計(jì)算機(jī)技術(shù)研究論文提綱
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論文題目：全景成像的計(jì)算機(jī)重構(gòu)技術(shù)研究
全景成像技術(shù)(Integral Imaging,Ⅱ)是一種新型三維圖像技術(shù),它利用微透鏡陣列來記錄、顯示全真的三維場(chǎng)景。這種技術(shù)在不需要任何觀察設(shè)備的情況下,在空間上再現(xiàn)了三維圖像,而且不需要輔助光源顯示立體圖像,能給觀察者提供連續(xù)視點(diǎn)、全視差的真實(shí)的立體圖像,克服了眼睛集中適應(yīng)性調(diào)節(jié)沖突問題。因?yàn)槿俺上窦夹g(shù)具有上述優(yōu)點(diǎn),所以它吸引了越來越多的科技工作者和公司的重視,成為三維圖像領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點(diǎn),但全景成像系統(tǒng)的重構(gòu)圖像分辨率較低一直是影響該技術(shù)發(fā)展的主要問題之一。
在解決全景成像系統(tǒng)重構(gòu)分辨率低的問題時(shí),一般有兩類方法：基于光學(xué)的方法和基于計(jì)算機(jī)的重構(gòu)算法的改進(jìn)。本文在現(xiàn)有的全景成像系統(tǒng)條件下,重點(diǎn)研究了如何根據(jù)全景成像特點(diǎn),利用計(jì)算機(jī)改進(jìn)重構(gòu)算法,從而提高重構(gòu)圖像的分辨率。本文首先總結(jié)了目前存在的幾類三維立體顯示技術(shù)以及各自特點(diǎn),并對(duì)全景成像技術(shù)的基本理論進(jìn)行了分析,包括全景成像技術(shù)的工作原理、性能指標(biāo)和全景成像系統(tǒng)的分類。
接著,論文探討了重構(gòu)圖像的分辨率限制問題,分析了Ⅱ分辨率的計(jì)算、衍射效應(yīng)和聚焦誤差對(duì)分辨率的影響等問題。在介紹了目前采用的改善重構(gòu)分辨率的光學(xué)方法之后,本文對(duì)傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)重構(gòu)三維物體的方法進(jìn)行了總結(jié)和實(shí)驗(yàn)。同時(shí),重點(diǎn)研究了全景圖像的去噪過程,根據(jù)全景圖像的特點(diǎn),提出一種基于元素圖像的局部去噪方法,這種方法在取得與傳統(tǒng)技術(shù)相同的去噪效果的同時(shí), 還能保持元素圖像之間邊界的清晰度,對(duì)全景圖像的后續(xù)處理非常有利。
通過改進(jìn)重構(gòu)算法來提高重構(gòu)圖像分辨率的方法不需要機(jī)械運(yùn)動(dòng)和額外設(shè)備,更具有靈活性和可行性。本文提出了一種基于相似像素塊平滑過渡的圖像后處理方法,使用該方法處理后,屬于同一個(gè)灰度值變化平緩區(qū)域內(nèi)的相鄰像素塊的灰度值就能平滑過渡,這樣的圖像后處理過程既緩解了像素塊間的灰度不連續(xù)性,又能保持重要的邊緣信息,改善了重構(gòu)圖像的視覺效果。
另外,本文又提出一種改善計(jì)算機(jī)重構(gòu)圖像視覺質(zhì)量的方法,該方法利用3D空間的物體部分在每個(gè)元素圖像中形成的.匹配區(qū)域的紋理特征,從兩個(gè)相鄰的元素圖像中的匹配區(qū)域提取出多個(gè)像素,經(jīng)過加權(quán)計(jì)算重構(gòu)出相應(yīng)的圖像區(qū)域。該方法與傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)重構(gòu)方法相比,提高了圖像分辨率,改善了重構(gòu)圖像的視覺質(zhì)量。最后本文對(duì)圖像的超分辨率重構(gòu)技術(shù)進(jìn)行了研究,提出將超分辨率處理技術(shù)引入到重構(gòu)的視圖序列的后處理過程中,并設(shè)計(jì)了單幅視圖和多幅連續(xù)視圖的超分辨率處理的方法。同時(shí),文中對(duì)提出的各種算法進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn),得到了較理想的結(jié)果。
摘要4-5
ABSTRACT5-7
目錄7-9
第一章 緒論9-17
1.1 三維顯示技術(shù)概述9-10
1.2 全景成像技術(shù)10-13
1.3 課題的選題依據(jù)、研究思路和主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)13-15
1.4 論文的主要研究?jī)?nèi)容和組織結(jié)構(gòu)15-17
第二章 三維立體顯示技術(shù)17-25
2.1 立體視覺的形成17-18
2.2 立體顯示技術(shù)分類18-23
2.3 本章小節(jié)23-25
第三章 全景成像技術(shù)的理論框架25-41
3.1 全景成像技術(shù)的工作原理25-27
3.2 全景成像技術(shù)的發(fā)展歷史27-32
3.3 全景成像技術(shù)的性能指標(biāo)32-38
3.4 全景成像系統(tǒng)的分類38-40
3.5 本章小節(jié)40-41
第四章 全景成像系統(tǒng)重構(gòu)圖像的分辨率41-51
4.1 重構(gòu)圖像的分辨率41-45
4.2 改善重構(gòu)圖像分辨率的光學(xué)方法45-49
4.3 本章小節(jié)49-51
第五章 全景成像的計(jì)算機(jī)重構(gòu)51-69
5.1 全景成像的計(jì)算機(jī)重構(gòu)原理51-52
5.2 計(jì)算機(jī)重構(gòu)圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)52-54
5.3 傳統(tǒng)的全景成像計(jì)算機(jī)重構(gòu)方法54-57
5.4 非周期性提取像素的計(jì)算機(jī)重構(gòu)57-59
5.5 全景圖像的去噪59-67
5.6 本章小節(jié)67-69
第六章 提高全景成像重構(gòu)分辨率的計(jì)算機(jī)技術(shù)69-85
6.1 基于透鏡陣列模型的計(jì)算機(jī)重構(gòu)69-72
6.2 立體匹配像素的計(jì)算機(jī)重構(gòu)72-75
6.3 基于相似像素塊平滑過渡的圖像后處理75-79
6.4 基于匹配區(qū)域紋理信息的計(jì)算機(jī)重構(gòu)79-83
6.5 本章小節(jié)83-85
第七章 全景圖像的超分辨率重構(gòu)85-107
7.1 超分辨率重構(gòu)的概念85-86
7.2 超分辨率重構(gòu)的理論基礎(chǔ)86-88
7.3 超分辨率重構(gòu)圖像的方法88-96
7.4 多幀圖像超分辨率重構(gòu)中的配準(zhǔn)算法96-98
7.5 全景圖像的超分辨率重構(gòu)98-100
7.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析100-104
7.7 本章小節(jié)104-107
第八章 總結(jié)與展望107-109
致謝109-111
參考文獻(xiàn)111-119
發(fā)表論文和參與科研項(xiàng)目情況119
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