影像深度調(diào)整方法與裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種影像深度調(diào)整方法，該方法包含有接收一三維影像，該三維影像包含有一第一影像和一第二影像；檢測(cè)該三維影像以產(chǎn)生一第一視差梯度值；根據(jù)該第一視差梯度值與一使用者設(shè)定值，計(jì)算出一第二視差梯度值；根據(jù)該第二視差梯度值，計(jì)算一視差修正值；以及移動(dòng)該三維影像的該第一影像，根據(jù)對(duì)應(yīng)的該視差修正值，以產(chǎn)生一調(diào)整后的第一影像來取代該第一影像。
【專利說明】影像深度調(diào)整方法與裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明系關(guān)于一種影像深度調(diào)整方法與裝置，尤指一種基于梯度的影像深度調(diào)整方法與裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著多媒體技術(shù)的進(jìn)步，消費(fèi)者所追求的不再只是高畫質(zhì)影像，而是具立體感及真實(shí)感的立體影像(或稱三維(three-dimension，3D)影像)。在現(xiàn)行的平面顯示器中，一般二維(two-dimension, 2D)的顯示模式已無法滿足使用者對(duì)于真實(shí)視覺感受的需求。由于最為逼真自然的視覺效果即人眼因雙眼視差所獲得的立體視覺，因此如何在二維的顯示環(huán)境下藉由立體影像顯示提供兩眼不同的影像，使觀賞者產(chǎn)生具有空間深度的視覺感受而獲得身歷其境的立體影像，已成為現(xiàn)階段顯示技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)之一。
[0003]3D影像中各個(gè)物體通常根據(jù)其所在位置不同而有不同的景深(depth)，這對(duì)觀賞者看來就相當(dāng)于3D影像的層次感。觀賞者利用雙眼觀看物體時(shí)，左眼與右眼各自從不同視角觀看，而藉由分別提供一左眼影像與一右眼影像給予左眼與右眼，使大腦分析并重迭后，感知所見物體的層次感及深度進(jìn)而產(chǎn)生一立體的影像。其中左眼影像與右眼影像的差異即3D影像的視差。通常數(shù)位式儲(chǔ)存影像中的視差稱為源視差，單位是像素。當(dāng)影像顯示在顯示屏幕上時(shí)，人眼看到的視差稱為物理視差，單位是毫米。
[0004]當(dāng)相同的3D影像顯示在不同尺寸的顯示屏幕上時(shí)，所得到的立體效果也隨之不同。例如顯示屏幕越大，人眼看到的視差越大，也就是說立體效果越強(qiáng)烈。一般來說，拍攝電影時(shí)因?yàn)榭紤]到顯示屏幕非常大，源視差不需要太大就能造成很大的物理視差。因此通常會(huì)將源視差控制在較小的范圍，以避免造成觀眾暈眩。然而，當(dāng)電影在一般電視上播放時(shí)，將會(huì)造成立體效果不佳的問題。另一方面，拍攝電視節(jié)目時(shí)會(huì)使用較簡(jiǎn)單的拍攝設(shè)備，而且由于監(jiān)控屏幕通常很小，因而必須將源視差設(shè)定得大一點(diǎn)才能獲得較大的物理視差。在此情況下，攝影師為了能在監(jiān)視屏幕上看到強(qiáng)烈的立體效果，而可能誤將立體效果調(diào)整太強(qiáng)，如此一來將造成電視節(jié)目在大屏幕電視上播放時(shí)，立體效果會(huì)顯得太過強(qiáng)烈。換言之，若是立體影像在制作時(shí)就太過強(qiáng)烈或太弱的景深，或是使用者想要使用不同尺寸的顯示裝置來觀看此立體影像時(shí)，則可能會(huì)導(dǎo)致使用者感到不舒適或是立體效果不足的感覺。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)會(huì)依據(jù)3D影像中源視差的最大值、最小值與平均值以及顯示裝置的尺寸來得到物理視差，并將物理視差與預(yù)設(shè)的最大值、最小值與平均值進(jìn)行比較以決定調(diào)整的方向，然后再移動(dòng)左眼影像或右眼影像來調(diào)整視差，以平移整幅3D影像的深度。然而，平移整幅3D影像的深度并無法使影像中的各個(gè)物體相互之間前后的距離有所改變，因此不能增加3D效果的層次感。此外，在估算影像視差時(shí)通常是將影像分割為很多小塊，然后水平移動(dòng)一幅影像中的小塊與另一幅影像中的小塊進(jìn)行比對(duì)，以取出最吻合的位置的移動(dòng)距離為小塊的視差，因此往往需要耗費(fèi)很大的計(jì)算量。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]因此，本發(fā)明的主要目的之一即在于提供一種影像深度調(diào)整方法與裝置。
