1、毕业论文开题报告 电子信息工程 多视点视频编码中的视差估计优化方法研究 一、课题研究意义及现状 在人们接触自然界的过程中，需要从中获取自然界的信息，这其中有 70%都来自于视觉的摄入。摄像机拍摄的视频以及图像，作为人眼功能的延伸，就有了非常重要的意义。随着科技的飞速发展，单摄像机拍摄的传统视频已不能满足人们的需求，更加灵活且具有更好交互性的多视点视频开始被越来越多的人重视。视频图像中，无论是物体的运动还是颜色的变化，都非常复杂，尤其是多视点视频。多视点视频所产生的数据量很大，于是作为提高数据压缩效率的有效方法 视差估计就成为了最需要解决的问题之一。 在现有的技术平台上，视差估计有传统的 基于多
2、级块匹配、 基于特征匹配、基于区域匹配和基于能量匹配等算法，也有较新的基于半规则网络、基于基于冗余小波变换和基于可变特征基元等的视差估计算法。这些算法各有特点， 其中，基于多级块匹配算法的视差估计算法与传统的算法相比较，此方法可以得到更为精确更为平滑的视差场，从而提高重建后所得到的图像的质量。基于特征匹配的方法在早期被广泛使用，这个方法准确性高，且可以灵活的匹配，但只能得到稀疏的视差场而非密集的。基于区域匹配的方法算法快速而简 单，并在平坦区域中获得的效果较好，但是这种算法精度较低，这种方法是一种最常用的方法。基于能量的视差匹配策略主一般能获得较为理想的效果，但计算量较大且算法很复杂。基于半规
3、则网络的视差估计算法减少了空间上的复杂度，同时也减少了算法的时间，它易于计算机的操作，对原有对象的特征也能较好的保持，但是对部分模型简化时会形成区域真空，且点云的保留也较少。基于冗余小波变换的立体图像视差估计算法不但提高了运行速度，准确性也有很大提高，也为将来的立体图像的压缩以及例题视频的分析和处理提供了新的的平台。基于可变特征基元的视差估计 算法与传统视差估计相比，可以做到任意精度的视差场。 掌握了这些算法各自的特点，我们可以更好地想这些算法应用于实际，在不同条件下对图像及视频进行更为适合的视差估计，从而最大限度的提高多视点视频编码效率。 作为占多视点视频编码 80%工作量的工程，运动和视差
4、估计算法的设计以及模式的选择决定了编码过程的效率。多视点视频所产生的数据量很大，运动和视差估计可以提高数据压缩效率。因此，对视差估计方法的研究十分必要，但要获得可靠而准确的密集视差十分困难，研究难度也逐渐增大。这也说明了对视差估计的研究仍有很大的提升空间。本文做 所的研究针对视差估计中难以可靠估计图像中纹理单一像素点视差这一问题进行优化。优化方案利用极线约束将极线上纹理单一且近似的像素点合并成直线段，再用直线段整体匹配，减少了扫描范围，提高了比较基元包含的信息量，从而降低了产生误匹配的概率，也降低了算法时间的复杂度。 二、课题研究的主要内容和预期目标 研究主要内容： 学习多视频编码的基础知识，
5、掌握多视频编码中的视差估计方法，并提出一种优化方法。 具体要求： 1、了解多视频编码的基本知识。 2、掌握多视点视频编码中的视差估计方法 。 3、研究分析出一种多视点视频编码中的视差估计优化方法。 4、基于 VC 平台进行实验仿真调试，分析算法性能，给出实验结果。 预期目标： 研究出一种多视点视频编码中的视差估计优化方法，并实验仿真得出最后结果。 三、课题研究的方法及措施 本课题研究设计主要是针对多视点视频编码中，视差估计方法难以可靠估计图像中纹理单一像素点视差且精确度低的问题，进行优化，以提高多视点视频编码效率。 设计流程图如下： 图 A条 纹 单 一 且 相 似的 像 素 点条 纹 单 一
6、 且 相 似的 像 素 点纹 理 单 一 的 像 素 块纹 理 单 一 区 的视 差 图图 A 分 析 像 素 点 纹 理单 一 程 度分 析 像 素 点 纹 理单 一 程 度纹 理 单 一 的 像 素 块纹 理 丰 富 区 的 视差 图最 终 视 差 图合 并多级块匹配合 并合 并（ 1） 先描述图像各个像素点纹理单一的程度。 （ 2）将纹理单一部分单一且相似的像素点合并成像素块。 （ 3）用像素块边缘信息匹配纹理单一区域的像素块来获得此像素块的视差值，从而获得纹理单一区域的视差图。 （ 4）利用多级块匹配来匹配纹理丰富区，得到纹理丰富区域的视差图后与纹理单一区域视差图合并，获得最终视差图。
7、 （ 5）仿真调试并将得出结果与传统方法做比较，找出方法中的缺陷，以待做更进一步的完善。 四、课题研究进度计划 毕业设计期限：自 2010 年 10 月 9 日至 2011年 5月 18日。 第一阶段（ 4周） ：分析任务，收集资料，算法初步设计，完成开题报告、文献综述、外文翻译。 第二阶段（ 4周）：算法详细设计与程序实现，撰写设计报告与论文。 第三阶段（ 2周）：算法仿真、测试，论文修改。 五、参考文献 1 李淳 , 马力妮 . 多视点视频编码技术研究 J. 计算机与现代化 , 2009, 1:105-108. 2 陈文鑫 , 陈伟东 , 朱仲杰 , 白永强 .基于可变特征基元的视差估计新
8、方法 J. 计算机工程与应用 , 2008, 44(15):58-60. 3 朱仲杰 , 蒋刚毅 , 郁梅 , 吴训威 . 多视点视频编 码中的视频目标提取与视差匹配 J. 电子学报 , 2004, 32(5):848-850 4 吴书凯 , 都思丹 , 李华 . 基于半规则网格的视差估计算法 J. 计算机应用 , 2008, 28(4):759-959. 5 高韬 , 刘正光 . 基于冗余小波变换的立体图像视差估计 J. 电视技术 , 2008, 32(4):23-25. 6 葛亮 , 朱 庆生 , 傅思思 . 基于纹 理分析的 视差估 计算法 J. 计算机 工程 , 2009, 35(20
9、):7-9. 7 Birchfield S, Tomasi C. Depth discontinuities by pixel-to-pixel stereoC. Sixth International Journal of Computer Vision, Bombay, India: IEEE, 1998:1073-1080. 8张倩 , 吴妍菲 , 安平 , 张兆杨 . 一种多视点视频中的对象提取方法 J. 液晶与显示 , 2010, 25(4):598-600. 9 刘天亮 , 罗立民 . 一种基于分割的可变权值和视差估计的立体匹配算法 J. 光学学报 , 2009, 29(4):2-9. 10 张磊 . 多视点视频编码中运动与视差估计的研究 D. 西安电子科技大学 , 2010.
