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 关于全景成像技术的研究的若干进展探析  

2011/4/20 21:38:02 浏览:2498 来源:  

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关键词:全景成像技术;若干进展

  全景成像技术已经逐渐成为三维图像研究领域的焦点,吸引了众多科技工作者和相关公司的目光。

  国外,汉城大学Min S.  W.工作组自2000年开始对II技术进行完善。200年1月,该工作组在美国电子多媒体会议上的报告掀起了又一次三维显示技术的研究热潮,目前,三星公司正在与该工作组合作研发笔记本电脑3D显示技术。日本的NHK广播公司也投入人力、物力,研究开发全景三维电视,已经分别提出实时接收的方法和采用自聚焦微透镜阵列的方法;DDD公司开发了可以将现有的二维数据转换为三维数据的软件,这一努力为实现全景三维电视与现有媒体的兼容提供了方便[o];美国大学Javidi工作组、韩国光云大学金恩沫教授领导的韩国3D研究中心等多年来一直专注于II领域的研究;2004年,日本东京大学的研究者申请了立体影像(工V)技术专利。

  近几年,由于全景图像技术的相关研究比较多,一些国际会议也将其列入专题讨论,如SPIE会议的立体显示与应用分支会议从2002年开始,将全景图像列入专题讨论的范围。

  国际上从2001年己经开始了计算机全景成像技术的较深入的研究,近两年有较多的研究论文主要体现在对三维图像重构分辨率的提高、三维物体的识别和感知等技术的研究。

  美国康涅狄格州立大学Bahram Javidi教授领导的科研组提出了计算机全景图像重构的一些方法:从一幅全景图像估算物体的景深,进行3D物体的数字重构,再利用非线性相关值识别、定位3D场景中的物体}g];提出在计算机重构过程中,以每个元素图像的行、列像素数目为周期,从元素图像集合中周期性地提取像素点,重构出某个特定视角的图像,并且结合使用中值滤波、对比度校正等成熟的数字图像处理技术,达到改善重构图像质量的目的[f91。为了提高全景成像的计算机重构分辨率,利用运动透镜阵列的时分复用技术获取全景图像序列,然后采用超限分辨率算法进行数字处理,使得重构图像具有超出光学限制的空间分辨率[}lo];通过计算机虚拟的针孔阵列形成元素图像的一个逆映射过程,利用元素图像的所有信息重构3D场景,它可以重构距离显示透镜阵列任意位置的3D体素值[[11];提出在两步全景成像中采用运动透镜阵列技术,这样可以有效提高可视分辨率,并且产生无畸变实像。    韩国3D研究中心的研究团队对计算机全景重构和全景图像的压缩等方面进行了研究。提出采用透镜阵列模型,同样根据光线追踪原理确定每个元素图像的对应像素,再以这个像素为中心,从每个元素图像中提取出N“个像素,这样使得重构图像的分辨率提高为传统技术的N‘倍no;提出采用不同的内插方法提高3D计算机重构图像的视觉质量,并通过计算均方误差比较不同的内插方法性能;该团队的一个重要贡献是对计算机II系统进行了深入的信号分析,提出一个计算机II系统的捕获过程和计算机重构过程的信号模型,提出的模型能用于真实3D的光学捕获过程,从该信号模型出发,又定义了一种由非均匀重叠引起的颗粒噪声,分析了消除颗粒噪声的条件。

  从2004年开始,国内的北京科技大学、中国科学技术大学、长春理工大学等有相关文献发表,北京科技大学的伍春洪、游福成、杨扬在2006年中国图像图形学报上发表文章,提出一种基于三维全景图像的深度测量方法,利用视图抽提、分析全景图像的光学成像过程,得出空间的任一点深度可以通过其在对应视图间的视差求得;他们同年在电子学报发表了结合多基线立体匹配算法进行深度测量的方法;王红霞、伍春洪等人在2009年的计算机科学上发表文章,分析了记录分辨率对II三维重建分辨率的影响。2006年,中国科学技术大学的刘轶群、明海在大气与环境光学学报发表文章,介绍了计算机辅助立体全像技术研究进展,并讨论了显示系统的性能指标、参数选择和改进方案。长春理工大学的朴燕在 2008年的光子学报发表文章,提出从立体像素映射到体元素图像区域中提取对应立体像素的多个2D像素点来重构全景图像,从而大大提高重构的计算机全景图像分辨率。
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