[發明專利]一種二維圖像轉換為三維圖像的方法

無效

• 申請號: 201110361129.1
• 申請日: 2011-11-15
• 公開（公告）號: CN102496138A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 王蔚生;那柏林;劉紅;吳瑩瑩;方謹孜;胡威
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: G06T3/00
• 分類號: G06T3/00
• 代理公司: 上海麥其知識產權代理事務所(普通合伙) 31257
• 代理人: 董紅曼

技術領域

本發明涉及圖像處理的方法，特別是一種二維圖像轉換為三維圖像的方法。

背景技術

光屏障式3D技術也被稱為視差屏障或視差柵欄技術，其原理和偏振式3D較為類似。光屏障式3D技術的實現方法是使用一個開關液晶屏，偏振模和高分子液晶層，利用液晶層和偏振模制造出一系列方向為90度的垂直條紋。這些條紋寬幾十微米，通過它們的光就形成了垂直的細條柵模式，稱之為“視差障壁”。而該技術正是利用了安置在背光模塊及LCD面板間的視差障壁，在立體顯示模式下，應該由左眼看到的圖像顯示在液晶屏上時，不透明的條紋會遮擋右眼；同理，應該由右眼看到的圖像顯示在液晶屏上時，不透明的條紋會遮擋左眼，通過將左眼和右眼的可視畫面分開，使觀者看到3D圖像。

本發明克服了現有技術中需要采用額外圖像擷取設備的不足，提出了一種二維圖像轉換為三維圖像的方法。本發明不需要其他信息，不需要額外圖像擷取設備，就可以將二維圖像轉換為三維圖像。

發明內容

本發明提出一種二維圖像轉換為三維圖像的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：接收由紅綠藍表示的二維圖像；

步驟二：將所述二維圖像轉換到YUV色彩空間，并提取出亮度信號空間圖像；

步驟三：將所述亮度信號空間圖像分成多個子圖像，分別對每個子圖像進行小波分析，得到各子圖像的小波系數與平均高頻系數；

步驟四：獲得種子節點，進行區域生長，獲得物體的位置和輪廓；

步驟五：根據獲得的所述輪廓的大小，對所述子圖像中物體的周圍進行處理；

步驟六：對所述亮度信號空間圖像進行平滑濾波，生成深度圖像；

步驟七：利用基于深度圖像繪制原理，結合深度圖像與所述二維圖像產生三維圖像。

其中，所述步驟二中由紅綠藍表示的二維圖像轉換到YUV色彩空間的轉換方法為：

。

其中，所述步驟三中，對所述二維分塊邊界數據進行內嵌延拓提升算法，得到高頻系數與各子圖像的小波系數。

?

其中，所述內嵌延拓提升算法包括起始階段、正常運行階段與結束階段；

所述起始階段處理原始圖像邊界數據的左端數據，奇數列序號的內嵌延拓提升算法為：

所述起始階段處理原始圖像邊界數據的左端數據，偶數列序號的內嵌延拓提升算法為：

所述正常運行階段處理原始圖像數據的中間數據，奇數列序號的內嵌延拓提升算法為：

所述正常運行階段處理原始圖像數據的中間數據，偶數列序號的內嵌延拓提升算法為：

所述結束階段處理原始圖像邊界數據的右端數據，奇數列序號的內嵌延拓提升算法為：

所述結束階段處理原始圖像邊界數據的右端數據，偶數列序號的內嵌延拓提升算法為：

其中，x代表原始圖像像素點；x（n）代表該像素點在YUV空間的Y值；y（n）代表通過預測和更新兩個步驟得到的小波系數。

其中，所述步驟四中，當所述小波系數的波峰處子圖像數量大于閾值T，判定為存在所述物體，獲得所述種子節點；所述區域生長的方法為：將所述小波系數大小符合生長準則的子圖像標記為1，不符合生長準則的子圖像標記為0，根據小波系數做統計時有效波峰的數量，決定生長的種子節點。

其中，所述步驟五中進一步包括：

步驟1：統計紅圖和黃圖的面積、紅圖與黃圖的小波系數；

步驟2：根據紅圖與黃圖之間的位置關系，判斷物體相互重疊或者獨立；

步驟3：分別計算出紅圖、黃圖與藍色背景之間相對應的小波系數；

步驟4：在紅圖、黃圖與藍色背景的邊界進行漸變。

其中，所述步驟六中平滑濾波的方法可以采用二維高斯濾波器進行平滑濾波。

其中，通過所述基于深度圖像繪制原理生成的三維圖像存在空洞，所述空洞可以采用周圍像素插值方法進行填充。

本發明采用的技術特征與有益效果：

本發明可以直接由二維圖像經過分析得到深度圖，結合二維圖像與所獲得的深度圖即可生成三維圖像。藉此，本發明不需要其他信息，不需要額外圖像擷取設備，就可以將二維圖像轉換為三維圖像。

附圖說明

圖1為本發明二維圖像轉換為三維圖像的方法的流程圖。

圖2為本發明二維圖像轉換為三維圖像的方法中小波分析原理圖。