[發明專利]實現二維圖像到三維圖像轉換的方法及裝置

有效

• 申請號: 201110288869.7
• 申請日: 2011-09-26
• 公開（公告）號: CN102360489A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: 張斯聰;祝永梅;陸堅
• 申請（專利權）人: 盛樂信息技術（上海）有限公司
• 主分類號: G06T3/00
• 分類號: G06T3/00;G06T15/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙景平;逯長明

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，具體涉及一種實現二維圖像到三維圖像轉換的方法及裝置。

背景技術

目前，三維圖像的創建、生產和傳輸已經成為當今的熱門技術，但拍攝三維圖像時使用的三維攝像機組合有兩臺攝像機，比普通攝像機重得多，而且還需要攝影技術，以及調整光軸時的特殊經驗。為此，出現了2D-3D轉換技術，即在二維圖像的基礎上制作三維圖像。而2D/3D轉換不僅可以應用在游戲方面，為用戶提供更加真實的視覺感受，更可以應用在網絡視頻方面，進而將3D效果真正的帶給用戶。

現有的2D-3D轉換技術主要有四種：分光、分時、光柵和分色技術。分光技術使用偏光濾鏡或偏光片濾除特定角度偏振光以外的所有光，只允許部分角度的偏振光進入左右眼睛。目前分光技術的應用還主要停留在投影機上，需配合不破壞偏振光的金屬投影幕才能使用。分時技術是將兩套畫面在不同的時間播放，播放時用于遮住左右眼的眼鏡用的是液晶板，價格較為昂貴。光柵技術是將屏幕劃分成一條條垂直方向上的柵條，柵條交錯顯示左眼和右眼的畫面，使用該技術在觀看視頻時，需要特定的定位設備，也不宜普及。分色技術的基本原理是讓某些顏色的光只進入左眼，另一部分只進入右眼，實際觀看時只需戴上造價較低的紅綠眼鏡就可以觀看到3D效果，若對經過分色處理后的3D視頻質量進行很好的處理，則分色技術將成為唯一實際可行的方案。

2D-3D轉換中的關鍵技術是深度圖的生成，目前的深度圖生成算法主要有基于運動、基于圖像分類的深度圖生成。基于運動的生成圖生成算法主要是當前幀中的宏塊在前(或后)幀圖像中尋找匹配的宏塊，并根據匹配宏塊的偏移向量計算得到深度圖，該方法的計算復雜度高，且生成的深度圖存在塊效應。基于圖像分類的深度圖生成算法是將圖像中的不同物體進行分類，對每一類物體賦予不同的深度值，該算法的計算復雜度過高，無法達到實時要求。

發明內容

本發明實施例針對上述現有技術存在的問題，提供一種實現二維圖像到三維圖像轉換的方法及裝置，以降低轉換的復雜度，滿足實時的需求。

為此，本發明實施例提供如下技術方案：

一種實現二維圖像到三維圖像轉換的方法，包括：

輸入原始二維圖像；

確定所述原始二維圖像中用戶感興趣區域；

分別將所述原始二維圖像中用戶感興趣區域作為前景區域，非感興趣區域作為背景區域，生成前景直方圖和背景直方圖；

計算前景直方圖與背景直方圖的色差分布；

根據色差分布生成深度圖；

根據所述深度圖生成目標二維圖像；

對所述原始二維圖像和目標二維圖像進行融合生成雙目立體圖像。

優選地，所述確定原始二維圖像中用戶感興趣區域包括：

選擇所述原始二維圖像中間部分的區域作為用戶感興趣區域。

優選地，所述生成前景直方圖和背景直方圖包括：

分別統計前景區域和背景區域中的0至255顏色分布中每個顏色值的像素個數，得到前景直方圖和背景直方圖。

優選地，所述根據色差分布生成深度圖包括：

計算每個像素色差值對應的灰度值；

將得到的所有像素色差值對應的灰度值映射為深度圖。

可選地，所述原始二維圖像為：任意顏色空間的二維圖像。

優選地，所述方法還包括：

在根據所述深度圖生成目標二維圖像之前，對所述深度圖進行差異增強處理。

優選地，所述對所述深度圖進行差異增強處理包括：

計算所述深度圖中所有像素的灰度平均值；

對灰度值低于所述灰度平均值的像素進行線性壓縮處理，對灰度值高于所述灰度平均值的像素進行直方圖均衡化處理。

優選地，所述方法還包括：

在對所述原始二維圖像和目標二維圖像進行融合生成雙目立體圖像之前，對所述原始二維圖像和目標二維圖像進行拉伸變形處理。

一種實現二維圖像到三維圖像轉換的裝置，包括：

輸入單元，用于輸入原始二維圖像；

區域確定單元，用于確定所述原始二維圖像中用戶感興趣區域；

直方圖生成單元，用于分別將所述原始二維圖像中用戶感興趣區域作為前景區域，非感興趣區域作為背景區域，生成前景直方圖和背景直方圖；

色差計算單元，用于計算前景直方圖與背景直方圖的色差分布；

深度圖生成單元，用于根據色差分布生成深度圖；

目標圖像生成單元，用于根據所述深度圖生成目標二維圖像；