ES2813426A1 - Metodo y dispositivo de procesamiento de imagenes y sistema de formacion de imagenes tridimensionales - Google Patents

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Abstract

Método y dispositivo para el procesamiento de imágenes, y sistema de formación de imágenes tridimensionales. Se divulgan un método y un dispositivo para el procesamiento de imágenes y un sistema de formación de imágenes tridimensionales. El método comprende: adquirir una imagen bidimensional a procesar; alinear dicha imagen bidimensional con una plantilla de cuadrícula; utilizar una tabla de plantilla de cuadrícula para mapear dicha imagen bidimensional para producir una primera imagen, donde la tabla de mapeo de cuadrícula se usa para expresarlas relaciones de mapeo de las imágenes de cuadrícula; replicar la primera imagen para producir una segunda imagen; componer la primera imagen con la segunda imagen para producir un efecto fantasma de la primera imagen y la segunda imagen. La presente invención utiliza la plantilla de cuadrícula y la tabla de mapeo de cuadrícula para mapear dicha imagen bidimensional con el fin de emular una imagen de ojo izquierdo y una imagen de ojo derecho adquiridas por los ojos humanos; la misma imagen bidimensional a procesar solo necesita mapearse una vez para producir la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho, por lo que se reducen las etapas para el procesamiento de imágenes, reduciendo de este modo el tiempo empleado en el procesamiento de imágenes y proporcionando unas condiciones favorables para el grado de tiempo real en la conversión de imágenes bidimensionales de efecto fantasma posteriores en imágenes tridimensionales.

Description

DESCRIPCIÓN
MÉTODO Y DISPOSITIVO PARA EL PROCESAMIENTO DE IMÁGENES, Y SISTEMA DE
FORMACIÓN DE IMÁGENES TRIDIMENSIONALES
CAMPO DE LA PRESENTE DIVULGACIÓN
La presente divulgación se refiere a un campo técnico de procesamiento de imágenes, en particular a un método y dispositivo de procesamiento de imágenes, y un sistema de formación de imágenes tridimensionales.
ANTECEDENTES DE LA PRESENTE DIVULGACIÓN
Visión estereoscópica significa que cuando un objeto se ve a través de ambos ojos por los humanos, pueden surgir de manera subjetiva una sensación, del espesor de los objetos vistos, y la profundidad o distancia del espacio y similares. La razón principal es que las imágenes del mismo objeto visto en las retinas de ambos ojos no son exactamente idénticas, donde el ojo izquierdo ve más el lado izquierdo del objeto desde la izquierda mientras que el ojo derecho ve más el lado derecho del objeto desde la derecha; y se genera una imagen estereoscópica del objeto después de que la información de la imagen de ambos ojos se procesa a través de un centro visual sénior.
Con el desarrollo de la tecnología de visualización y la tecnología digital, esto se ha convertido en un punto de acceso de investigación para imitar la visión estereoscópica de los ojos humanos mediante el uso de productos electrónicos. En la técnica anterior, los usuarios pueden ver una imagen en 3D solo si se adopta un dispositivo de cámara 3D. La mayoría de los dispositivos de cámara 3D existentes operan imitando la estructura de los ojos humanos, cada uno de los cuales comprende dos cámaras, donde una imagen adquirida por una de las cámaras corresponde a una imagen de ojo izquierdo para ojos humanos, y una imagen adquirida por la otra de las cámaras corresponde a una imagen de ojo derecho para ojos humanos; y a continuación, la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho pueden sintetizarse mediante unos medios de procesamiento de imágenes para formar la imagen 3D.
En esto, para un sistema de formación de imágenes tridimensionales en la técnica anterior, la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho se adquieren por dos cámaras, respectivamente; y las dos imágenes se procesan por separado para formar imágenes tridimensionales posteriores. Sin embargo, el método de procesamiento de imágenes tiene un retraso de tiempo relativamente grande desde la adquisición de la imagen hasta la finalización del procesamiento, y no es adecuado para algunas ocasiones que necesitan un rendimiento en tiempo real relativamente alto.
SUMARIO DE LA PRESENTE DIVULGACIÓN
En vista de esto, la realización de la presente divulgación proporciona un método y un dispositivo de procesamiento de imágenes, y un sistema de formación de imágenes tridimensionales con el fin de resolver el problema del retraso de tiempo relativamente grande en el procesamiento de imágenes.
De acuerdo con un primer aspecto, la realización de la presente divulgación proporciona un método de procesamiento de imágenes, que comprende las siguientes etapas de:
adquirir una imagen bidimensional a procesar;
alinear la imagen bidimensional a procesar sobre una plantilla de cuadrícula, usándose la plantilla de cuadrícula para realizar una división de cuadrícula en la imagen bidimensional a procesar;
realizar el procesamiento de mapeo en la imagen bidimensional a procesar usando una tabla de mapeo de cuadrícula para adquirir una primera imagen, usándose la tabla de mapeo de cuadrícula para representar una relación de mapeo de imágenes de cuadrícula;
replicar la primera imagen para adquirir una segunda imagen, siendo la primera imagen una imagen de ojo izquierdo y siendo la segunda imagen una imagen de ojo derecho; o siendo la primera imagen una imagen de ojo derecho y siendo la segunda imagen una imagen de ojo izquierdo; y
sintetizar la primera imagen y la segunda imagen para adquirir una imagen superpuesta de la primera imagen y la segunda imagen.
