專利名稱：一種有出屏效果的立體數(shù)碼影像切割合成系統(tǒng)及方法
一種有出屏效果的立體數(shù)碼影像切割合成系統(tǒng)及方法本發(fā)明涉及到眼鏡式和免眼鏡式的立體數(shù)碼影像的切割合成，特別涉及到一種有出屏效果的立體數(shù)碼影像切割合成系統(tǒng)及方法。立體攝影發(fā)展已超過半個世紀，但至今還未能普及，因過去還是用傳統(tǒng)式菲林相機來拍得左右影像合成立體影像，對于后期的立體影像處理只能交給專業(yè)人士，一般普通消費者無法掌控及參與立體影像制作。在數(shù)碼影像技術(shù)和計算機技術(shù)高速發(fā)展的今天，相較菲林相片，一般消費者更容易處理數(shù)碼影像，因此只要我們掌握一定的立體數(shù)碼影像合成方法便可以隨心所欲做出不同有出屏效果的立體數(shù)碼影像。假如我們直接用立體數(shù)碼相機獲得左右不同角度的影像，不經(jīng)過處理便合成立體影像，立體效果可能不夠明顯(只有深度感和近景重影)還可能會使觀看者頭暈，也顯示不到有出屏效果的立體影像。因此，讓普通消費者掌握一定的立體影像合成方法，也能使其更輕松制作立體影像，從而推動立體攝影的流行和立體影像技術(shù)普及發(fā)展。立體影像原理通常來講，當我們的立體數(shù)碼相機獲得左右兩幅不同角度的影像后并對左右影像進行焦點切割合成，將合成的立體影像放入眼鏡式顯示設(shè)備或免眼鏡式顯示設(shè)備分離出左右影像后，分別將相同景物的左影像送入人的左眼，將相同景物的右影像送入人的右眼，然后經(jīng)大腦分析確定這相同景物的左右影像重合焦點的位置，便為我們實際觀看這個景物的位置，這樣我們便觀看到有深度和出屏效果的立體影像了。本發(fā)明的目的在于考慮到上述問題而提供的一種有出屏效果的立體數(shù)碼影像切割合成系統(tǒng)，包括單個左數(shù)碼影像的輸入單元、單個右數(shù)碼影像的輸入單元、游標尺、立體數(shù)碼影像顯示設(shè)備的解析度選擇單元、批量數(shù)碼影像的處理單元、單組數(shù)碼影像的處理單元、立體數(shù)碼影像合成效果的預(yù)覽窗口、保存單元；所述單個左數(shù)碼影像的輸入單元是用來輸入來自影像存取盤的左影像；所述單個右數(shù)碼影像的輸入單元是用來輸入來自影像存取盤的右影像；所述游標尺是用來選擇立體數(shù)碼相機或立體攝影設(shè)備和被拍攝影像的距離即主體影像的拍攝距離d ；所述立體數(shù)碼影像顯示設(shè)備的解析度選擇單元是用來選擇立體數(shù)碼影像顯示設(shè)備的解析度；所述批量數(shù)碼影像的處理單元是用來處理來自立體數(shù)碼相機或立體攝影設(shè)備的任何數(shù)量的左右影像；
所述單組數(shù)碼影像的處理單元是用來處理來自影像存取盤或立體數(shù)碼相機或立體攝影設(shè)備的單組左右影像；所述立體數(shù)碼影像合成效果的預(yù)覽窗口是用來實時預(yù)覽左右影像切割合成后有出屏效果的立體影像，根據(jù)選擇游標尺上不同的主體影像拍攝距離d可實時改變影像的出屏效果；所述保存單元是用來手動保存合成后影像到自定義的目標文件夾；所述的游標尺上主體影像的拍攝距離d與所對應(yīng)的焦點像素c之間符合如下關(guān)系c = K*p/d [!(為常數(shù)即口*^]^1)/。*^!