專利名稱：立體顯示用圖像數(shù)據(jù)生成系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及三維(Three-DimenSi0nal，3D)立體顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及伴隨深 度圖的立體顯示用圖像數(shù)據(jù)生成系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
眾所周知，現(xiàn)實世界是三維立體世界，它為人的雙眼提供了兩幅具有位差的圖像， 映入雙眼后即形成立體視覺所需的視差，然后經(jīng)視神經(jīng)中樞的融合反射，以及視覺心理反 應(yīng)便產(chǎn)生了三維立體感覺。近年來，隨著高清電視技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對于更加真實顯示圖像技術(shù)的追求 也越來越高。利用三維立體成像的原理，通過顯示器將兩幅具有位差的左圖像和右圖像分 別呈現(xiàn)給左眼和右眼，即可以獲得3D的感覺。三維圖像是當前先進的視覺媒體模式，含有傳統(tǒng)二維圖像所沒有的視聽功能，3D 圖像能夠反映出場景的深度信息。然而，在目前三維立體顯示技術(shù)中，要生成具有深度感的 圖像，多是通過一種基于雙目視覺的兩個攝像頭或三維照相機來實現(xiàn)的。但是由于這些技 術(shù)需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量大，增大了傳輸帶寬壓力。而且，基于這些技術(shù)的攝像頭或照相機只能 攝取到二維的平面圖像，無法直接獲取圖像的深度信息，在后續(xù)的處理過程中，常常需要先 對所有像素點進行匹配，數(shù)據(jù)計算量相當大并且實現(xiàn)難度大。因此，需要研究新的技術(shù)方案以解決現(xiàn)有技術(shù)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的主要技術(shù)問題是提供一種立體顯示用圖像數(shù)據(jù)生成系統(tǒng)，其簡化 數(shù)據(jù)處理。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種立體顯示用圖像數(shù)據(jù)生成系統(tǒng)，其包括二維圖像獲取器，其用于獲取目標場景的二維圖像；光線遮蔽信息獲取器，其用于獲取所述目標場景的連續(xù)兩幅圖像，所述連續(xù)兩幅 圖像包括具有陰影的目標場景圖像和無陰影的目標場景圖像；以及圖像信號處理器，其根據(jù)所述目標場景的二維圖像獲取場景物體的相互遮擋信 息，并根據(jù)所述目標場景的連續(xù)兩幅圖像獲取場景物體的陰影信息，結(jié)合所述遮擋信息及 所述陰影信息生成所述目標場景的深度圖。本發(fā)明的立體顯示用圖像數(shù)據(jù)生成系統(tǒng)采用簡單的設(shè)備，在生成深度圖的過程中 通過物體相互遮擋關(guān)系以及陰影區(qū)域來判斷物體的前后位置關(guān)系，因此，能夠簡化數(shù)據(jù)處 理，并且大大減少傳輸數(shù)據(jù)量，緩解帶寬壓力。通過以下參考附圖的詳細說明，更加明顯地體現(xiàn)本發(fā)明的其他方面和特征。但是 應(yīng)當知道，附圖僅僅為解釋的目的，而不作為本發(fā)明保護范圍的限定，這是因為本發(fā)明的保 護范圍應(yīng)當參考權(quán)利要求書的限定。還應(yīng)當知道，附圖僅僅力圖概念地說明此處描述的結(jié) 構(gòu)和流程，除非另外指出，不必要依比例繪制。


