專利名稱：用于3d視差數(shù)據(jù)的容易可視化的顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻測試和測量儀器，并且更特別地涉及用于三維(3D)圖像的視差測量。
背景技術(shù)：
過去幾年已經(jīng)看到了對3D視頻-直播和記錄的節(jié)目材料的興趣的爆炸式增長。3D內(nèi)容制作商必須處理各種新消費者問題，包括眼疲勞、頭疼等。可以在內(nèi)容創(chuàng)建期間或后期制作地點通過在逐幀的基礎(chǔ)上測量視差值來檢測這些問題中的很多。視差值指示每個像素位置處左和右圖像幀之間的水平(或豎直)平移值。使用視差值，技術(shù)人員或工程師可以確定幀內(nèi)各個位置處的實際“深度”。可以以各種方式顯不視差信息。例如，可從Cambridege, United Kingdom的Cel-Soft, com Ltd 獲得的 Cel_Scope3D 立體分析器(在 http://www. cel-soft, com/CelSCOpe3d處描述)以“深度映射”格式顯示水平和豎直方向兩者的視差信息。對于給定幀，Cel-Scope3D計算幀中各個位置處的視差，并且繼而創(chuàng)建那些視差的顏色編碼分布函數(shù)(即，直方圖)。此外，在分布中測量的視差值違反預(yù)定義范圍的任何時候，Cel-SCOpe3D提供用于警告用戶的警報。分布函數(shù)中的顏色代碼以以下這樣的方式映射回到偽顏色編碼的邊緣映射當(dāng)映射到直方圖中時，任何邊緣點的顏色將與該點處的深度值的顏色相同。雖然Cel-SCOpe3D的“深度映射”是有幫助的顯示，但是視頻技術(shù)人員和工程師需要附加的顯示，從而對視差信息可視化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例提供用于視差數(shù)據(jù)的容易可視化的各種顯示器。某些實施例提供具有多個標(biāo)記的“快照”顯示器，每個標(biāo)記表示受測3D圖像的水平段或豎直段的視差統(tǒng)計量。其他實施例提供具有多個標(biāo)記的“趨勢”顯示器，每個標(biāo)記表示在逐幀基礎(chǔ)上對受測3D視頻的單個幀或場計算的視差統(tǒng)計量或視差統(tǒng)計量的改變率。視差統(tǒng)計量可以是最大視差、最小視差、平均視差、RMS視差等。當(dāng)結(jié)合所附權(quán)利要求書和附圖閱讀時，根據(jù)下面的詳細(xì)描述，本發(fā)明的目的、優(yōu)勢和其他新穎特征是清楚的。


圖I示出了 3D視頻幀。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的水平分段的視頻幀。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的分段的幀視差顯示器。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的豎直分段的視頻幀。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的視差趨勢數(shù)據(jù)的顯示器。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的視差改變率的顯示器。
具體實施例方式本發(fā)明的實施例提供了用于可視化視差信息的各種新顯示器。I.分段的幀深度“快照”顯示器
通過示例，考慮圖1，其示出了顯示五個對象1、2、3、4和5的視頻幀100，每個對象具有 不同的視覺深度。對象I和2具有負(fù)視差并且因此對于觀看者表現(xiàn)為在屏幕平面的前面。對象4和5具有正視差，并且因此對于觀看者表現(xiàn)為在屏幕平面的后面。對象3具有零視差，并且因此對于觀看者表現(xiàn)為在屏幕平面上。圖2示出了與圖I所示的相同的視頻幀，除了現(xiàn)在將其劃分為五段A、B、C、D和E。在本發(fā)明的某些實施例中，針對五段中的每個計算視差值，基于視差值針對五段中的每個計算視差統(tǒng)計量，并且將視差統(tǒng)計量顯示在圖上。可以使用各種方法中的任意一個來計算視差值，諸如在2011年I月11日提交的共同未決美國專利申請?zhí)?3/004，124，名稱為 “System and Method to Efficiently Measure Stereoscopic Disparity and toGenerate Related Mismatch Images”中描述的方法。視差統(tǒng)計量可以是最大視差、最小視差、平均視差、RMS視差等。