De acuerdo con la realización de la presente divulgación, la plantilla de cuadrícula y la tabla de mapeo de cuadrícula se usan para realizar el procesamiento de mapeo en la imagen bidimensional a procesar con el fin de simular la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho adquiridas por los ojos humanos; es decir, de acuerdo con el método, el procesamiento de mapeo necesita realizarse en la misma imagen bidimensional a procesar solo una vez, pueden adquirirse la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho y, en consecuencia, se reducen las etapas del procesamiento de la imagen, por lo tanto, el tiempo de procesamiento de la imagen se acorta y se proporcionan las condiciones para el seguimiento de la conversión en tiempo real de la imagen bidimensional superpuesta en una imagen tridimensional. Haciendo referencia al primer aspecto, en la primera forma de implementación del primer aspecto, la tabla de mapeo de cuadrícula comprende el número de cada una de las cuadrículas en la plantilla de cuadrícula; y la información de las imágenes de cuadrícula mapeadas se almacena en la tabla de mapeo de cuadrícula correspondiente a los números.
De acuerdo con la realización de la presente divulgación, cada una de las cuadrículas de la plantilla de cuadrícula está numerada; los números corresponden a la información de las imágenes de cuadrícula mapeadas uno a uno con el fin de evitar la confusión de la información de imagen de cuadrícula mapeada que se produce cuando se procesan en paralelo la pluralidad de imágenes de cuadrícula, y mejorar la precisión del procesamiento de mapeo de seguimiento.
Haciendo referencia a la primera forma de implementación del primer aspecto, en la segunda forma de implementación del primer aspecto, la realización del procesamiento de mapeo en la imagen bidimensional a procesar usando una tabla de mapeo de cuadrícula para adquirir la primera imagen comprende las siguientes etapas de:
dividir la imagen bidimensional a procesar a través de la plantilla de cuadrícula para formar la pluralidad de imágenes de cuadrícula a procesar;
adquirir los números de las imágenes de cuadrícula a procesar;
buscar en la tabla de mapeo de cuadrícula y extraer la información de las imágenes de cuadrícula correspondiente a los números;
procesar las imágenes de cuadrícula a procesar usando la información extraída de las imágenes de cuadrícula; y
combinar las imágenes de cuadrícula procesadas a procesar para adquirir la primera imagen.
De acuerdo con la realización de la presente divulgación, la información de imagen de cuadrícula correspondiente se extrae de la tabla de mapeo de cuadrícula usando los números correspondientes a cada imagen de cuadrícula dividida a procesar para procesar las imágenes de cuadrícula a procesar. En esto, ya que cada imagen bidimensional a procesar se distingue por el número, puede realizarse el procesamiento simultáneo de la pluralidad de imágenes de cuadrícula a procesar, y se mejora la eficiencia del procesamiento de imágenes.
Haciendo referencia a la segunda forma de implementación del primer aspecto, en la tercera forma de implementación del primer aspecto, la información de las imágenes de cuadrícula se refiere a los tamaños de las imágenes de cuadrícula;
el procesamiento de las imágenes de cuadrícula a procesar usando la información extraída de las imágenes de cuadrícula comprende la etapa de:
escalar las imágenes de cuadrícula a procesar de acuerdo con los tamaños extraídos de las imágenes de cuadrícula.
De acuerdo con la realización de la presente divulgación, el procesamiento de escalado se realiza en cada imagen de cuadrícula a procesar usando los tamaños de las imágenes de cuadrícula mapeadas almacenadas en la tabla de mapeo de cuadrícula, es decir, las imágenes de cuadrícula a procesar se procesan desde la perspectiva de los tamaños de imagen sin involucrar la resolución y los píxeles de las imágenes y otra información; y así, por un lado, puede garantizarse la calidad de la imagen; y, por otro lado, puede mejorarse la eficiencia del procesamiento.
Haciendo referencia al primer aspecto, en la cuarta forma de implementación del primer aspecto, la síntesis de la primera imagen y la segunda imagen para adquirir la imagen superpuesta de la primera imagen y la segunda imagen comprende las siguientes etapas de:
alinear un borde lateral de la primera imagen con un borde lateral de la segunda imagen, donde el punto central del borde lateral de la primera imagen coincide con el punto central del borde lateral de la segunda imagen;
trasladar la primera imagen o la segunda imagen a lo largo de las líneas centrales de los bordes laterales para adquirir la imagen superpuesta.
Haciendo referencia al primer aspecto, en la quinta forma de implementación del primer aspecto, la imagen bidimensional a procesar es una imagen de fotograma en una reproducción de vídeo.
De acuerdo con el segundo aspecto, la realización de la invención proporciona un dispositivo de procesamiento de imágenes que comprende:
un módulo de adquisición para adquirir una imagen bidimensional a procesar;
un módulo de alineación para alinear la imagen bidimensional a procesar sobre la plantilla de cuadrícula, usándose la plantilla de cuadrícula para realizar una división de cuadrícula en la imagen bidimensional a procesar;
un módulo de mapeo para realizar el procesamiento de mapeo en la imagen bidimensional a procesar usando la tabla de mapeo de cuadrícula para adquirir la primera imagen, usándose la tabla de mapeo de cuadrícula para representar la relación de mapeo de las imágenes de cuadrícula;
un módulo de replicación para replicar la primera imagen para adquirir la segunda imagen;
un módulo de síntesis para sintetizar la primera imagen y la segunda imagen para adquirir una imagen superpuesta de la primera imagen y la segunda imagen.
De acuerdo con la realización de la presente divulgación, la plantilla de cuadrícula y la tabla de mapeo de cuadrícula se usan para realizar el procesamiento de mapeo en la imagen bidimensional a procesar con el fin de simular la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho adquiridas por los ojos humanos; es decir, de acuerdo con el dispositivo, el procesamiento de mapeo necesita realizarse en la misma imagen bidimensional a procesar solo una vez, pueden adquirirse la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho, se reducen las etapas del procesamiento de imágenes, por lo tanto, el tiempo de procesamiento de imágenes se acorta y se proporcionan las condiciones para el seguimiento de la conversión en tiempo real de la imagen bidimensional superpuesta en la imagen tridimensional.
