裸眼3D手机影像处理技术研究

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裸眼3D技术无需佩戴3D眼镜即可获得影像立体感,是一种新型的立体显示技术。裸眼3D技术与智能手机融合,能够实现手机的3D摄像与3D显示,充分使用小屏幕优势促进便携式设备向裸眼3D方向发展。本文在裸眼3D原理基础上,重点研究立体摄像技术及其软件。裸眼3D手机影像技术的研究开发内容包括立体摄像原理、硬件设计、驱动程序、嵌入式系统移植以及嵌入式应用程序等方面。根据智能手机技术、立体摄像技术相关理论,探讨了基于S3C6410微处理器和WinCE6.0操作系统实现嵌入式3D摄像系统的组成结构。以S3C6410为核心控制双CMOS传感器、GSM通信模块、无线网络模块、触摸显示屏等外围器件,共同构成手机功能调试系统,并对数据接口、信息传输机制进行规划,完成了电路图的总体设计。软件设计针对图像传感器的数据采集和图像预处理,完成了具备双OV3640图像数据同时采集、左右视图同步保存功能的嵌入式应用程序。首先开发摄像驱动程序,然后在嵌入式系统WinCE6.0支持下,使用DirectShow技术开发3D图像采集程序。通过配置嵌入式软件系统,构建过滤器图表、过滤器图表管理器等组件,关联左右两路图像数据流,完成双CMOS传感器的图像采集软件设计。程序运行时可以分析左右图像数据流的典型匹配特性来实现帧同步,避免了左(右)图像的帧失步,采集的立体对图像满足立体视觉需要。论文完成的3D图像采集软件满足双CMOS传感器的静态、动态图像的拍摄和存储功能,在台式计算机、ARM开发板上进行调试,能稳定采集左右图像并保存,最后分析、论证帧同步采集在立体图像合成中的重要性。
摘要第3-4页
ABSTRACT第4-5页
第1章 绪论第8-17页
    1.1 课题研究背景第8页
    1.2 裸眼3D手机发展现状第8-9页
    1.3 智能手机技术第9-10页
    1.4 裸眼3D技术第10-13页
    1.5 3D摄像技术第13-15页
    1.6 论文研究内容与组织结构第15-17页
第2章 3D摄像系统总体架构第17-29页
    2.1 3D摄像技术参数要求第17-18页
    2.2 嵌入式3D摄像系统设计方案第18-27页
        2.2.1 系统设计总体方案第19-20页
        2.2.2 裸眼3D手机液晶屏技术第20-21页
        2.2.3 微处理器芯片S3C6410第21-22页
        2.2.4 嵌入式操作系统WinCE6.0及移植第22-24页
        2.2.5 3D摄像应用开发方法第24-27页
    2.3 系统架构及其工作原理第27-29页
第3章 3D摄像系统硬件设计第29-43页
    3.1 微处理器外围电路第30-40页
        3.1.1 液晶屏及触摸屏接口第30-32页
        3.1.2 图像传感器及存储模块接口第32-34页
        3.1.3 RS232及USB接口第34-35页
        3.1.4 GSM电路第35-37页
        3.1.5 无线网络电路第37-38页
        3.1.6 音频电路第38-39页
        3.1.7 电源电路第39-40页
    3.2 立体摄像模块第40-43页
第4章 3D摄像系统软件设计第43-66页
    4.1 OV3640摄像驱动程序设计第43-49页
        4.1.1 基于MDD/PDD的Camera驱动结构第43-46页
        4.1.2 OV3640摄像模块的初始化第46-48页
        4.1.3 S3C6410的摄像接口模块初始化第48-49页
    4.2 基于DirectShow技术的多媒体数据流第49-52页
        4.2.1 DirectShow基本原理第49-51页
        4.2.2 媒体文件过滤器图形第51-52页
    4.3 3D摄像应用程序设计第52-59页
        4.3.1 DirectShow开发环境配置第52-54页
        4.3.2 3D摄像应用程序设计第54-59页
    4.4 系统试验及立体效果分析第59-66页
        4.4.1 裸眼3D手机摄像系统调试第59-61页
        4.4.2 基于PC机的3D图像采集试验及视差分析第61-66页
第5章 总结与展望第66-68页
    5.1 论文研究成果第66-67页
    5.2 未来研究展望第67-68页
致谢第68-69页
参考文献第69-71页
攻读硕士学位期间的研究成果第71页
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