[發明專利]一種2D轉為3D視頻的方法

有效

• 申請號: 201710968815.2
• 申請日: 2017-10-18
• 公開（公告）號: CN109688397B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 林小軍
• 申請（專利權）人: 上海質尊文化傳媒發展有限公司
• 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所(普通合伙) 31288
• 代理人: 鄒蕾

本發明涉及視頻處理技術領域，具體地說是一種2D轉為3D視頻的方法，利用平面圖像序列中具有高識別度的特征區域的運動軌跡，反求攝像機的空間位置和運動軌跡，得到圖像序列在空間中的特征點；根據攝像機運動軌跡的數據和三維空間的特征點的位移數據進行匹配識別出誤差特征點并進行校正，得到精確的圖像序列特征點；利用不同特征點到攝像機距離的差異，計算出單幀圖像的黑白深度信息；利用單幀圖像的黑白深度信息與源圖像序列的連續信息，計算出全部圖像序列的黑白深度信息；使源圖像序列相應的區域與黑白信息序列圖進行相對應的立體分離，實現攝像機視圖的真實三維空間，大大縮短轉換時間；且特征點具有唯一性，轉換精準、高效，處理方法簡單。

技術領域

本發明涉及視頻處理技術領域，具體地說是一種2D轉為3D視頻的方法。

背景技術

隨著科技的不斷進步，人們對電影的要求越來越高，3D電影的視覺效果得到了觀眾極高的贊許。因此，為了取得更大的效益，很多2D電影的投資方和制片方都想經過相應后期制作處理成為3D電影。

然而，目前的電影領域里，2D轉3D的技術難度大，效率低，制作過程復雜。現今通用的2D轉3D技術首先是利用跟蹤軟件進行攝像機跟蹤，把跟蹤得到的攝像機信息以及相應視頻序列導入三維制作軟件中；再次，根據圖像中模型在場景中所處的位置進行模型以及動畫制作，相當于重建場景及動畫，其中模型與動畫的制作耗時巨大；然后把已有的圖像映射至新制作的動畫場景中，在對整個場景重新渲染，渲染同樣需要消耗大量的時間，整個流程耗時長，效率低。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種高效、精準、快速的2D視頻轉3D視頻的方法。

為實現上述目的，設計一種2D轉為3D視頻的方法，其特征在于，采用如下處理步驟：

a、引入單個鏡頭圖像序列，利用平面圖像序列中高識別度的特征區域從首幀到尾幀的位移，得到圖像序列眾多特征區域塊的運動軌跡，反求攝像機的空間位置和運動軌跡，獲得多個圖像特征點：假設圖像的分辨率尺寸為m，n，定義源圖像任意點Source Point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)＝tan θ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，設匹配系數為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x軸為時間，y軸為振幅，所有曲線振幅的平均變量為△W，單個特征點Single Point的振幅變量為△A，當△A＜△W時，為正確特征點；當△A＞△W時，為錯誤特征點，正確特征點的振幅波動平穩，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域進行手動分離，并且進入二次誤差校正；設x1軸為時間，y1軸為振幅，所有曲線振幅的平均變量為△W1，單個特征點Single Point的振幅變量為△A1，當△A1＜△W1時，為正確特征點，當△A1＞△W1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；