De acuerdo con el tercer aspecto, la realización de la invención proporciona unos medios de procesamiento de imágenes que comprenden:
una memoria y un procesador, estando la memoria y el procesador en conexión de comunicación entre sí; unas instrucciones informáticas que se almacenan en la memoria; y el procesador, ejecutando las instrucciones informáticas, implementa el método de procesamiento de imágenes de acuerdo con el primer aspecto de la presente divulgación o una cualquiera de las formas de implementación del primer aspecto.
De acuerdo con el cuarto aspecto, la realización de la presente divulgación proporciona un medio de almacenamiento legible por ordenador; y las instrucciones informáticas se almacenan en el medio de almacenamiento legible por ordenador, y se usan para permitir que un ordenador implemente el método de procesamiento de imágenes de acuerdo con el primer aspecto de la presente divulgación, o una cualquiera de las formas de implementación del primer aspecto.
De acuerdo con el quinto aspecto, la realización de la presente divulgación proporciona un sistema de formación de imágenes tridimensionales que comprende:
unos medios de adquisición de imágenes, que comprenden una única lente como lente para adquirir imágenes, usada para adquirir la imagen bidimensional a procesar;
los medios de procesamiento de imágenes en el tercer aspecto de la presente divulgación, conectados eléctricamente a los medios de adquisición de imágenes y usados para procesar la imagen bidimensional a procesar;
unos medios de visualización de imágenes, conectados eléctricamente a los medios de procesamiento de imágenes y usados para visualizar una imagen tridimensional.
En el sistema de formación de imágenes tridimensionales proporcionado por la realización de la presente divulgación, los medios de adquisición de imágenes comprenden una única lente y no necesitan el uso de dos sistemas de adquisición de imágenes como los medios de adquisición de imágenes que comprenden lentes duales y, por lo tanto, se reduce el volumen de todos los medios de adquisición de imágenes; y además, el diámetro exterior de un endoscopio de lente única puede ser mucho más pequeño que el de un endoscopio de lente doble, de tal manera que el sistema de formación de imágenes tridimensionales puede usarse en órganos humanos de tamaño relativamente pequeño para realizar la formación de imágenes tridimensionales en los órganos humanos, y el intervalo de aplicación del sistema de formación de imágenes tridimensionales se amplía aún más.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Las características y ventajas de la presente divulgación se entenderán más claramente haciendo referencia a los dibujos. Los dibujos son esquemáticos y no deberían interpretarse como limitantes de la presente divulgación. En los dibujos:
la figura 1 es un diagrama de flujo esquemático específico de un método de procesamiento de imágenes de acuerdo con una realización de la presente divulgación;
la figura 2 es otro diagrama de flujo esquemático específico del método de procesamiento de imágenes de acuerdo con la realización de la presente divulgación;
la figura 3 es un diagrama esquemático específico de la división de la plantilla de cuadrícula en la realización de la presente divulgación;
la figura 4 es un diagrama esquemático que ilustra un principio de transformación de mapeo en la realización de la presente divulgación;
la figura 5 es otro diagrama de flujo esquemático específico del método de procesamiento de imágenes de acuerdo con la realización de la presente divulgación;
la figura 6 es un diagrama esquemático de una relación entre un ángulo de convergencia y la distancia entre una imagen de ojo izquierdo y una imagen de ojo derecho en la realización de la presente divulgación;
la figura 7 es un diagrama estructural esquemático específico de un dispositivo de procesamiento de imágenes de acuerdo con la realización de la presente divulgación;
la figura 8 es otro diagrama estructural esquemático específico del dispositivo de procesamiento de imágenes de acuerdo con la realización de la presente divulgación; la figura 9 es un diagrama estructural esquemático específico de los medios de procesamiento de imágenes de acuerdo con la realización de la presente divulgación;
la figura 10 es un diagrama estructural esquemático específico de un sistema de formación de imágenes tridimensional de acuerdo con la realización de la presente divulgación.
DESCRIPCIÓN DE LAS REALIZACIONES
Con el fin de hacer los objetos, los esquemas técnicos y las ventajas de las realizaciones de la presente divulgación más claros, se realizará una descripción clara y completa de los esquemas técnicos de las realizaciones de la presente divulgación haciendo referencia a los dibujos adjuntos de acuerdo con las realizaciones de la presente divulgación. Obviamente, las realizaciones descritas son simplemente una parte o no todas las realizaciones de la presente invención. Basándose en las realizaciones de la presente divulgación, todas las demás realizaciones adquiridas por los expertos en la materia sin trabajo creativo caen dentro del alcance de protección de la presente invención.
Un método de procesamiento de imágenes proporcionado por la presente divulgación se usa para simular una imagen de ojo izquierdo y una imagen de ojo derecho observadas por ojos humanos. Específicamente, el procesamiento de mapeo se realiza en una imagen bidimensional adquirida a procesar con el fin de crear imágenes de paralaje binocular como la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho, y por lo tanto, se realiza la visión estereoscópica. Adicionalmente, la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho se sintetizan para adquirir la imagen superpuesta de la primera imagen y la segunda imagen para establecer un ángulo de convergencia. Posteriormente, puede formarse una imagen tridimensional a través de unos medios de visualización de imágenes de un sistema de formación de imágenes tridimensionales de acuerdo con la presente divulgación en combinación con las imágenes de paralaje binoculary el ángulo de convergencia.
La realización de la invención proporciona el método de procesamiento de imágenes; y como se muestra en la figura 1, el método comprende las siguientes etapas de:
511. adquirir una imagen bidimensional a procesar.
la imagen bidimensional a procesar adquirida por un dispositivo de procesamiento de imágenes puede ser una imagen bidimensional, también puede ser una imagen de fotograma en una reproducción de vídeo, y también puede ser cada imagen de fotograma extraída de un video adquirido en tiempo real, siempre que pueda garantizarse que el dispositivo de procesamiento de imágenes pueda adquirir la imagen bidimensional a procesar.
512. alinear la imagen bidimensional a procesaren una plantilla de cuadrícula.
