自然三維電視系統(tǒng)中深度獲取算法研究.pdf

1、隨著計算機科學(xué)的發(fā)展,越來越多的技術(shù)需要利用場景的三維信息將客觀世界真實再現(xiàn)。自然三維電視中采用“2D視頻+場景深度+3D增強信息”的編碼方案,需要事先提供準(zhǔn)確的深度信息。因此,深度提取技術(shù)是影響自然三維電視性能的關(guān)鍵因素,研究相應(yīng)的深度提取技術(shù)對自然三維電視系統(tǒng)的實現(xiàn)具有積極的參考意義。
　　 目前獲取物體的三維信息主要有兩種途徑:深度攝像機直接拍攝獲取的主動立體方法以及通過求取圖像匹配點視差而獲取深度的被動立體方法。本文在實

2、驗室現(xiàn)有三維電視系統(tǒng)平臺上,對這兩種技術(shù)均做了深入的研究,重點分析了兩種技術(shù)各自的特點,并研究如何融合主動立體與被動立體方法提取深度信息。本文的主要成果包括:
　　 (1)提出了一種“AW聚合+DP優(yōu)化”(Adaptive Window Aggregation and Dynamic Programming)的深度獲取算法。該算法根據(jù)圖像的色彩信息為每個像素點自適應(yīng)地選擇聚合窗口,并采用DP算法進行后期優(yōu)化,修復(fù)錯誤點。該算法原

3、理簡單,運行速度快,能夠較好地保持物體的邊緣,提高視差圖的質(zhì)量。
　　 (2)通過研究GPU并行加速實現(xiàn)算法,構(gòu)建了一個場景深度信息獲取系統(tǒng),包括圖像的采集、處理以及深度信息提取等部分。本文針對CUDA平臺的特點,對“AW聚合+DP優(yōu)化”算法進行了相應(yīng)改寫,使其適合并行加速計算,能夠達到半實時性地輸出準(zhǔn)確的深度信息。
　　 (3)提出一種融合ToF攝像機與Aw聚合信息的深度獲取算法。ToF攝像機易受光線、噪聲和物體材質(zhì)的