[發明專利]3D節目鏡頭切換中安全深度保證與調整方法

有效

• 申請號: 201310291585.2
• 申請日: 2013-07-11
• 公開（公告）號: CN103391447A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 周軍;陳建宇;張驍男;孫軍
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H04N13/00
• 分類號: H04N13/00;H04N13/04;G02B27/22
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及雙眼立體視覺領域，具體地說，涉及的是一種3D節目鏡頭切換中安全深度保證與調整方法。

背景技術

隨著立體視頻拍攝和顯示技術的成熟，越來越多的立體電視和立體電影走進了觀眾的視野。立體視覺舒適度是立體電視、電影中必需考慮的因素，好的3D內容不僅可以為用戶提供更好的內容場景感受體驗，而且還要符合人眼立體舒適性觀看要求，滿足人眼健康觀看求需求。

鏡頭是電視、電影的基本描述語言，對于3D內容來說，不同鏡頭間存在著不同的深度線索，當不同深度線索的鏡頭組合在一起進行藝術表示時，由于鏡頭間的深度跳變，立體觀看條件下會導致人產生眩暈、頭疼等不適的感覺。本發明提出了一種在3D節目鏡頭邊界，通過分析兩個3D鏡頭主要內容的深度特征，對于鏡頭間存在深度跳變的情況，根據其深度跳變值大小來估計該3D節目鏡頭切換是否會造成人眼不舒適，然后提出了通過鏡頭邊界鄰域處圖像深度的漸變調整，最終消除因鏡頭間深度跳變引起的影響人眼立體舒適性的因素。

經過對現有技術文獻的檢索發現，Kim等人于2011年在《Journal?of?Electronic?Imaging(電子成像SCI國際期刊)》上發表的“Depth?adjustment?for?stereoscopic?images?and?subjective?preference?evaluation(立體圖像深度調整和主觀評價估計)”中提出了立體圖像深度大小對于人眼舒適度的影響，并提出了具體的調整辦法。

又經檢索發現，中國發明專利“視頻三維效果調整裝置及方法”（中國專利公開號為102469338A），中國發明專利“可實時動態調節立體視頻視差曲線的播放系統”（中國專利公開號為102655597A），中國發明專利“3D圖像轉換設備和調整3D圖像轉換設備的深度信息的方法”（中國專利公開號為102811359A）都分別提出了調整3D視頻深度的系統和方法。

然而上述論文和專利都是針對單一場景內出現的深度過大或者過小造成人眼不舒適的調整方法，并沒有針對場景間深度突變進行分析。目前的專利和論文中并沒有針對場景切換產生的不舒適而進行深度調整的方法研究。

發明內容

本發明的目的在于克服現有3D內容鏡頭切換上深度變換對于立體舒適性的影響，提出一種有效的3D節目鏡頭切換中安全深度保證與調整方法。

為實現上述的目的，本發明采用的技術方案是：

本發明通過分析前后鏡頭邊界幀感興趣區域的屏幕深度變化特征，分析鏡頭切換對于人眼舒適性觀看的影響，并針對不舒適的深度跳變通過圖像移軸截取、尺度變換等相關手段進行安全深度的漸變調整。

本發明方法具體包括如下步驟：

第一步，標定鏡頭邊界，基于鏡頭邊界兩邊感興趣內容區域的屏幕深度特征，得到鏡頭邊界處的鏡頭間視差角跳變值，根據最大可承受視差角跳變值判斷鏡頭間的深度跳變是否會造成人眼不適感；

第二步，依據深度漸變調整的最大安全速率，通過立體圖像移軸視差調整方法對前后兩關鏡頭的邊界圖像進行深度調整，將鏡頭邊界處的深度跳變轉換為深度漸變。優選地，所述第一步，具體包括如下步驟：

1），分割相鄰兩段鏡頭，將前一段鏡頭以最后一幀為基準幀依次沿反向時間軸標記順序。將后一段鏡頭的第一幀定義為基準幀依次沿時間軸標記各幀；記錄兩段鏡頭的時間長度。

2），利用基準幀的顯著性信息，提取兩幀感興趣區域，計算感興趣區域平均視差；

3），根據觀看環境，計算前后鏡頭基準幀感興趣區域剔除觀看條件因素的平均視差差值。當平均視差差值超過了最大可承受深度跳變值時，則判定會造成人眼觀看不舒適，從而進行第二步，否則不進行調整。

優選地，所述第二步，包括如下步驟：

1），根據鏡頭深度跳變超出最大可承受深度跳變值的大小，設置所需調整深度值；設置鏡頭兩邊進行深度調整的幀。

2），根據前后兩鏡頭所需調整深度，設置兩鏡頭中參與移軸調整的各幀，根據該幀所在鏡頭及位置，計算該帆圖像中對應移軸調整窗口的寬和高；再計算該移軸調整窗口中心在原圖像中的坐標位置，確定移軸窗口在原圖像中的取樣位置。

3），根據移軸調整窗口的中心坐標和窗口寬高大小，截取原圖在窗口中的圖像像素，再將截取后的圖像進行尺度變換，放大到原圖大小，得到移軸調整后的對應幀圖像，并取代原幀圖像。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：