En esto, la plantilla de cuadrícula se usa para realizar la división de cuadrícula en la imagen bidimensional a procesar. Especialmente, la plantilla de cuadrícula se usa para realizar el procesamiento de normalización en la imagen bidimensional a procesar, de tal manera que la imagen bidimensional a procesar de cualquier tamaño pueda escalarse en proporciones iguales, de tal manera que el tamaño de la imagen bidimensional escalada a procesar coincida con la plantilla de cuadrícula.
513. realizar el procesamiento de mapeo en la imagen bidimensional a procesar usando una tabla de mapeo de cuadrícula para adquirir una primera imagen.
En esto, la tabla de mapeo de cuadrícula se usa para representar la relación de mapeo de las imágenes de cuadrícula. La tabla de mapeo de cuadrícula puede indexarse por números de cuadrícula, o puede especificarse de antemano que la relación de mapeo en la tabla de mapeo de cuadrícula se almacena de izquierda a derecha y de arriba a abajo de acuerdo con la plantilla de cuadrícula (es decir, el orden de almacenamiento de la información relevante en la tabla de mapeo de cuadrícula se especifica de antemano), o la tabla de mapeo de cuadrícula puede indexarse de otras formas.
El dispositivo de procesamiento de imágenes usa la relación de mapeo almacenada en la tabla de mapeo de cuadrícula para realizar el procesamiento de mapeo en la imagen bidimensional a procesar. Por ejemplo, puede procesarse toda la imagen bidimensional a procesar, o también puede dividirse la imagen bidimensional a procesar, y se procesan las imágenes divididas, y similares. Es decir, el dispositivo de procesamiento de imágenes realiza el procesamiento de mapeo sobre la base de la imagen bidimensional a procesar para formar la primera imagen. En esto, la relación de mapeo puede ser que la imagen transformada tenga un extremo cercano que parezca grande y un extremo lejano que parezca pequeño, o la imagen en perspectiva puede descifrarse a través de fórmulas y similares.
514. replicar la primera imagen para adquirir una segunda imagen.
En esto, la primera imagen es una imagen de ojo izquierdo y la segunda imagen es una imagen de ojo derecho; o la primera imagen es una imagen de ojo derecho y la segunda imagen es una imagen de ojo izquierdo.
El inventor de la presente invención ha adquirido a través de muchos experimentos que la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho observadas por los ojos humanos son imágenes replicadas, es decir, la segunda imagen puede adquirirse después de realizar el procesamiento de replicación en la primera imagen adquirida después del mapeo.
515. sintetizar la primera imagen y la segunda imagen para adquirir la imagen superpuesta de la primera imagen y la segunda imagen.
El dispositivo de procesamiento de imágenes se usa para sintetizar la primera imagen y la segunda imagen para adquirir la imagen superpuesta de la primera imagen y la segunda imagen. La primera imagen y la segunda imagen sintetizadas pueden emitirse a medios de visualización de imágenes para su visualización de imágenes tridimensionales posterior. En esto, los medios de visualización de imágenes posteriormente pueden permitir que las direcciones de polarización de las dos imágenes sean perpendiculares entre sí ajustando las direcciones de polarización de la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho. Cuando un usuario usa los medios de visualización de imágenes, la imagen tridimensional puede verse por el usuario usando un par de gafas 3D. El ajuste de las direcciones de polarización también puede realizarse adoptando otras formas, siempre que se garantice que las direcciones de polarización de las dos imágenes vistas respectivamente por los dos ojos de una persona sean perpendiculares entre sí.
De acuerdo con la realización de la presente divulgación, la plantilla de cuadrícula y la tabla de mapeo de cuadrícula se usan para realizar el procesamiento de mapeo en la imagen bidimensional a procesar con el fin de simular la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho adquiridas por los ojos humanos; es decir, de acuerdo con el método, el procesamiento de mapeo necesita realizarse en la misma imagen bidimensional a procesar solo una vez, pueden adquirirse la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho y, en consecuencia, se reducen las etapas del procesamiento de la imagen, por lo tanto, el tiempo de procesamiento de imágenes se acorta y se proporcionan las condiciones para el seguimiento de la conversión en tiempo real de la imagen bidimensional superpuesta en la imagen tridimensional.
La realización de la presente divulgación proporciona además un método de procesamiento de imágenes; y como se muestra en la figura 2, el método comprende las siguientes etapas de:
521. adquirir la imagen bidimensional a procesar; y por favor, hágase referencia al S11 de la realización mostrada en la figura 1 para obtener más detalles, que no se repetirá en el presente documento.
522. alinear la imagen bidimensional a procesar sobre la plantilla de cuadrícula.
En esto, la plantilla de cuadrícula se usa para realizar la división de cuadrícula en la imagen bidimensional a procesar. La plantilla de cuadrícula puede dividirse en una pluralidad de cuadrículas, correspondiendo cada una a un número de identificación único como se muestra en la figura 3. Debería observarse que el número de cuadrículas que se forman al dividir la plantilla de cuadrícula puede establecerse específicamente en función de las condiciones de uso reales, sin limitarse a los números mostrados en la figura 3. Adicionalmente, el método de codificación de las cuadrículas no se limita a esto, y todos los métodos de codificación que pueden distinguir todas las cuadrículas entre sí caen dentro del alcance de protección de la presente divulgación.
S23. realizar el procesamiento de mapeo en la imagen bidimensional a procesar usando la tabla de mapeo de cuadrícula para adquirir la primera imagen.
En esto, la tabla de mapeo de cuadrícula se usa para representar la relación de mapeo de las imágenes de cuadrícula. De acuerdo con la realización de la presente divulgación, la tabla de mapeo de cuadrícula comprende un número de cada una de las cuadrículas en la plantilla de cuadrícula; y la información de las imágenes de cuadrícula mapeadas correspondientes a los números se almacena en la tabla de mapeo de cuadrícula.
