[发明专利]一种基于人眼特性的自适应裸眼3D视差调节方法

权利要求书

1.一种基于人眼特性的自适应裸眼3D视差调节方法，其特征包括：

a.根据双目裸眼3D人眼融合区特性，确定3D对象成像景深范围；

b.根据3D对象景深关系，计算符合人眼特性的3D图像视差范围；

c.对双目3D视频进行立体匹配，计算双目3D视频图像的视差；

d.根据符合人眼特性的视差范围及双目3D视频图像实际的视差关系，对双目3D视频图像视差进行动态调整；

e.对动态调整后的双目3D视频图像进行处理，并结合双目裸眼3D显示特性对3D图像进行合成。

2.如权利要求1所述的一种基于人眼特性的自适应裸眼3D视差调节方法，其特征在于：

特征c中所述对双目3D视频进行立体匹配，计算双目3D视频图像的视差，立体匹配的目的是确定左右两幅图像中的每一对匹配点，从而获得视差图。首先计算匹配代价，将匹配点视为待匹配图像视差搜索范围内与原始图像上指定像素点最为相似的像素，匹配代价越小，两点间的相似性越高。假设d为左图中参考点p与右图中当前参与匹配代价的待匹配点的视差，则p点的匹配代价为：

其中C_Census和C_SAD分别表示Census变换和灰度平方差(SAD)的匹配代价，β、λ_Census、λ_SAD为联合匹配代价中的权重。

由于单像素计算得到的匹配代价结果较为简单，为提高匹配精度，需进一步对确定更优的匹配点，采用十字交叉邻域窗口的聚合方法，可得到像素点p在W_p滤波区域下的匹配聚合代价为：

其中，q为左图中参考点p与右图中当前参与匹配代价的待匹配点，W为W_p区域内的像素点个数。

选择在W_p区域内的最小视差作为初始视差，则有：

其中d_min和d_max为立体匹配设定的视差窗口范围。

再选择邻域范围内统计频率最高的视差值作为p点的最优视差：

其中hist(p,W_p)为p点的邻域W_p内视差的统计频次。

通过对图像所有点的立体匹配，可得到左右3D视频图像第i帧正视差的最大值及负视差最大值/

3.如权利要求1所述的一种基于人眼特性的自适应裸眼3D视差调节方法，其特征在于：

特征d中所述根据符合人眼特性的视差范围及双目3D视频图像实际的视差关系，对双目3D视频图像视差进行动态调整，假设左右双目3D视频的总体分辨率为mxn，则独立的左、右两路图像分辨率为(m/2)xn，假设双目裸眼3D显示终端的分辨率为MxN，虽然每路图像只有1/2的像素参与最终成像，但为提高裸眼3D显示的清晰度，需对分割后的左、右两路图像分辨率分别缩放至MxN。如果左右3D视频图像第i帧正视差的最大值或/则将右路图像像向左偏移/个像素，其中/为计算数值的下取整；当/或/时，其符合人眼特性的3D图像视差范围，则无须对右路图像进行偏移。

4.如权利要求1所述的一种基于人眼特性的自适应裸眼3D视差调节方法，其特征在于：

特征e中所述对动态调整后的双目3D视频图像进行处理，并结合双目裸眼3D显示特性对3D图像进行合成，在特征d中，当左右3D视频图像第i帧正视差的最大值或将右路图像像左偏移/个像素，这时会在右路图像的右侧区域产生黑边，为消除3D显示边界的黑边现象，对右路图像上下边界均裁掉/个像素，然后将右路裁边的图像缩放到MxN；为保持左右路图像大小的一致性，对左路图像上下两边分别裁掉/个像素，再对其左右两边裁掉/个像素，然后将左路裁边的图像缩放到MxN。

当或/时，其符合人眼特性的3D图像视差范围，无须对左右路图像的进行裁边缩放。

按照双目裸眼3D子像素映射矩阵的计算公式为：

其中，X为一个光栅周期在水平方向上覆盖RGB子像素的个数，(k,1)为RGB子像素的坐标位置，α为光栅轴相对于LCD显示屏垂直轴的倾斜夹角，k_off表示2D显示屏左上边缘与光栅单元边缘点的水平位移量，N_tot表示总视点个数，也就是参与合成的视差图像数量。根据上式可计算出2D显示屏上的每个子像素的灰度值应该取自于哪幅视差图像的相应坐标位置的灰度值。