CN104702935A - 一种基于视差补偿的裸眼3d显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种基于视差补偿的裸眼3D显示方法。通过对原始图像进行分图，计算前景和背景深度信息的视差分布表，再将原始图像进行偏移得到图像视差序列，最后通过视差分布表对图像视差序列进行插值得到最终的多视点图像。该方法能够大幅提高裸眼3D显示的分辨率，减少片源的制作复杂度，提高了裸眼3D显示的立体效果。

Description

一种基于视差补偿的裸眼3D显示方法

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种基于视差补偿的裸眼3D显示方法。

背景技术

随着三维显示技术的逐渐成熟发展，裸眼3D技术的应用场景越来越广泛。不同于传统的二维显示技术，裸眼3D技术可以让观看者从多个角度观看视频内容，能够带给观看者更加真实的现场感受。

裸眼3D技术是推进工业化与信息化“两化”融合的发动机之一，同时也是工业界和工业创意产业广泛应用的基础性、战略性的工具技术。通过裸眼3D科技创意，一些传统行业有望加快产业升级与创新步伐，如广告传媒、展览展示、旅游招商、科研教学、游戏娱乐、工业设计、地质测绘、医学诊疗、军事、场景重建等多个行业，

随着裸眼3D技术的发展及产业链的日益成熟，裸眼3D会得到迅速普及。然而，当前裸眼显示领域缺少片源，片源内容不丰富，清晰度分辨率不高，这些问题都制约着裸眼3D产业的发展。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于视差补偿的裸眼3D显示方法。该方法能够大幅提高裸眼3D显示的分辨率，减少片源的制作复杂度，提高了裸眼3D显示的立体效果。

按照本发明提供的技术方案，所述基于视差补偿的裸眼3D显示方法成包括如下步骤：

1.对原始图像信息进行分图，分别获取图像的前景信息和背景信息，还有与之对应的前景深度信息和背景深度信息。对4张分出来的图像数据进行统一缩放，保证4张图像数据的分辨率大小一致。

2.利用前景和背景深度信息的空间位置关系求得原始图像的视差分布表。视差分布表里包括了所有RGB像素点与前景和背景的对应位置关系。

3.对原始图像信息进行多视点图像偏移，通过图像偏移得到有空洞的多视点图像。

4.对有空洞的多视点图像视进行插值。参考视差分布表来插值，最终获得完整的经过视差补偿的多视点图像信息。

本发明所要解决的技术问题：提供一种基于视差补偿的裸眼3D显示方法。该方法采用一种新的图像排列格式来渲染裸眼3D图像，不仅可以大幅提高图像的清晰度，还可以减少裸眼片源的制作时间，更能够提升裸眼3D显示的立体效果。

附图说明

下面结合附图和具体例子对本发明作进一步详细的描述。

附图1为一种基于视差补偿的裸眼3D显示方法的流程图。

附图2为原始图像数据的排列格式。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1中的101原始图像分图模块是首先获取图像Img的前景信息和背景信息，还有前景和背景所对应的深度信息，对4张图像信息进行统一缩放处理，按通用算法缩放处理后保证4张图像信息的分辨率一致。

原始图像数据Img排列格式如图2。其中201是图像的前景信息，前景信息是原始图像Img中的主要信息，它包含了图像的大部分颜色空间。202是背景信息，背景信息是前景信息的补充，它包含了前景信息缺失的部分颜色空间。203和204分别是前景和背景的深度图信息，深度信息包含了前景和背景中像素点的空间位置关系。图2中201、202、203和204图像分辨率比例均为4∶3，分辨率大小比为9∶1∶1∶1。本方法采用Img分辨率1920*1080，201前景图像分辨率为1440*1080，202背景图像分辨率为480*360，203前景图像分辨率为480*360，204背景深度图像分辨率为480*360。

