基于多张全景图的虚拟视点合成系统

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1、基于多张全景图的虚拟视点合成系统VirtualViewpointSynthesisSystemBasedonMultiple-Panoramas工程领域：软件工程作者姓名：刘乾坤指导教师：万亮副教授企业导师：李松高工天津大学软件学院二零一七年十二月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的，论文中不包含其他人已经发表研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外或撰写过的研宄成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证一书而使用过的材料。与我同工

2、作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。丨ｉ？日学位论文作者签名：到章＞签字日期：年月Ａ［十学位论文版权使用授权书。本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检、、汇编以供查阅和借阅。同意学校索，并采用影印缩印或扫描等复制手段保存向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）￥＾＞中导师签名：学位论文作者签名：

3、糾Ｍ〇／２月曰签字日期丨７：＞１年／／：＞年月￣日签字日期摘要随着计算机技术的飞速发展，在线的虚拟场景漫游系统变得越来越常见。传统的虚拟场景漫游系统是在当前浏览的视点内进行一系列缩放以及旋转操作，即在当前的全景空间内，以固定的视点进行水平方向360度的环视，也可以针对某个感兴趣的部分进行放大。而这种固定视点的虚拟场景漫游往往会缺少空间的立体感，为了让用户产生这种空间的立体感，就需要进行视点间的切换。而在这个切换过程中，如果只是从一个视点单纯地跳跃到另外一个视点，这种方式对于观察者来说并没有

4、进行平滑的过渡，会使得观察者缺少场景的沉浸感，为了增加这种沉浸感，就需要在视点与视点之间生成一系列的虚拟视点，这样视点之间的过度就会显得平滑。本系统主要实现的功能就是基于多张全景图的虚拟视点的合成。目前来说，比较常见的虚拟视点合成的方式就是每隔一段距离用摄像机采集不同位置视点的图像，然后再利用传统的合成算法去对真实视点之间的虚拟视点图像进行合成。赵强[1]等人在2013年提出了一种基于两张全景图进行虚拟视点合成的方法，这种合成方法一般是以两个真实视点作为参考，对这两个视点连线上的一系列虚拟视点进行

5、合成，而本系统做出的改进是将两个视点扩展为三个视点，这样就可以把虚拟视点的生成位置从线段上扩展到整个平面上。本系统不仅使合成位置从线段上的限制脱离了出来，同时因为用到了更多视点的信息，也使得目标合成视点的合成效果变得比之前要好。在这个系统中主要用到了如下一些技术，基础矩阵的求解，特征点的获取以及特征匹配，还有三角网格化等等技术。关键词：特征匹配，三角网格化，视点合成，基础矩阵IABSTRACTWiththerapiddevelopmentofcomputertechnology,theonline

6、systemwithvirtualsceneroaminghasbecomeincreasinglycommonnowadays.Thetraditionalsystemusedtoperformaseriesofoperationslikezoomingandrotatingbasedoncurrentview,thatis,usersnotonlycanhavea360-degreehorizontalperspectivewithafixedviewpointinthecurrentpano

7、ramicspacebutcanzoominthepartsthatthey’reinterestedin.However,suchfixedviewofthevirtualsceneroamingisoflessthree-dimensionalsense.Inordertocreateastrongersenseforusers,itneedstoswitchbetweenviewpoints.Intheprocessofswitching,observercan’tachieveasmoot

8、htransitionifsimplychangesoneviewpointtoanotherone.Toimproveuser’simmersion,it’sagoodwaytogenerateaseriesofvirtualperspectivesbetweentheviewpointandviewpoint,sothatthetransitionwillbesmoother.Themainfunctionofthisonlinesystemliesinthesynthesis