專利名稱：一種基于邊緣檢測(cè)算子算法實(shí)現(xiàn)2d轉(zhuǎn)3d的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于邊緣檢測(cè)算子算法實(shí)現(xiàn)2D轉(zhuǎn)3D的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)階段，3D技術(shù)正在以極快的速度進(jìn)行發(fā)展。隨著人們對(duì)3D技術(shù)的關(guān)注，越來越多的廠家推出支持3D顯示的新型產(chǎn)品。3D電視，3D投影機(jī)，3D手機(jī)，3D隨身視頻播放器等正逐步走入尋常人的家庭。但是由于3D片源的數(shù)量問題，大多數(shù)支持3D顯示的設(shè)備往往不能充分發(fā)揮它的作用。正是因?yàn)槿绱?，通過傳統(tǒng)2D視頻轉(zhuǎn)換成3D視頻的技術(shù)，受到了各個(gè)廠家的關(guān)注。對(duì)于原始的2D圖像或視頻，若想轉(zhuǎn)換為適合3D顯示的圖像，需要在原有圖像中分 離出左眼和右眼的畫面，并將左眼和右眼的圖像按照不同的方法進(jìn)行處理，并借助眼鏡來產(chǎn)生3D效果。而這之中最難的是分離左眼和右眼的圖像。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于邊緣檢測(cè)算子算法實(shí)現(xiàn)2D轉(zhuǎn)3D的方法，能夠?qū)鹘y(tǒng)2D視頻轉(zhuǎn)換成3D視頻。一種基于邊緣檢測(cè)算子算法實(shí)現(xiàn)2D轉(zhuǎn)3D的方法，其特別之處在于，包括如下步驟(I)接收原始2D圖像并將第一幀數(shù)據(jù)緩存；(2)緩存下一幀數(shù)據(jù)；(3)將第一幀數(shù)據(jù)提取出；(4)計(jì)算出單個(gè)像素的偏移位置；(5)根據(jù)邊緣檢測(cè)算法計(jì)算出單個(gè)像素領(lǐng)域灰度差分；(6)生成單個(gè)像素邊緣掃描結(jié)果，并判斷是否完成所有像素處理，如果完成則執(zhí)行下一步驟，否則返回步驟(4)；(7)將左眼與右眼所顯示的圖像按照邊緣掃描灰度圖進(jìn)行分割；(8)將分割后的兩幅圖像按照分時(shí)顯示的順序進(jìn)行緩存；(9)下一幀數(shù)據(jù)到來時(shí)輸出第一幀數(shù)據(jù)用于顯示并返回步驟(2)。步驟(4)中像素偏移位置計(jì)算公式為(y*w+x)*4，其中x、y代表該幀圖像中像素點(diǎn)的位置，而w代表該幀圖像的寬。步驟(5)中邊緣檢測(cè)算法采用Roberts算子算法,該Roberts算子算法的計(jì)算公式為R=scale* (| A0-A3 | +1A1-A2 I)，其中R代表像素點(diǎn)即第一幀數(shù)據(jù)中的各個(gè)像素點(diǎn)的灰度差分，而A0、Al、A2和A3分別代表呈2*2模式結(jié)構(gòu)的四個(gè)像素點(diǎn)，AO為左上角點(diǎn)，Al為AO右側(cè)的點(diǎn)，A2為AO下方的點(diǎn)，A3為Al下方的點(diǎn)，另外scale的值取I。根據(jù)Roberts算子算法計(jì)算每個(gè)像素領(lǐng)域灰度差分之前要先對(duì)每個(gè)像素的R、G、B三種顏色的灰度值進(jìn)行差分計(jì)算，再進(jìn)行累加，如果累加值大于等于255，則將累加值定為255，否則將保持累加值不變。本發(fā)明提出了一種基于邊緣檢測(cè)算子算法實(shí)現(xiàn)2D轉(zhuǎn)3D的方法，經(jīng)過試驗(yàn)證明，通過檢測(cè)出來的圖像邊緣，將屬于同一輪廓的圖像進(jìn)行左右眼分離，再借助不同的快門式或者是紅藍(lán)式3D眼鏡，從而產(chǎn)生比較明顯的3D效果。