下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式
進行詳細的說明，其中圖1為本發(fā)明一種實施方式的立體顯示用圖像數(shù)據(jù)生成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為由圖1中的第一攝像機捕獲的目標場景的二維圖像示意圖。圖3為從圖2所示二維圖像提取的邊緣圖像示意圖。圖4為對圖3所示邊緣圖像進行T/L形態(tài)分析的結(jié)果示意圖。
圖5a和5b分別為圖1中的第二攝像機在連續(xù)兩個時刻捕獲的無陰影和具有陰影 的目標場景的圖像。圖6為由圖5a和圖5b所示的連續(xù)兩幅圖像相減提取的陰影區(qū)域的示意圖。圖7為將場景中物體進行分層標記的示意圖。圖8為由深度映射所產(chǎn)生的目標場景的深度圖的示意圖。圖9a舉例八種T形態(tài)模板的示意圖。圖9b舉例八種L形態(tài)模板的示意圖。圖10為邊緣圖像區(qū)域示意圖。
具體實施例方式為使上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實 施方式做詳細的說明。圖1為本發(fā)明一種實施方式的立體顯示用圖像數(shù)據(jù)生成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖 1所示，本發(fā)明的立體顯示用圖像數(shù)據(jù)生成系統(tǒng)包括二維圖像獲取器10、光線遮蔽信息獲 取器20以及圖像信號處理器30。二維圖像獲取器10包括第一攝像機100和第一圖像解碼器101。在優(yōu)選的具體實 施方式中，第一攝像機100為高分辨率的彩色攝像機。第一攝像機100捕獲目標場景的二 維圖像，以圖2所示場景圖像為例來進行解釋和說明，目標場景的二維圖像包括物體A1-A6 以及背景A7。第一圖像解碼器101將第一攝像機100捕獲的圖像解碼為圖像信號處理器 30可以識別的圖像數(shù)據(jù)。光線遮蔽信息獲取器20包括第二攝像機200、第二圖像解碼器201、第一紅外光源 211以及第二紅外光源212。在優(yōu)選的實施方式中，第二攝像機200為低分辨率的黑白攝像 機，第二攝像機200與第一攝像機100緊密挨著放置，并且兩者的光學(xué)中心軸相互平行，第 二攝像機200用于捕獲目標場景的連續(xù)兩幅圖像，連續(xù)兩幅圖像包括具有陰影的目標場景 圖像和無陰影的目標場景圖像。第一紅外光源211遠離第二攝像機200的光學(xué)中心軸，第 二紅外光源212靠近第二攝像機200的光學(xué)中心軸，并且，第一紅外光源211和第二紅外光 源212交替地開啟，即在同一個時刻僅有一個紅外光源開啟，進一步地，可以控制在奇數(shù)時 間序列上觸發(fā)遠離第二攝像機200的光學(xué)中心軸的第一紅外光源211，在偶數(shù)時間序列上 觸發(fā)靠近第二攝像機200的光學(xué)中心軸的第二紅外光源212。當在偶數(shù)時間序列，第二紅 外光源212開啟時，則第一紅外光源211關(guān)閉，第二攝像機200在第二紅外光源212的照射 下，捕獲無陰影的目標場景圖像，如圖5a所示。當在接下來的奇數(shù)時間序列，第一紅外光源 211開啟時，則第二紅外光源212關(guān)閉，第二攝像機200在第一紅外光源211的照射下，捕獲具有陰影的目標場景圖像，如圖5b所示。第二圖像解碼器201將第二攝像機200捕獲的圖 像解碼轉(zhuǎn)化為圖像信號處理器30可以識別的圖像數(shù)據(jù)。圖像信號處理器30根據(jù)目標場景的二維圖像獲取場景物體的相互遮擋信息，并 根據(jù)目標場景的連續(xù)兩幅圖像獲取陰影信息，結(jié)合遮擋信息及陰影信息生成目標場景的深 度圖。以下將對圖像信號處理器30的結(jié)構(gòu)組成及其功能進行詳細說明。在優(yōu)選的具體實施方式
