專利名稱：產(chǎn)生具有景深效果的圖像的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及圖像處理，更具體地，涉及快速計算圖像景深以產(chǎn)生具有景深效果的圖像的方法和裝置。
背景技術(shù)：
人的視覺系統(tǒng)或照相機的光學(xué)系統(tǒng)都具有有限的景深(Depth of Field，D0F)。人眼或照相機在聚焦完成后，在被聚焦的平面前后一定距離內(nèi)的物體都能在人眼或照相機中成清晰的像。這段距離便叫做景深。這段距離之外的物體將變得模糊。因此，現(xiàn)實世界中，人感受到的影像或照相機拍攝的圖像，會有某些距離的景物清楚而某些距離的景物模糊的效果，即景深效果。然而，傳統(tǒng)的計算機繪圖并不具有景深效果。例如，在計算機三維(3D)繪圖技術(shù)中，將3D空間圖形投影到二維(2D)平面上，產(chǎn)生可以顯示的平面圖像。如果不進(jìn)行特殊的處理，深度方向上各個距離的物體都清晰地投影在平面圖像上，造成圖像看上去在深度方向上的每個平面都被清楚地聚焦，并沒有景深效果。這使得圖像看上去缺少立體感和層次感。為了使得圖像看上去更加立體和有層次感，接近人在真實世界中的視覺效果，希望在圖像中加入景深效果。例如，使得圖像中近距離的人臉很清晰，而遠(yuǎn)處的人臉比較模糊。在3D繪圖學(xué)中制造景深效果，通常的做法是融合兩張圖像，其中一張是原始圖像，另一張是該原始圖像的模糊版本。但是，如何控制融合是一個問題。如果沒有良好的算法，最終產(chǎn)生的圖像可能效果并不好，例如感覺不真實或者層次不自然。另外，為了產(chǎn)生景深效果，傳統(tǒng)算法通常需要較大的計算量，尤其要使用浮點數(shù)運算。通常，只有在具有專門的3D圖形加速裝置或圖像處理器(GPU)的平臺上才能實現(xiàn)景深效果。而對于沒有GPU或沒有硬件浮點數(shù)運算能力的設(shè)備，例如普通的電視機或普通的移動電話機等，難以在其上對圖像加入景深效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種快速計算融合參數(shù)的技術(shù)，利用該融合參數(shù)，將清晰圖像和模糊圖像相融合，從而產(chǎn)生具有景深效果的圖像。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種圖像處理方法，包括:根據(jù)圖像的每個子部分的深度計算每個子部分的融合參數(shù)；對圖像進(jìn)行模糊化以生成模糊化圖像；以及根據(jù)融合參數(shù)將該圖像與模糊化圖像融合，以生成具有景深效果的圖像，其中，在模糊度變化區(qū)間中，融合參數(shù)是基于正弦函數(shù)或余弦函數(shù)計算的。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種圖像處理裝置，包括:圖像緩沖器，被配置為存儲圖像；深度緩沖器，被配置為存儲圖像的每個子部分的深度信息；融合參數(shù)計算單元，被配置為根據(jù)圖像的每個子部分的深度計算每個子部分的融合參數(shù)；模糊圖像計算單元，被配置為對圖像進(jìn)行模糊化以生成模糊化圖像；以及融合單元，被配置為根據(jù)融合參數(shù)將該圖像與模糊化圖像融合，以生成具有景深效果的圖像，其中，融合參數(shù)計算單元被配置為基于正弦函數(shù)或余弦函數(shù)計算模糊度變化區(qū)間中的融合參數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的另一個發(fā)明，提供了一種用于圖像處理的裝置，包括:用于根據(jù)圖像的每個子部分的深度計算每個子部分的融合參數(shù)的裝置；用于對圖像進(jìn)行模糊化以生成模糊化圖像的裝置；以及用于根據(jù)融合參數(shù)將該圖像與模糊化圖像融合，以生成具有景深效果的圖像的裝置，其中，在模糊度變化區(qū)間中，融合參數(shù)是基于正弦函數(shù)或余弦函數(shù)計算的。該裝置可以用軟件實現(xiàn)為功能模塊構(gòu)架。根據(jù)本發(fā)明的一種實現(xiàn)方式，在模糊度變化區(qū)間中，融合參數(shù)的值b按照以下公式計算:
權(quán)利要求
1.一種圖像處理方法，包括: 根據(jù)圖像的每個子部分的深度計算所述每個子部分的融合參數(shù)； 對所述圖像進(jìn)行模糊化以生成模糊化圖像；以及 根據(jù)所述融合參數(shù)將所述圖像與所述模糊化圖像融合，以生成具有景深效果的圖像， 其中，在模糊度變化區(qū)間中，所述融合參數(shù)是基于正弦函數(shù)或余弦函數(shù)計算的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在模糊度變化區(qū)間中，融合參數(shù)的值b按照以下公式計算:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在模糊度變化的區(qū)間中，融合參數(shù)的值b按照以下公式計算:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中， 如果所述圖像子部分的深度值在景深區(qū)間中，則融合參數(shù)為0，并且 如果所述圖像子部分的深度值在完全模糊區(qū)間中，則融合參數(shù)為I。