[发明专利]图像处理方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种视频图像处理技术，特别是一种将2D图像转换到3D图像的图像处理方法和装置。

背景技术

人在现实生活中看到的世界都是立体的，立体图像来源于人的两只眼睛获取到的图像，观察物体时候两眼的成像有视觉差，有视觉差的两幅图像传输到大脑，由大脑产生立体的图像。引起这种立体感觉的效应叫做“视觉位移”，用双眼观察同一个物体上的一个点时，这个点到两只眼都有一个角度故存在视觉差(视觉角度差)，物体离双眼越近，则视觉差越大，“视觉位移”也越大。3D显示技术就是利用一系列光学方法使人的左右眼产生视觉差从而接收到不同的图像，在大脑中形成3D立体效果图像的技术，相对于传统的2D图像，3D图像由于包含深度的信息，因此更能真实、形象的表现或者虚拟现实的世界。随着科技的发展，3D技术逐渐走入普通人的生活，在主要的消费电子领域各大厂商都展示了自己的3D技术与产品并全面推向大众消费市场。同时，蓝光3D标准的制定及HDMI 1.4a接口标准的颁布，也为3D技术的发展奠定了坚实的基础。

目前，尽管3D电视、显示器纷纷上市，但是3D内容还是相当匮乏，并且价格昂贵。而现阶段解决3D内容短缺的最快最有效同时又是最低成本的解决方案就是2D图像到3D图像转换技术，简称2D/3D转换技术或2D转3D技术，即将现有的2D内容转换为3D内容。这不仅可以快速满足消费者欣赏3D内容的需求，同时可以充分利用已有的2D图像资源，使资源得到最大的利用。

2D/3D转换技术主要分为实时处理、离线处理两种，实时的2D/3D转换技术应用范围比较广。现在常见的实时2D/3D转换技术主要有两种，一种是“运动视差技术”，即用视频流中不同时刻的2D图像分别作为左右眼的图像，在不同的时刻，例如连续的两帧2D图像中的内容会发生移动(位移)，如果将这两幅2D图像分别作为左右眼的输入图像来产生立体图像，此时就会有视觉差，产生3D图像的效果。这种技术在物体只有水平运动的时候，会有良好的效果，缺点是大部分2D图像不只存在水平的运动，如果2D图像存在垂直方向的运动，就会产生上下的视觉差，由于两只眼睛在现实中看物体的时候不会有垂直方向的视觉差，因此这种技术在对有垂直运动的2D图像进行处理的时候，会导致3D效果很差，并容易导致观众身体不适。

另外一种常见的2D/3D转换技术是，将视频流中的原始2D图像和做整体位移以后的2D图像分别作为左右眼的输入，这种技术也可以产生3D的效果，但是整幅图像的视觉差是一样的。相当于2D图像的景深做了一个整体的移动，图像的内容之间没有视觉差，还是平面的，因此在大部分情况下该技术的3D效果并不明显。

发明内容

本发明针对现有的2D/3D转换技术中的运动视差技术会在包含垂直运动的2D图形进行处理的时候导致3D效果差，而将视频流中的原始2D图像和做整体位移以后的2D图像分别作为左右眼的输入产生的3D效果不明显的问题，提供一种新型的图像处理方法，能够实现2D图像向3D图像的实时转换，且3D效果明显，本发明还提供一种将2D图像转换到3D图像的图像处理装置。

本发明的技术方案如下：

一种图像处理方法，实现2D图像到3D图像的转换，其特征在于，该方法包括下述步骤：

A、存储当前帧的2D图像；

B、在存储当前帧的2D图像中选择待处理图像的范围；

C、对步骤B所选择的待处理图像范围中的待处理图像分别进行线性的缩放和非线性的缩放以分别实现2D图像变形，并将变形后的2D图像分别作为左右眼的输入图像；

D、将左右眼的输入图像传输给3D显示设备。

步骤B在选择待处理图像的范围后，还对所述待处理图像进行区域划分，所述区域为部分2D图像；步骤C对步骤B所述划分区域后的待处理图像在各自区域内分别进行线性的缩放和非线性的缩放以分别实现2D图像变形。

所述待处理图像在水平方向长度小于存储的当前帧的2D图像，在竖直方向的高度与存储的当前帧的2D图像相同。

在步骤A中还存储当前帧之前连续N帧的2D图像，所述N≥1；在执行完步骤A后且执行步骤B前，还执行下述步骤：

A’、对存储的2D图像进行运动估计，判断2D图像的运动类型，当判断出所述2D图像仅存在水平方向运动时，采用运动视差技术将存储的当前帧及其之前连续N帧中的一帧的2D图像分别作为左右眼的输入图像，然后执行步骤D，当判断出所述2D图像存在垂直方向运动时，执行步骤B。

步骤A’在进行2D图像运动估计的结果进行时间轴上的平滑滤波来实现2D图像的运动类型的判断。