·)];所述c是為了實現(xiàn)出屏效果的焦點合成而對左右影像進行切割的焦點像素；S為立體數(shù)碼相機或立體攝影設(shè)備兩個鏡頭的中心距離；ρ為影像解析度的水平方向所占的像素數(shù)；I為影像的寬長比值；θ為立體數(shù)碼相機或立體攝影設(shè)備鏡頭的視場角度；d為立體數(shù)碼相機或立體攝影設(shè)備和拍攝影像的距離即主體影像的不同拍攝距離 d；所述游標尺上的主體影像拍攝距離d可以根據(jù)需要修改系統(tǒng)軟件來設(shè)定；所述從批量數(shù)碼影像的處理單元檢測來自立體數(shù)碼相機或立體攝影設(shè)備的批量左右影像后，通過立體數(shù)碼影像合成效果的預(yù)覽窗口可以自動播放切割合成后的有出屏效果的每一張立體數(shù)碼影像；所述從單組數(shù)碼影像的處理單元檢測來自立體數(shù)碼相機或立體攝影設(shè)備的單張左影像或右影像時，系統(tǒng)會自動搜索到立體數(shù)碼相機或立體攝影設(shè)備里邊相對應(yīng)的右影像或左影像與其相匹配后進行切割合成有出屏效果的立體數(shù)碼影像；所述立體數(shù)碼影像包括圖像和視頻；所述視頻必需達到左右同步；所述系統(tǒng)能自動識別被導(dǎo)入立體數(shù)碼影像的解析度，即自動識別被導(dǎo)入影像解析度的水平方向所占的像素數(shù)P。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種有出屏效果的立體數(shù)碼影像切割合成系統(tǒng)及方法，其目的和優(yōu)點是簡化了平面數(shù)碼影像向立體數(shù)碼影像的轉(zhuǎn)化的程序，攝影者只需要將用立體數(shù)碼相機或立體攝影設(shè)備獲取的左右影像導(dǎo)入到該系統(tǒng)，系統(tǒng)就能自動將其切割合成有出屏效果的立體數(shù)碼影像并自動保存。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是處理來自影像存取盤的單組左右影像的操作步驟如下A、利用單個左數(shù)碼影像的輸入單元選擇來自影像存取盤的左影像；B、利用單個右數(shù)碼影像的輸入單元選擇來自影像存取盤的右影像；C、選定游標尺上主體影像拍攝距離d ；D、在立體數(shù)碼影像顯示設(shè)備的解析度選擇單元選擇適合免眼鏡式立體影像顯示設(shè)備的解析度；
E、按單組數(shù)碼影像的處理單元；F、系統(tǒng)會自動識別你所選擇左右影像解析度，自動切割你所選定游標尺上主體影像拍攝距離d所對應(yīng)的焦點像素cG、將切割后的左右影像合成輸出立體數(shù)碼影像，通過立體數(shù)碼影像合成效果的預(yù)覽窗口預(yù)覽到有出屏效果的立體影像；H、系統(tǒng)自動保存合成的有出屏效果的立體影像或?qū)?yīng)切割后不合成的左右影像到系統(tǒng)默認的電腦硬盤路徑；I、可通過保存單元選擇自定義的影像保存路徑；J、合成的立體數(shù)碼影像可通過相應(yīng)的免眼鏡式顯示設(shè)備觀看有出屏效果的立體影像；切割后不合成的左右影像可以在電腦上通過專用播放器打開，用紅/綠或紅/藍眼鏡觀看有出屏效果的立體影像；處理來自立體數(shù)碼相機或立體攝影設(shè)備的單組左右影像的操作步驟如下A、利用單個左數(shù)碼影像的輸入單元選擇來自影像存取盤的左影像；B、系統(tǒng)會自動搜索到立體數(shù)碼相機或立體攝影設(shè)備里邊相對應(yīng)的右影像；C、選定游標尺上主體影像拍攝距離d ；D、在立體數(shù)碼影像顯示設(shè)備的解析度選擇單元選擇適合免眼鏡式立體影像顯示設(shè)備的解析度；E、按單組數(shù)碼影像的處理單元；F、系統(tǒng)會自動識別你所選擇左右影像解析度，自動切割你所選定游標尺上主體影像拍攝距離d所對應(yīng)的焦點像素c ；G、將切割后的左右影像合成輸出立體數(shù)碼影像，通過立體數(shù)碼影像合成效果的預(yù)覽窗口預(yù)覽到有出屏效果的立體影像；H、系統(tǒng)自動保存合成的有出屏效果的立體影像或?qū)?yīng)切割后不合成的左右影像到系統(tǒng)默認的電腦硬盤路徑；I、可通過保存單元選擇自定義的影像保存路徑；J、合成的立體數(shù)碼影像可通過相應(yīng)的免眼鏡式顯示設(shè)備觀看有出屏效果的立體影像；切割后不合成的左右影像可以在電腦上通過專用播放器打開，用紅/綠或紅/藍眼鏡觀看有出屏效果的立體影像；處理來自立體數(shù)碼相機或立體攝影設(shè)備的批量影像的操作步驟如下A、利用批量數(shù)碼影像的輸入單元選擇來自立體數(shù)碼相機或立體攝影設(shè)備的批量影像；B、選定游標尺上主體影像拍攝距離d ；C、在立體數(shù)碼影像顯示設(shè)備的解析度選擇單元選擇適合免眼鏡式立體影像顯示設(shè)備的解析度；D、系統(tǒng)會自動識別你所選擇左右影像解析度，自動切割你所選定游標尺上主體影像拍攝距離d所對應(yīng)的焦點像素c ；E、將切割后的左右影像合成輸出立體數(shù)碼影像，通過立體數(shù)碼影像合成效果的預(yù)覽窗口可以自動播放切割合成后的有出屏效果的每一張立體數(shù)碼影像；F、系統(tǒng)自動保存合成的有出屏效果的立體影像或?qū)?yīng)切割后不合成的左右影像到系統(tǒng)默認的電腦硬盤路徑；G、合成的立體數(shù)碼影像可通過相應(yīng)的免眼鏡式顯示設(shè)備觀看有出屏效果的立體影像；切割后不合成的左右影像可以在電腦上通過專用播放器打開，用紅/綠或紅/藍眼鏡觀看有出屏效果的立體影像。

圖1是免眼鏡式觀看立體影像示意2是眼鏡式觀看立體影像示意3是立體影像合成的出屏焦點示意4、5是切割焦點像素的計算公式詳解6是立體影像合成7是主體影像的不同拍攝距離的立體數(shù)碼影像的出屏焦點示意8、9、10為眼鏡式3個不同拍攝距離的主體影像出屏效果實際合成的立體影像圖11是有出屏效果的立體數(shù)碼影像切割合成系統(tǒng)的操作界面；圖12是處理來自影像存取盤的單組左右數(shù)碼影像的軟件流程圖；圖13是處理來自立體數(shù)碼相機或立體攝影設(shè)備的單組左右數(shù)碼影像的軟件流程圖；圖14是處理來自立體數(shù)碼相機或立體攝影設(shè)備的批量數(shù)碼影像的軟件流程圖；在所有圖中，1是顯示屏表面，2是透鏡光柵，3是左眼，4是右眼，5是投映屏幕，6 是紅藍/綠眼鏡或偏光眼鏡，7是左鏡頭，8是右鏡頭，9是左影像范圍，10、11是所切割的焦點像素，12是左影像，13是右影像，14是切割后疊加合成，15是合成的立體影像，16-1是圖8中第一個水杯的左右影像，17-1是圖8中第二個水杯的左右影像，18-1是圖8中卡板的左右影像，16-2是圖9中第一個水杯的左右影像，17-2是圖9中第二個水杯的左右影像， 18-2是圖9中卡板的左右影像，16-3是圖10中第一個水杯的左右影像，17-2是圖10中第二個水杯的左右影像，18-3是圖10中卡板的左右影像，19是單個左數(shù)碼影像的輸入單元， 20是單個右數(shù)碼影像的輸入單元，21是游標尺，22是立體數(shù)碼影像顯示設(shè)備的解析度選擇單元，23是批量數(shù)碼影像的輸入單元，M是單個數(shù)碼影像的輸入單元，25是立體數(shù)碼影像合成效果的預(yù)覽窗口，26是保存單元，a是觀看到的在屏前面的前景出屏影像，b是觀看到的在屏后面的后景深度影像，c是觀看到的在屏表面的影像。為進一步闡述本發(fā)明達成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明一種有出屏效果的立體數(shù)碼影像切割合成系統(tǒng)及方法進行詳細的說明如下圖11中游標尺上的數(shù)字-5、-4、-3、_2、_1、0、1、2、3、4、5分別對應(yīng)主體影像的不同拍攝距離d為4米、3. 5米、3. 0米、2. 5米、2. 0米、1. 5米、1. 4米、1. 3米、1. 2米、1. 1米、 1. 0米，利用d和c的關(guān)系可以定制不同的游標尺，d與不同解析度影像的切割焦點像素c 的關(guān)系闡述如下—、切割焦點像素c的定義及計算方式