中，圖像信號處理器30包括光源同步觸發(fā)器320，光源同 步觸發(fā)器320同步地觸發(fā)第一攝像機100和第二攝像機200進行場景采集，并且同步觸發(fā) 第一紅外光源211或第二紅外光源212。在優(yōu)選的具體實施方式
中，圖像信號處理器30設(shè)置第一圖像捕獲器311，第一圖 像捕獲器311接收經(jīng)過第一圖像解碼器101解碼的圖像數(shù)據(jù)，然后分別將解碼后的目標場 景的二維圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給圖像信號處理器30的邊緣提取器312，同時將解碼后的目標場景 的二維圖像數(shù)據(jù)通過第一存儲控制器331存儲于第一存儲器341中，第一存儲控制器331 控制對存儲于第一存儲器341中的目標場景的二維圖像數(shù)據(jù)進行寫入/讀取的動作。邊緣提取器312對接收的目標場景的二維圖像進行邊緣提取，獲得該目標場景的 二維圖像的邊緣數(shù)據(jù)。結(jié)合參考圖3，邊緣提取器312對圖所示場景圖像中的物體A1-A6進 行邊緣提取，分別得到各自的邊緣Al' -A6'，其中，各個物體各自的邊緣Al' -A6'均為 一條封閉的曲線。然后將提取的該邊緣數(shù)據(jù)發(fā)送至圖像信號處理器30中的T/L結(jié)點提取 器 313οT/L結(jié)點提取器313對接收的邊緣數(shù)據(jù)進行分析。T/L結(jié)點提取器313采用邊緣 形態(tài)模板對邊緣進行搜索和定位，提取出邊緣的邊緣形態(tài)結(jié)點。在優(yōu)選的具體實施方式
中， 邊緣形態(tài)模板的大小為mXn圖像單位，其中m、η均是不小于3的整數(shù)。如圖9a和9b所 示，邊緣形態(tài)模板包括T形態(tài)模板及L形態(tài)模板。如圖9a所示，T形態(tài)模板例如為3X3圖 像單位的T形態(tài)模板，如圖9b所示，L形態(tài)模板可以為3X3圖像單位的L形態(tài)模板，當然， 該T形態(tài)模板和L形態(tài)模板的大小并不限于3X3圖像單位，也可以是4X4圖像單位或者 更大，并且，該T形態(tài)模板和L形態(tài)模板也不限于大小相等。L形態(tài)模板具有完整邊緣而沒 有中斷邊緣，T形態(tài)模板具有完整邊緣并具有中斷邊緣。所謂完整邊緣兩端都終止于圖像 區(qū)域邊界，所述中斷邊緣有一端終止于另一條邊緣。如圖9a所示，在3X3圖像單位的T形 態(tài)模板中，T形態(tài)模板的完整邊緣為經(jīng)過3個標號“1”的圖像單位的線條，其中斷邊緣為經(jīng) 過2個標號“1”的圖像單位的線條。如圖9b所示，在3X3圖像單位的L形態(tài)模板中，L形 態(tài)模板的完整邊緣為經(jīng)過3個標號“1”的圖像單位的線條。T/L結(jié)點提取器313采用T/L 形態(tài)模板進行相似性比對，以獲得邊緣的邊緣形態(tài)結(jié)點，即T和/或L形態(tài)結(jié)點。符合所述 L形態(tài)模板特征的結(jié)點是L形態(tài)結(jié)點，符合所述T形態(tài)模板特征的結(jié)點是T形態(tài)結(jié)點。