多视点裸眼3D视频实时采集处理系统的软件开发

陈雪芳+杨鸿宇+候文泽

摘 要 随着我国社会的进步和人民生活水平的提高，传统二维层面的视频已经不能满足人们观看的需要。而科技的进步为3D视频技术的研发提供了极为便利的条件，3D立体视频技术成为人们越来越关注的话题，在电影、多媒体中的应用也越来越广泛，成为商业发展重要的媒介之一。国家也已经深刻认识到3D视频技术的重要性，对3D视频实时采集处理系统的技术设备进行完善与创新，给予了大量的支持。对多视点裸眼3D视频实时采集处理系统的软件开发进行研究，主要通过多视点裸眼3D视频实时采集处理系统的软件优化工作和应用试验两方面进行思考与探索。

关键词 多视点裸眼；3D视频；实时采集处理系统；系统软件

中图分类号 TP3 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2018）204-0162-02

由于我国信息现代化的发展和影视行业的兴起，多视点裸眼3D视频实时采集处理系统应运而生。然而，一切新生事物在其产生与发展过程中都会遇到一系列问题，多视点裸眼3D视频实时采集处理系统也如此，虽然多视点裸眼3D视频技术和传统的二维视频技术相比取得了很大的进步，多视点裸眼3D视频实时采集处理系统在开发的初期阶段仍然出现视频显示不清晰、立体感不强、存在视觉跳点等问题[1]。因此，有必要对多视点裸眼3D视频实时采集处理系统进行优化。

多視点裸眼3D技术是提高视频效果的重要途径，是提高企业经济效益的关键方法之一。对多视点裸眼3D视频实时采集处理系统的软件开发进行研究是十分重要的。本文首先对多视点裸眼3D视频实时采集处理系统提出软件优化方案，主要分为4个部分：调整出入屏图像、解决系统视觉跳点问题、减小显示器串扰问题的影响、提升视频图像清晰度[2]。

1 多视点裸眼3D视频实时采集处理系统软件优化方案

随着数字技术的不断深入，传统2D视频技术的成像与人们生活的真实世界具有很大的差距，已经无法满足人们视觉的需要。绝大部分的书法、绘画、摄影作品都属于2D视频技术，如果能在2D视频技术基础上研发出3D视频技术能够极大程度上减少3D视频技术的研发成本，给人们带来极好的视觉体验。然而，现在研发的3D视频技术还存在视频显示不清晰、视频显示器串扰、立体感不强、存在视觉跳点等问题，针对这些问题提出相应的解决方案。

1.1 调整出入屏图像提升3D感

针对原有系统3D感不足的问题，采用了重新调整视差的办法，通过合理增加出屏图像、减少入屏图像，改变摄像机系统的摆放结构，由原来的平行式摆放转变成汇聚式或弧形式摆放，提升了3D感和景深感。但是，由于这种摆放方式难以对齐，又容易出现失真，软件的算法比较复杂，因此会影响后续的标记和纠正，也会对系统的实时性产生影响。

影响3D感的重要因素是两眼视差图像的相对位置和视差效果，因此，需要通过增大两眼之间的视差来调整视频的3D效果，但是如果两眼之间的视差过大则会影响大脑融合，也会使人产生强烈的视觉疲劳感，因此可以通过调整出入屏图像来合理调整两眼之间的视差，最后通过3D感的测试来明确人们观看的舒适度，使视差图像生成系统达到最佳的效果。

1.2 解决系统视觉跳点问题

想解决系统视觉跳点和串扰问题，首先要明确造成此问题的原因，采用相应的优化方案正反交替排列来增加视觉的连贯性，消除视觉跳点现象。

由于目前的裸眼3D视频显示器多采用柱状透镜技术，这种技术在前一个视区的最后一个视点到下一个视区的第一个视点存在视觉跳点现象，就是眼睛最右边所观察到的视觉画面与最左边捕捉到的视觉画面相差很大，这是采用的多视点显示器造成的缺陷，因此，需要通过正反向排列算法来调整，仿照上下坡或者正弦曲线的变化规律将偶数视点反向排列，然后再将奇数视点正向排列，与反向视点交叉对齐，使得观察者的两眼可以接收到连贯的视觉画面，增强3D感，减少视觉跳点现象。

1.3 减小显示器串扰问题的影响

串扰是裸眼3D视觉显示中一个非常重要的概念。造成串扰问题的重要因素就是视图分离不完全，导致非观看通道的视图与观看通道的视图结合在一起的现象。解决串扰问题就需要测量显示器的亮度分布曲线，计算分析显示器亮度随视角的变化规律，最后将结果反馈到视差图像中，以减小显示器串扰问题的影响。

1.4 提升视频图像清晰度

输入视点和输出视点的数量不均衡导致真实图像信息较少是造成视频图像不清晰最主要的因素，因此，必须通过有效的办法来提升视频图像的清晰度，第一个方法是改变填充新视点增加清晰度的方式，由原来的直接复制像素转变为插入像素值的方法，与此同时，要尽可能保证视频的流畅度。第二个方法是解决柱状透镜自身缺陷问题和装配误差，通过时分复用的技术来计算对应位置像素视点的浮点数，以减少计算误差，提高清晰度。

2 应用试验

目前我国在视频实时采集处理领域主要应用的还是二维技术，裸眼3D数字成像技术给传统的二维技术带来了极大的冲击与挑战，本文设置实验探究，对比分析在电影院中3D电影票与2D电影票的购买量和利润，研究多视点裸眼3D视频实时采集处理系统的软件开发的合理性。

通过对表1的分析可知，3D电影票的购买量和利润占比都要明显高于2D电影票，由此可以推断出多视点裸眼3D视频实时采集处理系统的软件开发是非常必要的。

3 结论

综上所述，本文对多视点裸眼3D视频实时采集处理系统的软件进行研究，分别从多视点裸眼3D视频实时采集处理系统的软件优化工作和应用试验两方面进行思考与探索。软件优化主要分为调整出入屏图像、解决系统视觉跳点问题、减小显示器串扰问题的影响、提升视频图像清晰度4个部分。实验主要针对电影院中3D电影票与2D电影票的购买量和利润展开。以上皆可表明多视点裸眼3D视频实时采集处理系统的软件开发的必要性，具有很大的发展空间。

参考文献

[1]胡跃辉，任旖旎，代飘，等.x86结构下的多视点裸眼立体显示实时合成并行算法研究[J].液晶与显示，2016，31（11）：1092-1097.

[2]汪博涵，陈婧，曾焕强，等.采用率失真与模式特征的多视点视频编码快速模式选择[J].信号处理，2015，31（12）：1642-1648.endprint