[发明专利]实现二维图像到三维图像转换的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种实现二维图像到三维图像转换的方法及装置。

背景技术

目前，三维图像的创建、生产和传输已经成为当今的热门技术，但拍摄三维图像时使用的三维摄像机组合有两台摄像机，比普通摄像机重得多，而且还需要摄影技术，以及调整光轴时的特殊经验。为此，出现了2D-3D转换技术，即在二维图像的基础上制作三维图像。而2D/3D转换不仅可以应用在游戏方面，为用户提供更加真实的视觉感受，更可以应用在网络视频方面，进而将3D效果真正的带给用户。

现有的2D-3D转换技术主要有四种：分光、分时、光栅和分色技术。分光技术使用偏光滤镜或偏光片滤除特定角度偏振光以外的所有光，只允许部分角度的偏振光进入左右眼睛。目前分光技术的应用还主要停留在投影机上，需配合不破坏偏振光的金属投影幕才能使用。分时技术是将两套画面在不同的时间播放，播放时用于遮住左右眼的眼镜用的是液晶板，价格较为昂贵。光栅技术是将屏幕划分成一条条垂直方向上的栅条，栅条交错显示左眼和右眼的画面，使用该技术在观看视频时，需要特定的定位设备，也不宜普及。分色技术的基本原理是让某些颜色的光只进入左眼，另一部分只进入右眼，实际观看时只需戴上造价较低的红绿眼镜就可以观看到3D效果，若对经过分色处理后的3D视频质量进行很好的处理，则分色技术将成为唯一实际可行的方案。

2D-3D转换中的关键技术是深度图的生成，目前的深度图生成算法主要有基于运动、基于图像分类的深度图生成。基于运动的生成图生成算法主要是当前帧中的宏块在前(或后)帧图像中寻找匹配的宏块，并根据匹配宏块的偏移向量计算得到深度图，该方法的计算复杂度高，且生成的深度图存在块效应。基于图像分类的深度图生成算法是将图像中的不同物体进行分类，对每一类物体赋予不同的深度值，该算法的计算复杂度过高，无法达到实时要求。

发明内容

本发明实施例针对上述现有技术存在的问题，提供一种实现二维图像到三维图像转换的方法及装置，以降低转换的复杂度，满足实时的需求。

为此，本发明实施例提供如下技术方案：

一种实现二维图像到三维图像转换的方法，包括：

输入原始二维图像；

确定所述原始二维图像中用户感兴趣区域；

分别将所述原始二维图像中用户感兴趣区域作为前景区域，非感兴趣区域作为背景区域，生成前景直方图和背景直方图；

计算前景直方图与背景直方图的色差分布；

根据色差分布生成深度图；

根据所述深度图生成目标二维图像；

对所述原始二维图像和目标二维图像进行融合生成双目立体图像。

优选地，所述确定原始二维图像中用户感兴趣区域包括：

选择所述原始二维图像中间部分的区域作为用户感兴趣区域。

优选地，所述生成前景直方图和背景直方图包括：

分别统计前景区域和背景区域中的0至255颜色分布中每个颜色值的像素个数，得到前景直方图和背景直方图。

优选地，所述根据色差分布生成深度图包括：

计算每个像素色差值对应的灰度值；

将得到的所有像素色差值对应的灰度值映射为深度图。

可选地，所述原始二维图像为：任意颜色空间的二维图像。

优选地，所述方法还包括：

在根据所述深度图生成目标二维图像之前，对所述深度图进行差异增强处理。

优选地，所述对所述深度图进行差异增强处理包括：

计算所述深度图中所有像素的灰度平均值；

对灰度值低于所述灰度平均值的像素进行线性压缩处理，对灰度值高于所述灰度平均值的像素进行直方图均衡化处理。

优选地，所述方法还包括：

在对所述原始二维图像和目标二维图像进行融合生成双目立体图像之前，对所述原始二维图像和目标二维图像进行拉伸变形处理。

一种实现二维图像到三维图像转换的装置，包括：

输入单元，用于输入原始二维图像；

区域确定单元，用于确定所述原始二维图像中用户感兴趣区域；

直方图生成单元，用于分别将所述原始二维图像中用户感兴趣区域作为前景区域，非感兴趣区域作为背景区域，生成前景直方图和背景直方图；

色差计算单元，用于计算前景直方图与背景直方图的色差分布；

深度图生成单元，用于根据色差分布生成深度图；

目标图像生成单元，用于根据所述深度图生成目标二维图像；