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研究生:劉正豐
研究生(外文):Zheng-Feng Liu
論文名稱:基於高解析度彩色和低解析深度攝影機之高品質的虛擬視角影像合成技術
論文名稱(外文):High-quality virtual view synthesis based on high resolution color and low resolution depth cameras
指導教授:賴文能賴文能引用關係江瑞秋
指導教授(外文):Wen-Nung LieRachel Chiang
口試委員:楊家輝賴尚宏賴文能沈岱範江瑞秋
口試委員(外文):Jar-Ferr YangShang-Hong LaiWen-Nung LieDay-Fann ShenRachel Chiang
口試日期:2011-07-25
學位類別:碩士
校院名稱:國立中正大學
系所名稱:電機工程研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2011
畢業學年度:99
語文別:中文
論文頁數:56
中文關鍵詞:深度影像式立體合成色彩分群三維投影
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近年來3D技術日漸成熟,各式各樣的3D商品推出,人們對3D要求也開始越來越高。像是現在的電影產業,都推出3D版的電影供觀賞者選擇。在這些3D電影的製作過程中,深度影像的取得已是最為重要的一環。因科技發達,這種深度量測儀器已經在市面上販售,如(SR4000)深度攝影機,但這類的產品中都有一些限制存在,我們要如何將有這些限制的深度攝影機與高解析度彩色攝影機做搭配而產生高解析的立體合成影像,就是本論文研究討論的重點。

本論文研究重點:如何以兩台高解析度彩色攝影機搭配一台低解析度深度攝影機來進行3D視訊擷取。但受到的限制要如何改善,例如:(1)深度攝影機感測器所擷取深度資訊的解析度較低,目前只達176144 像素解析度 (無法與一般彩色攝影機的 640480像素解析度相較),(2)彩色攝影機與深度攝影機並非同一光路,因此並未互相對準 (aligned),所以要透過攝影機校正來得到攝影機彼此的關係。藉由攝影機校正得來的內、外部參數做投影,這裡是將深度攝影機已有的深度資訊經由三維投影到未有深度資訊的彩色攝影機影像平面上,投影後的深度影像與彩色攝影機的彩色影像又有邊緣匹配的問題存在,這裡用到mean-shift演算法對彩色影像做色彩分群,解決邊緣匹配上問題。在深度影像後處理上,用到了邊緣式雙向濾波器將深度影像加強,最後的實驗結果裡顯示,雖然用不同解析度和非同一光路的攝影機,但合成出的立體影像也有一定的品質。


關鍵詞:深度影像式立體合成、攝影機校正、色彩分群、三維投影

目錄
摘要 i
目錄 ii
圖目錄 iv
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 相關技術儀器介紹 2
Kinect攝影機 2
1.3 文獻回顧 4
1.3.1 前處理 4
1.3.2 後處理 5
1.3.3 深度影像式立體合成 6
1.3.4 深度影像平滑化 7
1.4 論文架構 7
第二章 攝影機參數校正 9
2.1 簡介 9
2.2 座標系統間的轉換 10
2.3 兩支攝影機間的幾何轉換 14
2.4 攝影機校正 15
2.4.1 簡介 15
2.4.2 本論文攝影機校正架構 16
第三章 高解析度深度影像產生 21
3.1 演算法架構說明 21
3.2 初步的高解析深度影像產生 22
3.2.1 低解析深度影像前處理 22
3.2.2 深度攝影機至彩色攝影機的投影轉換 23
3.2.3 高解析深度影像去除邊緣錯誤的深度資訊 25
3.3 高解析度深度影像強化 26
3.3.1 去除交織式的彩色影像 26
3.3.2 Mean-shift區域切割演算法 28
3.3.3 色塊的前景/背景分類 29
3.4 立體影像合成技術 32
3.4.1 人眼視覺立體感種類 33
3.4.2 深度影像式立體合成之深度影像前處理 36
第四章 實驗結果與分析 37
4.1 實驗平台介紹 37
4.2 攝影機校正結果 38
4.3 深度影像改善結果 40
4.3.1 初始的高解析深度影像結果 41
4.3.2 深度影像最後結果 45
4.4 立體影像合成結果 51
4.5 實驗中各轉換時間的統計分析 53
第五章 結論與未來工作 54
5.1 結論 54
5.2 未來工作 54
參考文獻 55


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