專利名稱：創(chuàng)建一種深度圖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生成一種深度圖的方法，所述深度圖包含表示對(duì)于圖像的各個(gè)像素對(duì)觀眾的距離的深度值。
本發(fā)明還涉及一種用于生成深度圖的深度圖生成單元，所述深度圖包含表示對(duì)于圖像的各個(gè)像素對(duì)觀眾的距離的深度值。
本發(fā)明還涉及一種圖像處理設(shè)備，包含-接收裝置，用于接收對(duì)應(yīng)于圖像的信號(hào)；以及-用于生成深度圖的這樣一個(gè)深度圖生成單元。
本發(fā)明還涉及一種由計(jì)算機(jī)設(shè)備加載的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包含生成深度圖的指令，所述深度圖包含圖像的各個(gè)像素相對(duì)觀眾的距離的深度值，計(jì)算機(jī)設(shè)備包含處理裝置以及存儲(chǔ)器。
背景技術(shù)：
為了在多視圖顯示裝置上生成3D效果，必須從不同的虛擬視點(diǎn)呈現(xiàn)圖像。這需要存在或者多輸入視圖或者某些三維或者深度信息。此深度信息能或者從多視圖照相機(jī)系統(tǒng)生成、記錄，或者從常規(guī)的2D視頻材料生成。為了從2D視頻生成深度信息，能應(yīng)用幾種類型深度思路諸如來(lái)自運(yùn)動(dòng)、焦點(diǎn)信息、幾何形狀以及動(dòng)態(tài)封閉(dynamic occlusion)的結(jié)構(gòu)。旨在生成密集的深度圖，即，每像素一個(gè)深度值。此深度圖隨后在呈現(xiàn)多視像中使用，用于給觀眾一個(gè)深度效果。在關(guān)于聲學(xué)、語(yǔ)音以及信號(hào)處理的國(guó)際會(huì)議的會(huì)議錄(1997年，加利福尼亞LosAlamitos，IEEE計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)，第IV卷，ISBN0-8186-7919-0，第2749-2752頁(yè))中的作者為P.A.Redert，E.A.Hendriks和J.Biemond的文章“Synthesis of multiviewpoint images at non-intermediate positions”中公開(kāi)了提取深度信息而且根據(jù)輸入圖像和深度圖呈現(xiàn)多視像的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供在說(shuō)明書的開(kāi)頭段落中描述類型的方法，其基于新的深度思路。
本發(fā)明的此目標(biāo)是由以下方法實(shí)現(xiàn)的，所述方法包含
-將圖像分段成第一段和第二段；-根據(jù)第一段的第一尺寸(size)分配對(duì)應(yīng)于第一段的第一個(gè)像素的第一個(gè)深度值，以及根據(jù)第二段的第二尺寸分配對(duì)應(yīng)于第二段的第二個(gè)像素的第二個(gè)深度值，其中如果第一尺寸小于第二尺寸那么第一個(gè)深度值小于第二個(gè)深度值。
該本發(fā)明是以下列觀察為基礎(chǔ)的。在圖像之內(nèi)對(duì)象具有某些二維的尺寸，即，相應(yīng)于在景物中的各個(gè)對(duì)象的圖像段具有一定的尺寸。在二維意義中較大的一個(gè)對(duì)象封閉在二維意義中較小的另一個(gè)對(duì)象的概率較高，反之亦然。因此如果較小對(duì)象在大的對(duì)象的背景中，那么它將是不可見(jiàn)的。但是如果它在前景中，那么它將可見(jiàn)。因此，小的對(duì)象更可能的是前景對(duì)象。換句話說(shuō)，如果對(duì)應(yīng)于第一對(duì)象的第一段的第一尺寸小于對(duì)應(yīng)于第二對(duì)象的第二段的第二尺寸，那么第一段的深度值比第二段的深度值較低。應(yīng)當(dāng)注意到，背景也形成一個(gè)或多個(gè)對(duì)象，例如，天空或者森林或者草地。
