[發(fā)明專利]一種2D轉(zhuǎn)為3D視頻的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710968815.2
• 申請日: 2017-10-18
• 公開（公告）號: CN109688397B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林小軍
• 申請（專利權(quán)）人: 上海質(zhì)尊文化傳媒發(fā)展有限公司
• 主分類號: H04N13/122
• 分類號: H04N13/122;H04N13/128;H04N13/207;H04N13/239;H04N13/246;H04N13/264;H04N13/275
• 代理公司: 上海宣宜專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31288
• 代理人: 鄒蕾

1.一種2D轉(zhuǎn)為3D視頻的方法，其特征在于，采用如下處理步驟：

a、引入單個鏡頭的圖像序列，利用平面的所述圖像序列中高識別度的特征區(qū)域從首幀到尾幀的位移，得到圖像序列眾多特征區(qū)域塊的運動軌跡，反求攝像機的空間位置和運動軌跡，獲得多個圖像特征點：假設(shè)圖像的分辨率尺寸為m，n，定義源圖像任意點SourcePoint的空間坐標為其中z＝0，x∈[-m/2，m/2]，y∈[-n/2，n/2]，源圖像的中心點滿足|f(x)|+|f(y)|＝0；設(shè)任意特征點在空間中的位置分別為其中z＝0，x∈(-m/2，m/2)，y∈(-n/2，n/2)，過特征點且與源圖像平面平行的平面中心點滿足|g(x)|+|g(y)|＝0；其中，攝像機像平面到源圖像平面的中心軸距離恒值為h1，到過特征點平面的中心軸距離為h2；設(shè)任意特征點到源圖像平面的線段與中心軸的夾角為θ，都有等式[f(x)-g(x)]/(h1-h2)＝tanθ恒成立；

b、對得到的全部圖像特征點進行誤差校正：

b1、將特征點攜帶的信息與攝像機攜帶的信息進行匹配，設(shè)匹配系數(shù)為r，計算出誤差閾p，特征點的誤差值為q，并進行一次誤差校正；

b2、全部特征點攜帶的信息匯成一組曲線表，設(shè)x軸為時間，y軸為振幅，所有曲線振幅的平均變量為ΔW，單個特征點Single Point的振幅變量為ΔA，當ΔA＜ΔW時，為正確特征點；當ΔA＞ΔW時，為錯誤特征點，正確特征點的振幅波動平穩(wěn)，錯誤的特征點的振幅波動強烈，把錯誤的特征點進行手動修剪，校正誤差；

b3、進入誤差閾判定：當特征點誤差值q小于誤差閾p時，進入步驟e；當特征點誤差值q大于誤差閾p時，說明序列圖像中存在運動物體，并進行運動物體分離步驟，所述的運動物體分離步驟為：選取圖像序列中識別度較高的一單幀圖像，對超出誤差閾的誤差特征點局部區(qū)域進行手動分離，并且進入二次誤差校正；設(shè)x1軸為時間，y1軸為振幅，所有曲線振幅的平均變量為ΔW1，單個特征點Single Point的振幅變量為ΔA1，當ΔA1＜ΔW1時，為正確特征點，當ΔA1＞ΔW1時，為錯誤特征點；

c、利用步驟b中分離出來的一個或多個連續(xù)運動物體形狀信息與步驟a反求得到的攝像機運動軌跡信息進行前后連接，得到運動物體片在圖像序列中的大小變化以及運動物體鄰近的特征點位置變化信息；

d、利用步驟c中得到的圖像序列中的一個或多個連續(xù)運動物體片到攝像機像平面的距離變化，計算得到運動物體片在全部圖像序列中的黑白序列信息變化，定義黑白序列信息Depth Of Field為λ，λ∈[0，100]，則g(x)＝u/λ，其中，λ＝0為純黑，λ＝100為純白，u為比例常數(shù)；

e、獲取全序列圖像的黑白景深序列：

e1、選取圖像序列中識別度較高的一單幀圖像；

e2、利用該單幀圖像相對攝像機視圖區(qū)域片的靜態(tài)特征點與攝像機像平面的距離關(guān)系，計算得到圖像序列中單幀攝像機視圖黑白信息圖像，定義黑白序列信息Depth OfField為λ，λ∈[0，100]，則g(x)＝u/λ，其中，λ＝0為純黑，λ＝100為純白，u為比例常數(shù)；

e3、利用圖像序列中的單幀黑白景深信息圖像與攝像機運動軌跡信息，跟蹤解算出全序列圖像的黑白景深序列；

f、如果步驟b中特征點誤差值q低于誤差閾p時，則直接進入步驟g；如果特征點誤差值q超出誤差閾p時，則把步驟d得到的運動物體黑白景深序列與步驟e得到的相對攝像機視圖區(qū)域片的黑白景深全序列相連接，得到源圖像全序列的黑白景深信息圖像；

g、基于上述得到的全序列的黑白景深信息圖像，黑白景深圖像與源圖像的特征點互相對應(yīng)，利用黑白景深圖像的亮度信息，對單幀圖像進行有序的拉伸與分離，黑白景深圖像的亮度與特征點到攝像機像平面的距離成反比，景深圖像越白，該圖像上相對應(yīng)的特征點離攝像機像平面越近，即g(x)＝(h1-h2)/λ；

h、對步驟g中所獲得的三維空間圖像，經(jīng)過立體攝像機Stereo Camera偏移處理，根據(jù)所呈現(xiàn)的效果需要，手動調(diào)整立體兩眼間距Interocular以及零平面Convergence的具體位置，得到最終的立體效果。

2.如權(quán)利要求1所述的一種2D轉(zhuǎn)為3D視頻的方法，其特征在于，所述處理步驟采用3dsMax三維軟件進行處理。