《可編輯三維電視中多視點視圖合成理論與方法》是依託重慶大學，由劉然擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：可編輯三維電視中多視點視圖合成理論與方法
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉然
- 依託單位：重慶大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
可編輯三維電視是下一代立體顯示設備，其特點是允許用戶自由切換視角，可按需調節視覺舒適度以及改變場景內容，從而表現出可編輯性。要滿足這些特性，需要採用基於DIBR 的視圖合成技術以按需實時生成3D內容。目前視圖合成存在的主要問題是如何消除空洞和褶皺現象，改善視覺舒適度。針對這些科學問題，本項目擬：(1) 通過對空間關係定性表示與推理的研究，建立適用於DIBR視圖合成的三維空間對象的定性空間關係表示(QSR)模型，提出基於該模型的定性推理方法，實現多幅參考圖像中三維空間對象繪製順序的排序，從而消除褶皺；(2) 提出泛三維圖像變換理論，並根據該理論實現圖像Delaunay三角剖分結構、運動矢量的泛三維圖像變換，使得能夠利用圖像的時空相關性進行空洞填充；(3) 提出基於深度感知的立體視覺舒適度改善方法。項目研究成果有望為目前視圖合成中遇到的難題提供新理論和新方法，進而促進這一技術的產業套用。
結題摘要
允許用戶自由切換視角、可按需調節視覺舒適度以及隨心所欲改變場景內容，是新一代3D電視應具有的基本特徵。而這一切都有賴於基於DIBR的視圖合成技術。但基於DIBR的視圖合成技術存在空洞和褶皺現象，且易導致視覺疲勞。本項目的主要研究內容，便是如何解決這些問題。 本項目在褶皺消除、空洞填充及人眼視覺機理及視覺舒適度改善方法等方面填補了理論分析的空白，在實時視圖合成系統的實現及套用等方面取得了一系列成果：(1) 褶皺消除(a) 利用圖論理論，提出了基於超像素的NCut圖像分割方法SLIC_NCut。(b) 提出了一種對稱差分和聯合雙邊濾波相結合的運動目標分割方法。 (c) 提出了基於圖像清晰度的深度估計算法。(d) 提出了一種深度估計算法。該算法引入了視覺注意機制及新的模板，並結合了項目組提出的對稱幀間差分法和聯合雙邊濾波相結合的運動目標分割方法。(e) 提出了一種通過視圖判定來確定參考圖像像素點掃描順序的方法，並證明了該方法的正確性。該方法能正確消除褶皺。(2) 空洞填充(a) 證明了在平行攝像機設定中，如果目標圖像是左視圖，則空洞右邊的像素一定是背景像素；如果目標攝像機是右視圖，則空洞左邊的像素一定是前景像素。根據這一結論，提出了一種基於視差圖的空洞填充算法，該算法不會產生幾何扭曲現象，且硬體實現簡單。(b) 針對基線比較長的情況，提出了一種基於視差圖和圖像修復的空洞填充算法。(c) 提出了基於泛三維圖像變換的空洞填充方法。該方法適合平行攝像機設定。(d) 提出了時空空洞填充方法。該方法適合非平行攝像機設定。(3) 立體視覺舒適度改善(a) 發現了深度感知-視差曲線，提出了深度調節方法，並通過深度調節實驗，證實了改善立體視覺舒適度的可行性。(b) 發現了觀看裸眼3D視頻時可能會產生視覺誘導暈動症。(4) 實時系統設計與實現(a) 提出了膜計算模型，建立了基於類細胞模型的算術運算P系統和邏輯運算P系統。(b) 實現了實時高清2D轉3D系統。(c) 提出了基於DIBR的裸眼3D內容生成算法和多視圖圖像融合算法，實現了實時裸眼3D播放系統。