1、切割焦點像素c的定義通常來講立體數(shù)碼相機獲得的左右影像的左右相差和立體數(shù)碼相機的兩個鏡頭的中心距離S相同，為了使不同的主體影像拍攝距離d的左右相同影像疊加合成時重合，我們必需切割掉在這個拍攝距離d時左右影像的不同部分S所包含的像素，這些像素就是不同的主體影像拍攝距離d所切割的焦點像素C。簡單的說就是不同的主體影像拍攝距離d時左鏡頭7所拍攝左影像的左邊比右鏡頭所拍攝右影像的左邊多出部分S在左影像中水平方向占有的像素數(shù)，同樣這個像素數(shù)也是右影像右邊水平方向多出部分S的像素數(shù)，這個像素數(shù)也就是這個拍攝距離d的左右相同影像重合時所要切割掉的焦點像素C。2、所切割的焦點像素c的計算方式(參看圖4、5)2-1、切割的焦點像素C，就是為了使不同的主體影像拍攝距離d的左右相同影像疊加合成時要使其重合所必須切割多出的不同部分S在左右影像中水平方向所占的像素數(shù)，以左影像為例，在不同的主體影像拍攝距離d，左鏡頭7拍攝的左影像水平方向的左邊多出不同部分S和左影像水平方向長度L的比值等于這個S占有像素c和左影像水平方向長度L占有像素ρ的比值，即S/L = c/p ；2-2、以左影像為例，在主體影像的不同拍攝距離d，立體數(shù)碼相機或立體攝影設(shè)備左鏡頭7以視場角θ所獲取的影像水平方向長度L根據(jù)勾股定理可得出以下關(guān)系
權(quán)利要求
1.一種有出屏效果的立體數(shù)碼影像切割合成系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括 單個左數(shù)碼影像的輸入單元(19)、單個右數(shù)碼影像的輸入單元(20)、游標尺(21)、立體數(shù)碼影像顯示設(shè)備的解析度選擇單元(22)、批量數(shù)碼影像的處理單元(23)、單組數(shù)碼影像的處理單元(M)、立體數(shù)碼影像合成效果的預(yù)覽窗口(25)、保存單元(26)；所述單個左數(shù)碼影像的輸入單元(19)是用來輸入來自影像存取盤的左影像或來自立體數(shù)碼相機或立體攝影設(shè)備的左影像；所述單個右數(shù)碼影像的輸入單元00)是用來輸入來自影像存取盤的右影像或來自立體數(shù)碼相機或立體攝影設(shè)備的右影像；所述游標尺是用來選擇立體數(shù)碼相機或立體攝影設(shè)備和被拍攝影像的距離即主體影像的拍攝距離d ；所述立體數(shù)碼影像顯示設(shè)備的解析度選擇單元0 是用來選擇立體數(shù)碼影像顯示設(shè)備的解析度；所述批量數(shù)碼影像的處理單元是用來處理來自立體數(shù)碼相機或立體攝影設(shè)備的任何數(shù)量的左右影像；所述單組數(shù)碼影像的處理單元04)是用來處理來自影像存取盤或立體數(shù)碼相機或立體攝影設(shè)備的單組左右影像；所述立體數(shù)碼影像合成效果的預(yù)覽窗口 05)是用來實時預(yù)覽左右影像切割合成后有出屏效果的立體影像，根據(jù)選擇游標尺上不同的主體影像拍攝距離d可實時改變影像的出屏效果；所述保存單元06)是用來手動保存合成后影像到自定義的目標文件夾。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有出屏效果的立體數(shù)碼影像切割合成系統(tǒng)，其特征在于所述的游標尺上主體影像的拍攝距離d與所對應(yīng)的焦點像素c之間符合如下關(guān)系c = K*p/d [K 為常數(shù)即(S* VTTi7)/(2* ,gf)]。