[发明专利]一种基于相似帧比较的立体图像合成系统有效

专利信息
申请号: 201410160505.4 申请日: 2014-04-22
公开(公告)号: CN103945206A 公开(公告)日: 2014-07-23
发明(设计)人: 吕昭宏;丁陈敏;王孝艳 申请(专利权)人: 冠捷显示科技(厦门)有限公司
主分类号: H04N13/00 分类号: H04N13/00
代理公司: 福州君诚知识产权代理有限公司 35211 代理人: 戴雨君
地址: 360000 福建省厦门市翔*** 国省代码: 福建;35
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 相似 比较 立体 图像 合成 系统
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种立体图像合成系统,尤其涉及一种基于相似帧比较的立体图像合成系统。

背景技术

伴随着视频图像技术的发展,民众对立体显示技术的要求逐步提高,由于立体影片拍摄技术尚处起步阶段,早期的2D视频、影片无论从质量上、观赏性上、信息保存度上,与3D视频差距较大,已不能满足大众的日常生产、生活、娱乐需求。在市场需求高、技术可行的前提下,2D转3D技术成为研究热点。目前国内外的2D转3D技术主要是采用基于深度图的3D效果合成,即利用中间视点与其对应的深度图合成多视点的图像,是一种较常用的方法。具体利用两张二维图像合成出一张深度图,或来源图像是已有的一张二维图像与一张深度图,再利用一张二维图像与合成的深度图配合基于深度图形的绘制技术生成不同视角的图像,即为多视点图像的合成。然而由于可见性变化等原因,采用基于深度图形的绘制技术合成的视图往往存在空洞。

多视点合成时图像中产生的空洞已有的处理方式主要分两类,一类是利用破洞周围的像素信息去填补,例如线性插值、线性外插、背景映射或是图像修复。另一种则是在合成3D图像前先对深度图像像做预处理,让图像在合成时能够减少或是移除破洞,像是对称式高斯平滑,非对称式高斯平滑等。

现阶段针对视点合成时视图中产生的空洞,基于深度图形的绘制技术是算法均是在同一个画面中对空洞附近进行水平像素的推测运算,这样计算得到的填洞像素值的正确率不高,容易造成图像边缘的失真。例如现有方法中的对深度图平滑处理和水平镜像方法,对深度图进行平滑处理后,再进行图像变形图像大部分的破洞都会消失,但也会在图像上产生几何失真;而采用水平镜像方法填洞可以防止图像的几何失真,但是会给填补后的图像在前后景处造成模糊的情况。

采用基于深度图形的绘制技术生成不同视角的图像,得到的不同视角的图像在生成的过程中,有些像素信息会由于图像的遮蔽效应而丢失,所以在同一帧上选取像素信息对视点合成时产生空洞进行填补,所用的像素信息对不同视点不同位置的空洞进行填补后,会造成图像失真。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种生成的图像较传统方法更真实的,基于相似帧比较的立体图像合成系统。

为实现上述目的,本发明的技术方案为:一种基于相似帧比较的立体图像合成系统,其包括:

一内存单元,用于存储整个立体图像合成系统运行所需的相关数据,供系统内各单元调用;

一深度图产生单元,根据输入图像生成对应的深度图;

当深度图产生单元的输入图像为左图像与右图像的两视角图像时,对两幅图像进行深度信息的采集,产生一幅对应的深度图,再将深度图像和对应的二维图像传输到图像变形单元;

当深度图产生单元的输入图像为深度图和对应的二维图像时,则深度图产生单元不运作,将深度图和对应的二维图像传输到图像变形单元;

一图像变形单元,根据深度图产生单元输入的一张二维图像及其对应的深度图的参数,经过图像变形得到多张具有不同视差并含有空洞的二维图像和对应的空洞图像,将多张含有空洞的二维图像作为目标图像与对应的空洞图像一起存入内存单元;

一相似帧比较单元,从内存单元调入目标图像的二维图像,并读取与目标图像的二维图像在时间上有连续关系的一段视频帧,从中选取与目标图像的二维图像拥有同一系列背景的前后各x帧图像,x为小于或等于8的正整数,利用现有的结构相似性方法将目标图像的二维图像先与前后x帧图像中距离最远的图像进行比较,依次向内一一进行相似帧的判断,将得到的相似帧的值存入内存单元中,待前后x帧图像分别与目标图像的二维图像比较结束后,根据所得的相似帧的值,进行相似性范围的判断;

当有满足相似性判定范围的前后帧图像时,将满足在范围内的前后帧图像及其对应的深度图像存入内存单元;

当没有满足相似性判定范围的帧或只有一边满足相似性判定范围时,将离目标图像的二维图像最近的前后两帧图像及其对应的深度图像存入内存单元,在空洞填补单元另作处理;

一空洞填补单元,基于相似帧比较后所得的前后帧图像及其对应的深度图像,对多张不同视角含有空洞的目标图像一一进行空洞填补,生成多张不同视角的图像输出到裸眼屏像素合成单元;

一裸眼屏像素合成单元,接收空洞填补单元中填补完空洞的多张不同视角的图像,将多张不同视角的图像合并成一张立体图像,并从显示装置输出。

所述相似帧比较单元中前后各x帧图像的x的取值为5。

所述相似帧比较单元中相似性判定范围为[0.78 0.85]。

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