結(jié)合參考圖4，T/L結(jié)點提取器313將圖3所示的邊緣Al' -A6 ‘進行分解，其 中，首先以邊緣A4'為例來進行說明，邊緣A4'可以分解成若干很小的首尾相連的L形態(tài) 結(jié)點，該若干很小的L形態(tài)結(jié)點首尾相連形成了封閉的曲線，即邊緣A4'，則可以認為邊緣 A4'所代表的物體A4在當前的場景圖像中未被遮擋。同理，對于邊緣A5'、邊緣A6'的分 析也與對于邊緣A4'的分析相同。然后再以邊緣A3'、A2'以及Al'為例來進行說明。對 于邊緣A3 ‘，同樣可以將其分解成若干很小的首尾相連的L形態(tài)結(jié)點，然而，其與邊緣A2 ‘ 具有交叉的結(jié)點al和a2，在結(jié)點al、a2處，邊緣A3'與邊緣A2'發(fā)生交疊，該交疊處的線條識別為T形態(tài)結(jié)點，在邊緣A3'上結(jié)點al、a2以外的位置，仍然識別為若干很小的首尾相 連的L形態(tài)結(jié)點構(gòu)成。對于邊緣Al'，其與邊緣A2'具有交叉的結(jié)點a3和a4，在結(jié)點a3、 a4處，邊緣Al'與邊緣A2'發(fā)生交疊，該交疊處的線條被識別為T形態(tài)結(jié)點，在邊緣Al ‘ 上結(jié)點a3、a4以外的位置，仍然被識別為由若干很小的首尾相連的L形態(tài)結(jié)點構(gòu)成。T/L結(jié) 點提取器313將T/L形態(tài)結(jié)點發(fā)送給圖像信號處理器30中的T/L圖像區(qū)域生成器314。T/L圖像區(qū)域生成器314以T/L形態(tài)結(jié)點為中心，通過第一存儲控制器單元331讀 取存儲于第一存儲器341的二維圖像數(shù)據(jù)，從二維圖像數(shù)據(jù)中進行MXN大小區(qū)域的原始圖 像獲得，從而生成邊緣圖像區(qū)域，其中M，N可以根據(jù)實際運算條件取任意正整數(shù)。邊緣圖像 區(qū)域包括T形態(tài)區(qū)域及L形態(tài)區(qū)域，T形態(tài)區(qū)域?qū)?yīng)于T形態(tài)結(jié)點，L形態(tài)區(qū)域?qū)?yīng)于L形 態(tài)結(jié)點。邊緣圖像區(qū)域數(shù)據(jù)被傳送給圖像信號處理器30中的連續(xù)紋理提取器315。在優(yōu)選的具體實施方式
中，連續(xù)紋理提取器315對邊緣圖像區(qū)域數(shù)據(jù)塊進行分 析，根據(jù)連續(xù)紋理的連續(xù)性獲取場景物體的相互遮擋信息。請參閱圖10所示，以具有T形 態(tài)結(jié)點a2的邊緣圖像區(qū)域為例進行分析。其 中，用完整邊緣el分割具有T形態(tài)結(jié)點的邊 緣圖像區(qū)域成兩個子區(qū)域A3、(A2+A7)，所述兩個子區(qū)域A3、(A2+A7)中包括一個具有中斷 邊緣e2的中斷子區(qū)域(A2+A7)及一個沒有中斷邊緣的連續(xù)子區(qū)域A3。其中，中斷子區(qū)域 (A2+A7)紋理連續(xù)性被打斷，連續(xù)子區(qū)域A 3紋理未被打斷。然后，判斷所述兩個子區(qū)域的 紋理是否相同如果兩個子區(qū)域紋理相同，則認為所述兩個子區(qū)域代表的為同一物體，同一 物體具有相同深度層次特性；如果兩個子區(qū)域紋理不同，則認為所述兩個子區(qū)域代表的為 不同物體，所述連續(xù)子區(qū)域紋理所代表的物體具有前深度層次特性，中斷子區(qū)域紋理所代 表的物體具有后深度層次特性。如圖10所示，兩個子區(qū)域A3和(A2+A7)紋理并不同，因此 連續(xù)子區(qū)域A3具有前深度層次特性，中斷子區(qū)域(A2+A7)具有后深度層次特性。