多视点视频虚拟视点合成技术综述【文献综述】
基于VR技术的多媒体课件制作之文献综述
基于VR技术的多媒体课件制作之文献综述这段前面写你研究课题的背景，研究这个课题的缘由1.VR技术研究现状：虚拟现实技术是20世纪以来科学技术进步的结晶，集中体现了计算机技术、计算机图形学、多媒体技术、传感技术、显示技术、人体工程学、人机交互理论、人工智能等多个领域的最新成果。
近年来，各类趋于成熟的虚拟现实软硬件技术不断的涌现出来，其应用范围涉及军事、娱乐、教育、医疗等各个方面。
1)国外VR技术研究现状VR技术的应用向人们展示了诱人的前景，在国外，特别是一些发达国家对VR技术进行了广泛的研究，这里主要介绍美国和欧洲部分国家的研究现状。
✧在美国，美国国家航空航天局（NASA）于20世纪80年代初就开始研究虚拟现实技术，1984年开始研究虚拟视觉环境显示，并研究出新型的头盔显示器，后来又开发了虚拟界面环境工作站（VIEW）。
上海交通大学魏安顺教授在“虚拟现实技术及其在制造业的应用”[1]中指出美国Boeing飞机公司设计的一架VS——X虚拟飞机，它可用头盔式显示器和数据手套来进行观察和控制；Michigan大学的VR实验室采用沉浸式虚拟现实对一艘PD337海军运输船的生产过程进行了模拟。
这些应用极大地降低了生产成本并且为制造业提供了极大的便利，通过VR技术，可以预先发现问题，采取修改设计或其他措施，保证了工期和产品质量。
✧在欧洲的一些国家，VR技术也被广泛的开发与应用，在德国，以德国FHG-IGD图形研究所和德国计算机技术中心（GMD）为代表，主要从事虚拟现实世界的感知、虚拟环境的控制和显示、机器人远程控制、虚拟现实在空间领域的应用、宇航员的训练、分子结构的模拟研究。
其中有些国家的研究逐渐转向运用VR开发面向语言教学的三维虚拟学习环境，上海外国语大学的马冲宇教授在“基于虚拟现实的计算机辅助语言教学”[2]中提到具有代表性的有欧盟的VILL@GE项目、俄罗斯的三维多用户俄语虚拟世界。
这是基于情境的一种语言学习，为学习之创设一个虚拟社区，然后让学习者在社区内通过虚拟的谈话、交流及娱乐活动增强其语言运用能力。
多视点视频的编码技术综述
多视点视频的编码技术综述摘要：阐述了多视点视频〔MVC〕的几种编码技术，包括其发展过程和主要原理并且比较这几种方法的优劣，以及提出了MVC在未来的可能的发展方向和研究思路。
关键词：综述；多视点视频编码；算法；3d场景；时间相关性;视点间相关性；视差估计；运动估计1 引言：多视点视频指的是由不同视点的多个摄像机从不同视角拍摄同一场景得到的一组视频信号，是一种有效的3D视频表示方法，能够更加生动地再现场景，提供立体感和交互功能。
多视点视频可广泛应用于任意视点视频、二维电视、交融式会议电视、远程医学诊疗、虚拟现实以及视频监视系统等多种正在兴起的多媒体业务。
[1]与单视点视频相比，多视点视频的数据量随着摄像机的数目增加而线性增加。
巨大的数据量己成为制约其广泛应用的瓶颈，为此，ITU-T和MPEG的联合视频组(JVT, joint video team)提出了多视点视频编码(MVC, multiview videocoding)的概念。
MVC主要致力于多视点视频的高效压缩编码，是未来视频通信领域中的一项关键技术，也是国际视频标准化组织，在研究的热点问题。
[1] 多视点视频最为显著的特点在于视间的相关性。
在传统的单视点视频编码中，通常采用去除时间相关性和空间相关性的混合编码方式，运动估计(Motion Estimation)/运动补偿(Motion Compensation}、帧内预测、帧间PB预测、多参考帧(Multi-reference frames)预测,DCT或DWT变换等是最为常用的编码技术，这些技术也被众多视频编码国际标准如H.26X[11]/ MPEG-X所采用。
MVC除采用传统的单视点视频混合编码技术之外，进一步采用视差估计(Disparity Estimation)/视差补偿(Disparity Compersation)[8]、深度图技术(Depth Image)等来提高多视点视频的压缩效率。
虚拟现实相关技术文献综述
虚拟现实相关技术文献综述虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机技术，其基本特征包括沉浸、交互和构想。
以下是一篇关于虚拟现实相关技术的文献综述：一、引言随着科技的快速发展，虚拟现实技术已经成为当前最具有前瞻性的研究领域之一。
虚拟现实技术能够生成一种逼真的虚拟环境，使用户能够身临其境地体验这种环境，并与之进行交互。
这种技术已经被广泛应用于游戏、电影、教育、医疗、军事等领域。
本文将对虚拟现实相关技术进行综述。
二、虚拟现实技术的定义与分类虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机技术，它使用计算机图形学、人机交互、传感器等技术，生成一种逼真的三维环境，使用户能够通过特殊的设备，如头盔显示器、数据手套等，身临其境地体验这种环境，并与之进行交互。