應(yīng)當(dāng)注意到，另一個(gè)尺寸相關(guān)的深度思路是已知的。那個(gè)已知的深度思路被稱作“相對(duì)尺寸思路”或者“遠(yuǎn)景的思路”。然而，那個(gè)已知的深度思路是以其它的假定為基礎(chǔ)的，并導(dǎo)致相反的深度值?！跋鄬?duì)尺寸思路”是基于這樣的事實(shí)遠(yuǎn)處的對(duì)象較小，當(dāng)在深度思路中根據(jù)本發(fā)明較小對(duì)象被假設(shè)為對(duì)于觀眾是更加接近的?！跋鄬?duì)尺寸思路”僅僅可應(yīng)用到對(duì)照和分配深度值給類似的類型對(duì)象，例如，兩個(gè)人或者兩部車。“相對(duì)尺寸思路”的使用需要較高認(rèn)識(shí)過(guò)程，以將圖像段分類成預(yù)定義類型對(duì)象。根據(jù)本發(fā)明使用深度思路的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是不需要此復(fù)雜類型的歸類。
在根據(jù)本發(fā)明的方法中的一個(gè)步驟就是分段。分段是根據(jù)像素值和像素的坐標(biāo)分類像素的處理。像素值可以表示顏色和/或亮度。分段意思指，給圖像的像素分配像素值，該值與像素之間的連接性有關(guān)，即，是兩個(gè)像素連接與否。例如，根據(jù)邊緣檢測(cè)或者根據(jù)均一性計(jì)算，對(duì)于分段有幾種算法。
尺寸意味著一維的或者二維的幾何量，例如，長(zhǎng)度、高度、寬度、面積、周長(zhǎng)、極限值半徑，即，適合于一段的等值線(contour)內(nèi)部或者包括該段的最小的或者最大的圓的直徑?；蛘撸叽缫赃@些量的兩個(gè)的組合為基準(zhǔn)。
基于所計(jì)算尺寸的深度值能直接地用作呈現(xiàn)多視像的深度值，例如所引用文章中所描述的。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的深度值與基于如上所述替換的深度思路其它的深度值相結(jié)合。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施方式中，通過(guò)確定設(shè)置在從第一段的第一側(cè)延伸到第一段的第二側(cè)的一條線上的鄰接像素的第一數(shù)量來(lái)計(jì)算第一尺寸。以同樣的方式計(jì)算第二尺寸，即，通過(guò)計(jì)數(shù)在一維中像素的數(shù)目。此計(jì)算的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是執(zhí)行相對(duì)容易。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個(gè)實(shí)施方式中，通過(guò)計(jì)數(shù)排列在等值線內(nèi)部的第二數(shù)目的像素來(lái)計(jì)算第一尺寸，所述等值線位于第一段的邊緣上。換句話說(shuō)，確定了第一段的區(qū)域。累計(jì)了其中被認(rèn)為屬于第一段的所有像素。在分段以邊緣檢測(cè)為基準(zhǔn)并且其中得到了第一和第二段之間的清晰的邊緣的情況下，這種計(jì)算是有益的。
令人遺感地，對(duì)于某些圖像，無(wú)法以絕對(duì)的確定性將所有的像素分類，即，存在特定像素屬于第一段并且該特定像素屬于第二段的概率。對(duì)于確定第一段的尺寸，可以考慮此特定像素，并且對(duì)于確定第二段的尺寸，也可以考慮此特定像素。因此，在根據(jù)本發(fā)明方法的另一實(shí)施方式中，第一尺寸是通過(guò)一組概率值計(jì)算的。概率值表示各個(gè)像素屬于第一段的概率?；蛘?，概率值表示兩個(gè)像素屬于同一個(gè)段的概率。在另一替換實(shí)施方式中，第一個(gè)概率值是基于第一段的第一個(gè)像素和等值線之間更進(jìn)一步的距離，所述等值線位于第一段的邊緣上。
通過(guò)考慮概率值，第一段尺寸的計(jì)算基于一維的或者二維的像素組。舉例來(lái)說(shuō)，概率值的設(shè)置對(duì)應(yīng)于設(shè)置在從第一段的第一側(cè)延伸到第一段的第二側(cè)的一條線上的像素。
本發(fā)明的又一個(gè)目標(biāo)是提供在說(shuō)明書的開(kāi)頭段落中描述類型的深度圖生成單元，其基于新的深度思路。
