CN103200415A - 一种2d转3d的图像处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种2D转3D的图像处理方法。本发明首先得到两个目的图像，其中一个第一目的图像是基于初始2D图像生成的，另一个第二目的图像则是基于放大后的2D图像生成的，对于第二目的图像中灰阶为0的第二像素点，需要结合第一目的图像和第二目的图像进行修补，以获得完整的第二目的图像，第二目的图像作为右眼图像，初始2D图像作为左眼图像，从而实现了2D向3D的转换。
Description
技术领域
本发明涉及计算机视频处理领域，尤其涉及一种2D转3D的图像处理方法。
背景技术
相比普通的2D画面，3D更加立体逼真，可以让观众产生身临其境的感觉。目前3D技术可以分为裸眼式和眼镜式两种，裸眼式3D技术目前主要应用在工业商用显示方面，眼镜式3D技术则主要是用于消费者市场。
2D转3D技术的视频处理方法通常是先获得2D图像的灰度图像，对灰度图像处理得到整个2D图像的深度图，以原始图像为左眼图像，再结合原始图像和深度图生成右眼图像。现有技术往往集中在对深度图的生成方法，对基于原始图像和深度图生成的目的图像的处理较少，但实际上对目的图像的处理可以弥补目的图像的缺陷，降低对于深度图的生成质量的要求。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种修补目的图像以提高转换效果的2D转3D的图像处理方法。
本发明提供的技术方案为：
一种2D转3D的图像处理方法，包括以下步骤：
步骤一、根据初始2D图像生成初始深度图;
步骤二、将初始2D图像放大n倍，得到中间图像，将初始深度图放大n倍，得到中间深度图;
步骤三、利用初始2D图像和初始深度图，得到第一目的图像，利用中间图像和中间深度图得到第二目的图像;
步骤四、获取第二目的图像中灰阶为0的a个第二像素点的坐标，所述第二目的图像中灰阶不为0的像素点定义为第三像素点;
步骤五、计算a个第二像素点在第一目的图像中所对应的第一像素点的坐标，具体的计算方法为：以一个第二像素点的坐标除以n，获取一个第二像素点对应的一个第一像素点的坐标，从而获取所有与a个第二像素点一一对应的第一像素点;
步骤六、获取所有第二像素点的灰阶，任一个第二像素点的灰阶的获取方法为：
当一个第一像素点的灰阶不为0时，将该第一像素点的灰阶赋予与其对应的一个第二像素点，
计算以一个第二像素点为中心、以rl为半径的圆中、面积最大的正方形区域内全部的第三像素点的灰阶的第一平均值，其中，在该正方形区域内，第三像素点的个数占像素点的总个数的90%，
比较一个第二像素点的灰阶和所述第一平均值，当灰阶和第一平均值的差与第一平均值的比值小于等于0.05时，以灰阶作为该第二像素点的最终灰阶，当灰阶和第一平均值的差与第一平均值的比值大于等于0.05时，计算以该第二像素点为中心、以r2为半径的圆中、面积最大的正方形区域内全部的第三像素点的灰阶的第二平均值，其中，r2与rl的差为一个第三像素点的宽度，并且以第二平均值作为一个第二像素点的最终灰阶，
当一个第一像素点的灰阶为0时，计算以一个第二像素点为中心、以r3为半径的圆中、面积最大的正方形区域内全部的第三像素点的灰阶的第三平均值，其中，在该正方形区域内，第三像素点的个数占像素点的总个数的95%，并将该第三平均值作为该第二像素点的最终灰阶，其中，r3为rl的整数倍;
步骤七、将全部获取灰阶的第二目的图像缩小倍数n后，作为右眼图像，将初始2D图像作为左眼图像，将右眼图像和左眼图像输出至3D显示设备。
优选的是，所述的2D转3D的图像处理方法中，n为4。