根据实现方式的不同，虚拟现实技术可以分为以下几种类型：1. 沉浸式虚拟现实：沉浸式虚拟现实技术使用户能够完全沉浸在虚拟环境中，通过头盔显示器、数据手套等设备，使用户感觉自己完全置身于这个环境中。
2. 增强现实：增强现实技术是将虚拟信息与现实世界相结合的一种技术，它通过头盔显示器等设备，将虚拟信息叠加到真实世界中，使用户能够同时看到真实和虚拟两种世界。
3. 桌面虚拟现实：桌面虚拟现实技术是一种基于计算机桌面的虚拟现实技术，它通过计算机的屏幕和特殊的输入设备，使用户能够与虚拟环境进行交互。
4. 分布式虚拟现实：分布式虚拟现实技术是一种基于网络的虚拟现实技术，它允许多个用户同时进入同一个虚拟环境中，并进行交互。
三、虚拟现实技术的应用虚拟现实技术的应用范围非常广泛，以下是一些主要的应用领域：1. 游戏娱乐：虚拟现实技术在游戏娱乐领域的应用已经非常广泛，它能够提供更加逼真的游戏体验，使玩家能够更加深入地参与到游戏中。
2. 教育培训：虚拟现实技术也可以应用于教育培训领域，例如模拟飞行、模拟驾驶等，这些都可以通过虚拟现实技术来实现。
3. 医疗保健：虚拟现实技术在医疗保健领域的应用也越来越广泛，例如手术模拟、康复训练等。
多视点视频处理技术研究
多视点视频处理技术研究随着互联网和数字技术的发展，现代媒体的形态和特点不断变化，媒体内容的生产、传播和使用已经实现数字化和多样化。
在这种背景下，多视点视频处理技术成为了最重要的技术之一。
多视点视频处理技术是一种带有交互性的视频，能够让观众选择不同场景看到的内容，提高观看的体验。
多视点视频处理技术的研究领域广泛，包含了视频编码、多媒体信号分析、多模态感知、多媒体通信和交互式视频服务等多个方面。
在视频编码领域，多视点视频像素数据量大，需要更高效的压缩技术来满足存储和传输的需求，因此研究人员提出了一些压缩方法，如可变形3D仿射变换（V-3DA）和视点优先压缩（VVC）等。
在多媒体信号分析方面，研究人员利用图像处理技术，对多视点视频进行特征提取和分析，开发了一些自适应的多视点视频显示算法。
在多模态感知方面，研究人员利用传感技术和人工智能算法，识别和跟踪运动目标，以实现多视点视频的增强交互性。
在多媒体通信方面，研究人员研究了多视点视频的传输、缓存和选择机制，并提出了一些跨网络的流媒体传输协议。
在交互式视频服务方面，研究人员从视频的质量、内容、用户行为等方面考虑，研究和设计了交互式视频服务，如视频检索、多视点视频编辑和互动式视频游戏等。
多视点视频处理技术是一项高技术含量的工作，需要基础理论和实践经验的支撑，同时也需要跨学科、跨区域的合作和交流。
多视点视频处理技术的发展和应用，既可以推动媒体技术行业的进步，也可以服务于广大公众，为人们提供更丰富、更生动、更有趣的观看体验。
在应用层面上，多视点视频处理技术的应用范围很广，涉及娱乐、教育、科技、医疗、制造业、汽车、军事等众多领域。
例如，在娱乐领域，多视点视频处理技术可应用于电影、电视、游戏等场合，为观众提供更加逼真、身临其境的视听效果，增强观众的体验感；在教育领域，多视点视频处理技术可应用于远程教育、虚拟实验室等方面，为学生提供更加丰富、生动、互动的学习方式，增强学生的学习兴趣和学习效果；在制造业领域，多视点视频处理技术可应用于产品设计、展示和销售等方面，为企业提供更加直观、真实的展示效果，帮助企业提升竞争力。
多视角视频拼接在VR应用中的研究与开发
多视角视频拼接在VR应用中的研究与开发近年来，虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术的发展迅猛，给人们带来了前所未有的沉浸式体验。
在VR应用中，多视角视频拼接技术成为一项重要的研究和开发方向。
通过将多个视角的视频内容拼接起来，可以实现更加真实、生动的用户体验。
本文将探讨多视角视频拼接在VR应用中的研究与开发。
多视角视频拼接技术是指将来自不同角度的视频素材进行合成，形成一个全景的观影体验。
传统的单一视角VR视频往往无法真实地再现人们的真实视觉，而多视角视频拼接技术可以弥补这一不足。
通过多视角视频拼接，用户可以在VR环境中感受到全方位的视角，增加沉浸感和身临其境的体验。
在进行多视角视频拼接时，首先需要采集来自不同视角的视频素材。
这可以通过摄像机阵列或者多台摄像机同时拍摄来实现。
每个摄像机都以不同的角度拍摄同一个场景，然后通过特定的算法将它们拼接在一起。
在拼接过程中，需要考虑到视角之间的衔接以及图像的对齐，以确保视频的流畅度和真实性。
多视角视频拼接技术的研究与开发主要集中在以下几个方面：首先，视频采集与处理。
视频素材的采集是实现多视角视频拼接的基础。
在摄像机阵列或者多台摄像机的配置过程中，需要考虑到视角的选择和距离的控制，以获得更加细腻的视觉效果。
此外，视频的后期处理也非常重要，包括颜色校正、图像修复等工作，以提高视频的质量和观赏性。
其次，视角切换与过渡。
在VR应用中，用户可以通过头部追踪设备改变自己的观察角度。
因此，如何实现平滑的视角切换和过渡是一个关键问题。
这需要在拼接过程中使用合适的算法，对不同视角的视频进行融合，以确保切换过程的流畅性和自然性。
另外，图像对齐与衔接。
多视角视频拼接最困难的问题之一是如何将不同视角的视频素材进行准确的对齐和衔接。