[0007]本發(fā)明揭露一種影像深度調(diào)整方法，包含有接收一三維影像，該三維影像包含有一第一影像和一第二影像；檢測(cè)該三維影像以產(chǎn)生一第一視差梯度值；根據(jù)該第一視差梯度值與一使用者設(shè)定值，計(jì)算出一第二視差梯度值；根據(jù)該第二視差梯度值，計(jì)算一視差修正值；以及移動(dòng)該三維影像的該第一影像，根據(jù)對(duì)應(yīng)的該視差修正值，以產(chǎn)生一調(diào)整后的第一影像來取代該第一影像。
[0008]本發(fā)明另揭露一種影像深度調(diào)整裝置，包含有一接收單元，用來接收一三維影像，該三維影像包含有一第一影像和一第二影像；一第一視差梯度產(chǎn)生單元，用來檢測(cè)該三維影像，以產(chǎn)生一第一視差梯度值；一第二視差梯度產(chǎn)生單元，用來根據(jù)該第一視差梯度值與一使用者設(shè)定值，計(jì)算出一第二視差梯度值；一修正值產(chǎn)生單元，用來根據(jù)該第二視差梯度值，計(jì)算該三維影像的一視差修正值；以及一調(diào)整單元，移動(dòng)該三維影像的該第一影像中，根據(jù)對(duì)應(yīng)的該視差修正值，以產(chǎn)生一調(diào)整后的第一影像來取代該第一影像。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的影像深度調(diào)整裝置的示意圖。
[0010]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一流程的示意圖。
[0011]圖3為本發(fā)明的三維影像深度調(diào)整的運(yùn)作實(shí)施例示意圖。
[0012]圖4為本發(fā)明實(shí)施例的視差計(jì)算單元的一示意圖。
[0013]圖5為本發(fā)明實(shí)施例一流程的示意圖。
[0014]主要元件符號(hào)說明
`[0015]
【權(quán)利要求】
1.一種影像深度調(diào)整方法，包含有: 接收一三維影像，該三維影像包含有一第一影像和一第二影像； 檢測(cè)該三維影像以產(chǎn)生一第一視差梯度值； 根據(jù)該第一視差梯度值與一使用者設(shè)定值，計(jì)算出一第二視差梯度值； 根據(jù)該第二視差梯度值，計(jì)算一視差修正值；以及 移動(dòng)該三維影像的該第一影像，根據(jù)對(duì)應(yīng)的該視差修正值，以產(chǎn)生一調(diào)整后的第一影像來取代該第一影像。
2.如權(quán)利要求1所述的影像深度調(diào)整方法，其中檢測(cè)該三維影像以產(chǎn)生該第一視差梯度值的步驟包含有: 檢測(cè)該三維影像的該第一影像與該第二影像，并計(jì)算出該三維影像中像素點(diǎn)的視差值；以及 根據(jù)該三維影像中的所有像素點(diǎn)或部分像素點(diǎn)的視差值，計(jì)算出該至少一第一視差梯度值。
3.如權(quán)利要求2所述的影像深度調(diào)整方法，其中計(jì)算出該三維影像中像素點(diǎn)的視差值的步驟包含有: 根據(jù)一第一預(yù)設(shè)值將該第一影像的水平方向上每一行的像素點(diǎn)分割為多個(gè)第一像素線段，并根據(jù)該第一預(yù)設(shè)值將該第二影像的水平方向上每一行的像素點(diǎn)分割為多個(gè)第二像素線段； 根據(jù)一第二預(yù)設(shè)值，自該多個(gè)第一像素線段中選擇出多個(gè)第一有效平滑線段，并于該多個(gè)第二像素線段中選擇出多個(gè)第`二有效平滑線段； 記錄每一第一有效平滑線段的起始位置、長(zhǎng)度與像素平均值，并且記錄每一第二有效平滑線段的起始位置、長(zhǎng)度與像素平均值； 針對(duì)每一第一有效平滑線段，根據(jù)一第三預(yù)設(shè)值與一第四預(yù)設(shè)值，由同一行上的該多個(gè)第二像素線段中決定出一匹配線段；以及 計(jì)算該每一第一有效平滑線段與該匹配線段的起始位置的差值，以取得一線段視差值，并將線段視差值作為該每一第一有效平滑線段上的每一像素點(diǎn)的視差值。
