3D电影具有逼真的立体纵深感,给人身临其境的感受,越来越受到人们的喜爱。直接拍摄3D电影制作复杂、周期长、成本高,其3D视频的数量远无法满足人们日益增长的需求。2D转3D技术利用计算机图形学和图像处理领域的相关知识,能自动、快速、有效的将现有的2D视频转为3D视频,降低了3D视频制作的难度和成本,同时也缓解了3D片源不足的问题,因此越来越受到人们的关注。本文以实现高效的2D转3D视频系统平台为目标,深入研究了2D转3D视频过程中的关键技术,包括深度信息图生成、虚拟视点绘制、图像空洞修复等,并提出了相关改进算法本文实现了基于运动估计的深度图生成技术,首先计算出视频前后帧中物体的运动信息,根据“近大远小”原理,将运动矢量转换为相对深度,生成初始深度图,并进行形态学处理去除块效应。然后参照颜色分割信息修正得到的深度图,校正物体轮廓边缘。本文还提出了把得到的深度图进行适当扩展的改进方法,有效提高了后续空洞修复的效果。本文实现并改进了一个简化的虚拟视点绘制技术,结合2D转3D视频实际,由于人左右眼相对位置固定,根据立体几何知识,可以得到深度值与左右眼视差对应关系。利用双眼视差,直接由一只眼图像来绘制另一只眼图像。本文实现并改进了基于Criminisi算法的空洞修复技术,算法通过计算空洞边缘各像素优先级,优先修复优先级高的像素区域。本文提出了一系列针对Criminisi算法缺点的改进措施：置信项较低的像素搁置处理、数据项由sobel算子计算梯度、优先级计算由置信项与数据项相乘改为加权求和。而且考虑到2D转3D技术特点,匹配块搜索过程中,参考图像由待修复图像改为已知完整的左眼图,同时利用深度信息协助修复过程。并提出在匹配块填充过程中,使用“搜索用大块、填充用小块”的修复策略,提高了修复图像的质量。本文在实现和改进上述核心技术的基础上,成功搭建出了2D转3D视频系统,系统能将输入的2D视频转换为具有立体效果的红蓝、偏振3D视频。本文在系统平台中还引入多线程并行处理提高转换速度,使标清视频转换时间比降低在1:4以内。