專利名稱：產(chǎn)生具有景深效果的圖像的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及圖像處理，更具體地，涉及快速計(jì)算圖像景深以產(chǎn)生具有景深效果的圖像的方法和裝置。
背景技術(shù)：
人的視覺(jué)系統(tǒng)或照相機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)都具有有限的景深(Depth of Field，D0F)。人眼或照相機(jī)在聚焦完成后，在被聚焦的平面前后一定距離內(nèi)的物體都能在人眼或照相機(jī)中成清晰的像。這段距離便叫做景深。這段距離之外的物體將變得模糊。因此，現(xiàn)實(shí)世界中，人感受到的影像或照相機(jī)拍攝的圖像，會(huì)有某些距離的景物清楚而某些距離的景物模糊的效果，即景深效果。然而，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)繪圖并不具有景深效果。例如，在計(jì)算機(jī)三維(3D)繪圖技術(shù)中，將3D空間圖形投影到二維(2D)平面上，產(chǎn)生可以顯示的平面圖像。如果不進(jìn)行特殊的處理，深度方向上各個(gè)距離的物體都清晰地投影在平面圖像上，造成圖像看上去在深度方向上的每個(gè)平面都被清楚地聚焦，并沒(méi)有景深效果。這使得圖像看上去缺少立體感和層次感。為了使得圖像看上去更加立體和有層次感，接近人在真實(shí)世界中的視覺(jué)效果，希望在圖像中加入景深效果。例如，使得圖像中近距離的人臉很清晰，而遠(yuǎn)處的人臉比較模糊。在3D繪圖學(xué)中制造景深效果，通常的做法是融合兩張圖像，其中一張是原始圖像，另一張是該原始圖像的模糊版本。但是，如何控制融合是一個(gè)問(wèn)題。如果沒(méi)有良好的算法，最終產(chǎn)生的圖像可能效果并不好，例如感覺(jué)不真實(shí)或者層次不自然。另外，為了產(chǎn)生景深效果，傳統(tǒng)算法通常需要較大的計(jì)算量，尤其要使用浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算。通常，只有在具有專門(mén)的3D圖形加速裝置或圖像處理器(GPU)的平臺(tái)上才能實(shí)現(xiàn)景深效果。而對(duì)于沒(méi)有GPU或沒(méi)有硬件浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算能力的設(shè)備，例如普通的電視機(jī)或普通的移動(dòng)電話機(jī)等，難以在其上對(duì)圖像加入景深效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種快速計(jì)算融合參數(shù)的技術(shù)，利用該融合參數(shù)，將清晰圖像和模糊圖像相融合，從而產(chǎn)生具有景深效果的圖像。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種圖像處理方法，包括:根據(jù)圖像的每個(gè)子部分的深度計(jì)算每個(gè)子部分的融合參數(shù)；對(duì)圖像進(jìn)行模糊化以生成模糊化圖像；以及根據(jù)融合參數(shù)將該圖像與模糊化圖像融合，以生成具有景深效果的圖像，其中，在模糊度變化區(qū)間中，融合參數(shù)是基于正弦函數(shù)或余弦函數(shù)計(jì)算的。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種圖像處理裝置，包括:圖像緩沖器，被配置為存儲(chǔ)圖像；深度緩沖器，被配置為存儲(chǔ)圖像的每個(gè)子部分的深度信息；融合參數(shù)計(jì)算單元，被配置為根據(jù)圖像的每個(gè)子部分的深度計(jì)算每個(gè)子部分的融合參數(shù)；模糊圖像計(jì)算單元，被配置為對(duì)圖像進(jìn)行模糊化以生成模糊化圖像；以及融合單元，被配置為根據(jù)融合參數(shù)將該圖像與模糊化圖像融合，以生成具有景深效果的圖像，其中，融合參數(shù)計(jì)算單元被配置為基于正弦函數(shù)或余弦函數(shù)計(jì)算模糊度變化區(qū)間中的融合參數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)發(fā)明，提供了一種用于圖像處理的裝置，包括:用于根據(jù)圖像的每個(gè)子部分的深度計(jì)算每個(gè)子部分的融合參數(shù)的裝置；用于對(duì)圖像進(jìn)行模糊化以生成模糊化圖像的裝置；以及用于根據(jù)融合參數(shù)將該圖像與模糊化圖像融合，以生成具有景深效果的圖像的裝置，其中，在模糊度變化區(qū)間中，融合參數(shù)是基于正弦函數(shù)或余弦函數(shù)計(jì)算的。該裝置可以用軟件實(shí)現(xiàn)為功能模塊構(gòu)架。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)現(xiàn)方式，在模糊度變化區(qū)間中，融合參數(shù)的值b按照以下公式計(jì)算:
權(quán)利要求
