[01717946]基于深度计算的舒适立体显示技术与应用

基于深度计算的舒适立体显示技术与应用项目获得多项国家级和省部级项目的支持,正是针对立体信息技术发展和壮大过程中出现的新问题和立体显示终端全面推广应用中出现的实际问题开展研究,并努力将核心技术转化成经济效益和社会效益。本项目在立体显示处理技术、深度信息计算技术、立体视频编码技术、深度调整与视点生成技术、立体信息舒适度评价技术等研究方面开展了创新性研究,取得了重大进展,共获得授权国家发明专利33项。在立体显示处理研究方面,主要开展了具有普遍适用性的立体图像合成算法、基于狭缝光栅的多视点自由立体手机图像合成算法、自由立体显示串扰计算模型、无串扰观看点与光栅参数之间关系模型的研究工作。 1、采用首列子像素视点判决准则,将现有算法中需要逐点排布转变为逐行排布,子像素的判决时间降低为原有值的1/m,使时间复杂度从O（n2）降低为O（n）;通过自适应调节图像的合成倾斜角度,将图像倾斜角度与光栅倾斜角度之间的偏差从10-2降低到10-3,使之能适用于光栅倾斜角度为任意角度的立体图像合成; 2、采用纹理引导的自回归深度恢复方法,建立可以同时涵盖欠采样、缺失、加性噪声等多种降质因素的线性观测模型,通过构造形状调制的非局部均值相似度量设计自适应于三维场景特性的自回归预测器,由低分辨率深度相机获得16倍率的高质量深度图; 3、利用分量间的运动和结构相似性对编码宏块进行分类预测,提出基于深度彩色联合聚类的预测编码方法,并基于已编码彩色视频估计场景的基于像素的运动矢量,辅助深度视频进行基于像素的帧间预测,码率节省20%以上; 4、根据人眼视觉特性,通过多元非线性回归分析了保真度、清晰度、立体感、结构性等特征,全面构建立体信息舒适度评价体系,设定逆用置信区间迭代确定被试数量,主观异常数据最低检测率高于5.8‰,舒适度指标匹配图和差异图准确率达到90%。 本项目提出了多视点立体显示合成和串扰消除算法,具有快速、自适应和普适性的特点;建立了纹理结构增强的自回归深度计算模型,解决了现有深度获取设备精度差等问题;设计了基于运动和结构相似性的编码方案,具有准确刻画宏块运动和边界的特点,提高了深度视频的编码效率;采用多元非线性回归,构建了立体信息舒适度评价体系。 该项目研究成果已在故宫博物院、重庆轻轨、上海地铁等单位和项目中应用,产品销往亚洲、欧洲、北美、南美等地,经济和社会效益显著。今后要进一步拓展应用领域,扩大产业化规模。