La tabla de mapeo de cuadrícula puede expresarse de la siguiente forma:
Figure imgf000014_0001
Especialmente, el procesamiento de mapeo comprende las siguientes etapas de:
5231. dividir la imagen bidimensional a procesar a través de la plantilla de cuadrícula para formar una pluralidad de imágenes de cuadrícula a procesar.
Después de que el dispositivo de procesamiento de imágenes se alinee la imagen bidimensional a procesar sobre la plantilla de cuadrícula, la imagen bidimensional a procesar se divide mediante la manera de dividir cuadrículas en la plantilla de cuadrícula para formar una pluralidad de imágenes de cuadrícula a procesar. En esto, los números de las imágenes de cuadrícula divididas a procesar son los mismos que los números de las cuadrículas en las posiciones correspondientes en la plantilla de cuadrícula, de tal manera que los números pueden usarse para consultar la tabla de mapeo de cuadrícula para adquirir la información de las imágenes de cuadrícula.
5232. adquirir los números de las imágenes de cuadrícula a procesar.
Después de que el dispositivo de procesamiento de imágenes divida la imagen bidimensional a procesar, las imágenes de cuadrícula a procesar se numeran con los números respectivos de las cuadrículas en la plantilla de cuadrícula. Como se ha descrito anteriormente, los números de las imágenes de cuadrícula a procesar son los mismos que los números de las cuadrículas en las posiciones correspondientes en la plantilla de cuadrícula. Por lo tanto, el dispositivo de procesamiento de imágenes solo necesita extraer los números de las cuadrículas en las posiciones correspondientes y no necesita realizar una numeración secundaria en las imágenes de cuadrícula a procesar y, por lo tanto, se ahorra tiempo de procesamiento.
5233. buscar en la tabla de mapeo de cuadrícula y extraer la información de las imágenes de cuadrícula correspondiente a los números.
El dispositivo de procesamiento de imágenes usa los números de las imágenes de cuadrícula a procesar para consultar la información de las imágenes de cuadrícula correspondiente a los números de la tabla de mapeo de cuadrícula. En esto, la información de las imágenes de cuadrícula puede ser el tamaño de las imágenes de cuadrícula mapeadas, o los datos de coordenadas de cada punto final de las imágenes de cuadrícula mapeadas en la tabla de mapeo de cuadrícula y similares.De manera opcional, de acuerdo con la realización, la información de tamaño de las imágenes de cuadrícula mapeadas se almacena en la tabla de mapeo de cuadrícula.
S234. procesar las imágenes de cuadrícula a procesar usando la información extraída de las imágenes de cuadrícula;
El dispositivo de procesamiento de imágenes usa la información de tamaño extraída de las imágenes de cuadrícula para procesar las imágenes de cuadrícula a procesar. En esto, el principio de la transformación de mapeo se ilustra en la figura 4. La transformación de mapeo significa que al adoptar el lado izquierdo de una imagen original como el eje de rotación, la imagen original se gira, hacia dentro de una pantalla, en un cierto ángulo, y se hace rotar, hacia fuera de la pantalla, el mismo ángulo, con el fin de formar, respectivamente, las imágenes central y la más a la derecha en la figura 4. De acuerdo con la realización, el tamaño de la imagen bidimensional a procesar se escala linealmente, de tal manera que la primera imagen escalada y la segunda imagen logren el efecto mostrado en la figura 4. Es decir, el dispositivo de procesamiento de imágenes realiza un procesamiento de escalado en las imágenes de cuadrícula a procesar de acuerdo con los tamaños de las imágenes de cuadrícula extraídas; y el método de procesamiento de escalado específicamente puede comprender las siguientes etapas de:
1) . escanear las imágenes de cuadrícula a procesar línea por línea.
El dispositivo de procesamiento de imágenes escanea las imágenes de cuadrícula a procesar línea por línea para adquirir los tamaños de cada línea de las imágenes de cuadrícula a procesar.
2) . realizar secuencialmente el escalado lineal en cada línea de imágenes.
El dispositivo de procesamiento de imágenes realiza un escalado lineal en los tamaños de cada línea de las imágenes de cuadrícula a procesar de acuerdo con el principio de que un extremo se ve grande y el otro extremo se ve pequeño, y por lo tanto, se adquiere la primera imagen escalada. Al escalar linealmente de manera secuencial cada línea de imágenes de cuadrícula, la cantidad de datos procesados se reduce y puede lograrse la eficiencia del procesamiento de imágenes.
S235. combinar las imágenes de cuadrícula procesadas a procesar para adquirir la primera imagen.
El dispositivo de procesamiento de imágenes usa los números de las imágenes de cuadrícula a procesar para recombinar las imágenes sometidas al procesamiento de mapeo con el fin de adquirir la primera imagen.
524. replicar la primera imagen para adquirir la segunda imagen.
En esto, la primera imagen es la imagen de ojo izquierdo y la segunda imagen es la imagen de ojo derecho; o la primera imagen es la imagen de ojo derecho y la segunda imagen es la imagen de ojo izquierdo. Por favor, hágase referencia al S14 de la realización mostrada en la figura 1, que no se repetirá en el presente documento.
525. sintetizar la primera imagen y la segunda imagen para adquirir la imagen superpuesta de la primera imagen y la segunda imagen. Por favor, hágase referencia al S15 de la realización mostrada en la figura 1, que no se repetirá en el presente documento.
En comparación con la realización mostrada en la figura 1, la realización usa los tamaños de las imágenes de cuadrícula mapeadas almacenadas en la tabla de mapeo de cuadrícula para realizar el procesamiento de escalado en cada imagen de cuadrícula a procesar, es decir, las imágenes de cuadrícula a procesar se procesan desde la perspectiva de los tamaños de imagen sin involucrar la resolución y los píxeles de las imágenes y otra información. Por un lado, puede garantizarse la calidad de la imagen; y por otro lado, puede mejorarse la eficiencia de procesamiento.