优选的是，所述的2D转3D的图像处理方法中，rl为一个第三像素点的宽度的2.5倍。
优选的是，所述的2D转3D的图像处理方法中，r3为r1的2~5倍。
本发明首先得到两个目的图像，其中一个第一目的图像是基于初始2D图像生成的，另一个第二目的图像则是基于放大后的2D图像生成的，对于第二目的图像中灰阶为0的第二像素点，需要结合第一目的图像和第二目的图像进行修补，以获得完整的第二目的图像，第二目的图像作为右眼图像，初始2D图像作为左眼图像，从而实现了2D向3D的转换。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1所示，本发明提供一种2D转3D的图像处理方法，包括以下步骤：
步骤一、根据初始2D图像生成初始深度图。
步骤二、将初始2D图像放大n倍，得到中间图像，将初始深度图放大n倍，得到中间深度图。
本发明优选n为4。放大过程为，将初始2D图像中的任一个像素点复制n次，并组合成中间图像的一个像素点，即中间图像的一个像素点的面积为初始2D图像中一个像素点面积的n倍。
步骤三、利用初始2D图像和初始深度图，得到第一目的图像，利用中间图像和中间深度图得到第二目的图像。
步骤四、获取第二目的图像中灰阶为0的a个第二像素点的坐标，所述第二目的图像中灰阶不为0的像素点定义为第三像素点。
基于初始2D图像和初始深度图生成第一目的图像，以及基于中间图像和中间深度图生成第二目的图像时，都会在第一目的图像以及第二目的图像中形成灰阶为0的像素点，对于这些灰阶为0的像素点，属于图像处理过程所产生的缺陷，是需要弥补的。
步骤五、计算a个第二像素点在第一目的图像中所对应的第一像素点的坐标，具体的计算方法为：以一个第二像素点的坐标除以n，获取一个第二像素点对应的一个第一像素点的坐标，从而获取所有与a个第二像素点一一对应的第一像素点。
本发明借助第一目的图像来进行修补第二目的图像，首先确定所有与a个第二像素点具有一一对应关系的a个第一像素点，其确定方法是通过第一像素点和第二像素点的坐标，由于第二像素点是通过放大的，因此，第二像素点坐标应该是第一像素点的中心坐标是一致的。
步骤六、获取所有第二像素点的灰阶，任一个第二像素点的灰阶的获取方法为：
当一个第一像素点的灰阶不为0时，将该第一像素点的灰阶赋予与其对应的一个第二像素点;计算以一个第二像素点为中心、以rl为半径的圆中、面积最大的正方形区域内全部的第三像素点的灰阶的第一平均值，其中，在该正方形区域内，第三像素点的个数占像素点的总个数的90%，比较一个第二像素点的灰阶和所述第一平均值，当灰阶和第一平均值的差与第一平均值的比值小于等于0.05时，以灰阶作为该第二像素点的最终灰阶，当灰阶和第一平均值的差与第一平均值的比值大于等于0.05时，计算以该第二像素点为中心、以r2为半径的圆中、面积最大的正方形区域内全部的第三像素点的灰阶的第二平均值，其中，r2与门的差为一个第三像素点的宽度，并且以第二平均值作为一个第二像素点的最终灰阶。
基于一定的灰阶获取规则，将第二目的图像完全修补，合理的灰阶获取规则，可以保证第二目的图像的修补质量。
以一个第二像素点为例，当与其对应的第一像素点的灰阶不为0，则说明第一目的图像和第二目的图像的形成结果出现了偏差，此时，若灰阶与第一平均值之间的误差在设定的范围内，则认为可以将该灰阶直接作为该第二像素点的最终灰阶;若误差超出设定的范围，则认为第一目的图像是处理错误的，不能作为参考，此时需要再计算一个第二平均值，由第二像素点周围的其他灰阶不为0的第三像素点为依旧来修补该第二像素点。
经试验发现，误差在0.05时是比较合适的数值。
求解第一平均值时，为获得较为准确的结果，将计算方式设置为以一个第二像素点为中心、以rl为半径的圆中面积最大的正方形区域。优选的是，rl为一个第三像素点的宽度的2.5倍。
