[发明专利]一种基于亚像素的立体图像的视差提取方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及立体显示技术领域，更具体地说，本发明涉及立体图像的视差提取方法技术 领域。

二、背景技术

多视点自由立体显示器可供多人不戴眼镜或头盔等辅助设备就能在一定范围自由观看立 体图像，它是一类重要的新型立体显示器。这类多视点立体显示器利用多幅视差图像来显示 一个立体场景。多视点自由立体显示器的立体图像是多幅视差图像是按一定规则排列组合而 成的，一般是不能进行相邻像素之间压缩的，所以现有的普遍压缩方法不可用；而且立体图 像的数据量是相应平面图像的数倍(取决于视点数)，若不压缩，需要相当大的存储空间。因 此需要寻求立体图像特有的压缩或存贮方法。

立体图像某个像素点的视差是指该像素点在任意两路视差图中的水平位置差异，其大小 由各个像素点在立体场景中的深度决定的，即立体场景深度可以通过视差计算出来；同一像 素点在任意两幅相邻视差图中的视差是恒定的。因此可以利用多幅视差图中的一幅视差图和 各个像素点对应的视差值来重建其它视差图，如附图1所示，显然同多幅视差图像相比，存 贮和传输一幅视差图和相应的视差值需要的数据量大大减少。

在视差图中对应像素点不但有恒定的视差值，而且颜色和灰度也相当接近，这些对应像 素点称为匹配点。从多幅视差图中提取立体图像视差就是通过寻找像素点的匹配点得到的， 例如，如附图2所示，场景中的“太阳”对应的像素点在视差图中具有相同或相近的颜色和 灰度，“太阳”对应的像素点在视差图中的水平距离差异“D”就是“太阳”对应的像素点的 立体图像视差值。由于彩色图像是由基色(如红、绿、蓝)图像组成，从多幅视差图中提取 立体图像视差而寻找像素点的匹配点时可分别考虑各基色图像的灰度值。

从多幅视差图提取立体图像视差值目前一般都是采用基于像素整数倍为单位进行，因为数 字图像通常用像素作最小单位来描述像素点的位置，这样是很方便的。然而实际情况中，因 为视差是由该像素点在立体场景中的深度决定的，深度一般是一个连续变化的量，所以视差 并不一定是整数个像素。因此采用基于像素整数倍为单位进行视差图匹配点的搜索从而提取 视差值的误差较大，导致视差图的重建不准确，从而不能在多视点自由立体显示器上真实再 现三维立体场景。

三、发明内容

为此，本发明提出一种基于亚像素的立体图像的视差提取方法。如附图3所示，先假设任 意两幅视差图中的一幅视差图上灰度为¹P_i，j的某一像素点的视差为(N+δ)个像素，其中N 为整数，δ为小于1的正数，则该点在另一幅视差图的匹配点的灰度介于²P_i+N，j和²P_i+N+1，j之间， 若²P_i+N，j和²P_i+N+1，j与¹P_i，j及其左右相邻点的灰度¹P_i-1，j和¹P_i+1，j满足关系：

²P_i+N，j＝δ¹P_i-1，j+(1-δ)¹P_i，j    (1)

²P_i+N+1，j＝δ¹P_i，j+(1-δ)¹P_i+1，j  (2)

则灰度为¹P_i，j的像素点的视差为(N+δ)个像素。由于该视差值不是像素的整数倍，因此称 该方法为基于亚像素的立体图像的视差提取方法。

这种基于亚像素的立体图像的视差提取方法具体实施步骤为：

第一，选取一幅视差图作为基准图。