2d圖像轉3d圖像中的圖層調整方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種2D圖像轉3D圖像的圖層調整方法，包括：獲取圖像幀，從所述圖像幀中的提取出圖層；獲取所述圖層的對比度和深度值，根據所述對比度和深度值計算所述圖層的視覺敏感度，獲取視覺敏感度最大的最大敏感度圖層；將提取出的圖層按照其各自對應的深度值的大小進行排序生成圖層序列，并計算所述圖層的深度值的平均值；判斷所述最大敏感度圖層的深度值是否小于所述平均值，若是，則根據所述最大敏感度圖層在所述圖層序列中相鄰的圖層的深度值調整該圖層的深度值。此外，還提供了一種2D圖像轉3D圖像的圖層調整裝置。上述2D圖像轉3D圖像的圖層調整方法和裝置能夠提高3D效果。
【專利說明】2D圖像轉3D圖像中的圖層調整方法及裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理【技術領域】，特別是涉及一種2D圖像轉3D圖像中的圖層調整方法及裝置。

【背景技術】
[0002]在傳統(tǒng)的2D圖像轉3D圖像算法中，通常先對圖像幀中的紋理進行邊緣檢測，提取出圖像幀中的物體前景的圖層，然后通過視差估計調整物體前景的圖層在圖像幀中的位置。當圖層位置調整后的圖像幀分別展示給人的左右眼時，即可產生3D效果。
[0003]然而，僅僅通過視差估計來調整物體前景的圖層在圖像幀中的位置產生的3D效果立體感不夠強烈。


【發(fā)明內容】

[0004]基于此，有必要提供一種能提升3D效果的2D圖像轉3D圖像的圖層調整方法。
[0005]一種2D圖像轉3D圖像的圖層調整方法，包括:
[0006]獲取圖像幀，從所述圖像幀中的提取出圖層；
[0007]獲取所述圖層的對比度和深度值，根據所述對比度和深度值計算所述圖層的視覺敏感度，獲取視覺敏感度最大的最大敏感度圖層；
[0008]將提取出的圖層按照其各自對應的深度值的大小進行排序生成圖層序列，并計算所述圖層的深度值的平均值；
[0009]判斷所述最大敏感度圖層的深度值是否小于所述平均值，若是，則根據所述最大敏感度圖層在所述圖層序列中相鄰的圖層的深度值調整該圖層的深度值。
[0010]在其中一個實施例中，所述根據所述對比度和深度值計算所述圖層的視覺敏感度的步驟為:
[0011]根據公式:
[0012]S=aXF+ (1-a) XD
[0013]生成圖層的視覺敏感度；其中，S為圖層的視覺敏感度，F為圖層的對比度，D為圖層的深度值，a為預設的權重因子。
[0014]在其中一個實施例中，所述權重因子a在0.6彡0.7的區(qū)間內取值。
[0015]在其中一個實施例中，所述根據所述最大敏感度圖層在所述圖層序列中相鄰的圖層的深度值調整該圖層的深度值的步驟為:
[0016]根據公式:
[0017]Di=DfcX (D1-Dp1)
[0018]調整所述最大敏感度圖層的深度值，且Di為最大敏感度圖層的深度值；其中，所述圖層序列為按照深度值從小到大的順序排列，Di^1即為最大敏感度圖層在所述圖層序列中的前一個相鄰的圖層的深度值，c為預設的調節(jié)因子。
[0019]在其中一個實施例中，所述方法還包括:
[0020]根據公式:
[0021]C=Si/ (SJSw)
[0022]計算調節(jié)因子；其中，Si為所述最大敏感度圖層的視覺敏感度，Si^1和Si+1分別為最大敏感度圖層在所述圖層序列中的相鄰的圖層的視覺敏感度。
[0023]此外，還有必要提供一種能提升3D效果的2D圖像轉3D圖像的圖層調整裝置。
[0024]一種2D圖像轉3D圖像的圖層調整裝置，包括:
[0025]圖層提取模塊，用于獲取圖像幀，從所述圖像幀中的提取出圖層；
[0026]敏感度計算模塊，用于獲取所述圖層的對比度和深度值，根據所述對比度和深度值計算所述圖層的視覺敏感度，獲取視覺敏感度最大的最大敏感度圖層；
[0027]圖層排序模塊，用于將提取出的圖層按照其各自對應的深度值的大小進行排序生成圖層序列，并計算所述圖層的深度值的平均值；
[0028]深度調整模塊，用于判斷所述最大敏感度圖層的深度值是否小于所述平均值，若是，則根據所述最大敏感度圖層在所述圖層序列中相鄰的圖層的深度值調整該圖層的深度值。
[0029]在其中一個實施例中，所述敏感度計算模塊還用于根據公式:
[0030]S=aXF+ (1-a) XD
[0031]生成圖層的視覺敏感度；其中，S為圖層的視覺敏感度，F為圖層的對比度，D為圖層的深度值，a為預設的權重因子。
[0032]在其中一個實施例中，所述權重因子a在0.6彡a彡0.7的區(qū)間內取值。
[0033]在其中一個實施例中，所述深度調整模塊還用于根據公式:
[0034]Di=DfcX (D1-Dp1)
[0035]調整所述最大敏感度圖層的深度值，且Di為最大敏感度圖層的深度值；其中，所述圖層序列為按照深度值從小到大的順序排列，Di^1即為最大敏感度圖層在所述圖層序列中的前一個相鄰的圖層的深度值，c為預設的調節(jié)因子。
[0036]在其中一個實施例中，所述裝置還包括調節(jié)因子生成模塊，用于根據公式:
[0037]C=Si/ (SiJSw)
[0038]計算調節(jié)因子c ;其中，Si為所述最大敏感度圖層的視覺敏感度，Sg和Si+1分別為最大敏感度圖層在所述圖層序列中的相鄰的圖層的視覺敏感度。
[0039]上述2D圖像轉3D圖像的圖層調整方法及裝置中，先通過計算視覺敏感度將圖像幀中最容易引起人注意的圖層找出來(即最大敏感度圖層)，然后將其與其他圖層進行比較，若其深度值較小，則根據深度值大小較接近的圖層的深度值對該最大敏感度圖層的深度值進行調整，使其不會被突出顯示，從而不會干擾其他圖層的展示效果，提高了 3D效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]圖1為一個實施例中上述2D圖像轉3D圖像的圖層調整方法的流程圖；
[0041]圖2為一個實施例中上述2D圖像轉3D圖像的圖層調整裝置的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0042]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0043]在一個實施例中，如圖1所示，一種2D圖像轉3D圖像的圖層調整方法，該方法完全依賴于計算機程序，可運行于基于馮諾依曼體系的計算機系統(tǒng)上。
[0044]該方法包括:
[0045]步驟S102:獲取圖像巾貞，從圖像幀中的提取出圖層。
[0046]在現有技術中，將2D圖像轉為3D圖像(例如，將年代久遠的2D電影轉成3D電影)的原理通常是將2D圖像幀或視頻幀中的圖層提取出來，然后對應左眼和右眼分別生成相應的圖像幀，且對應左眼或右眼調整圖層在左眼和右眼對應的圖像幀上的位置。在圖像幀中提取圖層時，可先根據灰度值梯度圖或彩色通道值對圖像幀進行邊緣檢測。提取出的圖層可以有多個。
[0047]步驟S104:獲取圖層的對比度和深度值，根據對比度和深度值計算圖層的視覺敏感度，獲取視覺敏感度最大的最大敏感度圖層。
[0048]在本實施例中，計算單個圖層的對比度和深度值時，可將圖層分為多個宏塊區(qū)域(例如8X8的像素區(qū)域)，分別計算每個宏塊的對比度和深度值，然后再對每個宏塊的對比度和深度值進行加權平均，即可得到圖層的對比度和深度值。
[0049]根據公式:
[0050]S=aXF+ (1-a) XD
[0051]計算圖層的視覺敏感度；其中，S為圖層的視覺敏感度，F為圖層的對比度，D為圖層的深度值，a為預設的權重因子。
[0052]需要說明的是，在計算圖層的視覺敏感度S時，也可先將圖層的對比度F和圖層的深度值D乘以預設的比例系數。
[0053]進一步的，權重因子a在0.6彡a彡0.7的區(qū)間內取值，優(yōu)選的，a取值為0.64。
[0054]步驟S106:將提取出的圖層按照其各自對應的深度值的大小進行排序生成圖層序列，并計算圖層的深度值的平均值。
[0055]若前述步驟S102中提取得到的圖層有η個，則將該η個圖層按照前述步驟S104計算得到的深度值進行排序，從而得到:D1, D2, D3,……Dn的圖層序列。且可通過加權平均計算得到D1, D2, D3,……Dn的深度值得平均值Davg。
[0056]步驟S108:判斷最大敏感度圖層的深度值是否小于平均值，若是，則執(zhí)行步驟
SllOo
[0057]步驟SllO:根據最大敏感度圖層在圖層序列中相鄰的圖層的深度值調整該圖層的深度值。
[0058]例如，若前述已排序的圖層序列D1, D2, D3,......Dn中視覺敏感度S最大的圖層為第i個圖層，則該第i個圖層即為最大敏感度圖層?？蓪i和Davg進行比較，若D1avg則，根據圖層序列中第i_l個圖層的深度值調整該最大敏感度圖層的深度值。
[0059]在本實施例中，可根據公式:
[0060]Di=DfcX (D1-Dp1)
[0061]調整最大敏感度圖層的深度值。Di即為最大敏感度圖層的深度值；其中，圖層序列為按照深度值從小到大的順序排列，Di^1即為最大敏感度圖層在圖層序列中的前一個相鄰的圖層的深度值，C為預設的調節(jié)因子。
[0062]優(yōu)選的，可根據公式:
[0063]C=Si/ (SJSw)
[0064]計算調節(jié)因子C。其中，Si為最大敏感度圖層的視覺敏感度，Si^1和Si+1分別為最大敏感度圖層在圖層序列中的相鄰的圖層的視覺敏感度。
[0065]也就是說，如果檢測出的視覺敏感度最大的圖層處于前景區(qū)域，則認為該圖層屬于全局視覺敏感性圖層。因為它已經位于立體成像效果較好的零視差區(qū)域附近，因此將不再進行調整；反之，如果檢測出的視覺敏感度最大的圖層處于背景區(qū)域，則說明該圖層只是一個局部視覺敏感性圖層，則可根據它的視覺敏感度的大小，僅僅在與之相鄰的前后2個圖層之間的深度變化范圍內對其深度值進行微調，通過增強局部層次感來提升3D渲染效果，且并不影響其他圖層的立體。
[0066]在一個實施例中，如圖2所示，一種2D圖像轉3D圖像的圖層調整裝置，包括圖層提取模塊102、敏感度計算模塊104、圖層排序模塊106和深度調整模塊108，其中:
[0067]圖層提取模塊102，用于獲取圖像幀，從圖像幀中的提取出圖層。
[0068]敏感度計算模塊104，用于獲取圖層的對比度和深度值，根據對比度和深度值計算圖層的視覺敏感度，獲取視覺敏感度最大的最大敏感度圖層。
[0069]圖層排序模塊106，用于將提取出的圖層按照其各自對應的深度值的大小進行排序生成圖層序列，并計算圖層的深度值的平均值。
[0070]深度調整模塊108，用于判斷最大敏感度圖層的深度值是否小于平均值，若是，則根據最大敏感度圖層在圖層序列中相鄰的圖層的深度值調整該圖層的深度值。
[0071]在本實施例中，敏感度計算模塊104還用于根據公式:
[0072]S=aXF+ (1-a) XD
[0073]生成圖層的視覺敏感度；其中，S為圖層的視覺敏感度，F為圖層的對比度，D為圖層的深度值，a為預設的權重因子。
[0074]在本實施例中，權重因子a在0.6彡a彡0.7的區(qū)間內取值。
[0075]在本實施例中，深度調整模塊108還用于根據公式:
[0076]Di=DfcX (D1-Dp1)
[0077]調整最大敏感度圖層的深度值，且Di為最大敏感度圖層的深度值；其中，圖層序列為按照深度值從小到大的順序排列，Di^1即為最大敏感度圖層在圖層序列中的前一個相鄰的圖層的深度值，c為預設的調節(jié)因子。
[0078]在本實施例中，如圖2所示，2D圖像轉3D圖像的圖層調整裝置還包括調節(jié)因子生成模塊110，用于根據公式:
[0079]C=Si/ (SiJSw)
[0080]計算調節(jié)因子c ;其中，Si為最大敏感度圖層的視覺敏感度，Sg和Si+1分別為最大敏感度圖層在圖層序列中的相鄰的圖層的視覺敏感度。
[0081]上述2D圖像轉3D圖像的圖層調整方法及裝置中，先通過計算視覺敏感度將圖像幀中最容易引起人注意的圖層找出來(即最大敏感度圖層)，然后將其與其他圖層進行比較，若其深度值較小，則根據深度值大小較接近的圖層的深度值對該最大敏感度圖層的深度值進行調整，使其不會被突出顯示，從而不會干擾其他圖層的展示效果，提高了 3D效果。