例如，如圖3所示，以條形圖形式顯示了用于段A、B、C、D和E中每個的最大正和負(fù)視差值305、310、315和320。注意，最大正和負(fù)視差值305、310、315和320對應(yīng)于圖2中示出的對象1、2、3、4和5。因此，顯示器300為技術(shù)人員或工程師提供了視頻幀的每個豎直段中最大正和負(fù)視差的“快照”，或換言之，提供了視差的“分段水平視圖”。“快照”顯示器300允許技術(shù)人員或工程師立即斷定幀的正和負(fù)視差值。這對于在后期制作設(shè)施處分析視頻數(shù)據(jù)的技術(shù)人員特別有用，因為其有助于可視化深度映射而不必分析諸如直方圖之類的復(fù)雜深度數(shù)據(jù)。在某些實施例中，針對正視差顯示警報限制325。在其他實施例中，針對負(fù)視差顯示警報限制330。如果違反了這兩個警報限制之一，則警告用戶。圖4示出了與圖I所示相同的視頻幀，除了現(xiàn)在將其豎直劃分為五段F、G、H、I和J。在某些實施例中，可以以與圖3類似的方式顯示這些段中每個的視差，從而提供視差的“分段豎直視圖”(未示出)。盡管將上述視頻幀都分成五段，但是將理解，視頻幀可以替代地被分成任何數(shù)量的段。因而，在某些實施例中，段的數(shù)量或替代地段的高度是用戶可定義的。在某些實施例中，可以基于所顯示視差統(tǒng)計量的相應(yīng)視差統(tǒng)計量的值使用不同的灰階或顏色編碼的陰影來描繪顯示的視差統(tǒng)計量。例如，可以使用各種紅色陰影來描繪負(fù)視差統(tǒng)計量，使用更飽和的紅色來描繪更負(fù)的視差統(tǒng)計量，并且可以使用各種青綠色(cyan)陰影來顯示正視差。在某些實施例(未示出)中，將視差統(tǒng)計量與它們相應(yīng)的視差值顯示在一起，以便提供對視差統(tǒng)計量的更深刻理解。例如，表示特定段的最大視差的條可以被描繪為疊加視差統(tǒng)計量所基于的視差值。由于這些“快照”顯示器在逐幀的基礎(chǔ)上描繪了視差信息，所以在某些實施例中，顯示器包括用戶可定義的彈道學(xué)(ballistics)，諸如峰值檢測、快速攻擊、慢速衰變等。II. “趨勢”顯示器
在某些實施例中，在逐幀的基礎(chǔ)上對單個幀或場計算視差統(tǒng)計量，并且繼而由趨勢圖中的標(biāo)記來描繪得到的值。視差統(tǒng)計量可以是最大視差、最小視差、平均視差、RMS視差等。例如，圖5示出了最大正視差505和最大負(fù)視差510的趨勢圖500，每個標(biāo)記對應(yīng)于單個幀。在其他實施例(未示出)中，每個標(biāo)記表示基于兩個或多個巾貞或場的視差統(tǒng)計量計算的值。例如，趨勢圖上的每個標(biāo)記可以表示十個最近幀或場等的視差統(tǒng)計量的移動平均。替代地，代替移動平均，可以使用各種其他計算，諸如濾波等。在某些實施例中，還顯示了正視差警報限制515和負(fù)視差警報限制520。如果違反 了這兩個警報限制之一，則警告用戶。在其他實施例中，顯示了上述值的改變率。例如，圖6示出了圖5中所示的最大正視差605和最大負(fù)視差610的改變率的顯示器600。圖6中所示的數(shù)據(jù)是圖5中所示數(shù)據(jù)的一階導(dǎo)數(shù)。在某些實施例中，針對最大正視差的改變率示出了正警報限制615和負(fù)警報限制620。在其他實施例中，針對最大負(fù)視差的改變率示出了正警報限制625和負(fù)警報限制630。如果違反了這些警報限制中的任何警報限制，則警告用戶。這些趨勢數(shù)據(jù)顯示器對于理解隨時間的深度趨勢、逐幀的視差趨勢和視差的改變率兩者有用。該數(shù)據(jù)與警報設(shè)置一起允許用戶查看延長時段的視差信息，這對于連續(xù)視頻節(jié)目材料特別有用。對深度信息如何逐幀地改變的理解對于分析具有3D數(shù)據(jù)的場景剪切特別有用。將理解，在此描述的各種顯示器對于呈現(xiàn)任何大小的圖像(從小的蜂窩電話顯示器到大的影院屏幕)的視差信息有用。將理解，可以在任何視差測量應(yīng)用中使用在此描述的顯示器，并且它們在軟件應(yīng)用(諸如可從 Beaverton, Oregon 的 Tektronix 公司獲得的 VQS1000 Video QualityAnalysis Software)中特別有用。VQS1000 Video Quality Analysis Software 是對于體驗質(zhì)量(QoE)監(jiān)視、網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化和廣播遞送問題的遠程使用中(inservice)診斷有用的工具。