La realización de la presente divulgación proporciona además un método de procesamiento de imágenes; y como se muestra en la figura 5, el método comprende las siguientes etapas de:
S31. adquirir la imagen bidimensional a procesar; y por favor, hágase referencia al S21 de la realización mostrada en la figura 2 para obtener más detalles, que no se repetirá en el presente documento;
532. alinear la imagen bidimensional a procesar sobre la plantilla de cuadrícula.
En esto, la plantilla de cuadrícula se usa para realizar la división de cuadrícula en la imagen bidimensional a procesar. Por favor, hágase referencia al S22 de la realización mostrada en la figura 2 para obtener más detalles, que no se repetirá en el presente documento.
533. realizar el procesamiento de mapeo en la imagen bidimensional a procesar usando la tabla de mapeo de cuadrícula para adquirir la primera imagen.
En esto, la tabla de mapeo de cuadrícula se usa para representar la relación de mapeo de las imágenes de cuadrícula. Por favor, hágase referencia al S23 de la realización mostrada en la figura 2 para obtener más detalles, que no se repetirá en el presente documento.
534. replicar la primera imagen para adquirir la segunda imagen, donde la primera imagen es la imagen de ojo izquierdo y la segunda imagen es la imagen de ojo derecho; o la primera imagen es la imagen de ojo derecho y la segunda imagen es la imagen de ojo izquierdo. Por favor, hágase referencia al S24 de la realización mostrada en la figura 2, que no se repetirá en el presente documento.
535. sintetizar la primera imagen y la segunda imagen para adquirir la imagen superpuesta de la primera imagen y la segunda imagen.
El dispositivo de procesamiento de imágenes ajusta la distancia entre la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho formada después del procesamiento de mapeo para crear el ángulo de convergencia. El inventor de la presente solicitud ha adquirido a través de muchos experimentos que cuando la distancia entre las imágenes cambia, el ángulo de convergencia correspondiente cambia. Por ejemplo, como se muestra en la figura 6, se ilustra la relación entre el ángulo de convergencia y la distancia entre la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho. Como se muestra en la figura 6a), cuando el ángulo de convergencia es ai, la distancia entre el ojo izquierdo y el ojo derecho es relativamente pequeña. Como se muestra en la figura 6b), cuando el ángulo de convergencia es a2, la distancia entre el ojo izquierdo y el ojo derecho es relativamente grande; y es decir, a medida que cambia la distancia entre el ojo izquierdo y el ojo derecho, el ángulo de convergencia también cambiará en consecuencia. Por lo tanto, de acuerdo con la presente divulgación, el ángulo de convergencia se crea ajustando la distancia entre la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho. Es decir, la distancia entre la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho se ajusta con el fin de superponer las dos imágenes.
La síntesis comprende específicamente las siguientes etapas de:
5351. alinear un borde lateral de la primera imagen con un borde lateral de la segunda imagen.
En esto, el punto central del borde lateral de la primera imagen coincide con el punto central del borde lateral de la segunda imagen.
El dispositivo de procesamiento de imágenes alinea la primera imagen y la segunda imagen a lo largo de los bordes laterales de las mismas, y los puntos centrales de los bordes laterales alineados coinciden, correspondientes a la primera imagen y la segunda imagen, respectivamente.
5352. trasladar la primera imagen o la segunda imagen a lo largo de las líneas centrales de los bordes laterales para adquirir la imagen superpuesta.
El dispositivo de procesamiento de imágenes traslada la primera imagen o la segunda imagen a lo largo de las líneas centrales de los bordes laterales alineados de la primera imagen y la segunda imagen. Una de entre la primera imagen y la segunda imagen pueden trasladarse; o tanto la primera imagen como la segunda imagen se mueven respectivamente en direcciones opuestas para formar la imagen superpuesta de la primera imagen y la segunda imagen.
En comparación con el método de procesamiento de imágenes proporcionado por la realización mostrada en la figura 2, la realización tiene la ventaja de que existe una cierta distancia entre la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho al trasladar la primera imagen o la segunda imagen para crear el ángulo de convergencia. Posteriormente, puede formarse la imagen tridimensional a través de los medios de visualización de imágenes del sistema de formación de imágenes tridimensionales en combinación con las imágenes de paralaje binocular y el ángulo de convergencia.
Una realización de la presente divulgación también proporciona el dispositivo de procesamiento de imágenes; y como se muestra en la figura 7, el dispositivo comprende:
un módulo de adquisición 41 para adquirir la imagen bidimensional a procesar;
un módulo de alineación 42 para alinear la imagen bidimensional a procesar sobre la plantilla de cuadrícula, usándose la plantilla de cuadrícula para realizar una división de cuadrícula en la imagen bidimensional a procesar;
un módulo 43 de mapeo para realizar el procesamiento de mapeo en la imagen bidimensional a procesar usando la tabla de mapeo de cuadrícula para adquirir la primera imagen, usándose la tabla de mapeo de cuadrícula para representar la relación de mapeo de las imágenes de cuadrícula;
un módulo de replicación 44 para replicar la primera imagen para adquirir la segunda imagen;
un módulo de síntesis 45 para sintetizar la primera imagen y la segunda imagen para adquirir la imagen superpuesta de la primera imagen y la segunda imagen.
De acuerdo con el dispositivo de procesamiento de imágenes proporcionado por la realización de la presente divulgación, la plantilla de cuadrícula y la tabla de mapeo de cuadrícula se usan para realizar el procesamiento de mapeo en la imagen bidimensional a procesar con el fin de simular la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho adquiridas por los ojos humanos; es decir, de acuerdo con el método de la presente divulgación, el procesamiento de mapeo necesita realizarse en la misma imagen bidimensional a procesar solo una vez, pueden adquirirse la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho, las etapas del procesamiento de imágenes se reducen, por lo tanto, se acorta el tiempo de procesamiento de la imagen y se proporcionan las condiciones para la conversión en tiempo real de seguimiento de la imagen bidimensional superpuesta en la imagentridimensional.
