第四章：平面单应算法在2D转3D中的应用。本章详细介绍了平面单应法在2D转3D中的应用，并结合仿真结果分析了此方法的优缺点。

第五章：2D转3D总结与展望。对论文进行了综合性的总结，以及提出了对下一步工作的展望，及未来2D转3D的发展趋势。

第二章 2D转3D基本原理

2.1  双眼立体视觉原理

人用肉眼观察景物时，根据近大远小、光线明暗、景物遮挡等因素产生空间感。人的左右眼看同样景物，因两眼所见角度不同，在视网膜上形成的像也不完全相同，这种左右观察的差异就是通常所说的双目视差。左右眼图像经过大脑复现成３Ｄ心理图像后，就能区分物体的上下、左右、前后和远近，从而产生立体视觉。３Ｄ电影的拍摄、制作和放映的过程就是模拟人眼观察景物的过程，它在拍摄时用２台摄像机，按人眼双瞳孔之间的距离（约６４ｍｍ）拍摄同一景物，从而得到不同角度的图像对（左、右眼图像）。在利用３Ｄ技术制作３Ｄ动画时，也是模拟人眼的瞳距和角度，分别生成左眼图像和右眼图像，形成具有视差的图像对。放映时，将这一图像对同时放映到银幕上，这时银幕上会出现重叠交错的２个影像。观众在看３Ｄ电影时，只要戴上“立体眼镜”，就可以让左眼看到左图像，右眼看到右图像，再通过大脑复现成３Ｄ心理图像，感受到似乎是触手可及的立体感觉。单个空间点的３Ｄ信息获取可用图１来说明。

图1所示为一个简单的立体视觉系统，2台相同的摄像机按光轴互相平行、X轴互相重合且相聚为B的位置放置；其光轴平行于Z轴，图像平面I1和I2与（x,y）平面平行。图中O1，O2分别为左右2台摄像机的焦点，Pl和Pr分别是空间点P在左右像平面上的成像点，f为焦距，则定义视差为D=Pl-Pr，感受到的立体深度为：

 可知，立体深度与视差成反比，视差越大说明物体离摄像机越近；反之，距离越远。

2.2 2D转3D技术的分类

2D转３Ｄ技术的核心任务是从普通的２Ｄ视频中获取每一帧所对应的深度息。 ３Ｄ渲染原理基本可以分为２大类：第一类是采用了双目立体技术的渲染（binocular stereoscopic rendering,BSR），它十分类似于传统的３Ｄ电影的渲染方式，通过采用某种方法从单一的视频帧中直接重建出具有视差的

左右眼图像对；另一类是基于深度图的渲染（depth imaged-based rendering,DIBR），其转换结果是在原视频的基础上附加了每一帧所对应的度图，最后由嵌入DIBR处理模块的显示终端将其输出，并将其转换为双目立体视频后供观众进行观赏。

目前在３Ｄ电影中前者居于主流，后者则以其独到的 ３个特点：高效的压缩传输效率、与现有２Ｄ技术和不同设备的兼容性以及在实时立体视频生成上的技术优势，在新兴起的 ３ＤＴＶ，３Ｄ移动终端等市场占有绝对的主导地位，是 ３Ｄ渲染技术未来发展的方向。然而，从本质上看，２类技术的效果是相的，其结果都是由传统的 ２Ｄ视频生成了具有视差的立体视频对，只是DIBR技术中的深度信息由深度图来保存，最后一步的转换由设计的硬件电路来完成 ．这２类技术是可以相互转换的，ＢＳＲ可以由立体图像对的视差根据立体视觉原理得到深度图，而DIBR到ＢＳＲ也可以进行转换.。

2.2.1 基于深度图的渲染

单路的 2D 视频要生成具有立体效果的3D视频，主要须经过2D视频的获取、深度视频的生成、另一路视频的生成、3D 视频的生成和 3D 视频的显示等重要步骤，当然每一个模块下可以采用不同的算法来实现