由于摄像机在拍摄过程中存在微小的位置偏差和旋转误差，这些误差可能会导致拼接后的视频出现视觉上的不连贯感。
因此，需要使用图像处理算法，如特征点匹配和变换估计等，来实现准确的图像对齐与衔接。
视景仿真技术综述
视景仿真技术综述下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help yousolve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts,other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!视景仿真技术是一种通过计算机生成仿真环境，使用户感受到真实场景的虚拟技术。
虚拟现实综述
虚拟现实综述虚拟现实综述近年来，随着科技的迅猛发展，虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术逐渐走进了我们的生活。
虚拟现实通过计算机生成的三维环境模拟，使用户能够沉浸其中，并与虚拟环境进行交互。
本文将对虚拟现实技术的发展历程、应用领域、优势和挑战进行综述。
一、虚拟现实技术的发展历程虚拟现实技术的源起可追溯到20世纪60年代的美国。
当时，美国空军为飞行员培训开发了一种名为“虚拟舱室”的系统，用于模拟飞行训练。
此后，虚拟现实技术逐渐应用于医疗、教育、娱乐等领域。
随着计算机硬件和图形处理能力的不断提升，虚拟现实技术取得了长足的进步。
二、虚拟现实技术的应用领域1. 游戏娱乐领域虚拟现实技术为游戏娱乐行业带来了革命性的变化。
通过戴上VR头盔，玩家可以身临其境地感受游戏世界，与虚拟环境进行互动。
虚拟现实游戏逐渐成为游戏市场的新宠，吸引了大量的玩家。
2. 教育领域虚拟现实技术在教育领域也发挥了巨大的作用。
通过虚拟现实技术，学生可以身临其境地参观历史遗址、探索自然环境，增强学习的趣味性和真实感。
虚拟现实还可以为医学学生提供模拟手术训练的平台，提高他们的实操能力。
3. 医疗领域虚拟现实技术在医疗领域的应用十分广泛。
通过虚拟现实技术，医生可以进行手术模拟、疾病诊断等操作，提高医疗质量和安全性。
虚拟现实还可以用于痛疗、康复训练等方面，帮助患者减轻痛苦，加速康复。
4. 建筑设计领域虚拟现实技术在建筑设计领域的应用可以帮助建筑师更加直观地展示设计效果，提高设计质量。
通过虚拟现实技术，用户可以在虚拟环境中漫游，实时感受建筑空间，调整设计以满足需求。
5. 旅游业虚拟现实技术为旅游业带来了全新的体验。
通过虚拟现实技术，游客可以在不离家门的情况下，享受到异地旅游的乐趣。
虚拟现实技术还可以为旅游目的地进行推广，吸引更多游客。
三、虚拟现实技术的优势1. 沉浸感强虚拟现实技术通过模拟真实环境，能够让用户身临其境，获得沉浸式的感觉。
虚拟现实技术综述
虚拟现实技术综述虚拟现实技术，简称VR，是指借助计算机技术，构建一个高度仿真的虚拟环境，使人感觉到身临其境的体验。
虚拟现实技术的发展已经超过了我们的想象。
今天，我们在电影、游戏、医疗和教育等多个领域看到了虚拟现实技术的应用。
一、虚拟现实技术的历史虚拟现实技术源于20世纪60年代的“头戴设备”，其主要目的是使人们能够在模拟工作和培训中进行交互。
头戴设备以及相关的电子部件和视觉设备依旧是虚拟现实技术的基础，但是随着计算机技术和图形处理技术的发展，虚拟现实技术逐渐向更精细、更逼真、更流畅的方向发展。
直到2000年以后，虚拟现实技术比以往任何时期都更加发展迅速，这得益于计算机硬件和软件方面的巨大进步。
二、虚拟现实技术的应用1.游戏虚拟现实游戏已经成为了游戏产业的新标准。
虚拟现实游戏将玩家置身于积雪压抑的冰山，悬崖峭壁，废弃工厂和彼此战斗的未来世界。
虚拟现实游戏经常需要使用头戴式显示器和手柄，这些设备可以模拟玩家的头和手的动作。
以此来使人们更好的感受到游戏环境中的视觉和音效体验。
2.医疗虚拟现实技术在医疗方面的应用是比较广泛的，例如使用虚拟现实技术进行手术训练或者准确诊断，这种应用被称为手术模拟。
虚拟现实技术可以让医生在没有真正病人到来之前预先练习进行复杂手术，从而更好的提高了医生的技术水平。
此外，虚拟现实技术能够制作更为真实的视觉演示，从而更好的让患者或者亲属对疾病的情况有更深入的认识。
3.教育虚拟现实技术在教育中的应用是广泛的，例如在博物馆或者历史博物馆的古代历史展览中，虚拟现实技术可以让孩子们身临其境的观看和学习历史。
另外，虚拟现实技术还可以用于课堂教学的场景模拟。
例如学生可以用虚拟现实技术探索宇宙，或者学习直接面对一种虚拟模型。
三、虚拟现实技术的未来展望随着虚拟现实技术的快速发展，虚拟现实技术所涵盖的领域将会越来越广泛。
未来虚拟现实技术将不仅停留在游戏，医疗和教育等方面，而是将带来更加新的变化，例如成为社交工具而不仅仅是技术玩具，或者成为提高工作效率的手段而不仅仅是娱乐工具。
面向三维视频的虚拟视点合成技术研究进展
相较于二维平面多媒体服务，三维（Three-Dimension，3D）立体多媒体服务能给观众带来身临其镜的真实感，极大地引起用户的关注。
近几年来，裸眼立体视频、虚拟现实等3D多媒体服务已走入家庭。