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有出屏效果的立體數(shù)碼影像切割合成系統(tǒng)其特征在于所述 c是為了實現(xiàn)出屏效果的焦點合成而對左右影像進行切割的焦點像素；S為立體數(shù)碼相機或立體攝影設(shè)備兩個鏡頭的中心距離； P為影像解析度的水平方向所占的像素數(shù)； I為影像的寬長比值；θ為立體數(shù)碼相機或立體攝影設(shè)備鏡頭的視場角度；d為立體數(shù)碼相機或立體攝影設(shè)備和拍攝影像的距離即不同的主體影像拍攝距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的有出屏效果的立體數(shù)碼影像切割合成系統(tǒng)，其特征在于所述游標尺上的主體影像拍攝距離d可以根據(jù)需要修改系統(tǒng)軟件來設(shè)定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有出屏效果的立體數(shù)碼影像切割合成系統(tǒng)，其特征在于所述從批量數(shù)碼影像的處理單元檢測來自立體數(shù)碼相機或立體攝影設(shè)備的批量左右影像后，通過立體數(shù)碼影像合成效果的預(yù)覽窗口 0 可以自動播放切割合成后的有出屏效果的每一張立體數(shù)碼影像。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有出屏效果的立體數(shù)碼影像切割合成系統(tǒng)，其特征在于所述從單組數(shù)碼影像的處理單元04)檢測來自立體數(shù)碼相機或立體攝影設(shè)備的單張左影像或右影像時，系統(tǒng)會自動搜索到立體數(shù)碼相機或立體攝影設(shè)備里邊相對應(yīng)的右影像或左影像與其相匹配后進行切割合成有出屏效果的立體數(shù)碼影像。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有出屏效果的立體數(shù)碼影像切割合成系統(tǒng)，其特征在于所述立體數(shù)碼影像包括圖像和視頻。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的有出屏效果的立體數(shù)碼影像切割合成系統(tǒng)，其特征在于所述視頻必需達到左右同步。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有出屏效果的立體數(shù)碼影像切割合成系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)能自動識別被導(dǎo)入立體數(shù)碼影像的解析度，即自動識別被導(dǎo)入影像解析度的水平方向所占的像素數(shù)P。
10. 一種有出屏效果的立體數(shù)碼影像切割合成的方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟處理來自影像存取盤的單組左右影像的操作步驟如下A、利用單個左數(shù)碼影像的輸入單元(19)選擇來自影像存取盤的左影像；B、利用單個右數(shù)碼影像的輸入單元00)選擇來自影像存取盤的有影像；C、選定游標尺上主體影像拍攝距離d；D、在立體數(shù)碼影像顯示設(shè)備的解析度選擇單元0 選擇適合免眼鏡式立體影像顯示設(shè)備的解析度；E、按單組數(shù)碼影像的處理單元04)；F、系統(tǒng)會自動識別你所選擇左右影像解析度，自動切割你所選定游標尺上主體影像拍攝距離d所對應(yīng)的焦點像素c ；G、將切割后的左右影像合成輸出立體數(shù)碼影像，通過立體數(shù)碼影像合成效果的預(yù)覽窗口 