Технология изготовления карт глубины для неподвижных изображений


https://doi.org/10.15217/issn1684-8853.2017.5.52

Полный текст:


Аннотация

Постановка проблемы: создание карты глубины является центральным элементом технологии конвертации двумерного изображения в стереоскопическое изображение, однако способы ее изготовления фирмами, специализирующимися в области конвертации изображений, не разглашаются. Цель исследования: разработка метода получения пространственных координат объектов, представленных на двумерных изображениях, и разработка на их основе технологии построения карты глубины. Методы: для решения поставленной проблемы были использованы законы бинокулярного зрения, методы и алгоритмы трехмерной графики, а также экспериментальные исследования. Результаты: разработана технология изготовления карт глубины, которая состоит из следующих последовательно выполняемых операций. Сначала двумерное изображения сегментируется на фрагменты простых поверхностей, аппроксимирующих объекты изображенной сцены с их последующим разделением на две группы. Затем определяются пространственные координаты каждой из аппроксимирующих поверхностей путем анализа исходного двумерного изображения. Далее, исходя из критического значения экранного параллакса, определяется оптимальное значение координаты глубины экрана, на который проецируется стереоскопическое изображение. После этого на карте глубины выполняется заливка аппроксимирующих поверхностей оттенками серого, которые определяются координатам глубины объектов. Показано, что для создания эффекта реальности изображаемой сцены необходимо, чтобы размеры проекций объектов, координаты глубины которых совпадают с координатой глубины экрана, равнялись размерам самих объектов, а это, как правило, требует применения больших экранов, расположенных на значительном удалении от зрителя. В кинотеатрах это условие выполняется, а при просмотре ЗО-фильмов на экранах 30-телевизоров нет, что приводит к возникновению эффекта театра марионеток. Практическая значимость: разработанная технология позволяет при конвертации двумерных изображений и кинофильмов в стереоскопический (3D) формат создавать карты глубины на основании расчетов, избегая трудоемкого подбора параметров.

Об авторах

Николай Николаевич Красильников
Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения
Россия


Ольга Ивановна Красильникова
Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения
Россия


Список литературы

1. Красильников Н. Н. Метод формирования 3D-изображения сцены по одной фотографии // Информационно-управляющие системы. 2013. № 3. С. 2-7.

2. Красильников Н. Н., Красильникова О. И. Метод конвертации 2D-изображения в стереоскопическое 3D-изображение // Оптический журнал. 2014. № 2(82). С. 20-28.

3. Красильников Н. Н., Красильникова О. И. Определение координаты глубины по 2D-изображению // Оптический журнал. 2011. № 12(78). С. 30-33.

4. Красильников Н. Н., Красильникова О. И. Методы конвертации 2D-изображений и видео в стереоскопический формат // Информационно-управляющие системы. 2015. № 5. С. 18-25. doi:10.15217/ issn1684-8853.2015.5.18

5. Пат. 2600524 РФ. Способ конвертации 2D-изображения в квазистереоскопическое 3D-изображение/ Красильников Н. Н., Красильникова О. И. (РФ). - № 2014129256; заявл. 15.07.2014; зарегистр. 29.09.2016.

6. Почему от 3D болит голова. Ч. 4. Параллакс // https://geektimes.ru/post/ 248970/ (дата обращения: 05.01.2017).

7. Красильников Н. Н. Влияние расстояния наблюдения на глубину пространства, воспроизводимую стереоскопическим изображением // Оптический журнал. 2016. № 8(83). С. 68-76.

8. Красильников Н. Н., Красильникова О. И. Исследование критического значения экранного параллакса //Информационно-управляющие системы. 2016. № 2. С. 19-25. doi:10.15217/issn1684-8853. 2016.2.19

9. Портал для избранных. Oculus Rift Development Kit 2. http://www.hi-fi.ru/magazine/ video/ portal-dlya-izbrannykh-oculus-rift-development-kit-2-/ (дата обращения: 05.01.2017).

10. Клаустрофобия. Причины, симптомы и признаки, лечение, профилактика патологии. http://www. polismed.com/articles-klaustrofobija-prichiny-simptomy-i-priznaki-lechenie-profilaktika-patologii. html (дата обращения: 10.04.2017).

11. Константинов А. Как подводники выдерживают трехмесячное пребывание под водой. http://www. online812.ru/2010/07/29/007/ (дата обращения: 10.04.2017).

12. Приложение к статье «Проблемы редактирования 3D-изображений и видео». http://cv.guap.ru/ krasilnikov_nn/files/pril007 (дата обращения: 09.04.2017).


Дополнительные файлы

Для цитирования: Красильников Н.Н., Красильникова О.И. Технология изготовления карт глубины для неподвижных изображений. Информационно-управляющие системы. 2017;90(5):52-61. https://doi.org/10.15217/issn1684-8853.2017.5.52

For citation: Krasilnikov N.N., Krasilnikova O.I. Technology of Making Depth Maps for Still Images. Information and Control Systems. 2017;90(5):52-61. (In Russ.) https://doi.org/10.15217/issn1684-8853.2017.5.52

Просмотров: 22


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1684-8853 (Print)
ISSN 2541-8610 (Online)