Разработка методов контроля и цифровой коррекции параметров изображений стереопары

• Автор: Чафонова, Виктория Германовна
• Шифр специальности: 05.11.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 171 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ ТРЕБОВАНИЙ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫХ К ИЗОБРАЖЕНИЯМ
СТЕРЕОПАРЫ
1Л Особенности формирования стереоизображения
1.2 Требования, предъявляемые к параметрам изображений стереопары
Выводы
2 РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ СОВМЕЩЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ СТЕРЕОПАРЫ
2.1 Исследование возможности совмещения изображений стереопары
с использованием современных компьютерных программ
2.2 Метод совмещения стереопары, основанный на корреляции изображений
2.3 Метод совмещения стереопары, основанный на применении
детекторов точечных особенностей изображений
2.4 Исследование эффективности разработанных методов и алгоритмов
совмещения изображений стереопары
Выводы
3 АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ КОНТРОЛЬ ПАРАМЕТРОВ ИЗОБРАЖЕНИЙ СТЕРЕОПАРЫ
3.1 Разработка метода автоматического контроля и коррекции распределения параллаксов в изображениях стереопары
3.2 Автоматизация подбора параметров стереосъемки и юстировки
положения съемочных камер
Выводы
4 ЦИФРОВАЯ КОРРЕКЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ИЗОБРАЖЕНИЙ СТЕРЕОПАРЫ

4.1 Автоматический контроль и цифровая коррекция рассогласования масштабов изображений стереопары
4.2 Автоматический контроль и цифровая коррекция поворота одного изображения стереопары относительно другого
4.3 Исследование эффективности разработанных методов и алгоритмов контроля и коррекции геометрических параметров изображений
стереопары
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение А (обязательное) Рабочие окна программ по обработке
изображений и видео в стереоформате
Приложение Б (обязательное) Листинг программы к реализации
алгоритма совмещения стереопары, основанного на корреляции
изображений, в программной среде МАТБАВ
Приложение В (обязательное) Листинг программы к реализации алгоритма совмещения стереопары, основанного на применении детекторов точечных
особенностей изображений, в программной среде МАТБАВ
Приложение Г (обязательное) Примеры изображений стереопар, на которых проведено исследование эффективности разработанных
методов и алгоритмов совмещения стереопары
Приложение Д (справочное) Документы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования и степень ее разработанности
В настоящее время технологии стереокино активно развиваются. Основное преимущество стереофильмов заключается в том, что они создают большую реалистичность и зрелищность, кроме того, при их просмотре появляется особый «эффект присутствия» - зритель может почувствовать себя не просто сторонним наблюдателем, но как бы участником демонстрируемой картины [12].
Изображение в стереокино воспринимается объемным благодаря тому, что каждый глаз зрителя видит одно из изображений стереопары, полученных съемкой с двух ракурсов, а мозг человека объединяет их в единый стереообраз. При этом рассогласование изображений стереопары может привести к разрушению стереоскопического эффекта и стать причиной утомления зрителей.
Так как ошибки в стереоизображениях могут вызывать у зрителей неприятные ощущения (боль в глазах, головокружение и т.д.), до принятия решения о показе любого стереофильма необходима техническая экспертиза, на основании которой следует определять, можно ли допустить данный фильм на кинорынок, и если можно, то на экранах каких размеров его нужно показывать [38].
Одним из главных условий формирования стереоизображения, комфортного для восприятия, является выполнение требований к параллаксам, которые определяют взаимное смещение сопряженных точек в изображениях стереопары. Так, изображения стереопары должны быть выравнены по высоте, т.е. не иметь вертикальных параллаксов, а горизонтальные параллаксы объектов, воспринимаемых в предэкранном и заэкранном пространствах, не должны превышать своих предельных значений [24; 20]. При этом важную роль играет точность совмещения кадров стереопары, так как неточное совмещение может привести к наличию нежелательных параллаксов, значения которых будут

Данный метод совмещения стереопары основан на выделении объекта в изображении, создании градиентов изображений, а также нахождении максимальной корреляции между ними. Рассмотрим его подробнее.
Прежде всего, левый и правый кадры стереопары (рисунок 2.6), снятые с двух разных ракурсов, загружаются в программную среду МАТЬАВ. Затем задаем требуемое значение горизонтального параллакса (положительный, отрицательный или нулевой) для нужного объекта (например, ваза), а также, если необходимо, коэффициент уменьшения разрешения (по умолчанию он равен единице). В данном примере зададим параллакс равный нулю.
Красная составляющая левого кадра стереопары, а также зеленая и синяя составляющие правого кадра стереопары объединяются, и на экран выводится анаглифное изображение. При помощи курсора задаем координаты двух точек (рисунок 2.14), выделяя, таким образом, объект, для которого в дальнейшем будет выставлено заданное ранее значение горизонтального параллакса.
X; 2267 У: 601 255, 255.
Рисунок 2.14 - Выделение объекта, для которого в дальнейшем будет выставлено заданное значение горизонтального параллакса (А), его фрагмент (Б)
С помощью заданных координат двух точек образуются левое и правое изображения выделенного объекта, а затем их градиенты (рисунок 2.15).
Градиентом двумерной функции называется вектор, модуль (длина) которого равен [14, с. 246]: