[發明專利]基于模糊控制的顏色協調立體字幕制作方法

在審

• 申請號: 201611020147.2
• 申請日: 2016-11-17
• 公開（公告）號: CN106791493A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 沈麗麗;杭寧
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H04N5/278
• 分類號: H04N5/278;H04N5/445;H04N13/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所12201
• 代理人: 程毓英

技術領域

本發明涉及立體顯示技術及模糊控制理論，是將模糊控制理論應用于制作顏色協調的立體字幕的方法。

背景技術

隨著3D(Three Dimensional)成像技術的發展，立體視頻的制作在視覺與信息處理領域已經掀起了研究熱潮。目前3D立體視頻正處于由實驗室研究邁向產品化、市場化的關鍵時期。視覺舒適度是促進其市場發展的重要因素之一。為了推進立體產品的市場化，了解立體顯示的相關原理及產生不舒適的相關因素尤其重要，其相關內容已經成為國內外的研究焦點。

視差式立體顯示圖像在給觀看者帶來強大的視覺沖擊效果同時，也帶來了視覺不舒適的問題。隨著眼干、頭暈、惡心等出現的案例增多，立體圖像觀看舒適度的問題越來越引起學術界的關注。目前，各國均已致力于研究立體顯示造成不舒適的原因，旨在規范立體顯示設備及3D內容舒適度的技術標準正在制定，對3D觀看不舒適的誘因研究也正在進行中。

字幕作為獲取視頻信息的重要手段之一，滿足了世界各地不同文化與語言觀看者的需求。傳統的立體字幕被放置于屏幕前面,并且顏色為固定不變的白色，而對背景內容不加考慮，使得立體字幕的顏色與立體圖像內容之間相互干擾。妨礙了觀看者獲取視頻信息及字幕信息，立體內容觀看體驗下降，甚至引發眼干、頭暈、嘔吐等立體視覺不舒適等問題。

由于立體視頻字幕的字幕制作原理與傳統的二維字幕制作不同，針對立體視頻的字幕制作還沒有統一的標準及規范。背景顏色的復雜多變使得用傳統的數學模型構建出與之協調的立體字幕難以正確的描述系統的動態。因此根據立體視頻的背景顏色生成與其協調的立體字幕是3D產品制作的一個研究熱點及難題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：基于模糊控制原理將立體圖像左右視圖背景顏色的RGB參數作為輸入，通過反模糊化并結合主觀評價對立體圖像舒適度進行評價，最后經過顏色平滑過渡模塊得到立體字幕文件的RGB參數，輸出與立體背景顏色協調的立體字幕。本發明的技術解決方案如下：

一種基于模糊控制的顏色協調立體字幕制作方法，所述方法包括以下步驟：

a.讀入需添加字幕文件的雙目立體視頻內容；

b.獲取立體視頻左路信號所需添加字幕區域內容的RGB參數；

c.獲取立體視頻右路信號所需添加字幕區域內容的RGB參數；

d.將左右路信號的所需添加字幕區域內容的RGB參數的均值定義為模糊控制的三路輸入變量；

e.根據顏色協調理論對變量模糊化，設定模糊規則，并將顏色協調理論與模糊邏輯相結合，推理得到模糊控制信號；

f.對邏輯判斷得到的模糊控制信號進行反模糊化，從而得到輸出即協調的立體字幕顏色的RGB參數，建立模糊控制器；制作合適的立體素材，招募被試對模糊控制器進行主觀評價，記錄被試對協調顏色的字幕的主觀評價分值，根據主觀評價結果繪制舒適的顏色協調字幕的分布圖；

g.依據顏色協調字幕的分布圖，將得到的立體視頻幀序列對三路輸入變量分別進行判決，決定是否對所添加字幕進行模糊處理；

h.對視頻的所有幀序列進行平滑過渡處理，最終得到立體視頻所需添加的顏色協調字幕。

附圖說明

通過參照附圖來詳細地描述本發明的實施方式，可以更容易地理解本發明教導，在附圖中：

圖1為本發明的方法流程圖；

圖2為本發明所用模糊控制原理圖；

圖3為本發明模糊控制輸入參數隸屬函數；

圖4為本發明模糊控制輸出參數隸屬函數；

圖5為本發明的主觀評價流程圖；

圖6為本發明得到的舒適的顏色協調字幕的分布圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。

如圖1所示，本發明的方案通過以下步驟來實現：

101：獲取立體視頻內容插入字幕區域的RGB分量

首先獲取待插入立體字幕文件的雙目立體視頻(本實驗中選取左右格式立體視頻)，通過MATLAB軟件分成左右路視頻幀序列；

提取左右路視頻幀序列RGB分量，確定雙目立體視頻內容的立體字幕顯示區域，確保該區域的字幕信息能夠舒適顯示，

以該區域左右路視頻幀序列RGB分量的均值作為模糊控制的RGB三路輸入信號；

102：主觀評價的立體素材的制作

為了使制作的立體實驗素材具有魯棒性，選取R、G、B分量的值為25、75、125、175、225五種取值，