[發明專利]一種基于多層3DRS的差異估計方法及裝置

有效

• 申請號: 201510514518.1
• 申請日: 2015-08-20
• 公開（公告）號: CN105007495B
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 于煬
• 申請（專利權）人: 上海瑋舟微電子科技有限公司
• 主分類號: H04N19/597
• 分類號: H04N19/597;H04N19/57;H04N19/30;H04N19/593
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆;胡彬

本發明提供了一種基于多層3DRS的差異估計方法及裝置。一種基于多層3DRS的差異估計方法包括：根據3D幀圖像的左圖和右圖分別搭建預設層數的圖像金字塔，根據所述圖像金字塔生成預設塊尺寸的塊網格差異場金字塔；設置預設迭代次數的搜索路徑，每次迭代中搜索均為逐行/列搜索，從每行/列的一端搜索到另一端，相鄰兩行/列搜索路徑相反的搜索路徑；對各層塊網格差異場金字塔完成預設迭代次數的多層3DRS塊估計迭代計算，得到塊網格差異場金字塔中最底層的各塊差異估計值。本發明采用相鄰兩行/列搜索路徑相反的搜索路徑，使3D幀圖像的差異估計結果更為均衡、可靠，以獲得更為準確、均勻的深度估計結果。

技術領域

本發明涉及3D圖像的處理領域，尤其涉及一種基于3DRS的差異估計方法及裝置。

背景技術

3DRS(3-Dimension Recursive Search,多層三維遞歸搜索)算法是一種運動估計算法，由Gerard de Haan在1993年于《True-Motion Estimation with 3-D RecursiveSearch Block Matching》一文中提出。原文中的3DRS算法首先以塊(block)為單位計算圖像與參考圖像之間的差異，然后通過塊腐蝕(Block Erosion)方法將塊網格(block grid)下的運動場(Motion Field)或差異場(Displacement Field)擴展為像素網格(Pixelgrid)下的最終結果。最初3DRS所指的遞歸是圖像空間上，最初并無迭代的做法，其收斂方向由其估計器(Estimator)及搜索方向決定。

3DRS提出之后的改進保留了其基本思想。通過改進原算法中的ACS(asynchronouscyclic search)表《Sub-pixel motion estimation with 3D Recursive blockmatching》，與金字塔表達(Pyramidal Representation)的結合《Optimization ofHierarchical 3DRS Motion Estimators for Picture Rate Conversion》等方法，形成了具有亞像素精度的多層3DRS算法(Hierarchical 3DRS)。

3D自動轉換，指將傳統3D左右圖格式，轉換成可用于多角度(Multi-view)3D圖像生成的2D+Z(深度)格式。目前，多層3DRS算法廣泛應用于3D視頻中3D幀圖像的深度估計中，多層3DRS的深度估計算法以像素遞歸算法或3DRS為核心。然而，3DRS算法及多層3DRS算法實現均采用了較為簡單的搜索路徑的方式，如左至右逐行，由左上角至右下角。在每層多次迭代的前提下，簡單的搜索路徑未能充分利用多次迭代的優勢，使得搜索迭代后得到的差異估計可能存在不均勻的情況，從而影響到3D視頻中3D幀像素最終的差異估計結果。如何使差異估計結果更為均衡、可靠，是業界亟需解決的問題。

發明內容

本發明提供了一種基于多層3DRS的差異估計方法及裝置，用于解決如何使3D幀圖像的差異估計結果更為均衡、可靠的問題。

本發明實施例采用以下技術方案：

一方面，本發明提供了一種基于多層3DRS的差異估計方法，該方法包括：

根據3D幀圖像的左圖和右圖分別搭建預設層數的圖像金字塔，根據所述圖像金字塔生成預設塊尺寸的塊網格差異場金字塔；

設置預設迭代次數的搜索路徑，其中每次迭代的搜索路徑均為逐行/列搜索，從每行/列的一端搜索到另一端，相鄰兩行/列搜索路徑相反的搜索路徑；

根據預設的估計器逐層使用所述搜索路徑對各層塊網格差異場金字塔完成預設迭代次數的多層3DRS塊估計迭代計算，得到塊網格差異場金字塔中最底層的各塊差異估計值。

另一方面，本發明還提供了一種基于多層3DRS的差異估計裝置，該裝置包括：