(mèng)影,蔣振華. 科技視界. 2019(32)
[2]一種四旋翼無(wú)人機(jī)定位的改進(jìn)LK光流算法[J]. 李振宇,謝云,王松樂(lè),肖洪波. 機(jī)床與液壓. 2018(21)
[3]基于狹縫光柵的一維集成成像雙視3D顯示[J]. 吳非,于軍勝. 電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[4]遙感圖像云霧區(qū)域檢測(cè)方法研究[J]. 張健,曾輝,張濤. 信息與電腦(理論版). 2017(22)
[5]復(fù)雜腔體零件機(jī)器視覺(jué)圖像亞像素邊緣檢測(cè)[J]. 張磊,孫首群. 軟件導(dǎo)刊. 2017(01)
[6]最新的超像素算法研究綜述[J]. 劉斌,渠星星,陳相庭. 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)(專(zhuān)業(yè)版). 2016(35)
[7]數(shù)字圖像處理技術(shù)在三維重建中的應(yīng)用研究[J]. 馬逸丹. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2016(10)
[8]基于平面圖像的集成成像方法研究[J]. 汪文琪. 武漢紡織大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(03)
[9]基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的條碼邊緣檢測(cè)法[J]. 鐘若丹. 產(chǎn)業(yè)與科技論壇. 2014(21)
[10]基于Matlab程序的圖像灰度均衡化及其邊緣檢測(cè)[J]. 馬林濤,陳德勇. 廣西師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(02)
博士論文
[1]高密度小間距LED集成成像顯示系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 武偉.吉林大學(xué) 2018
[2]系統(tǒng)誤差對(duì)集成成像質(zhì)量降質(zhì)特性影響機(jī)理及補(bǔ)償方法研究[D]. 陳玉嬌.西安電子科技大學(xué) 2015
[3]組合成像系統(tǒng)中立體元圖像陣列的生成、編碼與顯示技術(shù)研究[D]. 呂源治.吉林大學(xué) 2014
碩士論文
[1]自適應(yīng)直方圖均衡圖像增強(qiáng)研究及其FPGA實(shí)現(xiàn)[D]. 黃正暐.華僑大學(xué) 2019
[2]DIBR系統(tǒng)中空洞填充技術(shù)研究[D]. 鄧澤坤.重慶大學(xué) 2017
[3]CCD立靶捕獲因素分析與目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 孫江龍.西安工業(yè)大學(xué) 2016
[4]低照度圖像增強(qiáng)與去噪研究[D]. 涂清華.華僑大學(xué) 2016
[5]基于光流法的3D視頻穩(wěn)定虛擬視點(diǎn)生成研究[D]. 鐘巧.北京郵電大學(xué) 2016
[6]基于在線自適應(yīng)字典學(xué)習(xí)的視頻異常事件檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 彭芊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[7]數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)的研究[D]. 李俊柏.浙江理工大學(xué) 2015
[8]基于學(xué)習(xí)和全變分正則化的超分辨率圖像復(fù)原問(wèn)題的研究[D]. 李麗榮.天津大學(xué) 2014
[9]基于VC++的圖像修復(fù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 陳輝.武漢理工大學(xué) 2013
[10]基于SoPC平臺(tái)的車(chē)道線檢測(cè)輔助駕駛系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 王安.北京交通大學(xué) 2012
本文編號(hào):3253267
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:53 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
昆蟲(chóng)的復(fù)眼結(jié)構(gòu)
吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文7(a)飛行昆蟲(chóng)的復(fù)眼(b)放大的復(fù)眼結(jié)構(gòu)圖2.1昆蟲(chóng)的復(fù)眼結(jié)構(gòu)如圖2.2所示,理想的組合成像系統(tǒng)主要包羅兩個(gè)部分:采集和顯示。電荷耦合器件(CCD)或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)等放置在透鏡陣列的焦平面中。當(dāng)處于介質(zhì)中時(shí),記錄介質(zhì)中的相應(yīng)位置保存拍攝對(duì)象的圖像信息。在記載介質(zhì)中拍攝的圖像稱(chēng)為立體元件圖像集合,并且每個(gè)透鏡元件內(nèi)的圖像稱(chēng)為立體元圖像。有時(shí)有必要使用物理或光學(xué)技術(shù)在相鄰的透鏡元件之間放置絕緣磚,以避免與相鄰的三維元件圖像相交。在屏幕操作期間(如圖2.2(b)所示),立體圖像投影儀以投影儀,液晶顯示器(LCD)或等離子顯示屏面板(等離子顯示屏,PDP等)的陣列投影。根據(jù)旋轉(zhuǎn)原理,透鏡陣列光學(xué)照射接收的光并將其轉(zhuǎn)換為空間的三維視圖。屏幕處理中所利用的透鏡陣列可以是在采集中使用過(guò)的物鏡陣列,也可以是擴(kuò)展透鏡陣列。(a)采集過(guò)程(b)顯示過(guò)程圖2.2理想的組合成像系統(tǒng)2.2立體元圖像生成技術(shù)用于創(chuàng)建一組立體聲元素的技術(shù)包括計(jì)算機(jī)模擬的獲取,真實(shí)場(chǎng)景的獲取以及將真實(shí)場(chǎng)景攝影與計(jì)算機(jī)調(diào)整相結(jié)合的獲取方法。(1)獲取計(jì)算機(jī)模擬的方式圖2.3是如何獲得計(jì)算機(jī)仿真的示意圖,圖2.4是創(chuàng)建的立體元素的一組圖像,并且獲得計(jì)算機(jī)仿真的方法主要利用基于PC系統(tǒng)的3D卡通制作和制作流程,例如3DStudioMax,AutodeskMaya等。對(duì)此,用于立體陣列圖像定義。該方法可以獲取虛擬物體的立體圖像集,該虛擬物體現(xiàn)實(shí)中不存在,不需要真實(shí)的場(chǎng)景采集設(shè)備,
