[发明专利]一种用单张图像生成裸眼3D立体效果的方法

权利要求书

1.一种用单张图像生成裸眼3D立体效果的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、输入立体场景的2D左视图像和视差图像；

步骤2、构造左视图像的方向可控金字塔和构造视差图像的高斯金字塔；

步骤3、计算方向可控金字塔每个子带图像的权重系数，生成加权的方向可控金字塔；

步骤4、重构加权的方向可控金字塔生成视差诱导器；

步骤5、使用视差诱导器分别生成左右图像；

步骤6、根据左右图像生成一个物理融合的3D场景；

步骤2中，构造左视图像I_C的方向可控金字塔S_C'具体包括如下的步骤：

(201)、通过高通滤波器H₀(ω)和低通滤波器L₀(ω)分别将图像I_c分解成低通子带图像和高通子带图像

(202)、通过带通方向滤波器B_j(ω)和窄带低通滤波器L₁(ω)将低通子带图像分别分解成一系列子带图像和低通子带图像且带通方向滤波器的角度θ需满足如下约束条件：

B_j(ω)＝B(ω)[-icos(θ-θ_j)]ⁿ，θ＝arg(ω)，θ_j＝πj/(n+1)，

其中j＝0,1,...,n，n＝7；对于频域高于π/2的响应，满足L₁(ω)＝0，ω代表滤波器的频率，θ_j代表第j个带通方向滤波器的角度；

(203)、将分解得到的低通子带图像先进行下采样，再按步骤(202)中的方法进一步分解，并得到一系列子带宽图像和低通子带图像

(204)、针对分解得到的低通子带图像重复步骤(203)直到分解到特定的层数N为止，2≤l≤N,N为分解的层数；

(205)、最终生成N层的方向可控金字塔S_C'，第l层的第j个方向的方向可控金字塔子带图像计作S_C'l,j，其中每层具有n+1个方向；

步骤3中，计算方向可控金字塔每个子带图像的权重系数，生成加权的方向可控金字塔，权重系数A_l,j的计算公式为：

其中，A_l,j代表方向可控金字塔的第l层图像的第j个带通方向滤波器的权重系数，为视差图像D的高斯金字塔G_D的第l层图像，ω_l为方向可控金字塔S_C'的第l层图像的带通方向滤波器不同方向的角度；

则生成的加权方向可控金字塔

其中，A＝{A_l,j}。

2.根据权利要求1所述的一种用单张图像生成裸眼3D立体效果的方法，其特征在于，步骤2中，构造视差图像D的高斯金字塔G_D，具体为：

首先，将视差图像D作为高斯金字塔的第0层，将第0层的图像经过高斯滤波以及隔行隔列的下采样后作为第1层图像；

然后，对得到的第1层图像做高斯滤波以及隔行隔列的下采样得到第2层图像；

不断重复，对得到的第l层图像做高斯滤波以及隔行隔列的下采样得到第l+1层图像；则生成高斯金字塔G_D；

令G_D的第l层图像为

其中，0＜l≤N，0≤a＜C_i，0≤b＜R_i，N为分解的层数，C_i和R_i分别为第i层的列数和行数；为第l-1层图像，Reduce[·]为缩小算子，ω(m,n)是大小为5×5的窗口权函数，并满足低通性和可分离性；所有这些层的图像构成视差图像D的高斯金字塔G_D，G_D的G₀与原视差图像D相同，其余各层尺寸依次减小，上层图像的大小依次为前一层图像的1/4，G₀代表高斯金字塔的第0层图像。

3.根据权利要求1所述的一种用单张图像生成裸眼3D立体效果的方法，其特征在于，步骤4中，重构加权的方向可控金字塔生成视差诱导器I_D，对加权的方向可控金字塔的重构为步骤(201)至步骤(205)的逆过程。