結(jié)合圖4 所示，以邊緣A3'和A2'為例，對于邊緣A3'所代表的物體A3，物體A3在結(jié)點al、a2處的 紋理的連續(xù)性并未被打斷，則可以認為邊緣A3'所代表的物體A3在當前的場景圖像中未 被遮擋。對于邊緣A2'所代表的物體A2，通過紋理的連續(xù)性判斷，得知物體A2在結(jié)點al、 a2處的紋理的連續(xù)性被打斷，則可以認為邊緣A2'所代表的物體A2在當前的場景圖像中 被遮擋，即被邊緣A3'所代表的物體A3所遮擋。對于邊緣Al'和A2'，依據(jù)與對物體A2、 A3紋理判斷相同的方法，可以判定邊緣Al'所代表的物體Al在結(jié)點a3、a4處的紋理連續(xù) 性被打斷，而邊緣A2'所代表的物體A2在結(jié)點a3、a4處的紋理連續(xù)性未被打斷，從而可以 認為邊緣Al'所代表的物體Al在當前的場景圖像中被遮擋，即被邊緣A2'所代表的物體 A2所遮擋。連續(xù)紋理提取器315根據(jù)T/L形態(tài)區(qū)域的紋理是否保存連續(xù)或者被打斷而確定 出場景物體之間的相互遮擋關(guān)系，并將場景物體之間的相互遮擋信息發(fā)送給圖像信號處理 器30中的圖層標注器350。在優(yōu)選的具體實施方式
中，圖像信號處理器30還設(shè)置第二圖像捕獲器321，第二 圖像捕獲器321接收經(jīng)過第二圖像解碼器201解碼的具有陰影和無陰影的連續(xù)兩幅圖像， 然后將該具有陰影和無陰影的連續(xù)兩幅圖像發(fā)送給圖像信號處理器30中的陰影提取器 322，同時，第二圖像捕獲器321也將該具有陰影和無陰影的連續(xù)兩幅圖像中的前一幅圖像 數(shù)據(jù)通過第二存儲控制器332存儲于第二存儲器342中，第二存儲控制器332可以對存儲 于第二存儲器342中的具有陰影/無陰影的場景圖像數(shù)據(jù)進行寫入/讀取的動作。陰影提取器322對接收的具有陰影和無陰影的連續(xù)兩幅圖像進行絕對值相減，同時進行基于閾值的判斷，從而提取出陰影區(qū)域，如圖6所示。然后，將提取的該陰影區(qū)域發(fā) 送至圖像信號處理器30中的陰影位置及大小提取器323。具體地，結(jié)合參考圖5a、5b和6， 圖5a所示的為第二攝像機200在前一個時刻(偶數(shù)時間序列)捕獲的無陰影的場景圖像， 圖5b所示的為第二攝像機200在當前時刻(奇數(shù)時間序列)捕獲的具有陰影的場景圖像。 圖5a中捕獲的場景圖像中的物體分別為A1-A6，以及背景A7，其中，物體A1-A6均無陰影； 圖5b中捕獲的場景圖像中的物體同樣也分別為A1-A6，以及背景A7，而物體A1、A2、A3以及 物體A6均各自具有陰影，分別稱之為B1、B2、B3以及B6，而物體A4、A5則均無陰影。陰影位置及大小提取器323根據(jù)提取的陰影區(qū)域，獲取陰影的位置及大小信息， 并將陰影的位置及大小信息發(fā)送給圖像信號處理器30中的圖層標注器350圖層標注器350根據(jù)獲取的場景物體的相互遮擋信息以及陰影位置和大小信息， 確定出場景物體的深度層次關(guān)系，并對場景物體進行分層設(shè)定。具體地，如果物體的邊緣一 側(cè)連接有陰影區(qū)域并且另一側(cè)不連接有陰影區(qū)域，則所述邊緣的連接有陰影區(qū)域的一側(cè)所 指示的物體具有后深度層次特性，而所述邊緣的不連接有陰影區(qū)域的另一側(cè)所指示的物體 具有前深度層次特性，而且根據(jù)所述陰影區(qū)域預(yù)定方向的長度判斷所述兩側(cè)物體的深度層 次差距。如圖所示，由于物體A4、A5的邊緣無陰影，所以，認為物體A4、A5與背景A7在同 一層次上。