多视点裸眼3D电视技术及其应用系统开发

作     者：芮明昭 

作者单位：厦门大学 

学位级别：硕士

导师姓名：郭东辉

授予年度：2014年

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 081001[工学-通信与信息系统] 

主      题：多视点 裸眼3D 2D/3D切换 超高清显示 FPGA 

摘      要：图像显示器是人类接受外部信息的重要手段之一。显示技术的根本目的在于真实的复原原始图像中的物体信息,给观众带来身临其境的真切现场感,从这个角度来看,3D显示技术成为显示技术的主流具有其必然性,而裸眼3D显示技术发展是未来的必然趋势。 本文首先对超高清信号处理进行研究,选择了4K2K作为系统的显示分辨率,介绍了信号传输技术,分析了V-by-One技术的优势,并针对本系统设计了FRC和Up-scaler信号处理流程,完成了超高清显示效果的分析评价;其次对多视点裸眼3D显示技术进行研究,介绍了深度提取算法,DIBR算法和图像映射,完成了多视点裸眼3D显示效果测试;最后对2D/3D显示切换技术进行研究,分析了基于视差光栅和微柱透镜裸眼3D显示技术方案,并对本设计系统的2D/3D显示模式实际进行测试。 论文的工作成果及主要技术创新点体现在如下： (1)系统为多视点裸视3D显示系统,支持对单视角2D视频和双视角的2D视频处理运算,并且由于采用4K2K显示屏,在多视点裸眼3D显示时还是可以保证高清分辨率显示水平。 (2)系统不仅支持4K2K源生信号输入并且无损显示,还支持非4K2K的普通视频图像信号做Up-scaler到4K2K显示,同时还支持对两种信号的FRC运算,另外系统还采用了新的视频传送技术V-by-One;(3)系统支持2D显示模式和3D显示模式切换,在2D模式下可以达到4K2K超高清显示,在3D模式下为9视点的裸眼3D显示,可以在不同的应用需求下切换不同的显示模式;另外,还针对多视点裸眼3D系统的具体应用,设计了一套基于高度集成化的SoC电视处理芯片,高性能的FPGA芯片和并行高效的FRC芯片构建的多视点裸眼3D电视解决方案,并完成相应的硬件电路及电路模块的开发。