3D多媒体技术是人类通过左眼和右眼分别获得具有视差信息的左右视点场景信息，并在大脑中相互融合得到具有立体感的三维信息。
在3D视频技术中，人们利用双目摄像机分别对同一场景进行拍摄，然后再依靠计算机视觉技术获得立体视频图像。
但如何依靠计算机视觉技术获得更高质量的3D视频图像是研究者的主要目标。
在3D视频中，自由视点视频（Free-Viewpoint Video，FVV）技术是一个非常重要的发展方向，该视频格式是由视频信息加深度信息组成。
在解码端通过虚拟视点绘制技术合成不同视角的视频图像，可广泛应用于虚拟现实和3D视频信号处理过程中。
为了能够获取任意视点条件下所能观察到的图像，最原始的方法是在不同视点处均设置摄像机采集图像。
然而无论使用多少部摄像机同时对某个事物进行摄录，最终都无法获取任意视点所观察的图像。
但依靠视点合成技术可以根据已拍摄的图像近似绘制出未知视点处的图像，从而极大地减少了拍摄相机的布置数。
然而当前绘制技术会产生空洞、伪影、偏移等缺陷，严重影响了用户体验质量。
1虚拟视点合成技术虚拟视点绘制方法根据实现手段和辅助工具可划分为基于模型绘制（Model Based Rendering，MBR）、基于几何图形绘制（Graph Based Rendering，GBR）和基于图像绘制（Image Based Rendering，IBR）三种方法。
而基于深度图像绘制（Depth Image Based Rendering，DIBR）是一种基于参考视点的纹理图和其相应的深度图，通过3D映射方程绘制虚拟视点图像的合成方法[1-2]。
由于绘制速度快，复杂度比一般绘制方法低，因面向三维视频的虚拟视点合成技术研究进展张博文，周洋，殷海兵杭州电子科技大学通信工程学院，杭州310018摘要：基于深度图像的虚拟视点合成技术是三维视频信息处理、虚拟现实和计算机图形学领域的新兴交叉技术。
三维电视中虚拟视点合成的技术研究的开题报告
三维电视中虚拟视点合成的技术研究的开题报告一、研究背景和意义三维电视技术是近年来快速发展的一项技术，其能够使观众在家中获得与电影院相似的观影体验。
然而，真正实现三维电视的关键是如何在电视中合成多个虚拟视点，以便于观众可以从不同的角度来观看同一场景。
虚拟视点合成技术是三维电视技术中的一个关键技术，它可以根据摄像机的位置和方向生成一个或多个虚拟视点，从而扩展观众的视角。
因此，虚拟视点合成技术的研究不仅能够推动三维电视技术的发展，还可以在医学、教育等领域得到应用，为用户提供更为优质的体验。
二、研究现状和不足虚拟视点合成技术早期采用的是基于深度图的方法，即基于已有的深度图像来合成新的虚拟视点。
该方法需要较大的存储空间和计算能力，并且对于场景中存在的透明物体、反射物体等情况无法处理，严重影响合成效果。
随着计算机视觉和图形学技术的发展，新的虚拟视点合成方法得以提出，例如基于光场、基于多视角图像等方法。
这些方法虽然能够有效地解决深度图像方法的问题，但它们也存在着不足，主要表现在计算量大、实现复杂等方面，因而难以得到广泛的应用。
三、研究内容和目标本次研究的主要内容是采用基于深度图的虚拟视点合成技术，并且通过改进其算法来减小计算量、提高合成效果。
在实现上，该算法需要用到图像分割、深度估计、视差修正等关键技术，因此本次研究将主要从以下几个方面入手：1. 图像分割算法的优化：采用基于超像素的图像分割算法来实现场景的分段，以提高合成效率和准确性；2. 深度估计算法的改进：基于卷积神经网络来实现深度估计，提高预测结果的准确性和稳定性；3. 视差修正算法的设计：基于视差场合成技术来实现视差修正，提高合成效果。
通过以上方式，本次研究旨在优化基于深度图的虚拟视点合成算法，以提高其效率和准确性，并为三维电视技术的发展做出贡献。
四、研究计划和方法1. 调研相关技术：对当前虚拟视点合成技术的研究现状、不足和发展趋势进行调研，明确本次研究的目标和方法。
多重视点影音资讯表述与合成技术研究
多重視點影音資訊表述與合成技術研究杭學鳴 國立交通大學電子工程學系計畫編號：NSC 97-2221-E-027-044NSC 98-2221-E-009-087一、摘要單一視點和單通道信號處理為主的MPEG-4、H.264等相關技術已經日漸成熟與普及，而新興多視點多聲道系統仍有待開發與討論。
為了加速多媒體產業發展，MPEG委員會正研議相關標準。
在視訊方面，技術關鍵在「自由視點」問題，即如何從任意視角及位置展示影像或物體。
在聲訊方面，技術之關鍵在「自由聽點」問題，即如何重現音場。
目前以MPEG Surround為比較新的彈性規格，其中MPEG SAOC 為最近正在發展的工作項目。
本研究之目的為實現關鍵性的自由視聽技術、增強其編碼效率、並提出可行之「自由聽點」與「自由視點」系統架構。
本研究計畫探討多重視點影音資訊表述與合成技術，分為兩部分進行。
第一部分是聲訊，發展多點聲訊的高維度資料表示法與自由點聲訊即時輸出演算法。
如圖 1 所示，重點在如何使用有限個麥克風錄製聲音，以「自由聽點」演算法處理，使用有限個喇叭合成重現音場。
第二部分是視訊，我們探討多重視點視訊表示法與合成方式。
