裸眼自动多视点技术研究

论文摘要

自动多视点技术是裸眼3D技术的新兴研究领域,它可以使人们裸眼观看多视角的3D影像。本文研究开发的自动多视点技术,仅使用两个亚屏幕分区即可根据观看者的角度获得该视点的3D视觉图像,比固定型多分区的多视点3D技术具有更高的单眼图像分辨率。其方法是使用眼睛跟踪软件获得观看者眼睛所在的视点,然后根据检测结果适时调整亚屏幕上的立体对图像,使之与眼睛位置匹配。通过这样的方法,使研制的裸眼立体显示器无论有多少个视点,都只需将屏幕划分为2个分区,从而极大的提高了立体影像的分辨率。本文展开自动多视点关键技术研究,主要内容有：第一,研究自动多视点技术的实现方法。通过实验标定独立视区边界,获得独立视区边界在CCD视场中的像素坐标,与眼睛的像素坐标比较后,得到眼睛所在的视点。第二,研究并改进用于眼睛和脸检测的Adaboost算法,提出以眼睛和脸结合检测算法来确定眼睛所在的视点。第三,对多视点3D视频的帧格式、播放策略进行了探讨,寻求合适的播放器设计方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的背景及意义
• 1.2 3D显示技术
• 1.2.1 眼镜式3D显示技术
• 1.2.2 裸眼3D显示技术
• 1.3 裸视3D显示技术国内外发展现状
• 1.4 立体显示技术的应用
• 1.5 本论文的主要研究工作及创新点
• 第2章 课题背景知识介绍
• 2.1 立体对图像视差
• 2.2 视觉测距技术
• 2.3 Opencv
• 2.4 DirectShow
• 第3章 自动多视点技术的实现方法
• 3.1 自动多视点基本原理
• 3.2 坐标系建立及变换
• 3.3 适合观看的空间位置
• 3.4 CCD摄像头标定
• 3.4.1 CCD选型
• 3.4.2 CCD摄像头标定实验
• 3.5 人眼视区判定及误差分析
• 第4章 眼睛跟踪算法研究
• 4.1 Adaboost算法原理
• 4.2 矩形特征与积分图像
• 4.2.1 矩形特征
• 4.2.2 积分图像
• 4.3 图像预处理
• 4.3.1 RGB图像转灰度图像
• 4.3.2 图像缩放
• 4.3.3 直方图均衡化
• 4.3.4 Canny边缘检测
• 4.4 筛选式级联分类器
• 4.4.1 二叉决策树
• 4.4.2 级联分类器结构
• 4.4.3 训练级联分类器
• 4.5 眼睛与脸的结合检测
• 4.5.1 眼睛与脸的几何关系
• 4.5.2 眼睛与脸中心点计算
• 4.5.3 眼睛与脸结合检测几何校正
• 4.6 实际检测实验及分析
• 第5章 3D软件算法初步研究
• 5.1 彩色图像显示与液晶像素的关系
• 5.2 立体对图像生成与显示
• 5.2.1 立体对图像生成
• 5.2.2 立体对图像在LCD显示器中显示
• 5.3 多视点3D播放软件
• 5.3.1 视频帧格式
• 5.3.2 立体显示功能
• 第6章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果