由于物體越靠近光源，其陰影越大；物體越遠離光源，其陰影越小，所以，根據(jù)陰 影的大小可以確定距離光源的遠近，以靠近第二攝像機200的方向為圖像中的前方，遠離 第二攝像機200的方向為圖像中的后方。對于在場景圖像中與其他物體不發(fā)生遮擋關(guān)系的 物體A6而言，由其陰影B6可以判斷物體A6位于背景A7的前方，同理，對于物體A1、A2、A3 也可以判斷其分別位于背景A7的前方。對于物體A6與物體A1、A2、A3的前后關(guān)系的判斷， 則需要通過其各自的陰影，即B6和B1、B2、B3來進行比較從而判定。具體地，可以依據(jù)陰影 B6和B1、B2、B3的大小，即陰影在預(yù)定方向的長度，來判定其各自代表的物體A6與物體Al、 A2、A3在場景中的深度層次差距。結(jié)合參考圖7所示，圖層標注器350將場景物體進行分 層標記，即由圖層標注器350按照由前向后的順序來標記，將物體Al、A2、A3依次記為Li、 L2、L3 ；物體A6記為L3 ；背景A7、物體A4、A5為同一層，記為L4。當然，此處所描述的層次 關(guān)系僅為了便于描述而作示意性設(shè)定，根據(jù)實際捕獲場景圖像的不同，場景物體的層次關(guān) 系將會隨之改變。經(jīng)過以上對場景物體所處圖層的標記，則由第二攝像機200所捕獲的場 景圖像中物體的前后關(guān)系得以確定。圖層標注器350進一步根據(jù)獲得的場景物體的分層設(shè) 定，并結(jié)合0-255層級進行深度映射，對每一層次的圖像進行0-255取值范圍的標注，以通 過具體的8位二進制數(shù)值來表征每一層次的前后關(guān)系，從而生成目標場景的深度圖，如圖8 所示。在優(yōu)選的具體實施方式
中，如圖1所示，圖像信號處理器30還包括二維圖像處理 裝置351。二維圖像處理裝置351聯(lián)接到第一存儲控制器331，通過第一存儲控制器331讀 取存儲于第一存儲器341中的二維圖像數(shù)據(jù)，對該二維圖像數(shù)據(jù)進行圖像處理，諸如濾波、 平滑、去隔行、縮放、銳化、顏色空間轉(zhuǎn)化等，其目的是使得原始二維圖像得到優(yōu)化，并輸出 處理后的二維圖像。立體顯示用圖像數(shù)據(jù)生成系統(tǒng)生成的目標場景的深度圖將伴隨該二維 圖像輸出，該輸出的目標場景的二維圖像及其對應(yīng)的深度圖將用作為立體顯示。在優(yōu)選的具體實施方式
中，如圖1所示，圖像信號處理器30還包括全局控制器 370，全局控制器370可以由高端帶寬控制器來實現(xiàn)，用于對圖像信號處理器30所用到的模塊的全局控制和模塊之間觸發(fā)操作的控制，并且還起到對系統(tǒng)整個模塊的調(diào)用和同步功 能。本發(fā)明的立體顯示用圖像數(shù)據(jù)生成系統(tǒng)在生成深度圖的過程中通過簡單的物體相互遮擋關(guān)系以及陰影區(qū)域來判斷物體的前后位置關(guān)系，因此，能夠簡化數(shù)據(jù)處理，而且， 圖像數(shù)據(jù)傳輸量減小，從而大大降低傳輸帶寬，緩解帶寬壓力。本發(fā)明雖然以較佳實施方式公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域 技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動和修改。例如，本領(lǐng)域技 術(shù)人員容易理解，第一存儲器341及第二存儲器342可以與圖像信號處理器30整合設(shè)置， 也可以與圖像信號處理器30分開設(shè)置。因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當以本發(fā)明權(quán)利要求所 界定的范圍為準。
