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随着3D技术的兴起与观众的需求,裸眼3D逐渐揭开神秘的面纱。火热的技术背后我们无法忽视的便是裸眼视频片源的短缺。受限于拍摄设备以及传输方式导致的内容短缺,裸眼3D播放一直尚未普及。本文旨在研究并提出一个合理的方案,实现将大量传统立体相机拍摄的立体视频实时转换成多路裸眼播放视频。传统多路视频转换方案大多基于深度信息,而本文所提倡使用的方法基于image domain warping。利用左右图像间的匹配稀疏视差来绘制出多路虚拟视点视频。相比传统DIBR、BR技术,有成像质量优、没有空洞等优势。IDW算法也有很大的缺点:算法欠缺实时性。主要原因在于算法获取视频特征以及图像的全局优化过程耗费大量的运算时间。本文在相应算法基础上做了改进,并提出了相应的硬件实现框架以及存储结构,减少了硬件资源消耗,并且采用多级流水线的架构来缩减处理时间,达到实时地转换。本文主要成果如下:(1)综合各种特征提取实现方法优缺点,本文改进了适合立体视频特征提取的滤波结构以及匹配架构,大幅度缩小了硬件成本以及提取匹配时间,并基于硬件平台实现视频的稀疏特征点实时检测、匹配以及视觉关注度的实时输出。(2)系统实时转换立体视频过程中,图像变形全局范围内的优化是系统的难点以及时间硬件资源消耗的瓶颈。本文通过细分优化问题、数学演绎以及多轮迭代的定点小数硬件模拟解决了整体方案中的时间瓶颈问题。(3)对于不同的终端3D显示方案有不同的3D视频重构渲染方法,本文实现了基于倾斜柱镜光栅的自由立体显示设计。分析了柱状透镜的光路原理与倾斜柱镜光栅的RGB子像素排布算法,设计了硬件实现的系统框架和功能模块,并最终实现了多视点图像的合成显示。最终本文利用Xilinx Vertex V FPGA为主控制器,设计实现了基于HDMI接口的实时裸眼3D内容转换生成系统。整体方案简单易行且成本较低,适合在产业界推广,有很大的学术价值和实践意义。