[發明專利]一種3D視頻圖像的視差調節方法及裝置

無效

• 申請號: 201010569412.9
• 申請日: 2010-11-26
• 公開（公告）號: CN102006493A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 王嘉;程懿遠;鮑東山
• 申請（專利權）人: 北京新岸線網絡技術有限公司
• 主分類號: H04N13/00
• 分類號: H04N13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及3D視頻圖像處理技術領域，具體涉及一種3D視頻圖像的視差調節方法及裝置。

背景技術

隨著影視技術的不斷發展，3D立體電影、3D立體電視等影像正在逐漸越來越多地進入人們的生活，在欣賞3D視頻影像時，人們對3D視頻的要求也在提高，既要觀賞到逼真而豐富的畫面，又能保證人眼的舒適度，不會導致視覺過度疲勞，乃至損傷眼睛。

觀看3D視頻影像時，由于戴3D眼鏡后雙眼所見到的畫面是不同的，需要雙眼聚焦并通過大腦的“融合”功能將兩只眼睛不同的影像合成為一個立體的影像。3D電影的畫面內容多為飛行、旋轉、快速切換、穿越起伏的運動場景，這就造成了眼部肌肉要不斷的進行調節，以適應近景遠景的切換，對于眼部壓力比較大。因此，對于3D影像的視差調節是保護視力，提高3D影像舒適度的必要環節。

同一物體在左右攝像機成像面中的位置不同，形成了視差。相對于成像平面而言，雙眼視差可以分為負視差、正視差以及零視差，如圖1所示，圖1(a)所示為負視差，即雙眼感知到的物體看起來在屏幕之前；圖1(b)所示為正視差，意味著雙眼感知到的物體看起來在屏幕之后；圖1(c)所示為零視差，指感知到的物體看起來與屏幕位于同一平面。會聚角是指雙眼視線相交的角度，通常會聚角越大眼睛越容易疲勞。

如圖2所示，對于同時呈現給雙眼的一組3D圖像，該圖像中的每一個像素由于具有不同的視差，而使觀察者對整個場景產生錯落的深度感和層次感。所有這些像素對應的視差集合，成為視差場或視差圖像。視差場中的最大和最小視差決定了3D立體圖像的視差范圍，視差范圍越大，三維效果和層次感越強，反之則越弱。

由視差產生的立體效果要求人眼根據虛擬景物的位置進行相應地聚焦調節，這種調節需要眼部肌肉群的協調配合，因此人眼能夠舒適觀察的立體效果是有限度的，并非越強越好。通常對于靜止的3D立體圖像，負視差具有更好的三維效果，但由于雙眼會聚角較大而容易導致眼睛疲勞，因此靜止的三維圖像更多地采用正視差。對于運動的三維視頻，由于存在三維效果的同時還存在運動，對人眼的聚焦負擔更大，更容易產生疲勞感，尤其是存在由攝像機運動引起的圖像大范圍運動時更為明顯，因而需要根據運動信息對產生三維效果的視差場加以控制以減少這種不適。

關于3D影像的視差調節，前人已有很多探索。其中較具代表性的是由Mel?Siegel和Shojiro?Nagata提出的“微立體影像(Microstereopsis)”理論，基于人的大腦在分析三維景物時會結合先驗知識，提出“較小的3D效果即足夠(Just?Enough?Reality)”的思想，即3D影像只需提供些微的3D效果，人的大腦就可以根據先驗知識體驗出足夠的三維信息。SONY公司的3D攝像機就是基于這一原理制造并用于電影“阿凡達”的拍攝。“微立體影像(Microstereopsis)”理論的問題在于，它以實質上的犧牲3D效果為代價來保證觀眾在觀看3D節目時的眼睛舒適性。

另一種具有代表性的做法是：調節視差使得所有虛擬景物都成像在電視屏幕之后，即相對于眼睛處在比電視屏幕較遠的區域，即“正視差”。與之相對應地，成像在電視屏幕之前的情況為“負視差”，剛好成像在屏幕上為“零視差”。通常情況下，觀眾在觀看“正視差”時由于兩眼的會聚角較小而感到舒適，而觀察“負視差”時兩眼的會聚角較大而更容易導致眼睛視覺疲勞。將視差控制為“正視差”的方法可以增加人眼的舒適度，但對于3D視頻中由運動導致的眼部不適的情況并沒有改善。

發明內容

本發明提供一種一種3D視頻圖像的視差調節方法及裝置，可基于視頻圖像畫面中的運動信息調節視差范圍，避免視覺疲勞。

本發明實施例提供的一種3D視頻圖像的視差調節方法，包括：

獲取3D視頻圖像信號并計算視差場，統計確定所述3D視頻圖像視差范圍；

基于所獲取的3D視頻圖像中不同時刻的圖像幀計算視頻中的運動參數；

根據運動參數計算運動幅度，并依據該運動幅度對所述3D視頻圖像視差場的視差范圍進行調整；

參照所述調節后的視差范圍生成新的3D視頻信號。

本發明實施例提供的一種3D視頻圖像的視差調節裝置，包括：

視差信息獲取單元，用于獲取3D視頻圖像信號并計算視差場，統計確定所述3D視頻圖像視差范圍；

計算單元，基于所獲取的3D視頻圖像中不同時刻的圖像幀計算視頻中的運動參數；

調整單元，根據運動參數計算運動幅度，并依據該運動幅度對所述3D視頻圖像視差場的視差范圍進行調整；

生成單元，參照所述調節后的視差范圍生成新的3D視頻信號。