權(quán)利要求
一種立體顯示用圖像數(shù)據(jù)生成系統(tǒng)，其特征在于，其包括二維圖像獲取器，其用于獲取目標場景的二維圖像；光線遮蔽信息獲取器，其用于獲取所述目標場景的連續(xù)兩幅圖像，所述連續(xù)兩幅圖像包括具有陰影的目標場景圖像和無陰影的目標場景圖像；以及圖像信號處理器，其根據(jù)所述目標場景的二維圖像獲取場景物體的相互遮擋信息，并根據(jù)所述目標場景的連續(xù)兩幅圖像獲取場景物體的陰影信息，結(jié)合所述遮擋信息及所述陰影信息生成所述目標場景的深度圖。
2.如權(quán)利要求1所述的立體顯示用圖像數(shù)據(jù)生成系統(tǒng)，其中，所述圖像信號處理器獲 取場景物體的相互遮擋信息包括對所述二維圖像進行邊緣提?。徊捎眠吘壭螒B(tài)模板對邊緣進行搜索和定位，提取出邊緣的邊緣形態(tài)結(jié)點；及以所述邊緣的邊緣形態(tài)結(jié)點為中心，從所述二維圖像中進行MXN大小區(qū)域的原始圖 像獲取，從而生成邊緣圖像區(qū)域，其中M、N均為正整數(shù)；提取所述邊緣圖像區(qū)域的紋理。
3.如權(quán)利要求2所述的立體顯示用圖像數(shù)據(jù)生成系統(tǒng)，其中，所述邊緣形態(tài)模板包括 具有完整邊緣而沒有中斷邊緣的L形態(tài)模板及具有完整邊緣并具有中斷邊緣的T形態(tài)模 板，所述完整邊緣兩端都終止于圖像區(qū)域邊界，所述中斷邊緣有一端終止于另一條邊緣，所 述T和/或L形態(tài)模板的大小為mXn圖像單位，其中m、η均是不小于3的整數(shù)，所述邊緣 形態(tài)結(jié)點包括T和/或L形態(tài)結(jié)點，符合所述L形態(tài)模板特征的結(jié)點是L形態(tài)結(jié)點，符合所 述T形態(tài)模板特征的結(jié)點是T形態(tài)結(jié)點。
4.如權(quán)利要求3所述的立體顯示用圖像數(shù)據(jù)生成系統(tǒng)，其中，所述圖像信號處理器獲 取場景物體的相互遮擋信息還包括用所述完整邊緣分割具有T形態(tài)結(jié)點的邊緣圖像區(qū)域成兩個子區(qū)域，所述兩個子區(qū)域 中包括一個具有中斷邊緣的中斷子區(qū)域及一個沒有中斷邊緣的連續(xù)子區(qū)域，判斷所述兩個 子區(qū)域的紋理是否相同；如果兩個子區(qū)域紋理相同，則所述兩個子區(qū)域代表的物體具有相 同深度層次特性；如果兩個子區(qū)域紋理不同，則所述連續(xù)子區(qū)域代表的物體具有前深度層 次特性，所述中斷子區(qū)域代表的物體具有后深度層次特性。
5.如權(quán)利要求4所述的立體顯示用圖像數(shù)據(jù)生成系統(tǒng)，其中，所述圖像信號處理器獲 取場景物體的陰影信息包括將所述光線遮蔽信息獲取器獲取的具有陰影和無陰影的連續(xù) 兩幅圖像進行絕對值相減并基于閾值判斷，提取出圖像的陰影區(qū)域，根據(jù)所述圖像的陰影 區(qū)域，獲取陰影位置及大小信息；其中，所述圖像信號處理器根據(jù)所述陰影位置及大小信息 確定場景物體的深度層次關(guān)系。
6.如權(quán)利要求5所述的立體顯示用圖像數(shù)據(jù)生成系統(tǒng)，其中，所述圖像信號處理器確 定場景物體的深度層次關(guān)系包括判斷邊緣是否一側(cè)連接有陰影區(qū)域，如果所述邊緣一側(cè)連接有陰影區(qū)域并且另一側(cè) 不連接有陰影區(qū)域，則所述邊緣的連接有陰影區(qū)域的一側(cè)所代表的物體具有后深度層次特 性，而所述邊緣的不連接有陰影區(qū)域的另一側(cè)所代表的物體具有前深度層次特性，而且根 據(jù)所述陰影區(qū)域預(yù)定方向的長度判斷所述兩側(cè)物體的深度層次差距。
