[發(fā)明專利]采用優(yōu)化技術的單張圖片半自動二維轉三維方法和裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210160138.9
• 申請日: 2012-05-22
• 公開（公告）號: CN102722862A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設計）人: 劉琚;王地長生;曹廣昊;孫建德;任艷楠;葛川
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G06T3/00
• 分類號: G06T3/00;G06T15/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權代理有限公司 37221
• 代理人: 李健康

1.一種二維圖片到三維圖片的半自動轉換方法，該方法根據(jù)單幅圖片中的深度一致性原理，將單幅圖片的深度分配問題建模成一個有約束的優(yōu)化問題并求解，具體步驟為：

（1）根據(jù)圖片場景的結構特征和場景中物體的深度特性，人工選定若干在深度上具有代表性的代表像素，并為選出的代表像素設定相應的深度值；

（2）以步驟（1）中人工設定的代表像素的深度值為約束條件，通過最小化代表像素的深度值與其相鄰像素的加權深度之間的差異，求得整幅圖片全部像素的深度值，從而得到該幅圖片的深度圖；

（3）根據(jù)步驟（2）中得到的該幅圖片的深度圖，通過基于深度的渲染技術得到高質量的三維圖片。

2.根據(jù)權利要求1所述的二維圖片到三維圖片的半自動轉換方法，其特征是：步驟（1）中，通過將圖片顯示在計算機顯示屏上，采用用鼠標劃過欲選定的代表像素并選中的方式完成對代表像素的選定。

3.根據(jù)權利要求1所述的二維圖片到三維圖片的半自動轉換方法，其特征是：步驟（1）中，對代表像素深度值的設定是通過選擇若干深度等級中的相應等級完成的。

4.根據(jù)權利要求1至3中任意一項所述的二維圖片到三維圖片的半自動轉換方法，其特征是：步驟（2）中的優(yōu)化問題采用最小二乘算法求解。

5.根據(jù)權利要求1至4中任意一項所述的二維圖片到三維圖片的半自動轉換方法，其特征是：步驟（2）中加權函數(shù)的選取滿足如下條件：選定像素與其鄰域像素之間的亮度值越相近則加權值越大。

6.一種二維圖片到三維圖片的半自動轉換裝置，該裝置包括如下組成部分:

（1）深度值人工設定模塊，該模塊將圖片進行顯示，并提供操作界面，使用戶能夠在單幅圖片上人工選定若干在深度上具有代表性的代表像素，并為選出的代表像素設定相應的深度值；

（2）深度圖計算模塊，該模塊以人工設定的代表像素的深度值為約束條件，通過最小化代表像素的深度值與其相鄰像素的加權深度之間的差異，求得整幅圖片全部像素的深度值，從而得到該幅圖片的深度圖；

（3）三維圖片形成模塊，該模塊根據(jù)該幅圖片的深度圖，通過基于深度的渲染技術得到高質量的三維圖片。

7.根據(jù)權利要求6所述的二維圖片到三維圖片的半自動轉換裝置，其特征在于：深度值人工設定模塊將圖片顯示在計算機顯示屏上，使用戶能夠采用用鼠標劃過欲選定的代表像素并選中的方式完成對代表像素的選定。

8.根據(jù)權利要求6所述的二維圖片到三維圖片的半自動轉換裝置，其特征在于：深度值人工設定模塊使用戶能夠通過選擇若干深度等級中的相應等級來完成對代表像素深度值的設定。

9.根據(jù)權利要求6至8中任意一項所述的二維圖片到三維圖片的半自動轉換裝置，其特征在于：深度圖計算模塊中，采用最小二乘算法求解優(yōu)化問題。

10.根據(jù)權利要求6至9中任意一項所述的二維圖片到三維圖片的半自動轉換裝置，其特征在于：深度圖計算模塊中，加權函數(shù)的選取滿足如下條件：選定像素與其鄰域像素之間的亮度值越相近則加權值越大。