雖然在圖3中將視差統(tǒng)計量示出為條形，并且在圖5中描繪為點，但是將理解，那些描繪僅意味著示范，并且也可以使用任何其他種類的標(biāo)記來描繪視差統(tǒng)計量。從前述討論將理解本發(fā)明代表視頻測試和測量儀器領(lǐng)域中的顯著進步。盡管已經(jīng)出于示范的目的示出并且描述了本發(fā)明的具體實施例，但是將理解在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下可以做出各種修改。因而，除了由所附權(quán)利要求書限制外不應(yīng)限制本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.ー種包括多個標(biāo)記的測試和測量儀器的顯示器，每個標(biāo)記表示計算的受測三維圖像的段的視差統(tǒng)計量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顯示器，其中從由最大視差、最小視差、平均視差、RMS視差組成的組中選擇所述視差統(tǒng)計量。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顯示器，其中所述段是水平段。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顯示器，其中所述段是豎直段。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顯示器，還包括警報限制。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顯示器，其中基于相應(yīng)視差統(tǒng)計量的值以灰階或顏色編碼的陰影描繪每個標(biāo)記。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顯示器，其中所述多個標(biāo)記與多個相應(yīng)的視差值一起顯示。
8.ー種包括多個標(biāo)記的測試和測量儀器的顯示器，每個標(biāo)記基于ー個或多個視差統(tǒng)計量，在逐幀的基礎(chǔ)上對受測三維視頻的單幀或場計算每個視差統(tǒng)計量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示器，其中從由最大視差、最小視差、平均視差、RMS視差組成的組中選擇所述視差統(tǒng)計量。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示器，還包括正警報限制。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示器，還包括負(fù)警報限制。
12.ー種包括多個標(biāo)記的測試和測量儀器的顯示器，每個標(biāo)記表示基于ー個或多個視差統(tǒng)計量的值的改變率，在逐幀的基礎(chǔ)上對計算的受測三維視頻的單幀或場計算每個視差統(tǒng)計量。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示器，其中從由最大視差、最小視差、平均視差、RMS視差組成的組中選擇所述視差統(tǒng)計量。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示器，還包括警報限制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于3D視差數(shù)據(jù)的容易可視化的顯示器。本發(fā)明的實施例提供用于視差數(shù)據(jù)的容易可視化的各種顯示器。某些實施例提供具有多個標(biāo)記的“快照”顯示器，每個標(biāo)記表示受測3D圖像的水平或豎直段的視差統(tǒng)計量。其他實施例提供具有多個標(biāo)記的“趨勢”顯示器，每個標(biāo)記表示在逐幀的基礎(chǔ)上對受測3D視頻的單幀或場計算的視差統(tǒng)計量，或視差統(tǒng)計量的改變率。視差統(tǒng)計量可以是最大視差、最小視差、平均視差、RMS視差等。
文檔編號H04N13/04GK102685535SQ201110437150
公開日2012年9月19日 申請日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月23日
發(fā)明者L.戈皮尚卡 申請人:特克特朗尼克公司