计算第二平均值时，需要设置r2为rl加上一个第三像素点的宽度，以便获得更为准确的结果。
当一个第一像素点的灰阶为0时，计算以一个第二像素点为中心、以r3为半径的圆中、面积最大的正方形区域内全部的第三像素点的灰阶的第三平均值，其中，在该正方形区域内，第三像素点的个数占像素点的总个数的95%，并将该第三平均值作为该第二像素点的最终灰阶，其中，r3为门的整数倍。
如果第一像素点与第二像素点的灰阶均为0，二者的结果一致。此时第一目的图像不能作为第二目的图像的依据，只能以第二目的图像自身为依据。这时，要求在正方形区域内第三像素点的个数占总数的95%，以保证在该正方形区域内有足够多的第三像素点用于计算。r3需要是fl的整数倍，最好是2~5倍。
步骤七、将全部获取灰阶的第二目的图像缩小倍数n后，作为右眼图像，将初始2D图像作为左眼图像，将右眼图像和左眼图像输出至3D显示设备。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (4)
1.一种2D转3D的图像处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、根据初始2D图像生成初始深度图;
步骤二、将初始2D图像放大n倍，得到中间图像，将初始深度图放大n倍，得到中间深度图;
步骤三、利用初始2D图像和初始深度图，得到第一目的图像，利用中间图像和中间深度图得到第二目的图像;
步骤四、获取第二目的图像中灰阶为0的a个第二像素点的坐标，所述第二目的图像中灰阶不为0的像素点定义为第三像素点;
步骤五、计算a个第二像素点在第一目的图像中所对应的第一像素点的坐标，具体的计算方法为：以一个第二像素点的坐标除以n，获取一个第二像素点对应的一个第一像素点的坐标，从而获取所有与a个第二像素点一一对应的第一像素点;
步骤六、获取所有第二像素点的灰阶，任一个第二像素点的灰阶的获取方法为：
当一个第一像素点的灰阶不为0时，将该第一像素点的灰阶赋予与其对应的一个第二像素点，
计算以一个第二像素点为中心、以rl为半径的圆中、面积最大的正方形区域内全部的第三像素点的灰阶的第一平均值，其中，在该正方形区域内，第三像素点的个数占像素点的总个数的90%，
比较一个第二像素点的灰阶和所述第一平均值，当灰阶和第一平均值的差与第一平均值的比值小于等于0.05时，以灰阶作为该第二像素点的最终灰阶，当灰阶和第一平均值的差与第一平均值的比值大于等于0.05时，计算以该第二像素点为中心、以r2为半径的圆中、面积最大的正方形区域内全部的第三像素点的灰阶的第二平均值，其中，r2与rl的差为一个第三像素点的宽度，并且以第二平均值作为一个第二像素点的最终灰阶，
当一个第一像素点的灰阶为0时，计算以一个第二像素点为中心、以r3为半径的圆中、面积最大的正方形区域内全部的第三像素点的灰阶的第三平均值，其中，在该正方形区域内，第三像素点的个数占像素点的总个数的95%，并将该第三平均值作为该第二像素点的最终灰阶，其中，r3为r1的整数倍;
步骤七、将全部获取灰阶的第二目的图像缩小倍数n后，作为右眼图像，将初始2D图像作为左眼图像，将右眼图像和左眼图像输出至3D显示设备。
2.权利要求1所述的2D转3D的图像处理方法，其特征在于，n为4。
3.权利要求1所述的2D转3D的图像处理方法，其特征在于，r1为一个第三像素点的宽度的2.5倍。
4.权利要求1所述的2D转3D的图像处理方法，其特征在于，f3为rl的2~5倍。
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