7.如權(quán)利要求5所述的立體顯示用圖像數(shù)據(jù)生成系統(tǒng)，其中，所述圖像信號處理器進 一步根據(jù)場景物體的深度層次關(guān)系，對場景物體進行分層設(shè)定，并根據(jù)0-255層級進行深度映射，從而生成所述目標場景的深度圖。
8.如權(quán)利要求1所述的立體顯示用圖像數(shù)據(jù)生成系統(tǒng)，其中，所述二維圖像獲取器包 括捕獲所述目標場景的二維圖像的第一攝像機。
9.如權(quán)利要求8所述的立體顯示用圖像數(shù)據(jù)生成系統(tǒng)，其中，所述光線遮蔽信息獲取 器包括獲取所述目標場景的連續(xù)兩幅圖像的第二攝像機，所述第二攝像機與所述第一攝像 機的光學(xué)中心軸相平行，并且兩者緊密挨著放置。
10.如權(quán)利要求9所述的立體顯示用圖像數(shù)據(jù)生成系統(tǒng)，其中，所述第一攝像機是彩色 攝像機，所述第二攝像機是黑白攝像機，所述第一攝像機的分辨率高于所述第二攝像機。
11.如權(quán)利要求9所述的立體顯示用圖像數(shù)據(jù)生成系統(tǒng)，其中，所述光線遮蔽信息獲取 器還包括第一紅外光源和第二紅外光源，所述第一紅外光源遠離所述第二攝像機的光學(xué)中 心軸，所述第二紅外光源靠近所述第二攝像機的光學(xué)中心軸，并且，所述第一紅外光源和所 述第二紅外光源交替地開啟，當所述第一紅外光源開啟，所述第二攝像機在所述第一紅外 光源的照射下，捕獲具有陰影的目標場景圖像；當所述第二紅外光源開啟，所述第二攝像機 在所述第二紅外光源的照射下，捕獲無陰影的目標場景圖像。
12.如權(quán)利要求11所述的立體顯示用圖像數(shù)據(jù)生成系統(tǒng)，其中，所述圖像信號處理器 還包括光源同步觸發(fā)器，所述光源同步觸發(fā)器同步觸發(fā)所述第一攝像機和所述第二攝像機 進行場景采集，并且同步觸發(fā)所述第一紅外光源或所述第二紅外光源。
13.如權(quán)利要求1至12中任一項所述的立體顯示用圖像數(shù)據(jù)生成系統(tǒng)，其中，圖像信號 處理器還包括二維圖像處理裝置，所述二維圖像處理裝置用于對所述目標場景的二維圖像 進行圖像處理，并輸出處理后的二維圖像，所述目標場景的深度圖伴隨所述二維圖像輸出。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種立體顯示用圖像數(shù)據(jù)生成系統(tǒng)，其包括二維圖像獲取器，其用于獲取目標場景的二維圖像；光線遮蔽信息獲取器，其用于獲取所述目標場景的連續(xù)兩幅圖像，所述連續(xù)兩幅圖像包括具有陰影的目標場景圖像和無陰影的目標場景圖像；以及圖像信號處理器，其根據(jù)所述目標場景的二維圖像獲取場景物體的相互遮擋信息，并根據(jù)所述目標場景的連續(xù)兩幅圖像獲取場景物體的陰影信息，結(jié)合所述遮擋信息及所述陰影信息生成所述目標場景的深度圖。采用這種立體顯示用圖像數(shù)據(jù)生成系統(tǒng)，能夠簡化數(shù)據(jù)處理，降低傳輸帶寬。
文檔編號H04N13/00GK101986717SQ20101055420
公開日2011年3月16日 申請日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月11日
發(fā)明者劉春鳳, 司秉玉 申請人:昆山龍騰光電有限公司