视图变形是指给定两幅关于同一场景在不同视点下的参考视图,通过适当的处理来合成该对象在参考视点的中间连线上所对应的一系列新视图,从而实现真实自然的平滑过渡。这是一种基于图像的绘制技术,是以图像样本本身的像素点为处理对象,以计算机视觉、图形图像处理等学科的理论为基础来绘制场景。视图变形以其能产生特殊的视觉效果在虚拟现实等领域有着广泛的应用。 视图变形中的关键问题是建立参考图像对之间的对应关系。以往的大多数方法都以交互的方式来建立局部对应特征,但这样来确定复杂场景的对应关系是很困难的,而且影响实时性。为此,本文着重研究了如何来自动获取图像间的局部对应特征,并由此确定相应的映射函数,从而实现视图变形。 作为视图变形和立体匹配的理论基础,本文首先阐述了立体成像方面的相关原理。在此基础上,本文研究和实现了视图变形三步法中的前置变换和后置变换,这是非平行视图变形的两个必要步骤。然后,本文深入学习和研究了立体匹配的相关理论知识,并选取特征点作为特征元素,结合各种匹配技术,实现了特征点的自动提取和匹配。其中匹配算法是一个逐步求精的三阶段匹配和循环再匹配的过程,保证了匹配点对的正确率和数量。最后,本文采用了基于三角形对应关系的视图变形方法。首先以散乱分布的匹配点为顶点对图像进行三角剖分;然后以三角形为基元来确定变形所需的映射函数;最后结合三步法完成视图变形。整个变形过程的自动化程度高,不再需要手工来定位对应特征;合成图像的绘制速度快,真正做到了独立于场景复杂度。