图1中的102视差分布表模块是计算多视点图像中所有RGB像素点与前景和背景的位置对应关系的分布表。视差分布表能清晰的表示出多视点图像中所有像素点的子像素点与前景或背景图像中的所有像素点的子像素点的映射关系。在多视点图像的渲染中不用渲染出多余视点数的图像并且不用缩放视图，可以大幅度提升多视点图像的清晰度。视差分布表计算公式：其中Par(x，y)表示当前多视点图像子像素点的映射位置；v(x，y+δ_y)表示前景或背景的深度值；δ_y是深度值y方向上的偏移参数；scale是映射表的偏移参数，前景和背景深度值sacle相反；根据经验当计算前景深度时scale为0.04，计算背景深度值scale为-0.04。

图1中103图像偏移模块是对前景信息和背景信息进行图像偏移得到初步的多视点图像。在该模块中参考偏移线性约束方程I₁(x，y)＝I₂(x+δ_x，y+δ_y)计算多视点图像，其中I₁是平移后的像素值，I₂是前景或背景图像信息，δ_x和δ_y是前景或背景的偏移距离。偏移距离δ_x和δ_y和设定的裸眼显示立体效果有关，根据经验通常立体效果越高δ_x和δ_y越大，产生的空洞越多。

图1中104模块是多视点图像插值模块。在103模块中计算的多视点图像有部分空洞，设定的偏移距离越大产生的空洞会越多，通过参考视差分布表可以完善多视点图像。遍历I(x，y)当I＝0时，当前点为空洞点。空洞点参考I(x，y)＝P(x，y+Par(x，y))，P(x，y)是前景或背景原始图像RGB。通过视差分布插值，最终可以得到完整的经过视差补偿的多视点图像信息。

Claims (5)

1.一种基于视差补偿的裸眼3D显示方法，其特征包括：

a.对原始图像信息进行分图，分别获取图像的前景信息和背景信息，还有与之对应的前景深度信息和背景深度信息。对4张分出来的图像数据进行统一缩放，保证4张图像数据的分辨率大小一致。

b.利用前景和背景深度信息的空间位置关系求得原始图像的视差分布表。视差分布表里包括了所有RGB像素点与前景和背景的对应位置关系。

c.对原始图像信息进行多视点图像偏移，通过图像偏移得到有空洞的多视点图像。

d.对有空洞的多视点图像视进行插值。参考视差分布表来插值，最终获得完整的经过视差补偿的多视点图像信息。

2.如权利要求1所述的一种基于视差补偿的裸眼3D显示方法，其特征为：步骤a前景图，背景图，前景深度图和背景深度图的图像分辨率比例均为4∶3，分辨率大小比为9∶1∶1∶1。本方法采用Img分辨率1920*1080，201前景图像分辨率为1440*1080，202背景图像分辨率为480*360，203前景图像分辨率480*360，204背景深度图像分辨率为480*360。

3.如权利要求1所述的一种基于视差补偿的裸眼3D显示方法，其特征为：步骤b计算多视点图像中所有RGB像素点与前景和背景的位置对应关系的分布表。视差分布表计算公式：

$\mathrm{Par}(x,y)=\frac{V(x,y+{\mathrm{\δ}}_y)-\mathrm{step}}{255}*\mathrm{scale}$

其中，Par(x，y)表示当前多视点图像子像素点的映射位置；V(x，y+δ_y)表示前景或背景的深度值；δ_y是深度值y方向上的偏移参数；scale是映射表的偏移参数，前景和背景深度值sacle相反；根据经验当计算前景深度时scale为0.04，计算背景深度值scale为-0.04。

4.如权利要求1所述的一种基于视差补偿的裸眼3D显示方法，其特征为：步骤c参考偏移线性约束方程I₁(x，y)＝I₂(x+δ_x，y+δ_y)计算多视点图像，其中I₁是平移后的像素值，I₂是前景或背景图像信息，δ_x和δ_y是前景或背景的偏移距离。偏移距离δ_x和δ_y和设定的裸眼显示立体效果有关，根据经验通常立体效果越高δ_x和δ_y越大，产生的空洞越多。

5.如权利要求1所述的一种基于视差补偿的裸眼3D显示方法，其特征为：步骤d参考视差分布表多视点图像插值，遍历I(x，y)当I＝0时，当前点为空洞点。空洞点参考I(x，y)＝P(x，y+Par(x，y))，P(x，y)是前景或背景原始图像RGB。