En algunas formas de implementación opcionales de la realización, como se muestra en la figura 8, el módulo de mapeo 43 comprende:
una unidad de división 431 para dividir la imagen bidimensional a procesar a través de la plantilla de cuadrícula para formar una pluralidad de imágenes de cuadrícula a procesar;
una unidad de adquisición 432 para adquirir los números de las imágenes de cuadrícula a procesar;
una unidad de búsqueda 433 para buscar la tabla de mapeo de cuadrícula y extraer la información de las imágenes de cuadrícula correspondiente a los números;
una unidad de procesamiento 434 a procesar las imágenes de cuadrícula a procesar usando la información extraída de las imágenes de cuadrícula;
una unidad de combinación 435 para combinar las imágenes de cuadrícula procesadas a procesar para adquirir la primera imagen.
Una realización de la presente divulgación también proporciona unos medios de procesamiento de imágenes. Como se muestra en la figura 9, los medios de procesamiento de imágenes pueden comprender un procesador 51 y una memoria 52, donde el procesador 51 y la memoria 52 pueden estar conectados mediante un bus u otras formas. La conexión de bus se toma como ejemplo en la figura 9.
El procesador 51 puede ser una unidad central de procesamiento (CPU). El procesador 51 también puede ser otros procesadores de fin general, procesadores de señales digitales (DSP), circuitos integrados de aplicación específica (ASIC), matrices de puertas program ares en campo (FPGA) u otros dispositivos lógicos programares, puertas discretas o dispositivos lógicos de transistores, chips tales como componentes de hardware discretos, o una combinación de los tipos de chips anteriores.
Como medio de almacenamiento legible por ordenador no transitorio, la memoria 52 puede usarse para almacenar programas de software no transitorios, programas y módulos ejecutables por ordenador no transitorios, tales como módulos/instrucciones de programa correspondientes al método de procesamiento de imágenes proporcionado por la realización de la presente divulgación (por ejemplo, el módulo de adquisición 41, el módulo de alineación 42, el módulo de mapeo 43, el módulo de replicación 44, y el módulo de síntesis 45 mostrados en la figura 7). El procesador 51 ejecuta diversas aplicaciones funcionales y procesamiento de datos ejecutando programas de software no transitorios, instrucciones y módulos almacenados en la memoria 52, es decir, se realiza el método de procesamiento de imágenes en la realización del método anterior.
La memoria 52 puede comprender una zona de almacenamiento de programas y una zona de almacenamiento de datos. La zona de almacenamiento de programas puede almacenar un sistema operativo y un programa de aplicación necesario por al menos una función; y la zona de almacenamiento de datos puede almacenar datos creados por el procesador 51 y similares. Adicionalmente, la memoria 52 puede comprender una memoria de acceso aleatorio de alta velocidad, y también puede comprender memorias no transitorias, tales como al menos un dispositivo de almacenamiento de disco magnético, un dispositivo de memoria flash u otros dispositivos de almacenamiento de estado sólido no transitorios. En algunas realizaciones, la memoria 52 puede comprender opcionalmente memorias configuradas remotamente con respecto al procesador 51; y las memorias remotas pueden conectarse al procesador 51 a través de redes. Ejemplos de las redes anteriores incluyen, aunque sin limitación, Internet, intranets, redes de área local, redes de comunicaciones móviles y combinaciones de las mismas.
El uno o más módulos se almacenan en la memoria 52, y cuando los módulos son ejecutados por el procesador 51, se ejecutan los métodos de procesamiento de imágenes proporcionados por las realizaciones mostradas en la figura 1, la figura 2 y la figura 5.
Los detalles específicos de los medios de procesamiento de imágenes anteriores pueden entenderse haciendo referencia a la descripción relacionada correspondiente y los efectos en las realizaciones mostradas en la figura 1, la figura 2 y la figura 5, y no se repetirán en el presente documento.
La realización de la presente divulgación también proporciona un sistema de formación de imágenes tridimensional. Como se muestra en la figura 10, el sistema comprende los medios de adquisición de imágenes 61, los medios de procesamiento de imágenes 62 y los medios de visualización de imágenes 63.
En esto, en los medios de adquisición de imágenes 61, una lente para adquirir imágenes es una única lente y se usa para adquirir la imagen bidimensional a procesar. Los medios de procesamiento de imágenes 62 están conectados eléctricamente a los medios de adquisición de imágenes 61, y se usan para procesar la imagen bidimensional a procesar como salida por los medios de adquisición de imágenes 61. Los medios de visualización de imágenes 63 están conectados eléctricamente a los medios de procesamiento de imágenes 62 y se usan para visualizar la salida de imágenes mediante los medios de procesamiento de imágenes 62.
En el sistema de formación de imágenes tridimensionales proporcionado por la realización de la presente divulgación, la lente en los medios de adquisición de imágenes 61 es una única lente, de tal manera que se reduce el volumen de todos los medios de adquisición de imágenes 61; y además, los medios de adquisición de imágenes con la única lente necesitan solo una línea de datos para transmitir la imagen adquirida, de tal manera que puede reducirse el diámetro interior de una línea de conexión entre los medios de adquisición de imágenes 61 y los medios de procesamiento de imágenes 62, y el sistema de formación de imágenes tridimensionales puede usarse en objetos de tamaño relativamente pequeño, tales como órganos humanos, para realizar la formación de imágenes tridimensionales de los órganos humanos; y el intervalo de aplicación del sistema de formación de imágenes tridimensionales se amplía aún más.
