计算机技术研究论文提纲

计算机技术研究论文提纲范文

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　论文题目：全景成像的计算机重构技术研究

　全景成像技术(Integral Imaging,Ⅱ)是一种新型三维图像技术,它利用微透镜阵列来记录、显示全真的三维场景。这种技术在不需要任何观察设备的情况下,在空间上再现了三维图像,而且不需要辅助光源显示立体图像,能给观察者提供连续视点、全视差的真实的立体图像,克服了眼睛集中适应性调节冲突问题。因为全景成像技术具有上述优点,所以它吸引了越来越多的科技工作者和公司的重视,成为三维图像领域内的研究热点,但全景成像系统的重构图像分辨率较低一直是影响该技术发展的主要问题之一。在解决全景成像系统重构分辨率低的问题时,一般有两类方法：基于光学的方法和基于计算机的重构算法的改进。本文在现有的全景成像系统条件下,重点研究了如何根据全景成像特点,利用计算机改进重构算法,从而提高重构图像的分辨率。本文首先总结了目前存在的几类三维立体显示技术以及各自特点,并对全景成像技术的基本理论进行了分析,包括全景成像技术的工作原理、性能指标和全景成像系统的分类。接着,论文探讨了重构图像的分辨率限制问题,分析了Ⅱ分辨率的计算、衍射效应和聚焦误差对分辨率的影响等问题。在介绍了目前采用的改善重构分辨率的光学方法之后,本文对传统的计算机重构三维物体的方法进行了总结和实验。同时,重点研究了全景图像的去噪过程,根据全景图像的特点,提出一种基于元素图像的局部去噪方法,这种方法在取得与传统技术相同的去噪效果的同时, 还能保持元素图像之间边界的清晰度,对全景图像的后续处理非常有利。通过改进重构算法来提高重构图像分辨率的方法不需要机械运动和额外设备,更具有灵活性和可行性。本文提出了一种基于相似像素块平滑过渡的图像后处理方法,使用该方法处理后,属于同一个灰度值变化平缓区域内的相邻像素块的灰度值就能平滑过渡,这样的图像后处理过程既缓解了像素块间的灰度不连续性,又能保持重要的边缘信息,改善了重构图像的视觉效果。另外,本文又提出一种改善计算机重构图像视觉质量的方法,该方法利用3D空间的物体部分在每个元素图像中形成的匹配区域的纹理特征,从两个相邻的元素图像中的匹配区域提取出多个像素,经过加权计算重构出相应的图像区域。该方法与传统的计算机重构方法相比,提高了图像分辨率,改善了重构图像的视觉质量。最后本文对图像的超分辨率重构技术进行了研究,提出将超分辨率处理技术引入到重构的视图序列的后处理过程中,并设计了单幅视图和多幅连续视图的超分辨率处理的方法。同时,文中对提出的各种算法进行了仿真实验,得到了较理想的结果。

　摘要4-5

　ABSTRACT5-7

　目录7-9

　第一章 绪论9-17

　1.1 三维显示技术概述9-10

　1.2 全景成像技术10-13

　1.3 课题的选题依据、研究思路和主要创新点13-15

　1.4 论文的主要研究内容和组织结构15-17

　第二章 三维立体显示技术17-25

　2.1 立体视觉的形成17-18

　2.2 立体显示技术分类18-23

　2.3 本章小节23-25

　第三章 全景成像技术的.理论框架25-41

　3.1 全景成像技术的工作原理25-27

　3.2 全景成像技术的发展历史27-32

　3.3 全景成像技术的性能指标32-38

　3.4 全景成像系统的分类38-40

　3.5 本章小节40-41

　第四章 全景成像系统重构图像的分辨率41-51

　4.1 重构图像的分辨率41-45

　4.2 改善重构图像分辨率的光学方法45-49

　4.3 本章小节49-51

　第五章 全景成像的计算机重构51-69

　5.1 全景成像的计算机重构原理51-52

　5.2 计算机重构图像质量评价52-54

　5.3 传统的全景成像计算机重构方法54-57

　5.4 非周期性提取像素的计算机重构57-59

　5.5 全景图像的去噪59-67

　5.6 本章小节67-69

　第六章 提高全景成像重构分辨率的计算机技术69-85

　6.1 基于透镜阵列模型的计算机重构69-72

　6.2 立体匹配像素的计算机重构72-75

　6.3 基于相似像素块平滑过渡的图像后处理75-79

　6.4 基于匹配区域纹理信息的计算机重构79-83

　6.5 本章小节83-85

　第七章 全景图像的超分辨率重构85-107

　7.1 超分辨率重构的概念85-86

　7.2 超分辨率重构的理论基础86-88

　7.3 超分辨率重构图像的方法88-96

　7.4 多帧图像超分辨率重构中的配准算法96-98

　7.5 全景图像的超分辨率重构98-100

　7.6 实验结果与分析100-104

　7.7 本章小节104-107

　第八章 总结与展望107-109

　致谢109-111

　参考文献111-119

　发表论文和参与科研项目情况119

通常所说的全高清、4K高清、8K高清，可以通俗的理解为电视屏幕上面能够显示的像素点个数，像素可以认为是我们所看到电视图像的基本组成单位（一个接一个排列的各种颜色的点）。