本發(fā)明的此目標(biāo)是用以下生成單元實(shí)現(xiàn)的，所述生成單元包含-分段裝置，用于將圖像分段成第一段和第二段；-分配裝置，用于根據(jù)第一段的第一尺寸，分配對(duì)應(yīng)于第一段的第一像素的第一深度值，以及根據(jù)第二段的第二尺寸分配對(duì)應(yīng)于第二段的第二像素的第二深度值，其中如果第一尺寸小于第二尺寸那么第一個(gè)深度值小于第二個(gè)深度值。
本發(fā)明的又一個(gè)目標(biāo)是提供在包含了在說(shuō)明書的開(kāi)頭段落中描述類型的深度圖生成單元的圖像處理設(shè)備，其設(shè)置成以根據(jù)新的深度思路生成深度圖。
本發(fā)明的此目標(biāo)是用以下生成單元實(shí)現(xiàn)的，所述生成單元包含-分段裝置，用于將圖像分段成第一段和第二段；
-分配裝置，用于根據(jù)第一段的第一尺寸，分配對(duì)應(yīng)于第一段的第一像素的第一深度值，以及根據(jù)第二段的第二尺寸分配對(duì)應(yīng)于第二段的第二像素的第二深度值，其中如果第一尺寸小于第二尺寸那么第一個(gè)深度值小于第二個(gè)深度值。
本發(fā)明的又一個(gè)目標(biāo)是提供在說(shuō)明書的開(kāi)關(guān)段落中描述類型的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其基于新的深度思路。
本發(fā)明的此目的是用計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的，在計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品被加載之后，給所述處理裝置提供執(zhí)行以下操作的性能-將圖像分段成第一段和第二段；-根據(jù)第一段的第一尺寸分配對(duì)應(yīng)于第一段的第一個(gè)像素的第一個(gè)深度值，以及根據(jù)第二段的第二尺寸分配對(duì)應(yīng)于第二段的第二個(gè)像素的第二個(gè)深度值，其中如果第一尺寸小于第二尺寸那么第一個(gè)深度值小于第二個(gè)深度值。
深度圖生成單元的修改和變型可以對(duì)應(yīng)于所描述的圖像處理設(shè)備、方法以及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的修改和變型。


從下文中描述的實(shí)現(xiàn)例和實(shí)施方式以及參考附圖，根據(jù)本發(fā)明的深度圖生成單元、圖像處理設(shè)備、方法以及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的這些及其他方面將變得顯而易見(jiàn)并得到了說(shuō)明，其中圖1示意地表示根據(jù)本發(fā)明的方法；圖2示意地表示屬于特定段的若干像素；圖3示意地示出若干像素的概率值，表示屬于特定段的概率；圖4A和4B示意地示出基于圖像中邊緣檢測(cè)而得到的圖像和等值線(contour)；圖5示意地示出一種包含根據(jù)本發(fā)明的深度圖生成單元的多視象生成單元；和圖6示意地示出一種根據(jù)該本發(fā)明圖像處理設(shè)備的一種實(shí)施方式。
在整個(gè)附圖中，同樣的參考數(shù)字用來(lái)表示類似的部分。
具體實(shí)施例方式
圖1示意地表示根據(jù)本發(fā)明的方法。圖1示出一種表示第一對(duì)象110和位于第一對(duì)象110后的第二對(duì)象108的圖像100。根據(jù)本發(fā)明的方法的第一步驟是分段。分段結(jié)果102包含第一段114，即，第一組連接的像素并且包含第二段112，即，第二組連接的像素。顯然的是，第一段114對(duì)應(yīng)于第一對(duì)象110而第二段112對(duì)應(yīng)于第二對(duì)象108。根據(jù)本發(fā)明方法的第二步驟B是建立第一段114和第二段112的尺寸。圖1示出根據(jù)本發(fā)明方法的為段114和112計(jì)算的中間結(jié)果104，即，表示尺寸的值的二維矩陣104。二維矩陣104的元件118的第一設(shè)置已經(jīng)分配了尺寸值3。元件118的此第一設(shè)置對(duì)應(yīng)于第一對(duì)象110。二維矩陣104的元件116的第二設(shè)置已經(jīng)分配了尺寸值10。元件116的此第二設(shè)置相應(yīng)于第二對(duì)象108。根據(jù)本發(fā)明方法的第三步驟C是確定深度值。圖1示出深度圖106。深度圖106包含對(duì)應(yīng)于第一對(duì)象110的第一組深度值122，并且包含對(duì)應(yīng)于第二對(duì)象108的第二組深度值120。第一組深度值122的深度值比第二組深度值120的深度值要低，意味著第一對(duì)象110是比第二對(duì)象108更接近圖像100的觀眾或者基于圖像100的多視像。
圖2示意地示出屬于特定段的圖像的若干像素200-218。有好幾種確定特定段尺寸的方法。第一種方法就是基于計(jì)算在具有最小長(zhǎng)度水平線上的像素的數(shù)目。在這種情況下，這導(dǎo)致尺寸值等于2，例如，通過(guò)計(jì)算其用參考數(shù)字200與202或者216與218來(lái)表示的2個(gè)像素。第二種方法就是基于計(jì)算在具有最大長(zhǎng)度水平線上的像素的數(shù)目。在這種情況下，這導(dǎo)致尺寸值等于3，例如，通過(guò)計(jì)算用參考數(shù)字204-208或者210-214來(lái)表示的3個(gè)像素。第三種方法就是基于計(jì)算在具有最小長(zhǎng)度垂直線上的像素的數(shù)目。在這種情況下，這導(dǎo)致等于2的尺寸值，即，通過(guò)計(jì)算用參考數(shù)字204和210來(lái)表示的2個(gè)像素。第四種方法就是基于計(jì)算在具有最大長(zhǎng)度垂直線上的像素的數(shù)目。在這種情況下，這導(dǎo)致等于4的尺寸值，例如，通過(guò)計(jì)算用參考數(shù)字200、206、212和216來(lái)表示的4個(gè)像素?；蛘撸囟ǘ?14的尺寸是基于寬度和高度的乘積，例如，3×4＝12或者2×4＝8。另一種替換選擇是基于計(jì)算用參考數(shù)字200-218表示的像素的總數(shù)，導(dǎo)致尺寸值等于10。
圖3示意地示出表示屬于該特定段的概率的若干像素的概率值。優(yōu)選地，考慮了概率值以便確定特定段的尺寸。通過(guò)考慮概率值的確定特定段的尺寸的第一種方法是基于對(duì)應(yīng)于在第一水平線頂線上的像素的概率值的積分或者累加。舉例來(lái)說(shuō)，通過(guò)累加對(duì)應(yīng)于分別用參考數(shù)字204、206和208表示的像素的值0.5、0.9和0.7。顯然的是，類似于結(jié)合圖2中所描述的，有好幾種確定特定段的尺寸的方式。那意味著可以使用其它對(duì)應(yīng)于其它像素的概率值的組合。
圖4A和4B示意地示出基于圖像中邊緣檢測(cè)而得到的圖像和等值線(contours)；探測(cè)邊緣可以以各個(gè)圖像(individual image)的空間高通濾波為基礎(chǔ)。然而，邊緣優(yōu)選地在互相比較多個(gè)圖像的基礎(chǔ)上探測(cè)，特別是計(jì)算視頻圖像序列的連續(xù)的圖像的像素值差異。像素值差異E(x，y，n)的計(jì)算的第一實(shí)例在等式1中給出E(x，y，n)＝|I(x，y，n)-I(x，y，n-1)|(1)其中，I(x，y，n)圖像的具有坐標(biāo)x和y的像素在時(shí)間n時(shí)的亮度值。
或者，根據(jù)色值計(jì)算像素值差異E(x，y，n)E(x，y，n)＝|C(x，y，n)-C(x，y，n-1)|(2)其中，C(x，y，n)是圖像的具有坐標(biāo)x和y的像素在時(shí)間n時(shí)的色值。在等式3中，還給出了根據(jù)三個(gè)不同的彩色分量R(紅色)G(綠色)和B(藍(lán)色)計(jì)算像素值差異E(x，y，n)的替換方式。
E(x，y，n)＝max(|R(x，y，n)-R(x，y，n-1)|，|G(x，y，n)-G(x，y，n-1)|，|B(x，y，n)-B(x，y，n-1)|)(3)選擇性地，像素值色差信號(hào) 是通過(guò)將所有低于預(yù)定門限值的像素值差異修剪至恒量，例如零，而濾過(guò)的。選擇性地，將形態(tài)學(xué)過(guò)濾操作用于排除所有空間小邊緣。形態(tài)學(xué)過(guò)濾器是常見(jiàn)的非線性的圖像處理單元。比如參見(jiàn)P.W.Verbeek，H.A.Vrooman和L.J.van Vliet于1988年在“Signal Processing(信號(hào)處理)”的第15卷第3期第249-258頁(yè)的文章“Low-level image processing by max-min filters(通過(guò)極大值極小值過(guò)濾器進(jìn)行初級(jí)圖像處理)”。
邊緣檢測(cè)也可能是基于運(yùn)動(dòng)矢量場(chǎng)。這意味著具有相對(duì)大的運(yùn)動(dòng)矢量差異的運(yùn)動(dòng)矢量場(chǎng)中的區(qū)域受到檢測(cè)。這些區(qū)域相應(yīng)于對(duì)應(yīng)圖像中的邊緣。選擇性地，也給邊緣檢測(cè)單元提供像素值，即，視頻圖像的顏色和或亮度值。運(yùn)動(dòng)矢量場(chǎng)例如，由按照在由G.de Haan等人于1993年10月在關(guān)于視頻技術(shù)的電路和系統(tǒng)方面的IEEE學(xué)報(bào)，第3卷，第5期，第368-379頁(yè)中的文章“True-Motion Estimationwith 3-D Recursive Search Block Matching(具有三維遞歸的搜索塊匹配的真實(shí)運(yùn)動(dòng)估算)”中說(shuō)明的運(yùn)動(dòng)估算單元提供。
圖4A示出一種圖像400，其中繪出閉合等值線402。此等值線位于第一段的邊緣，即，在第一段和第二段之間的邊界上。在閉合等值線的情況下，相對(duì)容易確定哪些像素屬于第一段以及哪些像素不屬于第一段。在等值線402之內(nèi)的像素組403屬于第一段。位于等值線402之外的另一像素組404不屬于第一段。在閉合等值線情況下，能直接應(yīng)用如結(jié)合圖2所描述的尺寸計(jì)算的方法。
圖4B示出圖像406，其中繪出未閉合等值線408。此等值線位于第一段的邊緣，即，在第一段和第二段之間的邊界上?？上В诒徽J(rèn)為屬于第一段的像素組與認(rèn)為不屬于第一段的另一像素組之間沒(méi)有清楚的邊緣。因此，在未閉合等值線情況下，沒(méi)有直接的確定哪些像素屬于第一段以及哪些像素不屬于第一段。處理這個(gè)問(wèn)題的一種選擇就是由連接未閉合等值線的端點(diǎn)，封閉該在邊緣檢測(cè)基礎(chǔ)上得到的等值線。在圖4中，這是由具有參考數(shù)字410的線段來(lái)表示的?；蛘?，為每一像素值分配表示屬于特定段例如第一段的概率的概率值。在這些概率值的基礎(chǔ)上，有可能按照結(jié)合圖3中的解釋來(lái)確定段的尺寸。
圖5示意地示出一種包含根據(jù)本發(fā)明的深度圖生成單元501的多視象生成單元500。該多視象生成單元500設(shè)置成根據(jù)視頻圖像序列生成多視像的序列。在輸入連接器508給多視象生成單元500提供視頻圖像流，并且分別在輸出連接器510和512提供視頻圖像的兩個(gè)相關(guān)流。視頻圖像的這兩個(gè)相關(guān)流將被提供至多視圖顯示裝置，多視圖顯示裝置設(shè)置成根據(jù)第一個(gè)視頻圖像的相關(guān)流顯象視圖的第一系列，并且根據(jù)第二個(gè)視頻圖像的相關(guān)流顯象視圖的第二系列。如果用戶即，觀眾由他的左眼注視第一組的視圖并且由他的右眼注視第二組的視圖，那么他看到3D效果。有可能的是，視頻圖像的第一個(gè)相關(guān)流相應(yīng)于所接收的視頻圖像的序列，根據(jù)所接收的視頻圖像序列呈現(xiàn)視頻圖像的第二個(gè)相關(guān)流。優(yōu)選地，根據(jù)所接收成像的視頻圖像序列呈現(xiàn)視頻圖像的兩個(gè)流。這種呈現(xiàn)例如，在關(guān)于聲學(xué)、語(yǔ)音以及信號(hào)處理的國(guó)際會(huì)議的會(huì)議錄(1997年，加利福尼亞，Los Alamitos，IEEE計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)，第IV卷，ISBN 0-8186-7919-0，第2749-2752頁(yè))中的作者為P.A.Redert，E.A.Hendriks和J.Biemond的文章“Synthesisof multi viewpoint images at non-intermediate positions”中所描述的?；蛘?，這種呈現(xiàn)是如由R.P.Berretty和F.E.Emst，在2003年Granada，Eurographics會(huì)議錄，便箋124中的“High-quality images from 2.5D video(來(lái)自2.5D視頻的高質(zhì)量圖象)”中所描述的。
該多視象生成單元500包含-深度圖生成單元501，以便在檢測(cè)的邊緣基礎(chǔ)上對(duì)相應(yīng)的輸入圖像生成深度圖；以及-呈現(xiàn)單元506，用于在輸入圖像和相應(yīng)的深度圖基礎(chǔ)上呈現(xiàn)多視像，相應(yīng)的深度圖由深度圖生成單元501提供。
深度圖生成單元501用于生成包含表示該圖像的各個(gè)像素對(duì)觀眾的距離的深度值的深度圖，包含-邊緣檢測(cè)單元502，用于檢測(cè)輸入圖像中的邊緣。該邊緣檢測(cè)單元502設(shè)置成根據(jù)結(jié)合圖4A所描述的算法之一來(lái)檢測(cè)邊緣。
-段尺寸計(jì)算單元503用于計(jì)算在檢測(cè)邊緣的基礎(chǔ)上得到的各種的段的尺寸。段尺寸計(jì)算單元503設(shè)置成根據(jù)在結(jié)合圖2或者圖3中所描述的算法之一計(jì)算段尺寸；以及-深度值分配單元504，用于根據(jù)檢測(cè)的段尺寸分配對(duì)應(yīng)于像素的深度值。
深度值的分配是這樣的，以至屬于相對(duì)小的段的像素將被分配相對(duì)低的深度值。相對(duì)低深度值意思指相應(yīng)像素對(duì)由多視象生成單元500生成的多視像的觀眾是相對(duì)接近的。
特定段的像素能分配互相相等的尺寸值，各個(gè)尺寸值表示計(jì)算的段尺寸。或者，特定段的像素具有不同尺寸的值。用于控制為特定像素分配尺寸值的參數(shù)與特定的像素屬于該段的概率有關(guān)。舉例來(lái)說(shuō)，如果特定像素屬于相對(duì)小段的概率比較高，那么尺寸值就相對(duì)低。用于控制為特定像素分配尺寸值的替換參數(shù)與特定像素以及等值線之間的距離有關(guān)。舉例來(lái)說(shuō)，如果特定像素以及位于等值線上的像素之間的平均距離比較高，那么該特定像素屬于該段的概率也比較高。段尺寸計(jì)算單元503設(shè)置成提供在時(shí)間n時(shí)圖像的具有坐標(biāo)x和y的尺寸信號(hào)SF＝S(x，y，n)，其表示每個(gè)像素所屬的段的尺寸。
在計(jì)算尺寸信號(hào)SF之后，確定深度圖。這在等式4中表示D(x，y，n)＝F(SF(x，y，n)) (4)其中D(x，y，n)表示圖像的具有坐標(biāo)x和y的像素在時(shí)間n時(shí)的深度值，而函數(shù)F(j)是尺寸值S(x，y，n)變換為深度值D(x，y，n)的線性或者非線性變換。此函數(shù)F(j)可以是帶有預(yù)先確定恒量的尺寸值SF(x，y，n)的簡(jiǎn)單乘法
D(x，y，n)＝α·SF(x，y，n) (5)或者，函數(shù)F(j)相應(yīng)于尺寸值SF(x，y，n)與加權(quán)因子W(i)的乘積。此加權(quán)因子W(i)優(yōu)選地與在考慮之中的像素與在考慮中的像素的鄰近空間中、具有局部最大值的第二像素之間的空間距離i相關(guān)。假定第二像素位于該段中心。
D(x′，y′，n)＝W(x，y，x′，y′)*SF(x，y，n) (6)邊緣檢測(cè)單元502，段尺寸計(jì)算單元503，深度值分配單元504與呈現(xiàn)單元506可以使用一個(gè)處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)。一般地，這些函數(shù)在軟件程序產(chǎn)品的控制之下執(zhí)行。在執(zhí)行期間，一般地軟件程序產(chǎn)品加載到如RAM之類的存儲(chǔ)器中，并從存儲(chǔ)器執(zhí)行軟件程序產(chǎn)品。程序可以從如ROM、硬盤或者磁性和/或光存儲(chǔ)器之類的后臺(tái)存儲(chǔ)器加載，或者可以經(jīng)由如因特網(wǎng)之類的網(wǎng)絡(luò)加載。選擇性地，專用集成電路提供所公開(kāi)的功能性。
應(yīng)當(dāng)注意到，盡管如結(jié)合圖5所描述的多視象生成單元500被設(shè)計(jì)成能處理視頻圖像，但是根據(jù)本發(fā)明的深度圖生成單元的替換實(shí)施方式可以設(shè)置成根據(jù)各個(gè)圖像(individual image)即靜止圖像生成深度圖。
圖6示意地示出根據(jù)本發(fā)明的圖像處理設(shè)備600的一種實(shí)施方式，包含-接收單元602，用于接收表示輸入圖像的視頻信號(hào)；-多視象生成單元501，用于根據(jù)所接收的輸入圖像生成多視像，如結(jié)合圖5所描述的；以及-多視圖顯示裝置606，用于顯示由多視象生成單元501提供的多視像。
視頻信號(hào)可以是經(jīng)由天線或者電纜接收的廣播信號(hào)，但是也可能是來(lái)自像VCR(盒式磁帶錄像機(jī))或者數(shù)字通用盤(DVD)之類的存儲(chǔ)裝置的信號(hào)。在輸入連接器610提供該信號(hào)。圖像處理設(shè)備600可以是例如電視?；蛘撸瑘D像處理設(shè)備600不包含任意的顯示裝置但是將輸出圖象提供至包含顯示裝置606的設(shè)備。然后，圖像處理設(shè)備600可以是例如機(jī)頂盒、衛(wèi)星頻道選擇器、VCR播放器、DVD播放器或者記錄器。選擇性地，圖像處理設(shè)備600包含存儲(chǔ)裝置如硬盤，或者用于在可移動(dòng)介質(zhì)例如光盤上存儲(chǔ)的裝置。圖像處理設(shè)備600也可能是由電影工作室或者廣播電臺(tái)應(yīng)用的系統(tǒng)。
應(yīng)當(dāng)注意到，以上實(shí)施方式是舉例說(shuō)明而非限制本發(fā)明，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員將能在不脫離所附權(quán)利要求書的范圍的前提下設(shè)計(jì)替換實(shí)施方式。在權(quán)利要求書中，放在括號(hào)內(nèi)的任何參考符號(hào)將不會(huì)構(gòu)造為限制權(quán)利要求書。單詞“包含或包括”不排除在權(quán)利要求書中沒(méi)有列出的元件或者步驟。元件之前的冠詞“一”或者“一個(gè)”不排除多個(gè)這種元件的存在。本發(fā)明能夠借助于包含幾個(gè)不同元件的硬件以及借助于適當(dāng)?shù)木幊逃?jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在要求列舉幾個(gè)裝置的單元中，幾個(gè)這種裝置能夠由硬件的同一個(gè)產(chǎn)品來(lái)具體化。術(shù)語(yǔ)第一、第二以及第三等等的使用不表示任何順序。這些的術(shù)語(yǔ)旨在解釋用作名稱。
權(quán)利要求
1.一種生成包含表示圖像(100)的各個(gè)像素對(duì)觀眾的距離的深度值的深度圖(106)的方法，該方法包含-將圖像(100)分段分成第一段(110)和第二段(108)；以及-根據(jù)第一段(110)的第一尺寸分配對(duì)應(yīng)于第一段(110)的第一個(gè)像素的第一個(gè)深度值，以及根據(jù)第二段(108)的第二尺寸分配對(duì)應(yīng)于第二段(108)的第二個(gè)像素的第二個(gè)深度值，其中如果第一尺寸小于第二尺寸那么第一個(gè)深度值小于第二個(gè)深度值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中通過(guò)確定設(shè)置在從第一段(110)的第一側(cè)延伸到第一段(110)的第二側(cè)的一條線上的鄰接像素(204-208)的第一數(shù)量來(lái)計(jì)算第一尺寸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中通過(guò)計(jì)數(shù)位于等值線內(nèi)部的像素(200-218)的第二數(shù)量來(lái)計(jì)算第一尺寸，所述等值線位于第一段(110)的邊緣上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中第一尺寸通過(guò)累加一組概率值來(lái)計(jì)算。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中概率值表示各個(gè)像素屬于第一段(110)的概率。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中該組對(duì)應(yīng)于設(shè)置在從第一段(110)的第一側(cè)延伸到第一段(110)的第二側(cè)的一條線上的像素。
7.如權(quán)利要求4所述的方法，其中概率值表示第一個(gè)像素和第三像素屬于第一段(110)的概率。
8.如權(quán)利要求4所述的方法，其中第一個(gè)概率值基于第一段(110)的第一個(gè)像素和等值線之間的另一距離，所述等值線位于第一段(110)的邊緣。
9.一種用于生成包含表示圖像(100)的各個(gè)像素對(duì)觀眾的距離的深度值的深度圖(106)的深度圖生成單元(501)，該生成單元包含-分段裝置(502)，用于將圖像(100)分段成第一分段(110)和第二分段(108)；以及-分配裝置(504)，用于根據(jù)第一段(110)的第一尺寸分配對(duì)應(yīng)于第一段(110)的第一個(gè)像素的第一個(gè)深度值，以及根據(jù)第二段(108)的第二尺寸分配對(duì)應(yīng)于第二段(108)的第二個(gè)像素的第二個(gè)深度值，其中如果第一尺寸小于第二尺寸那么第一個(gè)深度值小于第二個(gè)深度值。
10.一種圖像處理設(shè)備(600)，包含-接收裝置(602)，用于接收對(duì)應(yīng)于圖像(100)的信號(hào)；以及-如權(quán)利要求1所述的用于生成深度圖(106)的深度圖生成單元(501)。
11.一種由計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)備加載的包含生成深度圖(106)的指令的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述深度圖(106)包含表示圖像(100)的各個(gè)像素對(duì)觀眾的距離的深度值，該計(jì)算機(jī)設(shè)備包含處理裝置和存儲(chǔ)器，在計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品被加載之后，給所述處理裝置提供執(zhí)行以下操作的性能-將圖像(100)分段成第一分段(110)和第二分段(108)；以及-根據(jù)第一段(110)的第一尺寸分配對(duì)應(yīng)于第一段(110)的第一個(gè)像素的第一個(gè)深度值，以及根據(jù)第二段(108)的第二尺寸分配對(duì)應(yīng)于第二段(108)的第二個(gè)像素的第二個(gè)深度值，其中如果第一尺寸小于第二尺寸，那么第一個(gè)深度值小于第二個(gè)深度值。
全文摘要
公開(kāi)了一種生成包含表示圖像(100)的各個(gè)像素對(duì)觀眾的距離的深度值的深度圖(106)的方法。該方法包含將圖像(100)分段分成第一段(110)以及第二段(108)；以及根據(jù)第一段(110)的第一尺寸分配對(duì)應(yīng)于第一段(110)的第一個(gè)像素的第一個(gè)深度值，以及根據(jù)第二段(108)的第二尺寸分配對(duì)應(yīng)于第二段(108)的第二個(gè)像素的第二個(gè)深度值，其中如果第一尺寸小于第二尺寸，那么第一個(gè)深度值小于第二個(gè)深度值。
文檔編號(hào)G06T7/00GK1914643SQ200580003837
公開(kāi)日2007年2月14日 申請(qǐng)日期2005年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月3日
發(fā)明者P·-A·雷德特 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司