附圖I為本發(fā)明采用的邊緣檢測(cè)算法求差分方向圖；圖2為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明方法提供了一種基于邊緣檢測(cè)算子算法實(shí)現(xiàn)2D轉(zhuǎn)3D的方法。該方法是在Roberts (邊緣)算子算法的基礎(chǔ)上，將對(duì)角線上的像素的灰度值進(jìn)行(差分)運(yùn)算，并生成邊緣掃描結(jié)果，最后將已經(jīng)檢測(cè)到邊緣的區(qū)域進(jìn)行左右眼分離。具體硬件實(shí)現(xiàn)架構(gòu)可以采用FPGA (現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)。本發(fā)明采用的Roberts算子算法可以簡單快速將原始2D圖像的邊緣輪廓檢測(cè)定位，并完成對(duì)左眼和右眼圖像的分離，從而在輪廓凸顯地方產(chǎn)生3D效果。實(shí)施例I :如圖2所示為采用Roberts算子算法實(shí)現(xiàn)2D轉(zhuǎn)3D的方法流程圖，包括以下步驟I)從視頻源接收原始2D圖像，并將第一幀數(shù)據(jù)緩存，考慮到圖像的大小，以1920*1080*32bit數(shù)據(jù)量計(jì)算，需要保證緩存空間至少要有70Mbits的空間；2)繼續(xù)接收下一幀數(shù)據(jù)，并緩存下一幀數(shù)據(jù)，同樣也要保證緩存空間至少要有70Mbits ；3)從緩存中將第一幀數(shù)據(jù)提取出；4)按照公式(y*w+x)*4計(jì)算出每個(gè)像素的偏移位置，其中(x，y)表示圖像中像素點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)位置，w表示圖像的寬即圖像在橫坐標(biāo)方向所占據(jù)的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)；5)根據(jù)Roberts邊緣算子算法計(jì)算像素領(lǐng)域灰度差分，邊緣算子算法求差分的方向?yàn)閷?duì)角線上的像素值求差分，如圖I所示，參照的公式為R=scale*(|A0-A3| + |Al-A2|),其中R為像素點(diǎn)的灰度差分，AO, Al, A2, A3分別為呈2*2模式結(jié)構(gòu)的四個(gè)像素點(diǎn)，AO為左上角點(diǎn)，Al為AO右側(cè)的點(diǎn)，A2為AO下方的點(diǎn)，A3為Al下方的點(diǎn)，scale值取1，則在計(jì)算時(shí)，要分別求出像素點(diǎn)RGB的灰度差分值，并將這三個(gè)值累加，然后判斷這個(gè)累加值是否大于255，大于等于則取255，小于則保證原累加值不變；6)生成單個(gè)像素點(diǎn)邊緣掃描結(jié)果，并根據(jù)該幀圖像的大小(w，h)判斷是否完成所有像素處理，其中w表示圖像的寬，h表示圖像的高，滿足則完成邊緣掃描處理然后執(zhí)行下一步，否則返回步驟4)繼續(xù)執(zhí)行；7)將原始圖像與掃描結(jié)果圖像進(jìn)行比較，將輪廓部分進(jìn)行處理，按照步驟4)中計(jì)算得出的每個(gè)像素的偏移位置將圖像錯(cuò)位分割，錯(cuò)位分割為左眼圖像和右眼圖像兩部分；8)將分割后的兩幅圖像按照分時(shí)顯示的順序進(jìn)行緩存；9)下一幀數(shù)據(jù)到來時(shí)輸出第一幀顯示并返回第二步執(zhí)行，直至結(jié)束。
權(quán)利要求
