Pokročilé metody snímání a hodnocení kvality 3D videa
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Disertační práce se zabývá metodami snímání a hodnocení kvality 3D obrazů a videí. Po krátkém shrnutí fyziologie prostorového vnímání, obsahuje práce stav poznání v oblastech problému adaptivní paralaxy a konfigurace kamer pro snímání klasického stereopáru. Taktéž shrnuje dnešní možnosti odhadu hloubkové mapy. Zmíněny jsou aktivní i pasivní metody, detailněji je vysvětleno profilometrické skenování. Byly změřeny některé technické parametry dvou technologií současných 3D zobrazovačů, a to polarizačně-oddělujících a využívajících časový multiplex, například přeslechy mezi levým a pravým snímkem. Jádro práce tvoří nová metoda pro vytváření hloubkové mapy při snímání 3D scény, kterážto byla autorem navržena a testována. Inovativnost tohoto přístupu spočívá v chytré kombinaci současných aktivních a pasivních metod snímání hloubky scény, která vtipně využívá výhod obou metod. Nakonec jsou prezentovány výsledky subjektivních testů kvality 3D videa. Největší přínos zde má navržená metrika modelující výsledky subjektivních testů kvality 3D videa.
The thesis focuses on advanced methods for 3D image and video capturing and evaluation. Based on a brief summary of spatial perception principles and the description of the state of the art in the areas of adaptive parallax and cameras configuration for traditional stereo pair shooting, especially up-to-date possibilities of depth map estimation are analyzed. Both active and passive methods are discussed; profilometry scanning is explained in more details. Qualitative parameters of two typical present systems of 3D displays are compared. The analysis is made for polarize discriminated and time multiplexed 3D displays technologies. Crosstalk between left and right images has been also measured. The core of the work consists in the design and testing of a new method of more precise estimation of the depth map in 3D videos. The novelty of the proposed approach lies in a sophisticated combination of partial results obtained by selected existing passive and active 3D scanning methods. The aim of the combination is to overcome drawbacks of individual methods and this way, to improve the accessible precision of the final depth map. The active method used is incoherent profilometry scanning which fails on surface discontinuities. As a passive method, a stereo pair matching is used. This method is currently the most widely applied method of depth map estimation in the field of 3D capturing and is available in various implementations. Finally, subjective tests of 3D video quality of experience (QoE) are dealt with. The most important outcome here is creation of the objective metric for the best estimation of subjective stereoscopic video quality.
The thesis focuses on advanced methods for 3D image and video capturing and evaluation. Based on a brief summary of spatial perception principles and the description of the state of the art in the areas of adaptive parallax and cameras configuration for traditional stereo pair shooting, especially up-to-date possibilities of depth map estimation are analyzed. Both active and passive methods are discussed; profilometry scanning is explained in more details. Qualitative parameters of two typical present systems of 3D displays are compared. The analysis is made for polarize discriminated and time multiplexed 3D displays technologies. Crosstalk between left and right images has been also measured. The core of the work consists in the design and testing of a new method of more precise estimation of the depth map in 3D videos. The novelty of the proposed approach lies in a sophisticated combination of partial results obtained by selected existing passive and active 3D scanning methods. The aim of the combination is to overcome drawbacks of individual methods and this way, to improve the accessible precision of the final depth map. The active method used is incoherent profilometry scanning which fails on surface discontinuities. As a passive method, a stereo pair matching is used. This method is currently the most widely applied method of depth map estimation in the field of 3D capturing and is available in various implementations. Finally, subjective tests of 3D video quality of experience (QoE) are dealt with. The most important outcome here is creation of the objective metric for the best estimation of subjective stereoscopic video quality.
Description
Keywords
Fyziologie hloubkového vnímání, monokulární vodítka hloubky, binokulární vodítka hloubky, 3D display, binokulární disparita, stereopár, aparát pro zrakové vnímání, odhad hloubkové mapy, aktivní snímání, profilometrie, hodnocení kvality obrazu, kvalita diváckého vjemu, Depth perception physiology, monocular cues, binocular cues, 3D display, binocular disparity, stereo pair, human visual system, depth map estimation, active scanning, profilomery, image quality evaluation, quality of experience
Citation
KALLER, O. Pokročilé metody snímání a hodnocení kvality 3D videa [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2018.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Elektronika a sdělovací technika
Comittee
prof. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. Pavel Bezoušek, CSc. (člen)
prof. Ing. Pavol Galajda, CSc. (člen)
doc. Ing. Jiří Šebesta, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Martin Slanina, Ph.D. (člen)
Ing. Miroslav Hagara, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Miloš Klíma, CSc. - oponent (člen)
doc. Ing. Jiří Masopust, CSc. - oponent (člen)
Date of acceptance
2018-09-25
Defence
Práce Ing. Ondřeje Kallera se zabývá charakterizací 3D zobrazovacích technologií z pohledu testování QoE. K hlavním cílům práce patří návrh nových metrik hodnocení a metod snímání 3D scén a jejich využití ve zdravotnictví. Dizertační práce splňuje v důležitých aspektech stanovené cíle, přináší nové poznatky a metody jako je například nová metoda pro vytvoření hloubkové mapy. Jádro práce bylo náležitě publikováno. Doktorand spojil ve své práci teoretické znalosti s technicko-inženýrskými schopnostmi a potvrdil tak svoji schopnost samostatné vědecké práce na velmi dobré úrovni. Komise se jednomyslně usnesla na závěru, že Ing. Ondřej Kaller splnil cíle dizertační práce a dosaženými výsledky a publikační činností splnil podmínky k udělení akademického titulu doktor.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení