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随着信息技术的发展和人们生活水平的提高,人们对于电视和视频的要求也越来越高。同时,因为硬件制造技术发展的日新月异,电视技术也开始向着三维立体化发展。对于现有技术条件下制造的三维显示设备和三维视频,通过佩戴眼镜或者裸眼3D技术的方式,人们已经能够享受到效果较好的具有虚拟现实场景的三维立体视频。但是,对于大量的普通平面视频而言,如何能够找到一个可行的方式对其进行全自动转换,使普通的二维平面视频也可以成为具有虚拟现实场景的立体视频,就成为了一个比较有意义的课题。本文正是立足于普通二维视频,采用较为通用的二维视频加深度图的三维视频格式,对普通视频进行转换,使之最后成为能够在特定显示设备中播放的具有立体显示效果的三维立体视频。
本文基于对人眼视觉特性的分析,利用人眼对三维世界感知的几个特点,先后分析了单眼三维效果和双眼三维效果的成因,并对现有的基于此之上的算法进行了分析,最后根据本文嵌入式平台的特点以及单眼三维效果的影响因素,提出了基于视频帧差序列的深度信息预测算法。利用场景中目标物体运动时导致的物体在不同帧中的位置变化,来累积出目标物体的区域,从而得到反应深度信息的深度图。结果显示,虽然和利用深度摄像机拍摄的视频真实深度信息还有一定差距,但是仅仅依靠独立的二维普通视频,在静态背景的场景中,此算法能够取得较好的效果。在得到深度图后,本文利用深度信息透视算法来进行二维视频到三维立体视频的转换,并最终得到了具有虚拟立体效果的三维视频。在文章的最后,对本文提出的转换系统在Window、Linux和嵌入式平台上进行了实现,使得系统的应用范围得到了扩展。
二维视频到三维视频的转换,不仅是一个较新的研究领域,更是一个较难的研究课题。它是以计算机视觉为基础,结合了人眼的视觉特性,同时又需要综合各种图像和视频处理的方法。本文在此领域内提出了一个跨平台的二维视频到三维视频转换系统,并通过实验证明了系统的可行性,取得了较满意的结果。