Los expertos en la materia pueden entender que todos o parte de los procesos en los métodos proporcionados por las realizaciones anteriores pueden implementarse dando instrucciones al hardware relevante a través de programas de ordenador. Los programas pueden almacenarse en un medio de almacenamiento legible por ordenador. Cuando se ejecutan los programas, pueden incluirse los procesos de las realizaciones como en los métodos anteriores. En esto, el medio de almacenamiento puede ser un disco magnético, un disco óptico, una memoria de solo lectura (ROM), una memoria de acceso aleatorio (RAM), una memoria flash, una unidad de disco duro (abreviatura: HDD) o una unidad de estado sólido (SSD), etc.; y el medio de almacenamiento también puede incluir una combinación de los tipos de memorias anteriores.
Aunque las realizaciones de la presente divulgación se han descrito junto con los dibujos, los expertos en la materia pueden realizar diversas modificaciones y variaciones sin alejarse del espíritu y alcance de la presente divulgación, y tales modificaciones y variaciones caen dentro del alcance definido por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Un método de procesamiento de imágenes, que comprende las siguientes etapas de:
adquirir una imagen bidimensional a procesar;
alinear la imagen bidimensional a procesar sobre una plantilla de cuadrícula, usándose la plantilla de cuadrícula para realizar una división de cuadrícula en la imagen bidimensional a procesar;
realizar el procesamiento de mapeo en la imagen bidimensional a procesar usando una tabla de mapeo de cuadrícula para adquirir una primera imagen, usándose la tabla de mapeo de cuadrícula para representar una relación de mapeo de imágenes de cuadrícula;
replicar la primera imagen para adquirir una segunda imagen, siendo la primera imagen una imagen de ojo izquierdo y siendo la segunda imagen una imagen de ojo derecho; o siendo la primera imagen una imagen de ojo derecho y siendo la segunda imagen una imagen de ojo izquierdo; y
sintetizar la primera imagen y la segunda imagen para adquirir una imagen superpuesta de la primera imagen y la segunda imagen.
2. El método de la reivindicación 1, donde la tabla de mapeo de cuadrícula comprende los números de cada una de las cuadrículas en la plantilla de cuadrícula; y la información de las imágenes de cuadrícula mapeadas se almacena en la tabla de mapeo de cuadrícula correspondiente a los números.
3. El método de la reivindicación 2, donde realizar el procesamiento de mapeo en la imagen bidimensional a procesar usando la tabla de mapeo de cuadrícula para adquirir la primera imagen comprende:
dividir la imagen bidimensional a procesar a través de la plantilla de cuadrícula para formar una pluralidad de imágenes de cuadrícula a procesar;
adquirir los números de las imágenes de cuadrícula a procesar;
buscar en la tabla de mapeo de cuadrícula y extraer la información de las imágenes de cuadrícula correspondiente a los números;
procesar las imágenes de cuadrícula a procesar usando la información extraída de las imágenes de cuadrícula; y
combinar las imágenes de cuadrícula procesadas a procesar para adquirir la primera imagen.
4. El método de la reivindicación 3, donde la información de las imágenes de cuadrícula incluye los tamaños de las imágenes de cuadrícula;
el procesamiento de las imágenes de cuadrícula a procesar usando la información extraída de las imágenes de cuadrícula comprende la etapa de:
escalar las imágenes de cuadrícula a procesar de acuerdo con los tamaños extraídos de las imágenes de cuadrícula.
5 El método de la reivindicación 1, donde la síntesis de la primera imagen y la segunda imagen para adquirir la imagen superpuesta de la primera imagen y la segunda imagen comprende las siguientes etapas de:
alinear un borde lateral de la primera imagen con un borde lateral de la segunda imagen, haciendo coincidir un punto central del borde lateral de la primera imagen con un punto central del borde lateral de la segunda imagen; y
trasladar la primera imagen o la segunda imagen a lo largo de una línea central de los bordes laterales para adquirir la imagen superpuesta.
6. El método de la reivindicación 1, donde la imagen bidimensional a procesar es una imagen de fotograma en una reproducción de vídeo.
7. Un dispositivo de procesamiento de imágenes, que comprende:
un módulo de adquisición para adquirir una imagen bidimensional a procesar;
un módulo de alineación para alinear la imagen bidimensional a procesar sobre la plantilla de cuadrícula, usándose la plantilla de cuadrícula para realizar una división de cuadrícula en la imagen bidimensional a procesar;
un módulo de mapeo para realizar el procesamiento de mapeo en la imagen bidimensional a procesar usando la tabla de mapeo de cuadrícula para adquirir la primera imagen, usándose la tabla de mapeo de cuadrícula para representar una relación de mapeo de las imágenes de cuadrícula;
un módulo de replicación para replicar la primera imagen para adquirir la segunda imagen; y
un módulo de síntesis para sintetizar la primera imagen y la segunda imagen para adquirir una imagen superpuesta de la primera imagen y la segunda imagen.
8. Unos medios de procesamiento de imágenes, que comprenden:
una memoria y un procesador que están en conexión de comunicación entre sí, donde las instrucciones informáticas se almacenan en la memoria, y el procesador se usa para ejecutar las instrucciones informáticas, para implementar el método de procesamiento de imágenes de una cualquiera de las reivindicaciones 1-6.
9. Un medio de almacenamiento legible por ordenador, donde las instrucciones informáticas se almacenan en el medio de almacenamiento legible por ordenador y se usan para permitir que un ordenador implemente el método de procesamiento de imágenes de una cualquiera de las reivindicaciones 1-6.
10. Un sistema de formación de imágenes tridimensionales, que comprende:
unos medios de adquisición de imágenes, que comprenden una única lente como lente para adquirir imágenes, usada para adquirir una imagen bidimensional a procesar;
los medios de procesamiento de imágenes de la reivindicación 8, conectados eléctricamente a los medios de adquisición de imágenes y usados para procesar la imagen bidim ensionalaprocesar;y
unos medios de visualización de imágenes, conectados eléctricamente a los medios de procesamiento de imágenes y usados para visualizar una imagen tridimensional.
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