1080P表示横向1920个像素点，纵向1080个像素点，一共可以显示1920x1080个像素点。

4K表示将1080P横向和纵向像素点同时都增加一倍，可以显示3840x2160个像素点（注意也可能是4096x2160 96x3112等，这种标准的不统一，给4K的推广，带来了不小的阻碍）。

8K表示再将4K横向和纵向像素点同时都增加一倍，可以显示7680x4320个像素点。

分辨率越大，表示可以显示的细节越多，真实感就越强。当然随着分辨率的越来越高，在一定程度上倒逼显示面板跟着一起越来越大，因为如果太小的显示面板，显示效果可能会大打折扣。

从2013创维发布国内第一台4K互联网电视至今，6年的时间里面，各个尺寸，各种品牌的4K电视，接连登场，到如今琳琅满目，但是个人却并没有感觉到自己的观赏体验有特别大提升，原因几何呢？相信大家都十分清楚，主要有以下几个方面：

不过让人感到振奋的消息是，今年3月1日，工信部、国家广播电视总局、中央广播电视总台共同印发了《超高清视频产业发展行动计划（2019-2022年）》（后面简称“行动计划”），该“行动计划”提出发展目标：4K先行、兼顾8K。所以4K的普及已经进入了快车道。

关于电视超高清（4K\8K）相关内容，我写了《4K/8K电视距离普通老百姓的客厅还有多远？》、《4K/8K电视中的超分辨率技术到底是啥？让我来告诉你（一）》等多篇文章，详细介绍了4K\8K电视中的显示技术等内容，如果有兴趣，欢迎加关注“ 单眼皮老王 ”，阅读相关文章，更欢迎和我讨论。

希望回答会对你有所帮助，感谢。

所谓的全高清电视指的就是屏幕分辨率为1920*1080的电视，而4K超高清电视指的是屏幕分辨率为3840*2160的电视，也就是俗称的4K电视，两者最大最直接的区别就在于分辨率的差距，4K分辨率展现的像素数量就是1080p的整整四倍，因此在同样尺寸的电视屏幕下4K电视看上去更清晰更细腻。

但是你想要展现出4K电视的优势必须要使用4K片源才行，如果你都是拿1080p分辨率的视频播放，那么在4K和1080p全高清电视上不会有太大差别，甚至可能因为1080p电视点对点显示的原因画面还显得更锐利，所以只有在4K超高清电视上播放4K片源才能获得清晰的观赏效果，或者或播放的片源越清晰效果就比全高清电视越好。

除了分辨率上的差距，如今的4K超高清电视也具备了不少新功能，比如这两年大火的HDR，HDR可以大幅度提升画面的动态效果和对比度，展现更丰富的画面细节，不过一般只有支持背光区域调节和亮度足够高的电视才能较好的展现HDR效果，而这样的电视大部分都在万元以上。

现在的4K片源数量还是太少，广电节目也仍然维持在1080全高清的标准，所以很多人买了4K电视也无用武之地，但是由于全高清电视早已停产，市面上的新电视基本都是4K电视，而且价格也已经进入平民化，所以两者的价格差距已经几乎不存在，我们也要相信未来的4K片源一定会越来越多，就像当年从标清转换到全高清那样。

1，超高清电视即4K电视，全高清电视一般指2K电视，4K电视是目前市面上清晰度最好的电视，辨率为3840*2160比分辨率1920*1080的画面理论上高4倍，约是高清(HD.1280×720)的9倍。

2K电视分辨率只有1920*1080，像素只有200多万而4K电视分辨率为3840*2160，像素为829.44万，且能接收、解码、显示相应分辨率视频信号。观众能看清画面中的每一个细节，每一个特写，拥有身临其境的观感体验。

同样一个画面，全高清电视画面颜色会更加黯淡，色彩会失真，没有那么鲜艳。而超高清电视高度还原本身色彩，让人仿佛身临其境。颜色更为纯正自然，看起来赏心悦目。

2，鉴于1920×1080已成为高清通用图像格式（HDCIF），而且UHDTV是一种旨在表现影视、戏剧、综艺、 体育 赛事、音乐会等节目的数字视频系统，因此UHDTV的图像格式要高于现有HDCIF的质量，UHDTV的图像格式分为UHDTV1（3840×2160），支持50Hz、60Hz及59.94Hz等几种帧率，系统采用逐行扫描。

由于采用正交采样，因此UHDTV图像的像素横纵比（PAR）为1:1，显示横纵比（DAR）为16:9。为了保持与现有HDTV系统的兼容性，

除上述两种图像格式的像素数量分别为HDCIF的4倍与16倍之外，UHDTV系统的基色坐标、标准白、光电转换函数、亮度/色差分量方程等色度学指标都与ITU-R BT.709、SMPTE RP177等现有标准兼容。

3，在高清信号的三种格式中，1080i/50Hz及1080i/60Hz虽然在扫描线数上突破了1000线，但它们采用的都是隔行扫描模式，1080线是通过两次扫描来完成的，每场实际扫描线数只有一半即1080/2=540线。

由于一幅完整的画面需要用两次扫描来显示，这种隔行扫描技术原理上的限制，在显示精细画面尤其是静止画面时仍然存在轻微的闪烁和爬行现象。

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高清是1280*720分辨率，全高清是，1920*1080分辨率。超高清是3840*2160分辨率，也就是现在普遍说的4K电视。

全高清是指1920X1080的分辨率，4K高清应该属于超清了，分辨率为4096×2160，比全高清的清晰度更高。

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