重點在如何使用有限個攝影機錄製影像，以「自由視點」演算法處理，重建視場，讓使用者依據各自需求選擇視點。
同時由於視訊資料量龐大，我們亦探討即時處理的快速演算法。
圖 1. 麥克風陣列示意圖。
未來可利用之產業及可開發之產品包含自由觀賞點電視(Free Viewpoint Video, FVV)、虛擬實境、立體電影、立體電視等多媒體相關應用。
二、計畫說明本研究主要包含於國科會整合性計畫「多重視點與多聲道之多媒體資訊處理新興技術研究」的第三項子計畫。
此研究乃針對多視點多聲道的多媒體關鍵技術，在聲訊部分著重於多聲道聲訊表述與自由聆聽點聲訊合成。
在視訊部分著重於多視點視訊表述方式。
計畫主要內容可包括以下兩項工作：(1) ３Ｄ音訊合成在本計畫中，我們對麥克風陣列訊號進行3D音訊合成，主要分為兩個部份：盲訊號源分離與3D聽覺訊號合成。
多视点视频虚拟视点图像质量评价的开题报告
多视点视频虚拟视点图像质量评价的开题报告一、选题背景多视点视频是指通过多个摄像机同时记录同一场景，在播放时用户可以自由选择不同的视角观看。
多视点视频技术被广泛应用于虚拟现实、增强现实、体育比赛等领域，受到越来越多的关注和研究。
虚拟视点图像质量评价是多视点视频领域内的一个重要问题，其准确性和有效性直接影响到多视点视频应用的用户体验和评价。
二、选题意义多视点视频技术应用越来越广泛，如虚拟现实、体育比赛等领域，其能够为用户带来更加真实的观看体验。
但是，多视点视频图像质量评价是关键技术之一，因为它直接关系到多视点视频中的视觉效果。
因此，对多视点视频虚拟视点图像质量评价的研究，对于提升多视点视频的用户体验和应用范围有很大的意义。
三、研究内容和方法本研究主要研究如何对多视点视频虚拟视点图像进行质量评价，以提高多视点视频的用户体验和应用范围。
具体内容包括：1. 对多视点视频中虚拟视点图像质量的影响因素进行研究，如视角、画质等。
2. 分析和比较目前多视点视频质量评价方法的优缺点，并提出一种基于主观评价和客观评价相结合的方法。
3. 设计相应的实验进行数据采集，对不同方法进行评估和比较，从而提出更加准确、有效的多视点视频虚拟视点图像质量评价方法。
研究方法主要包括文献综述、实验设计和数据分析等。
四、预期成果和应用该研究的预期成果包括：1. 对多视点视频虚拟视点图像质量评价的影响因素进行了深入研究，提出了相应的评价方法。
2. 提出了一种基于主观评价和客观评价相结合的多视点视频虚拟视点图像质量评价方法，可为多视点视频应用提供有效的图像质量评价手段。
3. 设计了相应的实验进行了验证，证实了该方法的准确性和有效性。
该研究的应用主要包括：1. 为多视点视频技术的应用提供更加有效的图像质量评价手段，提高多视点视频应用的用户体验。
2. 为体育比赛、虚拟现实等领域的多视点视频应用提供技术支持和指导，推动多视点视频技术的发展和应用。
五、研究进度安排本研究计划分为以下几个步骤：1. 文献综述、多视点视频图像质量评价方法调研和分析，以及多视点视频虚拟视点图像质量评价的相关领域知识学习，预计时间为2个月。
构造全局背景的虚拟视点合成算法
构造全局背景的虚拟视点合成算法陈坤斌;刘海旭;李学明【期刊名称】《信号处理》【年(卷),期】2013(029)010【摘要】虚拟视点合成技术是三维电视、多视点视频等诸多领域中的关键技术.目前,基于深度图像的绘制(DI-BR)受到了广泛的关注,而这一技术的主要难点在于如何降低映射过程中产生的空洞.为解决这个问题,提高合成图像的质量,同时降低所需参考视点的数量,本文提出了一种基于全局背景图像的虚拟视点合成算法.首先,我们利用视频序列的帧间互补信息生成一张全局背景图像,并以此为辅助图像,去填补从参考视点映射到虚拟目标视点的各帧图像.与传统方法相比,本文算法能使用空洞区域对应的真实像素进行填充,提高了图像的质量.最后,对填补后仍余留的空洞采用图像修复算法进行处理,得到最终的虚拟视点图像.实验结果表明,这个算法优于传统算法,并且只利用了一个参考视点.【总页数】8页(P1307-1314)【作者】陈坤斌;刘海旭;李学明【作者单位】北京邮电大学数字媒体与设计艺术学院,北京,100876;北京邮电大学数字媒体与设计艺术学院,北京,100876;北京邮电大学数字媒体与设计艺术学院,北京,100876;网络系统与网络文化北京市重点实验室,北京,100876【正文语种】中文【中图分类】TN911.73【相关文献】1.一种基于DIBR的虚拟视点合成算法 [J], 陈思利;李鹏程2.二维多视点图像阵列采集及虚拟视点合成算法 [J],3.基于同步可视图构造和A*算法的全局路径规划 [J], 吕太之;赵春霞;夏平平4.基于可伸缩窗视差生成的开放手术视频虚拟视点合成算法 [J], 贾博奇;张梦诗;梁楠;武博;张楠5.可重构阵列处理器的虚拟视点合成算法设计 [J], 谢晓燕;王昱;武鑫;朱筠因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
虚拟现实综述
虚拟现实综述虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）是一种模拟现实环境的计算机技术，通过头戴式显示设备、手柄等感知设备，让用户沉浸在虚拟的三维环境中，与虚拟世界进行交互。