第2章一維集成成像8可以根據(jù)顯示標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整立體圖像分辨率,成本低,更好的抵抗外部干擾。對(duì)于即用型攝影主題,計(jì)算機(jī)很難準(zhǔn)確地計(jì)算攝影對(duì)象的空間結(jié)構(gòu)。同時(shí),3D動(dòng)畫(huà)制作十分耗費(fèi)CPU資源,通常情況下,利用這種方法我們需要十分鐘的時(shí)間來(lái)生成一組立體圖像。因此,現(xiàn)實(shí)世界中的獲取方法始終是獲取立體聲立體矩陣的首選方法。(a)頂視圖(b)左視圖(c)前視圖(d)透視圖圖2.3計(jì)算機(jī)模擬采集法示意圖圖2.4生成的立體元圖像陣列圖(2)獲取真實(shí)場(chǎng)景的方式獲取一組鏡頭的方法(如圖2.5所示)是獲取現(xiàn)實(shí)世界中圖像組的最簡(jiǎn)單直接的方法。在實(shí)際應(yīng)用中,該方法存在很多缺點(diǎn),如采集度低,視角窄,場(chǎng)深較小等。圖2.5透鏡陣列采集平臺(tái)(3)結(jié)合現(xiàn)實(shí)拍攝和計(jì)算機(jī)綜合的采集方法由于獲得計(jì)算機(jī)模擬的方法無(wú)法獲得一組真實(shí)場(chǎng)景的三維圖像,并且獲得真實(shí)場(chǎng)景的方法受到采集設(shè)備的各種限制,因此一些科學(xué)家已開(kāi)始研究拍攝真實(shí)場(chǎng)景和獲得計(jì)算機(jī)合成方法的混合。D.-H.Shin和G.Li等人使用一種方法通過(guò)計(jì)算機(jī)虛擬合成
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于MATLAB的車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 繆鑫芯,沈雪琴,董夢(mèng)影,蔣振華. 科技視界. 2019(32)
[2]一種四旋翼無(wú)人機(jī)定位的改進(jìn)LK光流算法[J]. 李振宇,謝云,王松樂(lè),肖洪波. 機(jī)床與液壓. 2018(21)
[3]基于狹縫光柵的一維集成成像雙視3D顯示[J]. 吳非,于軍勝. 電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[4]遙感圖像云霧區(qū)域檢測(cè)方法研究[J]. 張健,曾輝,張濤. 信息與電腦(理論版). 2017(22)
[5]復(fù)雜腔體零件機(jī)器視覺(jué)圖像亞像素邊緣檢測(cè)[J]. 張磊,孫首群. 軟件導(dǎo)刊. 2017(01)
[6]最新的超像素算法研究綜述[J]. 劉斌,渠星星,陳相庭. 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)(專(zhuān)業(yè)版). 2016(35)
[7]數(shù)字圖像處理技術(shù)在三維重建中的應(yīng)用研究[J]. 馬逸丹. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2016(10)
[8]基于平面圖像的集成成像方法研究[J]. 汪文琪. 武漢紡織大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(03)
[9]基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的條碼邊緣檢測(cè)法[J]. 鐘若丹. 產(chǎn)業(yè)與科技論壇. 2014(21)
[10]基于Matlab程序的圖像灰度均衡化及其邊緣檢測(cè)[J]. 馬林濤,陳德勇. 廣西師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(02)
博士論文
[1]高密度小間距LED集成成像顯示系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 武偉.吉林大學(xué) 2018
[2]系統(tǒng)誤差對(duì)集成成像質(zhì)量降質(zhì)特性影響機(jī)理及補(bǔ)償方法研究[D]. 陳玉嬌.西安電子科技大學(xué) 2015
[3]組合成像系統(tǒng)中立體元圖像陣列的生成、編碼與顯示技術(shù)研究[D]. 呂源治.吉林大學(xué) 2014
碩士論文
[1]自適應(yīng)直方圖均衡圖像增強(qiáng)研究及其FPGA實(shí)現(xiàn)[D]. 黃正暐.華僑大學(xué) 2019
[2]DIBR系統(tǒng)中空洞填充技術(shù)研究[D]. 鄧澤坤.重慶大學(xué) 2017
[3]CCD立靶捕獲因素分析與目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 孫江龍.西安工業(yè)大學(xué) 2016
[4]低照度圖像增強(qiáng)與去噪研究[D]. 涂清華.華僑大學(xué) 2016
[5]基于光流法的3D視頻穩(wěn)定虛擬視點(diǎn)生成研究[D]. 鐘巧.北京郵電大學(xué) 2016
[6]基于在線自適應(yīng)字典學(xué)習(xí)的視頻異常事件檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 彭芊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[7]數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)的研究[D]. 李俊柏.浙江理工大學(xué) 2015
[8]基于學(xué)習(xí)和全變分正則化的超分辨率圖像復(fù)原問(wèn)題的研究[D]. 李麗榮.天津大學(xué) 2014
[9]基于VC++的圖像修復(fù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 陳輝.武漢理工大學(xué) 2013
[10]基于SoPC平臺(tái)的車(chē)道線檢測(cè)輔助駕駛系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 王安.北京交通大學(xué) 2012
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