[发明专利]一种基于视差分层分割的图像立体表示方法及系统

权利要求书

1.一种基于视差分层分割的图像立体表示方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

第一步、提取反映立体图像深度信息的视差图；

第二步、根据立体图像的视差特征及用于显示立体图像的3D显示器及人眼观看的环境参数，设置反映整体深度区间的视差角范围

第三步、利用第二步得到的立体图像的深度视差角范围，确定立体图像的分层深度平面设置；

所述第三步中：初步设定深度分层平面数M’，根据第二步所设置立体图像深度视差角范围结合人眼立体视敏度参数q，按照相邻深度平面等视差角的原则，采用q整数倍原则确定相邻深度平面之间的深度量化区间步长Q＝Nq，表示取整运算，以深度量化区间步长Q的整数倍设置为深度平面对应的视差角确定得到各深度平面P_i(i＝N₁,N₁+1,…,N₂)，其中，最终得到总的分层平面数M：M＝N₂-N₁+1；

第四步、利用第三步得到的各深度平面，确定各深度平面对应的视差角区间，并以此对视差图进行深度层分割，形成各深度平面对应的图像分割模板；

第五步、利用各深度平面对应的图像分割模板，对与第一步所述视差图对应的原始图像进行掩模分割，得到原始图像在不同深度平面上的分割区域结果；将这些分割结果按其所用分割模板所在的深度平面位置显示在相应的深度平面上，形成立体表示形式。

2.如权利要求1所述的基于视差分层分割的图像立体表示方法，其特征在于，所述第一步中，视差图提取方法按所接收的立体图像格式，通过以下方式实现：

当所接收的立体图像格式为双视点或多视点立体图像时，通过视差估计算法获取得到对应的视差图；

当所接收的2D+深度格式的立体图像，通过确定深度与视差的映射关系，将深度图通过映射关系得到对应的视差图。

3.如权利要求1所述的基于视差分层分割的图像立体表示方法，其特征在于，所述第二步，具体为：

1)设定人眼观看3D图像的环境参数，根据第一步所得立体图像视差图中的视差范围(D_min,D_max)，确定该立体图像在此环境下的视差角范围；针对确定的3D显示器参数及人眼距显示器距离d，计算得到双眼视线汇聚到屏幕上的立体汇聚角α，以该汇聚角α为基准，则0视差所对应的视差角为0，图像中最大视差D_max对应的最大视差角为最小视差D_min对应的最小视差角为

2)确定3D图像的深度区间；3D图像的显示深度区间与3D图像本身的深度复杂度有关，也与人眼观看3D显示器的环境参数有关，该深度区间以立体视差角范围来表示，该范围根据3D图像本身的视差特征与3D观看的环境参数确定，即取或者该范围针对3D观看环境参数及人眼对于舒适观看条件下立体视差角来确定。

4.如权利要求1所述的基于视差分层分割的图像立体表示方法，其特征在于，所述第四步，包括如下步骤：

1)根据第三步确定的深度平面P_i及层间深度量化步长值Q，则深度平面P_i对应的视差角范围为：

2)按设定的3D显示观看环境参数，依照视差角与视差的对应关系，得到各深度层对应的视差值范围分别为这一层的最小视差值与最大视差值，i＝N₁,N₁+1,…,N₂；

视差与视差角的变换：

其中：θ为视差角；D为视差值，单位pixel；e为两眼瞳距；d为双眼到屏幕距离，单位m；R_x为屏幕的像素分辨率，单位pixel；W为屏幕的物理宽度，单位m；

由上一步所确定的各层视差角范围可得：

3)以各深度平面的视差值范围对视差图D进行区域分割，形成与各深度平面对应的图像分割模板

其中：D(x,y)为视差图中(x,y)点处的视差值。