近年来，虚拟现实技术得到了快速发展，并在游戏、教育、医疗、娱乐等领域展现出巨大潜力。
在游戏领域，虚拟现实为玩家提供了更加沉浸式的游戏体验。
通过穿戴头戴式显示设备和感知设备，玩家可以身临其境地参与游戏，与虚拟世界进行互动。
无论是极限运动、恐怖冒险还是体育竞技，虚拟现实让玩家感受到前所未有的真实感和刺激感。
虚拟现实游戏也为游戏产业带来了新的机遇和挑战，让游戏变得更加多样化和有趣。
除了游戏，虚拟现实在教育领域也有着广阔的应用前景。
传统的教育方式往往只能通过文字、图片和视频等方式传达知识，而虚拟现实可以为学生提供更加直观、实际的学习体验。
例如，历史学科可以通过虚拟现实技术重现历史场景，让学生亲身体验历史事件；地理学科可以通过虚拟现实技术带领学生探索地球各个角落。
虚拟现实的应用不仅可以提高学习效果，还能激发学生的学习兴趣和创造力。
虚拟现实技术在医疗领域也有着广泛的应用。
利用虚拟现实技术，医生可以进行手术模拟和培训，提高手术的精确度和安全性。
虚拟现实还可以用于疼痛管理和心理治疗，帮助患者舒缓疼痛、减轻焦虑和压力。
此外，虚拟现实还可以用于康复训练，帮助患者恢复身体功能。
虚拟现实技术在医疗领域的应用，不仅可以提高医疗水平，还能为患者提供更好的医疗体验。
在娱乐领域，虚拟现实也为观众带来了全新的娱乐体验。
通过虚拟现实设备，观众可以身临其境地观看电影、音乐会和体育比赛等。
虚拟现实技术让观众不再是被动地接受娱乐内容，而是能够主动参与其中，与艺术家和演员进行互动。
虚拟现实还可以为观众提供个性化的娱乐内容，根据观众的喜好和需求进行定制，让观众享受到更加丰富多样的娱乐体验。
虚拟现实技术的发展离不开硬件设备的支持。
目前市面上有许多头戴式显示设备，如Oculus Rift、HTC Vive和PlayStation VR等。
一种基于DIBR的虚拟视点合成算法
一种基于DIBR的虚拟视点合成算法
陈思利;李鹏程
【期刊名称】《成都电子机械高等专科学校学报》
【年(卷),期】2010(013)001
【摘要】虚拟视点合成是虚拟现实、多视点视频等领域中的关键技术,本文实现了一种基于深度图绘制(DIBR)的虚拟视点合成算法,并对合成图像中的遮挡与空洞问题进行了深入分析与研究,利用空间线投影方法解决了由于遮挡造成的误投影问题,同时使用视点间双向插值算法实现了空洞填补.实验结果证明,本文算法能够合成令人满意的虚拟视点图像.
【总页数】5页(P15-19)
【作者】陈思利;李鹏程
【作者单位】成都电子机械高等专科学校通信工程系,成都610031;成都电子机械高等专科学校通信工程系,成都610031
【正文语种】中文
【中图分类】TN911.73
【相关文献】
1.一种基于遗传算法和高斯-牛顿法的合成算法在放射性药物生物动力学数据分析中的应用 [J], 孙亮;李君利;程建平
2.一种基于分类算法的高精度多基准时钟合成算法的研究 [J], 张萌;尹华瑛;杨哲
3.一种基于虚拟视点合成的快速深度图编码方法 [J], 杨家辉;郁梅
4.基于可伸缩窗视差生成的开放手术视频虚拟视点合成算法 [J], 贾博奇;张梦诗;梁
楠;武博;张楠
5.一种基于改进的空洞填充算法的新DIBR方法 [J], 王伟
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
毕业论文文献综述电子信息工程多视点视频虚拟视点合成技术综述摘要：随着多视点视频研究的发展，各种多视点视频编码技术的研究都成为热点领域，其中虚拟视点合成技术尤为关键，本文简要概括了多视点视频编码技术的发展历程和虚拟视点合成算法的研究现状，一种高效的虚拟视点插值算法是高质量图像合成的基础。
本文重点介绍了几种现在虚拟视点插值算法并做了比较，由比较分析出每种算法的优缺点。
关键词：多视点视频；视频编码技术；虚拟视点合成；1多视点视频编码技术简介多视点视频(Multi-view Video)是一种新型的具有立体感和交互操作功能的视频,通过在场景中放置多台摄像机,记录下多个视点数据,提供给用户以视点选择和场景漫游的交互能力。
多视点视频将在自由视点视频、立体电视、立体视频会议、多视点视频点播等数字娱乐领域有着非常广泛的应用前景。
随着相机数目的增加, 多视点视频的数据量也成倍增加。
系统的一个挑战就是研究实现一种高效的多路编码传输机制,从而对数据进行高效地压缩以便存储和传输视频序列。
多视序列包含同一个场景内多个视点的画面,画面之间存在很高的相关性,如何消除这些冗余,是多视点视频编码的一个重要问题。
特别是,对于多视点视频编码来说,在消除空间冗余的同时,还要消除时间上的冗余。
因此,多视点视频编码方法包含传统视频编码方法的内容,但它比传统编码方法更加复杂。
利用视差估计消除多个视点间空间冗余、预测编码以及虚拟视点图像的合成是其中比较重要的技术[1]。
2多视点视频技术研究发展概况目前视频和音频结合的新型媒体的主要特点是具有交互能力。
用户在观看的过程中不再是一个被动的消费者，取而代之的是用户可以通过某种方式进行选择他想观看场景远近和角度[2]。
