[發明專利]一種基于改進貝葉斯模型的立體圖像生成方法

有效

• 申請號: 201510064469.6
• 申請日: 2015-02-09
• 公開（公告）號: CN104902253B
• 公開（公告）日: 2016-11-09
• 發明（設計）人: 張磊;張馭航;黃華
• 申請（專利權）人: 北京理工大學;北京理工大學深圳研究院
• 主分類號: H04N13/00
• 分類號: H04N13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于圖像處理領域，具體涉及一種基于改進貝葉斯模型的立體圖像生成方法，可以更加高效、直觀的生成立體圖像。

背景技術

隨著3D電視、電影及游戲的普及和流行，越來越多3D內容被生產出來，而新一代的立體顯示設備，也使得這些3D內容進入了普通消費者的生活。然而，由于立體顯示設備的復雜性以及立體素材后期處理工具的缺乏，創作可信、舒適的3D內容仍然是一項具有挑戰性的工作，傳統的工具和處理流程并不能很好的用于3D內容的處理。因此，我們需要重新思考3D內容創作以及編輯的處理流程，進而發明出更加簡潔、有效的3D內容后期處理方法。

雙目視差是立體感知最主要的視覺線索，因此，針對視差的處理工具十分的重要。控制雙目視差最常見的方法就是設定兩個不同視角相機之間的基線，但是，由于大多數的3D內容所顯示的視差都已超過了人們所能接受的視差范圍，對基線的調整是十分有限的。減小基線可以減少雙目視差，但同時也會導致整個場景變平，缺少立體感。雙目視差控制更復雜的方法是重新映射圖像的視差，然后合成新的圖像，這種方法的難點在于，視差的準確計算以及對合成圖像進行孔洞修補等。Changil?Kim等人在《Multi-Perspective?Stereoscopy?from?Light?Fields》中提出了一種逐像素視差控制的方法，但該方法局限于光場條件，存在耗時、視差調整范圍有限等不足。

Sergi?Pujades等人在《Bayesian?View?Synthesis?and?Image-Based?Rendering?Principles》中提出了基于圖像的視角合成方法。該方法系統的建模了視角合成過程中引入圖像誤差和幾何誤差，構建了一個完整的物理生成模型及其對應的最大后驗概率估計，很好地解釋了基于圖像的視角合成方法中的啟發式規則。但該方法并沒有考慮立體圖像的生成問題，并且不能逐像素的控制視差、不能篩選輸入圖像，因此不能直接應用于立體圖像的生成。

發明內容

本發明針對立體圖像生成問題，提出了一種基于改進貝葉斯模型的立體圖像生成方法，該方法具有通用性，可逐像素控制視差。首先，由給定的視差計算出合成視角的逐像素視點位置；然后，通過改進的貝葉斯模型生成合成圖像；最后，利用參考圖像和合成圖像生成紅藍立體圖。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的。

本發明的一種基于改進貝葉斯模型的立體圖像生成方法，其特征在于：其包括以下步驟：

步驟一、通過參考圖像得到合成圖像的逐像素視點位置。

所述參考圖像是一幅指定的真實圖像，參考圖像所有像素視點位置相同，參考圖像的視點位置用符號s表示。

所述合成圖像是通過一組輸入圖像得到的一幅合成圖像，合成圖像逐像素指定視點位置。

步驟1.1：通過公式(1)計算參考圖像(用符號v₀表示)鐘每個像素點的的規范化視差(用符號d₀(x)表示)，規范化視差d₀(x)由參考圖像中每個像素點的標準深度(用符號z₀(x)表示)和參考圖像的成像焦距(用符號f表示)得到。其中，x為參考圖像v₀中像素點的索引值，x∈[1，N]，N為參考圖像v₀中像素點的數量。

d0(x)=fz0(x)---(1)]]>

步驟1.2：給定合成圖像(用符號u表示)與參考圖像v₀的逐像素圖像視差(用符號D(x)表示)，由于合成圖像的視點和參考圖像的視點位于同一平面，且對應的成像平面相同，可通過公式(2)由圖像視差D(x)計算出合成圖像相對于參考圖像的逐像素視點位移(用符號Δs(x)表示)。