嵌入式自由視點視頻系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、本文提出了一種FPGA+DSP的嵌入式自由視點視頻的系統(tǒng)解決方案，實現(xiàn)了從雙路視頻采集到多視點自由視點立體視頻生成，為多視點裸眼顯示器提供實時視頻輸入。實現(xiàn)的有立體視頻的采集與顯示，立體匹配，自由視點生成等模塊。
　　本文針對該方案中采集與顯示、立體匹配、虛擬視點生成三個關(guān)鍵技術(shù)展開了研究：首先是基于FPGA的雙目立體視頻的采集與顯示，可以直接應(yīng)用于分時/分色立體顯示中，測試自由視點視頻的效果；然后是FPGA中實現(xiàn)立體匹配算法，通

2、過該算法可以從上一步驟中獲取到的立體圖像對生成視差圖；最后是在DSP中根據(jù)視差圖和立體圖像對生成虛擬視點。
　　第三章實現(xiàn)了基于FPGA的實時立體視頻采集與多模式立體顯示的設(shè)計。該系統(tǒng)的采集模塊使用自制CMOS雙目攝像頭子卡，同時采集兩路1280×1024分辨率的圖像。該方案不僅包含了分時立體和分色立體兩種主流的立體顯示模式，并包含了兩者之間的切換。分色方案中配合紅藍眼鏡，可以享受實時的立體視頻，這種方式下紅藍色差比較大，通過Y校

3、正，對色彩進行了適當?shù)恼{(diào)整。分時方案中佩戴的眼鏡是主動快門立體眼鏡，眼鏡的開關(guān)由同步發(fā)射器同步視頻的幀信號，刷新頻率受到顯示器的限制，最高達到74Hz，色彩失真低，立體感強烈。
　　第四章基于FPGA實現(xiàn)了Census立體匹配算法。該算法流程包括Census變換模塊、Hamming距離計算模塊、相關(guān)求和模塊和比較輸出模塊。Census變換模塊中使用7×7的變換窗口，將每個像素變換為一個48位的Census矢量。最終，生成一幅由像素

4、與鄰近像素關(guān)系信息組成的圖像。為實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時處理，使用行緩存存儲像素灰度值，輸入的像素通過行緩存器移位得到延時的行像素。而窗口的設(shè)計是為了能夠加速圖像處理速度。
　　第五章實現(xiàn)了基于DM6446的自由視點生成算法。用于預(yù)測處于兩幅立體圖像對中間位置的視圖——虛擬視圖。在自由視點立體顯示系統(tǒng)中，需要多臺攝像機同時采集場景畫面，這時就需要有一定采集能力的攝像機陣列。這種系統(tǒng)對硬件要求高，獲取到的數(shù)據(jù)量龐大，傳輸也是應(yīng)用到實際中時碰到