它的发展经历了以下历程：(1)最早出现的具有此功能的媒体是在图像处理中，它提供了纹理的三维模型(textured three-dimensional models)来实现上述功能，被称为3D-model[2]。
这种方式的缺点在于需要预先生成物体和场景的三维模型，而且如果要求模型具有相片一样的真实感或者场景是动态改变的话，那么模型的生成是十分困难的。
(2)与此相反，基于图像的合成(image-based rendering，以下简称IBR)着重在从图像中生成新的虚拟图像，取代使用三维模型。
IBR起源于光学函数。
函数具有七个参数分别代表了每一条光线的空间位置(三参数)，方向(二参数)，时间和波长。
然而这个可以表示视觉的公式只具有理论意义。
在实际应用中通过忽略一部分参数，如波长，时间或空间位置，或者限定视点的使用数量来使其可行。
例如光场(light field)和全景的拼接和镶嵌。
这些方法的特点在于完全不使用场景中物体的几何信息，因此可以把这一类称为基于外观的IBR。
这类方法的缺点在于数据量和数据获取的代价都太大，而且对于交互有严格的限制。
(3)在近几年的研究中，IBR技术在合成交互场景中的使用十分流行，进而出现了处理视频图像的VBR(video-based rendering)方法。
VBR的提法是基于对IBR基本概念的拓展。
VBR是指使用视频数据作为输入，生成动态交互的虚拟环境。
然而为了描述运动增加了数倍的必要图像数据，总体数据量的增加是惊人的。
完整的VBR处理链可以分成以下几部分:图像获取/采集，场景的表现,编码，传输/流化，交互的显示[3]。
基于上面的讨论，可以看到多视点视频的合成是属于VBR方法范畴的，而VBR方法的突出特性就是处理链中各个部分相关性很强，特别是采集和合成是两个紧密相关的环节，因此关于VBR合成的研究都是基于各自建立的采集环境的。
3虚拟视点合成算法研究现状虚拟视点合成是指依据两个或多个关于同一场景的真实视点图像,合成出虚拟视点图像。
虚拟视点合成在虚拟现实、多视点视频等领域中有着广泛的应用，目的在于通过现有摄像机摄取的图像合成出更多的视点图像，从而在不增加成本的前提下使可切换的视点增加，切换过程更加平滑，观看起来更加流畅。
如图1 所示将虚拟视点合成技术应用于自由视点视频中,可以为观看者提供更多的观察视角[4]。
图1虚拟视点合成在自由视点视频中的应用目前虚拟视点合成主要有基于位差预测的视图合成、基于图像拼合的视点合成、基于深度图的视点合成与改进的基于深度图的视点合成。
下面就各类视点合成算法原理、优缺点做进一步阐述。
（1）基于位差预测的视点合成算法。
为了满足多视点视频中新视点合成的需要，提出了一种基于位差估计和补偿插值的视点合成方法。
实验结果表明，当两个摄像机间的基线比较小的时候，合成的视图质量和传统方法相当，但合成速度比较快，可应用于实时的交互式系统中。
该算法的原理如下，首先基于块匹配的位差估计，将输入的左右两幅视图分别看成是待合成视图的“前向参考帧”和“后向参考帧”。
对待合成视图与参考视图进行分块处理，接着根据最小均方差准则找出待合成视图中的每一个图像块在两幅参考视图中所对应的最佳位差值[5]。
根据得到的最佳位差值，就可以依据位差补偿方式进行“帧内插”来插值完成中间视点图像的合成。
在运动估计中物体的运动矢量的大小非常有限，但在位差估计中对于那些接近摄像机的物体，他们的位差矢量会非常大，由于上述对位差的估计是在一个固定的搜索区域内进行的，因此有些块的位差估计会出现错误，需要进行调整，否则会产生比较明显的块效应[6]。
值得注意的是，该算法适用于摄像机之间的基线距离比较小的情况，如果摄像机间的距离比较大，那么此时输入的两幅视图间的变化就不能简单的看成是一种平动了，从而上述的预测位差的方法也就不再适用了。
这种基于位差预测和补偿的视点合成算法依据输入的两个不同视角处的图像，可以合成出基线上任意一点处的视图[7]。
这种算法绘制视图速度较快，不需预处理，非常适合于实时性监控系统的应用。
缺点在于本算法在进行位差矢量预测的时候只是考虑了亮度成分，没有考虑到色度成分，因此在下一步工作中还应该将色度成分的影响考虑进去。
（2）基于图像拼合的视点合成本算法将视点插值和基于图像拼合的视点变形技术相结合,提出一种中间视合成算法。
首先均匀化原始立体图像对;然后只对前景对象区域进行视差估计以提高视差匹配的速度和精度;接着确定左右视点中的可靠区域,根据可靠区域生成过渡中间视点;最后,采用视点插值结合变形的方法,由过渡视合成中间视点[8]。
实验结果表明合成的中间视点图像质量良好,而且合成速度也明显提高。
本文算法可用于实时3D 视频应用的交互式立体显示,可以实现任意视点的实时绘制。
（3）基于深度图的视点合成基于深度图的视点合成是指根据已经得到的多视点视频图像及其深度信息，通过虚拟视点合成的方法生成任意中间视点图像的过程。
虚拟视点合成可以用于自由视点视频中不同视角间的漫游，从而提供交互式的视频观看体验。
也可以用于多视点视频编码，通过合成的虚拟视点图像对实际视点图像进行视差补偿预测，起到大大提高多视点视频压缩编码效率的作用。
基于深度图的视点合成算法通过三维变换将参考图像映射到目标图像坐标系生成虚拟视点图像[9]。