05)預(yù)覽到有出屏效果的立體影像；H、系統(tǒng)自動保存合成的有出屏效果的立體影像或?qū)?yīng)切割后不合成的左右影像到系統(tǒng)默認的電腦硬盤路徑；I、可通過保存單元06)選擇自定義的影像保存路徑；J、合成的立體數(shù)碼影像可通過相應(yīng)的免眼鏡式顯示設(shè)備觀看有出屏效果的立體影像； 切割后不合成的左右影像可以在電腦上通過專用播放器打開，用紅/綠或紅/藍眼鏡觀看有出屏效果的立體影像；處理來自立體數(shù)碼相機或立體攝影設(shè)備的單組影像的操作步驟如下A、利用單個左數(shù)碼影像的輸入單元(19)選擇來自影像存取盤的左影像；B、系統(tǒng)會自動搜索到立體數(shù)碼相機或立體攝影設(shè)備里邊相對應(yīng)的右影像；C、選定游標尺上主體影像拍攝距離d；D、在立體數(shù)碼影像顯示設(shè)備的解析度選擇單元0 選擇適合免眼鏡式立體影像顯示設(shè)備的解析度；E、按單組數(shù)碼影像的處理單元04)；F、系統(tǒng)會自動識別你所選擇左右影像解析度，自動切割你所選定游標尺上主體影像拍攝距離d所對應(yīng)的焦點像素c ；G、將切割后的左右影像合成輸出立體數(shù)碼影像，通過立體數(shù)碼影像合成效果的預(yù)覽窗口 05)預(yù)覽到有出屏效果的立體影像；H、系統(tǒng)自動保存合成的有出屏效果的立體影像或?qū)?yīng)切割后不合成的左右影像到系統(tǒng)默認的電腦硬盤路徑；I、可通過保存單元06)選擇自定義的影像保存路徑；J、合成的立體數(shù)碼影像可通過相應(yīng)的免眼鏡式顯示設(shè)備觀看有出屏效果的立體影像； 切割后不合成的左右影像可以在電腦上通過專用播放器打開，用紅/綠或紅/藍眼鏡觀看有出屏效果的立體影像；處理來自立體數(shù)碼相機或立體攝影設(shè)備的批量影像的操作步驟如下A、利用批量數(shù)碼影像的輸入單元選擇來自立體數(shù)碼相機或立體攝影設(shè)備的批量影像；B、選定游標尺上主體影像拍攝距離d；C、在立體數(shù)碼影像顯示設(shè)備的解析度選擇單元0 選擇適合免眼鏡式立體影像顯示設(shè)備的解析度；D、系統(tǒng)會自動識別你所選擇左右影像解析度，自動切割你所選定游標尺上主體影像拍攝距離d所對應(yīng)的焦點像素c ；E、將切割后的左右影像合成輸出立體數(shù)碼影像，通過立體數(shù)碼影像合成效果的預(yù)覽窗口 05)可以自動播放切割合成后的有出屏效果的每一張立體數(shù)碼影像；F、系統(tǒng)自動保存合成的有出屏效果的立體影像或?qū)?yīng)切割后不合成的左右影像到系統(tǒng)默認的電腦硬盤路徑；G、合成的立體數(shù)碼影像可通過相應(yīng)的免限鏡式顯示設(shè)備觀看有出屏效果的立體影像； 切割后不合成的左右影像可以在電腦上通過專用播放器打開，用紅/綠或紅/藍眼鏡觀看有出屏效果的立體影像。
全文摘要
本發(fā)明提供一種有出屏效果的立體數(shù)碼影像切割合成系統(tǒng)，其目的和優(yōu)點是簡化了平面數(shù)碼影像向立體數(shù)碼影像的轉(zhuǎn)化的程序，攝影者只需要將用立體數(shù)碼相機或立體攝影設(shè)備獲取的左右影像導(dǎo)入到該系統(tǒng)，系統(tǒng)就能自動將其切割合成有出屏效果的立體數(shù)碼影像并自動保存，實現(xiàn)在眼鏡式或免眼鏡式(透鏡光柵式)顯示設(shè)備上能輕松、方便地觀看到既有深度又有明顯出屏效果的立體數(shù)碼影像。
文檔編號H04N13/00GK102348121SQ201010242700
公開日2012年2月8日 申請日期2010年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月28日
發(fā)明者張永偉, 王偉才 申請人:東莞德英電子通訊設(shè)備有限公司