4.如權(quán)利要求3所述的影像深度調(diào)整方法，其中每一第一像素線段上的相鄰像素的像素絕對(duì)差值皆小于或等于該第一預(yù)設(shè)值，以及每一第二像素線段上的相鄰像素的像素絕對(duì)差值皆小于或等于該第一預(yù)設(shè)值。
5.如權(quán)利要求3所述的影像深度調(diào)整方法，其中每一第一有效平滑線段的線段長(zhǎng)度大于該第二預(yù)設(shè)值，以及每一第二有效平滑線段的線段長(zhǎng)度大于該第二預(yù)設(shè)值。
6.如權(quán)利要求3所述的影像深度調(diào)整方法，其中針對(duì)每一第一有效平滑線段根據(jù)該第三預(yù)設(shè)值與該第四預(yù)設(shè)值由同一行上的該多個(gè)第二像素線段中決定出該匹配線段的步驟包含有: 比較該每一第一有效平滑線段與位于同一行上的該多個(gè)第二有效平滑線段的長(zhǎng)度和平均值；以及 當(dāng)該每一第一有效平滑線段與該多個(gè)第二有效平滑線段中的一第二有效平滑線段的長(zhǎng)度的絕對(duì)差值小于該第三預(yù)設(shè)值且該每一第一有效平滑線段與該第二有效平滑線段的像素平均值的絕對(duì)差值小于該第四預(yù)設(shè)值時(shí)，選擇該第二有效平滑線段作為該每一第一有效平滑線段的該匹配線段。
7.如權(quán)利要求6所述的影像深度調(diào)整方法，其中計(jì)算該每一第一有效平滑線段與該匹配線段的起始位置的差值以取得該線段視差值并將線段視差值作為該每一第一有效平滑線段上的像素點(diǎn)的視差值的步驟包含有: 當(dāng)該些第一有效平滑線段具有多個(gè)匹配線段時(shí)，計(jì)算該些第一有效平滑線段與每一匹配線段的起始位置的差值，以取得多個(gè)線段視差值；以及 自多個(gè)線段視差值中，選取線段視差值的絕對(duì)值最小者作為該每一第一有效平滑線段上的像素點(diǎn)的視差值。
8.如權(quán)利要求3所述的影像深度調(diào)整方法，其另包含: 針對(duì)未被選為該第一有效平滑線段的第一像素線段或是不具有匹配線段的第一有效平滑線段，將具有匹配線段的相鄰第一像素線段的線段視差值進(jìn)行插值運(yùn)算，以產(chǎn)生一插值運(yùn)算結(jié)果，并將該插值運(yùn)算結(jié)果當(dāng)作未被選為該第一有效平滑線段的該第一像素線段或是不具有匹配線段的該第一有效平滑線段上的像素點(diǎn)的視差值。
9.如權(quán)利要求1所述的影像深度調(diào)整方法，其中該第一視差梯度值包含一第一水平視差梯度值與一第一垂直視差梯度值，并且根據(jù)該三維影像中的所有像素點(diǎn)或部分像素點(diǎn)的視差值計(jì)算出該至少第一視差梯度值的步驟包含有: 根據(jù)該三維影像中的每一像素點(diǎn)的視差值，計(jì)算該三維影像右半部分的平均視差與該三維影像左半部分的平均視差的一差值，以取得該第一水平視差梯度；以及 根據(jù)該三維影像中的每一像素點(diǎn)的視差值，計(jì)算該三維影像下半部分的平均視差與該三維影像左半部分的 平均視差的一差值，以取得該第一垂直視差梯度。
10.如權(quán)利要求1所述的影像深度調(diào)整方法，其中該第一視差梯度值包含一第一水平視差梯度值與一第一垂直視差梯度值，并且根據(jù)該三維影像中的所有像素點(diǎn)或部分像素點(diǎn)的視差值計(jì)算出該至少第一視差梯度值的步驟包含有: 將該三維影像沿水平方向分成多個(gè)區(qū)塊； 計(jì)算出各區(qū)塊中像素點(diǎn)的視差值的平均值，以取得每一區(qū)塊的平均視差； 分別計(jì)算相鄰區(qū)塊的平均視差的差值，以產(chǎn)生多個(gè)第一水平候選視差梯度值； 計(jì)算出該多個(gè)第一水平候選視差梯度值的平均值，以取得該水平視差梯度值；以及將該三維影像沿垂直方向分成多個(gè)區(qū)塊； 計(jì)算出各區(qū)塊中像素點(diǎn)的視差值的平均值，以取得每一區(qū)塊的平均視差； 分別計(jì)算相鄰區(qū)塊的平均視差的差值，以產(chǎn)生多個(gè)第一候選視差梯度值；以及 計(jì)算出該多個(gè)第一候選視差梯度值的平均值，以取得該第一視差梯度值。