[0082]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種2D圖像轉3D圖像的圖層調整方法，包括: 獲取圖像幀，從所述圖像幀中的提取出圖層； 獲取所述圖層的對比度和深度值，根據所述對比度和深度值計算所述圖層的視覺敏感度，獲取視覺敏感度最大的最大敏感度圖層； 將提取出的圖層按照其各自對應的深度值的大小進行排序生成圖層序列，并計算所述圖層的深度值的平均值； 判斷所述最大敏感度圖層的深度值是否小于所述平均值，若是，則根據所述最大敏感度圖層在所述圖層序列中相鄰的圖層的深度值調整該圖層的深度值。
2.根據權利要求1所述的2D圖像轉3D圖像的圖層調整方法，其特征在于，所述根據所述對比度和深度值計算所述圖層的視覺敏感度的步驟為: 根據公式: S=aXF+ (1-a) XD 生成圖層的視覺敏感度；其中，S為圖層的視覺敏感度，F為圖層的對比度，D為圖層的深度值，a為預設的權重因子。
3.根據權利要求2所述的2D圖像轉3D圖像的圖層調整方法，其特征在于，所述權重因子a在0.6彡a彡0.7的區(qū)間內取值。
4.根據權利要求1所述的2D圖像轉3D圖像的圖層調整方法，其特征在于，所述根據所述最大敏感度圖層在所述圖層序列中相鄰的圖層的深度值調整該圖層的深度值的步驟為: 根據公式:
Di=DfcX (D1-DiH) 調整所述最大敏感度圖層的深度值，且DiS最大敏感度圖層的深度值；其中，所述圖層序列為按照深度值從小到大的順序排列，Di^1即為最大敏感度圖層在所述圖層序列中的前一個相鄰的圖層的深度值，c為預設的調節(jié)因子。
5.根據權利要求4所述的2D圖像轉3D圖像的圖層調整方法，其特征在于，所述方法還包括: 根據公式: C=Si/ (SJSw) 計算調節(jié)因子；其中，Si為所述最大敏感度圖層的視覺敏感度，Si^1和si+1分別為最大敏感度圖層在所述圖層序列中的相鄰的圖層的視覺敏感度。
6.一種2D圖像轉3D圖像的圖層調整裝置，其特征在于，包括: 圖層提取模塊，用于獲取圖像幀，從所述圖像幀中的提取出圖層； 敏感度計算模塊，用于獲取所述圖層的對比度和深度值，根據所述對比度和深度值計算所述圖層的視覺敏感度，獲取視覺敏感度最大的最大敏感度圖層； 圖層排序模塊，用于將提取出的圖層按照其各自對應的深度值的大小進行排序生成圖層序列，并計算所述圖層的深度值的平均值； 深度調整模塊，用于判斷所述最大敏感度圖層的深度值是否小于所述平均值，若是，則根據所述最大敏感度圖層在所述圖層序列中相鄰的圖層的深度值調整該圖層的深度值。
7.根據權利要求6所述的2D圖像轉3D圖像的圖層調整裝置，其特征在于，所述敏感度計算模塊還用于根據公式: S=aXF+ (1-a) XD 生成圖層的視覺敏感度；其中，S為圖層的視覺敏感度，F為圖層的對比度，D為圖層的深度值，a為預設的權重因子。
8.根據權利要求7所述的2D圖像轉3D圖像的圖層調整裝置，其特征在于，所述權重因子a在0.6彡a彡0.7的區(qū)間內取值。
9.根據權利要求6所述的2D圖像轉3D圖像的圖層調整裝置，其特征在于，所述深度調整模塊還用于根據公式: Di=DfcX (D1-DiH) 調整所述最大敏感度圖層的深度值，且DiS最大敏感度圖層的深度值；其中，所述圖層序列為按照深度值從小到大的順序排列，Di^1即為最大敏感度圖層在所述圖層序列中的前一個相鄰的圖層的深度值，c為預設的調節(jié)因子。
10.根據權利要求9所述的2D圖像轉3D圖像的圖層調整裝置，其特征在于，所述裝置還包括調節(jié)因子生成模塊，用于根據公式: C=Si/ (SJSw) 計算調節(jié)因子C ;其中，Si為所述最大敏感度圖層的視覺敏感度，Sp1和Si+1分別為最大敏感度圖層在所述圖層序列中的相鄰的圖層的視覺敏感度。
【文檔編號】G06T3/00GK104240179SQ201410077484
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年3月4日 優(yōu)先權日:2014年3月4日
【發(fā)明者】王大崴, 陳小平, 張帆 申請人:深圳深訊和科技有限公司