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1、Lecture3 多视点视频技术,内 容,立体成像原理多视点技术发展什么是自由视点视频系统多视点视频采集技术信息压缩编码技术虚拟视点绘制技术立体显示技术,立体成像原理,O，O分别为相机光心，,什么是自由视点视频系统,什么是自由视点视频系统,什么是自由视点视频系统,什么是自由视点视频系统,自由视点视频技术具有广泛的应用前景自由视点电视(Free Viewpoint Television)视频会议娱乐(体育、戏剧以3D形式展现)虚拟现实安全(交通、银行全方位监视)教育(文化遗产保存),多视点视频采集技术,HHI(GER)MERL(USA)NAGOYA(JPN)GIST,ETRI(KOR)POZNA
2、N(POL)宁波大学、浙江大学、上海大学、西安电子科技大学等,多视点视频采集技术,多视点视频采集技术,分别为：Rena序列、Akiko序列、Akko&Kayo序列,多视点视频采集技术,深度视频采集原理,基于时间飞行原理（time-of-flight TOF），相机包括一个内置的激光光源，发射光经场景中的物体反射后返回相机，每个图像传感器中的像素点都分别精确测量该时间间隔，并独立计算出距离值。,多视点视频采集技术,多视点视频采集技术,Video Camera:Basler Pylon GigE Depth Camera:Mesa Imaging SR4000 Synchronizer:CA-10
3、00 by National Instrument,多视点视频采集技术,几何偏差,多视点视频采集技术,几何偏差的校正,多视点视频采集技术,颜色偏差,多视点视频采集技术,色彩校正,多视点视频编码,数据量非常大,多视点视频编码,多视点视频编码,先进的编码标准H.264精心设计的预测编码结构,多视点视频编码,多视点视频编码,多视点视频编码,先进的编码标准H.264/AVC,Developed by Joint Video Team(JVT)from ITU-Ts Video Coding Experts Group(VCEG)and ISO/IECs Moving Picture Experts G
4、roup(MPEG),先进的编码标准H.264/AVC,多种分块模式、多参考帧预测编码技术,先进的编码标准H.264/AVC,多种分块模式、多参考帧预测编码技术,先进的编码标准H.264/AVC,多种分块模式、多参考帧预测编码技术,精心设计的预测编码结构,Simulcast KS_IPP,KS_PIP,KS_IBP,MVC,精心设计的预测编码结构,精心设计的预测编码结构,精心设计的预测编码结构,虚拟视点绘制技术,Depth Image Based Rendering(DIBR),虚拟视点绘制技术,3D Warping 技术,虚拟视点绘制技术,启示：可以采用稀疏视点的彩色视频及其深度视频来实现F
5、VV，由于深度视频为单色视频，因此，可以减小传输数据量,立体显示技术,真实的客观世界是立体（3D；三维）的，但记录的媒体如绘图或照相却是平面（2D；二维）。无论是从美学的角度，或是从实用的目的，突破平面的局限走入三维空间是人类永恒的一个梦想。艺术家和科学家均做了不懈的努力。高清晰电视（HDTV）后的另一高潮必然会是立体高清电视 虚拟现实。,立体显示技术,远在古希腊时期，采用了一种特殊的画法，面部是侧面的，眼睛向前，整个身子转动90度两次，没有一个人或坐或站能采用这样一种姿势，但是给人产生一种立体的感觉。著名文学家兼画家冯骥才在一篇短文静止的辉煌中对此给予很高的评价，认为这是人类绘画史上第一次取
6、得的辉煌成就。,立体显示技术,公元前280年前，欧几米德（Euclid）说对物体的深度感觉是由于该物体在左、右眼中的像稍有不同而产生。这就是所谓的“视差”欧洲文艺复兴时期（公元1400-1600年）以达芬奇（L.Da.Vinci）为代表的一批著名画家懂得透视原理，并用此增加绘画的立体感觉。公元1600年迪那-波特（G.B.Della Ports）首次采用人工绘制左、右眼像的方法从而看出立体图像，这就是现代所谓的立体成像术（Analygraphy）的前身。,立体显示技术,公元1800年前后，发明了照相术。公元1838年惠斯登（C.Wheatstone）就是发明了著名的惠斯登电桥的物理学家，用两块
7、平面镜彼此成45o放置，左、右眼相片分别放置在两侧，即可看到立体像。但其立体像是反着的，正如在镜子中看到的像一样。,立体显示技术,公元1849年布儒斯特（D.Brewster）发明了折射式立体成像器，他利用了透镜来代替平面镜，因而得出的立体像是正像。他还发明了立体照相机，它由两个等焦距的透镜组成，并装有一个快门及照相底片。但有许多严格的要求需要得到满足，否则就看不到立体像。,立体显示技术,在19世纪70年代，著名的律师韦戴-霍姆（O.Weudell Holmes）被公认为是折射式立体成像器的发明人，并已制成商品，行销全世界。当时有名望的家庭中，几乎都拥有这种立体镜，且已成为一种时尚。后人称这种
8、立体镜是维多利亚时代的“电影”。到20世纪初由于电影的发明及普及，使这些古老的立体镜统统进入了历史博物馆。,立体显示技术,但几乎就在同一时期，1903年艾夫斯（F.E.Ives）发明了“视差立体成像术”（Parallax Stereogram）,即先模仿人的左右眼的位置对物体拍两张像片然后将左、右眼图像分成许多垂直细条并相互交织成一幅图像，在它前面放置一个带有同样数目的细缝的不透明薄片。此称为“视差光栅”，双眼能通过这些细缝各自看到左、右图像，于是就得出立体感觉。,立体显示技术,这样会使通过光线减少一半以上，图像显得太暗，后来利用柱面微镜放在上述缝口的位置，这样的一种薄片称之为“柱面微镜片（L
9、enticular Sheet）”，立体像的亮度得到加强。,立体显示技术,这样一种立体成像的方法流行至今，例如早先流行的一种立体明信片或现今市场上的立体画片就是根据上述原理制作而成，以致前些年尚有立体照相馆或多个镜头的专用立体相机出售。但上述方法由于受光栅或柱面微镜节距的限制不可能制成高清晰度的立体像，其清晰度至少比像片降低了一半以上，这是其致命的弱点。也只有在某种特殊的位置，才能看出立体像来。,立体显示技术,1939年爱德旺-兰德（Edwon Land）用两部具有不同偏振光的放映机将左、右眼图像同时投射到屏幕上，然后戴上一副偏光眼镜，使左眼只能看到左眼图像，右眼只能看到右眼图像。故能看出立体
10、像，且使人有身临其境的感觉。同年在纽约建立了立体电影院，引起了极大的轰动。,立体显示技术,立体显示技术,立体显示技术,90年代，自从液晶快门发明以后，利用有源液晶，做成眼镜片，当左眼镜片加以电压时，则是透明的，右眼镜片则是不透明的。反之亦然。而在电视平面上，一场放左眼图，下一场放右眼图。现行的场频为50（PAL制）-60（NTSC制）赫兹，故如保持液晶的开关速度和场频一致且同步，则可以看到立体电视。,立体显示技术,立体显示技术,但这时立体像的频率只有一半为25或30赫兹，看起来有些闪烁，让人难以忍受。后将场频提高一倍到100或120赫兹，这种现象得以减轻或消除，情况变好。,立体显示技术,立体显示技术,立体显示技术,立体显示技术,立体显示技术,上述的图片的观看方法是采用红蓝立体眼镜,立体显示技术,怎样制作呢？,立体显示技术,裸眼立体显示技术,High resolution display,Parallaxbarrier,Right eye,Left eye,Slit,THANKS,