11.如權(quán)利要求1所述的影像深度調(diào)整方法，其中根據(jù)該第一視差梯度值與該使用者設(shè)定值產(chǎn)生該第二視差梯度值的步驟包含有: 計(jì)算出該第一視差梯度值與該使用者設(shè)定值的乘積，以取得該第二視差梯度值。
12.如權(quán)利要求1所述的影像深度調(diào)整方法，其中該第二視差梯度值包含一第二水平視差梯度值與一第二垂直視差梯度值，該視差修正值包含一水平視差修正值與一垂直視差修正值，并且根據(jù)第二視差梯度值產(chǎn)生該三維影像的視差修正值的步驟包含有: 針對(duì)復(fù)數(shù)像素點(diǎn)，計(jì)算該對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的一水平座標(biāo)值與一水平零點(diǎn)座標(biāo)的一水平差值，并計(jì)算該水平差值與該第二水平視差梯度值的乘積，以取得該對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的該水平視差修正值；以及 計(jì)算該對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的一垂直座標(biāo)值與一垂直零點(diǎn)座標(biāo)的一垂直差值，并計(jì)算該垂直差值與該第二垂直視差梯度值的乘積，以取得該對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的該垂直視差修正值。
13.一種影像深度調(diào)整裝置，包含有: 一接收單元，用來接收一三維影像，該三維影像包含有一第一影像和一第二影像； 一第一視差梯度產(chǎn)生單元，用來檢測(cè)該三維影像，以產(chǎn)生一第一視差梯度值； 一第二視差梯度產(chǎn)生單元，用來根據(jù)該第一視差梯度值與一使用者設(shè)定值，計(jì)算出一第二視差梯度值； 一修正值產(chǎn)生單元，用來根據(jù)該第二視差梯度值，計(jì)算該三維影像的一視差修正值；以及 一調(diào)整單元，移動(dòng)該三維影像的該第一影像中，根據(jù)對(duì)應(yīng)的該視差修正值，以產(chǎn)生一調(diào)整后的第一影像來取代該第一影像。
14.如權(quán)利要求13所述的影像深度調(diào)整裝置，其中該第一視差梯度產(chǎn)生單元包含有: 一視差計(jì)算單元，用來檢測(cè)該三維影像的該第一影像與該第二影像并計(jì)算出該三維影 像中的視差值； 一梯度計(jì)算單元，用來根據(jù)該三維影像中的所有像素點(diǎn)或部分像素點(diǎn)的視差值計(jì)算出該至少一第一視差梯度值。
15.如權(quán)利要求14所述的影像深度調(diào)整裝置，其中該視差計(jì)算單元包含有: 一分割單元，用來根據(jù)一第一預(yù)設(shè)值將該第一影像的水平方向上每一行的像素點(diǎn)分割為多個(gè)第一像素線段，并根據(jù)該第一預(yù)設(shè)值將該第二影像的水平方向上每一行的像素點(diǎn)分割為多個(gè)第二像素線段； 一平滑線段產(chǎn)生單元，用來根據(jù)一第二預(yù)設(shè)值，自該多個(gè)第一像素線段中選擇出多個(gè)第一有效平滑線段，并于該多個(gè)第二像素線段中選擇出多個(gè)第二有效平滑線段； 一記錄單元，用來記錄每一第一有效平滑線段的起始位置、長(zhǎng)度與像素平均值，并且記錄每一第二有效平滑線段的起始位置、長(zhǎng)度與像素平均值； 一匹配決定單元，用來針對(duì)每一第一有效平滑線段，根據(jù)一第三預(yù)設(shè)值與一第四預(yù)設(shè)值，由同一行上的該多個(gè)第二像素線段中決定出一匹配線段；以及 一計(jì)算單元，用來計(jì)算該每一第一有效平滑線段與該匹配線段的起始位置的差值，以取得一線段視差值，并將線段視差值作為該些第一有效平滑線段上的視差值。
16.如權(quán)利要求15所述的影像深度調(diào)整裝置，其中該匹配決定單元比較該每一第一有效平滑線段與位于同一行上的該多個(gè)第二有效平滑線段的長(zhǎng)度和平均值，并于該每一第一有效平滑線段與該多個(gè)第二有效平滑線段中的一第二有效平滑線段的長(zhǎng)度的絕對(duì)差值小于該第三預(yù)設(shè)值以及該每一第一有效平滑線段與該第二有效平滑線段的像素平均值的絕對(duì)差值小于該第四預(yù)設(shè)值時(shí)，該匹配決定單元選擇該第二有效平滑線段作為該每一第一有效平滑線段的該匹配線段。