1.一種基于邊緣檢測(cè)算子算法實(shí)現(xiàn)2D轉(zhuǎn)3D的方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)接收原始2D圖像并將第一幀數(shù)據(jù)緩存； (2)緩存下一幀數(shù)據(jù)； (3)將第一幀數(shù)據(jù)提取出； (4)計(jì)算出單個(gè)像素的偏移位置； (5)根據(jù)邊緣檢測(cè)算法計(jì)算出單個(gè)像素領(lǐng)域灰度差分； (6)生成單個(gè)像素邊緣掃描結(jié)果，并判斷是否完成所有像素處理，如果完成則執(zhí)行下一步驟，否則返回步驟(4)； (7)將左眼與右眼所顯示的圖像按照邊緣掃描灰度圖進(jìn)行分割； (8)將分割后的兩幅圖像按照分時(shí)顯示的順序進(jìn)行緩存； (9)下一幀數(shù)據(jù)到來時(shí)輸出第一幀數(shù)據(jù)用于顯示并返回步驟(2)。
2.如權(quán)利要求I所述的一種基于邊緣檢測(cè)算子算法實(shí)現(xiàn)2D轉(zhuǎn)3D的方法，其特征在于步驟(4)中像素偏移位置計(jì)算公式為(y*w+x)*4，其中x、y代表該幀圖像中像素點(diǎn)的位置，而w代表該幀圖像的寬。
3.如權(quán)利要求I所述的一種基于邊緣檢測(cè)算子算法實(shí)現(xiàn)2D轉(zhuǎn)3D的方法，其特征在于步驟(5)中邊緣檢測(cè)算法采用Roberts算子算法,該Roberts算子算法的計(jì)算公式為R=scale* (| A0-A3 | +1A1-A2 I)，其中R代表像素點(diǎn)即第一幀數(shù)據(jù)中的各個(gè)像素點(diǎn)的灰度差分，而A0、A1、A2和A3分別代表呈2*2模式結(jié)構(gòu)的四個(gè)像素點(diǎn)，AO為左上角點(diǎn)，Al為AO右偵_點(diǎn)，A2為AO下方的點(diǎn)，A3為Al下方的點(diǎn)，另外scale的值取I。
4.如權(quán)利要求3所述的一種基于邊緣檢測(cè)算子算法實(shí)現(xiàn)2D轉(zhuǎn)3D的方法，其特征在于根據(jù)Roberts算子算法計(jì)算每個(gè)像素領(lǐng)域灰度差分之前要先對(duì)每個(gè)像素的R、G、B三種顏色的灰度值進(jìn)行差分計(jì)算，再進(jìn)行累加，如果累加值大于等于255，則將累加值定為255，否則將保持累加值不變。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于邊緣檢測(cè)算子算法實(shí)現(xiàn)2D轉(zhuǎn)3D的方法，其特點(diǎn)是，包括如下步驟(1)接收原始2D圖像并將第一幀數(shù)據(jù)緩存；(2)緩存下一幀數(shù)據(jù)；(3)將第一幀數(shù)據(jù)提取出；(4)計(jì)算出單個(gè)像素的偏移位置；(5)根據(jù)邊緣檢測(cè)算法計(jì)算出單個(gè)像素領(lǐng)域灰度差分；(6)生成單個(gè)像素邊緣掃描結(jié)果，并判斷是否完成所有像素處理；(7)將左眼與右眼所顯示的圖像按照邊緣掃描灰度圖進(jìn)行分割；(8)將分割后的兩幅圖像按照分時(shí)顯示的順序進(jìn)行緩存；(9)下一幀數(shù)據(jù)到來時(shí)輸出第一幀數(shù)據(jù)用于顯示并返回。本發(fā)明提出了一種基于邊緣檢測(cè)算子算法實(shí)現(xiàn)2D轉(zhuǎn)3D的方法，經(jīng)過試驗(yàn)證明，可以產(chǎn)生比較明顯的3D效果。
文檔編號(hào)H04N13/04GK102790901SQ201210251069
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月19日
發(fā)明者唐益紹, 姜鳳山 申請(qǐng)人:彩虹集團(tuán)公司