1.一種圖像處理方法，包括: 根據(jù)圖像的每個(gè)子部分的深度計(jì)算所述每個(gè)子部分的融合參數(shù)； 對(duì)所述圖像進(jìn)行模糊化以生成模糊化圖像；以及 根據(jù)所述融合參數(shù)將所述圖像與所述模糊化圖像融合，以生成具有景深效果的圖像， 其中，在模糊度變化區(qū)間中，所述融合參數(shù)是基于正弦函數(shù)或余弦函數(shù)計(jì)算的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在模糊度變化區(qū)間中，融合參數(shù)的值b按照以下公式計(jì)算:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在模糊度變化的區(qū)間中，融合參數(shù)的值b按照以下公式計(jì)算:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中， 如果所述圖像子部分的深度值在景深區(qū)間中，則融合參數(shù)為0，并且 如果所述圖像子部分的深度值在完全模糊區(qū)間中，則融合參數(shù)為I。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括將所述融合參數(shù)與模糊計(jì)算核心的大小相對(duì)應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，使用定點(diǎn)數(shù)完成計(jì)算。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述正弦或余弦函數(shù)的值是通過(guò)查表和差值的方式得到的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，使用乘法來(lái)代替除法完成計(jì)算。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，每個(gè)所述圖像子部分是圖像中的一個(gè)像素。
10.一種圖像處理裝置，包括: 圖像緩沖器，被配置為存儲(chǔ)圖像； 深度緩沖器，被配置為存儲(chǔ)所述圖像的每個(gè)子部分的深度信息； 融合參數(shù)計(jì)算單元，被配置為根據(jù)所述圖像的每個(gè)子部分的深度計(jì)算所述每個(gè)子部分的融合參數(shù)； 模糊圖像計(jì)算單元，被配置為對(duì)所述圖像進(jìn)行模糊化以生成模糊化圖像；以及融合單元，被配置為根據(jù)所述融合參數(shù)將所述圖像與所述模糊化圖像融合，以生成具有景深效果的圖像， 其中，所述融合參數(shù)計(jì)算單元被配置為基于正弦函數(shù)或余弦函數(shù)計(jì)算模糊度變化區(qū)間中的融合參數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述融合參數(shù)計(jì)算單元被配置為按照以下公式計(jì)算在模糊度變化區(qū)間中的融合參數(shù)的值b:
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述融合參數(shù)計(jì)算單元被配置為按照以下公式計(jì)算在模糊度變化區(qū)間中的融合參數(shù)的值b:
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述融合參數(shù)計(jì)算單元被配置為將深度值在景深區(qū)間中的圖像子部分的融合參數(shù)設(shè)置為0，并且將深度值在完全模糊區(qū)間中的圖像子部分的融合參數(shù)設(shè)置為I。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述融合單元被配置為將所述融合參數(shù)與模糊計(jì)算核心的大小相對(duì)應(yīng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述裝置使用定點(diǎn)數(shù)完成各項(xiàng)計(jì)算。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述融合參數(shù)計(jì)算單元被配置為通過(guò)查表和差值的方式得到所述正弦或余弦函數(shù)的值。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述裝置使用乘法來(lái)代替除法完成計(jì)算。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中，每個(gè)所述圖像子部分是圖像中的一個(gè)像素。
19.一種用于圖像處理的裝置，包括: 用于根據(jù)圖像的每個(gè)子部分的深度計(jì)算所述每個(gè)子部分的融合參數(shù)的裝置； 用于對(duì)所述圖像進(jìn)行模糊化以生成模糊化圖像的裝置；以及 用于根據(jù)所述融合參數(shù)將所述圖像與所述模糊化圖像融合，以生成具有景深效果的圖像的裝置， 其中，在模糊度變化區(qū)間中，所述融合參數(shù)是基于正弦函數(shù)或余弦函數(shù)計(jì)算的。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中，所述用于計(jì)算融合參數(shù)的裝置按照以下公式計(jì)算在模糊度變化區(qū)間中的融合參數(shù)的值b:
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中，所述用于計(jì)算融合參數(shù)的裝置按照以下公式計(jì)算在模糊度變化區(qū)間中的融合參數(shù)的值b:
全文摘要
本公開(kāi)涉及產(chǎn)生具有景深效果的圖像的方法和裝置。圖像處理方法包括根據(jù)圖像的每個(gè)像素的深度計(jì)算每個(gè)像素的融合參數(shù)；對(duì)圖像進(jìn)行模糊化以生成模糊化圖像；根據(jù)融合參數(shù)將該圖像與模糊化圖像融合，以生成具有景深效果的圖像，其中，在模糊度變化區(qū)間中，融合參數(shù)是基于正弦函數(shù)或余弦函數(shù)來(lái)計(jì)算的。本發(fā)明可以在資源有限的平臺(tái)行快速計(jì)算圖像融合參數(shù)，并獲得良好的景深效果。
文檔編號(hào)H04N13/00GK103164868SQ20111042593
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者江國(guó)昌, 葉思義 申請(qǐng)人:金耀有限公司