自然三维电视(Natural 3DTV)系统,作为一种新型的视觉媒体,可以让用户身临其境地感受到真实的立体世界,是当今高清平板电视之后又一个新的发展方向。Natural 3DTV系统的一项关键技术是虚拟视点图像的生成,它保证用户在享受到立体感的同时获得流畅的视点切换。本文围绕Natural 3DTV系统中虚拟视点的绘制,以深度图像绘制技术(DIBR)为基础,探究了适合Natural 3DTV系统的虚拟视点生成方法。本文取得的创新性成果主要包括:(1)提出了一种基于DIBR与遮挡信息、高效绘制虚拟视点的方法。该方法绘制速度快、图像质量好、带宽要求低、视点位置可以自由选择,非常适用于Natural 3DTV系统中虚拟视点的生成。该方法通过提出一种基于距离与深度的预测方法(DDW)来优化现有的DIBR算法,然后设计了一个非对称的虚拟视点合成算法,有效地解决了DIBR技术绘制虚拟视点过程中的重叠、重采样、以及空洞问题。(2)提出了一种遮挡信息的表达方式。该方法用较少的数据量表达了可以用来填充虚拟视点绘制过程中空洞区域的遮挡信息。同时在这方法上,本文又提出通过增加一部分的深度信息,一种更精确的遮挡信息表达方式。