[發明專利]一種分區域的3D視頻映射方法

有效

• 申請號: 201410524561.1
• 申請日: 2014-10-08
• 公開（公告）號: CN104270624A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 王安紅;邢志偉;金鑒;武迎春;李東紅
• 申請（專利權）人: 太原科技大學
• 主分類號: H04N13/00
• 分類號: H04N13/00
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 王思俊

技術領域

本發明屬于3D視頻合成技術領域，具體涉及一種分區域的3D視頻映射方法。

背景技術

在3D視頻中，視點合成是一項很重要的技術，目前大多數采用DIBR(Depth-image-based?Rendering，即基于深度圖像的繪制)技術來合成虛擬視點。DIBR的核心是利用深度信息和攝像機參數把像素從已知的原始視點映射到未知的合成視點。DIBR主要有兩種方法：單視點方法和多視點方法。單視點DIBR一般包括兩個步驟：(1)3D映射；(2)空洞填補。多視點DIBR方法還包括一個額外步驟：視點融合，即將各個原始視點合成的虛擬視點融合為一個最終的視點，一般來說有兩種融合方法：(1)使用一個線性權重函數混合兩個視點；(2)選擇一個映射的視點作為主視點，另一個映射的視點作為輔助視點來填補空洞。

單視點方法是使用一個原始視點和對應的深度信息得到合成視點，方法簡單，計算復雜度低；但是這種方法有一個缺點，由于原始視點遮擋部分背景信息的缺失，會產生很大的空洞，影響視覺質量；多視點方法是使用左右視點作為原始視點合成中間視點，因此遮擋的信息可以用兩個視點的信息相互補充，能產生較好質量的合成視點，但是因為多視點方法對每個視點的公共區域重復進行3D映射，且在多個視點中進行有用信息的選擇性融合，造成計算復雜度增加，影響DIBR的實時實現。

在實用的3D視頻中，多視點解碼必須結合實時性虛擬視點合成。由于多視點方法的數據量較大，對DIBR技術的實時性是一個很大的挑戰。同時，3D映射是DIBR中一個計算量最大的環節，對多個原始視點的重復3D映射將給DIBR造成很大的負擔。

發明內容

本發明的目的是提供一種對3D視頻快速解碼方法，能夠有效地提高現有的DIBR方法的速度，提高實時性。

本發明是這樣實現的，其特征是包括下列步驟：

第一步：攝取3D視頻兩個相鄰視點的紋理圖和深度圖，即攝像機獲取的兩個視點分別記為視點V₁和視點V₃，用視點V₁和視點V₃來合成中間的虛擬視點V₂。

對于3D映射后產生的空洞，應用分類處理：首先，對于尺寸小于等于兩個像素的空洞，稱為“裂縫”，將利用同一視點中相鄰像素進行插值來填補；而對于尺寸大于兩個像素的空洞，稱為“非遮擋空洞”，則使用另外一個視點的信息來填補，因此需區分開“非遮擋空洞”和“裂縫”，通過計算一個閾值ΔZ_max來區分二者：

ΔZmax=510L·fx·(1znear-1zfar)---(1)]]>

如果深度差值大于ΔZ_max，則會產生“非遮擋空洞”，否則是“裂縫”，其中，z_near和z_far是自然場景與攝像機之間的距離范圍，也可稱為深度范圍，L是兩個視點攝相機之間的距離，即基線長度，f_x是照相機焦距；

第二步：從視點V₁或者視點V₃中任選取一個視點為主視點，檢測主視點深度圖中的邊界。

首先計算主視點深度圖中每兩個相鄰像素之間的深度值之差ΔZ，然后根據ΔZ_max利用下式進行邊界檢測，