17.如權(quán)利要求16所述的影像深度調(diào)整裝置，其中當(dāng)該些第一有效平滑線段具有多個(gè)匹配線段時(shí)，該計(jì)算單元計(jì)算該些第一有效平滑線段與每一匹配線段的起始位置的差值以取得多個(gè)線段視差值，以及該計(jì)算單元自多個(gè)線段視差值中選取線段視差值的絕對(duì)值最小者作為該些第一有效平滑線段上的每一像素點(diǎn)的視差值。
18.如權(quán)利要求15所述的影像深度調(diào)整裝置，其中針對(duì)未被選為該第一有效平滑線段的第一像素線段或是不具有匹配線段的第一有效平滑線段，該計(jì)算單元將具有匹配線段的相鄰第一像素線段的線段視差值進(jìn)行插值運(yùn)算以產(chǎn)生一插值運(yùn)算結(jié)果，并將該插值運(yùn)算結(jié)果當(dāng)作未被選為該第一有效平滑線段的該第一像素線段或是不具有匹配線段的該第一有效平滑線段上的每一像素點(diǎn)的視差值。
19.如權(quán)利要求13所述的影像深度調(diào)整裝置，其中該第一視差梯度值包含一第一水平視差梯度值與一第一垂直視差梯度值，并且該梯度計(jì)算單元根據(jù)該三維影像像素點(diǎn)的視差值，計(jì)算該三維影像右半部分的平均視差與該三維影像左半部分的平均視差的一差值以取得該第一水平視差梯度，以及該梯度計(jì)算單元根據(jù)該三維影像中像素點(diǎn)的視差值，計(jì)算該三維影像下半部分的平均視差與該三維影像上半部分的平均視差的一差值，以取得該第一垂直視差梯度。
20.如權(quán)利要求13所述的影像深度調(diào)整裝置，其中該第一視差梯度值包含一第一水平視差梯度值與一第一垂直視差梯度值，并且該梯度計(jì)算單元將該三維影像沿水平方向分成多個(gè)區(qū)塊并計(jì)算出各區(qū)塊中所有像素點(diǎn)的視差值的平均值以取得每一區(qū)塊的平均視差，該梯度計(jì)算單元分別計(jì)算相鄰區(qū)塊的平均視差的差值以產(chǎn)生多個(gè)第一水平候選視差梯度值以及計(jì)算出該多個(gè)第一水平候選視差梯度值的平均值以取得該水平視差梯度值；以及該梯度計(jì)算單元將該三維影像沿垂直方向分成多個(gè)區(qū)塊并計(jì)算出各區(qū)塊中所有像素點(diǎn)的視差值的平均值以取得每一區(qū)塊的平均視差，該梯度計(jì)算單元分別計(jì)算相鄰區(qū)塊的平均視差的差值以產(chǎn)生多個(gè)第一候選視差梯度值以及計(jì)算出該多個(gè)第一候選視差梯度值的平均值以取得該第一視差梯度值。
21.如權(quán)利要求13所述的影像深度調(diào)整裝置，其中該修正值產(chǎn)生單元計(jì)算出該第一視差梯度值與該使用者設(shè)定值的乘積，以取得該第二視差梯度值。
22.如權(quán)利要求13所述的影像深度調(diào)整裝置，其中該第二視差梯度值包含一第二水平視差梯度值與一第二垂直視差梯度值，該視差修正值包含一水平視差修正值與一垂直視差修正值，并且該第二視差梯度產(chǎn)生單元針對(duì)像素點(diǎn)，計(jì)算該對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的一水平座標(biāo)值與一水平零點(diǎn)座標(biāo)的一水平差值，計(jì)算該水平差值與該第二水平視差梯度值的乘積，以取得該對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的該水平視差修正值，以及計(jì)算該對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的一垂直座標(biāo)值與一垂直零點(diǎn)座標(biāo)的一垂直差值并計(jì)算該垂直差值與該第二垂直視差梯度值的乘積以取得該對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的該垂直視差修正值，并計(jì)算水平視差修正值與垂直視差修正值的和為該對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的視差修正值。
【文檔編號(hào)】H04N13/00GK103686118SQ201210353209
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月19日
【發(fā)明者】陳岳勇 申請(qǐng)人:珠海揚(yáng)智電子科技有限公司