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括將所述融合參數(shù)與模糊計算核心的大小相對應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，使用定點數(shù)完成計算。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述正弦或余弦函數(shù)的值是通過查表和差值的方式得到的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，使用乘法來代替除法完成計算。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，每個所述圖像子部分是圖像中的一個像素。
10.一種圖像處理裝置，包括: 圖像緩沖器，被配置為存儲圖像； 深度緩沖器，被配置為存儲所述圖像的每個子部分的深度信息； 融合參數(shù)計算單元，被配置為根據(jù)所述圖像的每個子部分的深度計算所述每個子部分的融合參數(shù)； 模糊圖像計算單元，被配置為對所述圖像進(jìn)行模糊化以生成模糊化圖像；以及融合單元，被配置為根據(jù)所述融合參數(shù)將所述圖像與所述模糊化圖像融合，以生成具有景深效果的圖像， 其中，所述融合參數(shù)計算單元被配置為基于正弦函數(shù)或余弦函數(shù)計算模糊度變化區(qū)間中的融合參數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述融合參數(shù)計算單元被配置為按照以下公式計算在模糊度變化區(qū)間中的融合參數(shù)的值b:
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述融合參數(shù)計算單元被配置為按照以下公式計算在模糊度變化區(qū)間中的融合參數(shù)的值b:
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述融合參數(shù)計算單元被配置為將深度值在景深區(qū)間中的圖像子部分的融合參數(shù)設(shè)置為0，并且將深度值在完全模糊區(qū)間中的圖像子部分的融合參數(shù)設(shè)置為I。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述融合單元被配置為將所述融合參數(shù)與模糊計算核心的大小相對應(yīng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述裝置使用定點數(shù)完成各項計算。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述融合參數(shù)計算單元被配置為通過查表和差值的方式得到所述正弦或余弦函數(shù)的值。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述裝置使用乘法來代替除法完成計算。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中，每個所述圖像子部分是圖像中的一個像素。
19.一種用于圖像處理的裝置，包括: 用于根據(jù)圖像的每個子部分的深度計算所述每個子部分的融合參數(shù)的裝置； 用于對所述圖像進(jìn)行模糊化以生成模糊化圖像的裝置；以及 用于根據(jù)所述融合參數(shù)將所述圖像與所述模糊化圖像融合，以生成具有景深效果的圖像的裝置， 其中，在模糊度變化區(qū)間中，所述融合參數(shù)是基于正弦函數(shù)或余弦函數(shù)計算的。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中，所述用于計算融合參數(shù)的裝置按照以下公式計算在模糊度變化區(qū)間中的融合參數(shù)的值b:
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中，所述用于計算融合參數(shù)的裝置按照以下公式計算在模糊度變化區(qū)間中的融合參數(shù)的值b:
全文摘要
本公開涉及產(chǎn)生具有景深效果的圖像的方法和裝置。圖像處理方法包括根據(jù)圖像的每個像素的深度計算每個像素的融合參數(shù)；對圖像進(jìn)行模糊化以生成模糊化圖像；根據(jù)融合參數(shù)將該圖像與模糊化圖像融合，以生成具有景深效果的圖像，其中，在模糊度變化區(qū)間中，融合參數(shù)是基于正弦函數(shù)或余弦函數(shù)來計算的。本發(fā)明可以在資源有限的平臺行快速計算圖像融合參數(shù)，并獲得良好的景深效果。
文檔編號H04N13/00GK103164868SQ20111042593
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者江國昌, 葉思義 申請人:金耀有限公司