由于目标图像中的部分像素点在源图像中被遮挡导致合成的虚拟视点图像存在空洞，由源视点向目标视点转换时，物体间的相互遮挡导致合成的虚拟图像存在重叠。
（4）改进的基于深度图的视点合成本算法原理与传统的基于深度图的视点合成算法相同，改进的地方是通过双向视点插值和相邻像素加权插值的方法来弥补传统基于深度图的视点合成算法所造成的图像空洞和图像重叠问题[10]。
①合成图像的空洞填补当以源图像作为参考图像合成目标位置的虚拟图像时，如果目标图像中的一部分像素点在源图像中处于被遮挡的状态，那么这些点将不能在虚拟图像中绘制出来，反映在结果中就是合成视点图像上的空洞。
因此，合成的虚拟视点图像中的像素点必须是参考图像中存在的像素点。
本算法通过双向视点插值和相邻像素加权插值的方法来填补空洞。
双向视点插值的思想来源于由目标视点两侧的源视点分别预测合成目标视点的虚拟视点图像，其产生的空洞正好互补。
在使用了双向视点插值方法之后，合成图像上的空洞面积大大减少，但仍然残留一部分空洞。
仍然留有空洞的原因是这些像素点在左右两幅源图像中均被遮挡造成的，解决的方法是对空洞进行相邻像素加权插值。
②图像重叠的改进重叠产生的原因是从源视点向目标视点移动后，物体会相互遮挡。
当由视点1 或视点2 来合成视点3 的虚拟视点图像时，A 物体和B 物体的像素会发生重叠。
反映在视点合成的过程中就是进行像素搬移时，参考图像中的多个像素点投影到了目标图像的同一位置。
当不同的像素投影到同一位置时，后来的像素覆盖掉先来的像素，此时从视点3 观察就会发现错误：物体的一部分丢失了。
本文所采用的解决方案为深度大小判断，当发生多个像素点投影到目标图像的同一位置时，选择深度值最小的点，忽略其他点。
按此方法处理过后，目标图像上有可能发生像素重叠的点只保留深度值最小的点，即距视点最近的点，成功解决了投影变换过程中的像素重叠问题。
本算法通过基于深度图的三维变换来进行虚拟视点的合成，将参考图像映射到目标图像坐标系生成虚拟视点图像。
针对该算法所存在的合成图像空洞较大且存在像素重叠等问题进行了算法改进。
采用了双向视点插值和相邻像素加权插值的方法来填补空洞，使合成图像的质量有了大幅提高。
根据深度值大小对造成重叠的像素进行取舍的方法较好的解决了视点合成过程中像素重叠的问题[11]。
本算法的不足之处是：1.在判断造成重叠的像素点深度值大小时，为了保存像素点在源视点的深度值大小，在虚拟视点的合成过程当中生成了一幅参考深度图像增加了算法代价。
另外，进行相邻像素加权插值时算法还有待于进一步优化以降低算法代价。
2.通常情况下每幅图像在被获取时的光照环境不同，引入颜色校正会提高虚拟视点合成的效果。
4总结多视点视频可广泛应用于三维电视和任意视点视频等新兴的多媒体业务，其广阔的应用前景对当前的编码和传输技术提出了很大的挑战。
多视点视频的提出体现了下一代多媒体应用网络化、交互性和真实感的发展方向。
其中，虚拟视点图像的合成是其中比较重要的技术，也是比较热门的研究方向之一，完美的解决虚拟视点的合成技术难题，既可以实现多视点视频中视角转化过程中平滑过渡，保证高质量合成虚拟视点图像，同时又可以显著提高多视点视频的编码效率。
参考文献[1] 李淳,马力妮.多视点视频编码技术研究[J].计算机与现化化,2009,161(1):105～108.[2] 霍俊彦,常义林,李明,马彦卓.多视点视频编码的研究现状及其展望[J].通信学报,2010,31(5) :113～121.[3] 李放.多视点视频系统中虚拟视点合成算法的研究和实现[D].北京：清华大学,2005.[4] 陈思利，李鹏程.一种基于DIBR的虚拟视点合成算法[J].成都电子机械高等专科学校学报,2010，13(1):15～19.[5] 宋丽娟，霍智勇，朱秀昌. 基于位差预测的视图合成[D].江苏：南京邮电大学，2009.[6] 杨海涛,常义林,霍俊彦等.应用于多视点视频编码的基于深度特征的图像区域分割与区域视差估计[J].光学学报,2008,28(6):1073～1078.[7] 吕朝辉,袁惇.基于视差估计的中间视图合成[J].光电子·激光,2007,18(7)：855～858.[8] AN Ping ,ZHANG Zhao-yang,LIU Su-xing. Image Mosaic Based View Synthesis for InteractiveStereoscopic Display[D]. Shanghai University, 2008.[9] 郁理,郭立,袁红星.基于深度图像的视点绘制新方法[J].中国科学院研究生院学报,2010,27(5):638～644.[10]刘祥凯，彭强，夏旭.改进的基于深度图的视点合成算法[D].成都：西南交通大学,2008.[11] Mori Y，Fukushima N，Fujii T，et al. View generation with 3D warping using depthinformation for FTV［J］. Signal Processing: Image Communication，2009，24: 65～72.。