專利名稱：一種基于邊緣檢測算子算法實現(xiàn)2d轉3d的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種基于邊緣檢測算子算法實現(xiàn)2D轉3D的方法。
背景技術：
現(xiàn)階段，3D技術正在以極快的速度進行發(fā)展。隨著人們對3D技術的關注，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，3D手機，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顯示的設備往往不能充分發(fā)揮它的作用。正是因為如此，通過傳統(tǒng)2D視頻轉換成3D視頻的技術，受到了各個廠家的關注。對于原始的2D圖像或視頻，若想轉換為適合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算子算法實現(xiàn)2D轉3D的方法，能夠?qū)鹘y(tǒng)2D視頻轉換成3D視頻。一種基于邊緣檢測算子算法實現(xiàn)2D轉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)計算出單個像素的偏移位置；(5)根據(jù)邊緣檢測算法計算出單個像素領域灰度差分；(6)生成單個像素邊緣掃描結果，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行分割；(8)將分割后的兩幅圖像按照分時顯示的順序進行緩存；(9)下一幀數(shù)據(jù)到來時輸出第一幀數(shù)據(jù)用于顯示并返回步驟(2)。步驟(4)中像素偏移位置計算公式為(y*w+x)*4，其中x、y代表該幀圖像中像素點的位置，而w代表該幀圖像的寬。步驟(5)中邊緣檢測算法采用Roberts算子算法,該Roberts算子算法的計算公式為R=scale* (| A0-A3 | +1A1-A2 I)，其中R代表像素點即第一幀數(shù)據(jù)中的各個像素點的灰度差分，而A0、Al、A2和A3分別代表呈2*2模式結構的四個像素點，AO為左上角點，Al為AO右側的點，A2為AO下方的點，A3為Al下方的點，另外scale的值取I。根據(jù)Roberts算子算法計算每個像素領域灰度差分之前要先對每個像素的R、G、B三種顏色的灰度值進行差分計算，再進行累加，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算子算法實現(xiàn)2D轉3D的方法，經(jīng)過試驗證明，通過檢測出來的圖像邊緣，將屬于同一輪廓的圖像進行左右眼分離，再借助不同的快門式或者是紅藍式3D眼鏡，從而產(chǎn)生比較明顯的3D效果。


附圖I為本發(fā)明采用的邊緣檢測算法求差分方向圖；圖2為實現(xiàn)本發(fā)明方法的流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明方法提供了一種基于邊緣檢測算子算法實現(xiàn)2D轉3D的方法。該方法是在Roberts (邊緣)算子算法的基礎上，將對角線上的像素的灰度值進行(差分)運算，并生成邊緣掃描結果，最后將已經(jīng)檢測到邊緣的區(qū)域進行左右眼分離。具體硬件實現(xiàn)架構可以采用FPGA (現(xiàn)場可編程門陣列)。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定位，并完成對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。實施例I :如圖2所示為采用Roberts算子算法實現(xiàn)2D轉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計算出每個像素的偏移位置，其中(x，y)表示圖像中像素點的橫縱坐標位置，w表示圖像的寬即圖像在橫坐標方向所占據(jù)的像素點個數(shù)；5)根據(jù)Roberts邊緣算子算法計算像素領域灰度差分，邊緣算子算法求差分的方向為對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為像素點的灰度差分，AO, Al, A2, A3分別為呈2*2模式結構的四個像素點，AO為左上角點，Al為AO右側的點，A2為AO下方的點，A3為Al下方的點，scale值取1，則在計算時，要分別求出像素點RGB的灰度差分值，并將這三個值累加，然后判斷這個累加值是否大于255，大于等于則取255，小于則保證原累加值不變；6)生成單個像素點邊緣掃描結果，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果圖像進行比較，將輪廓部分進行處理，按照步驟4)中計算得出的每個像素的偏移位置將圖像錯位分割，錯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顯示的順序進行緩存；9)下一幀數(shù)據(jù)到來時輸出第一幀顯示并返回第二步執(zhí)行，直至結束。
權利要求
1.一種基于邊緣檢測算子算法實現(xiàn)2D轉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)計算出單個像素的偏移位置； (5)根據(jù)邊緣檢測算法計算出單個像素領域灰度差分； (6)生成單個像素邊緣掃描結果，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行分割； (8)將分割后的兩幅圖像按照分時顯示的順序進行緩存； (9)下一幀數(shù)據(jù)到來時輸出第一幀數(shù)據(jù)用于顯示并返回步驟(2)。
2.如權利要求I所述的一種基于邊緣檢測算子算法實現(xiàn)2D轉3D的方法，其特征在于步驟(4)中像素偏移位置計算公式為(y*w+x)*4，其中x、y代表該幀圖像中像素點的位置，而w代表該幀圖像的寬。
3.如權利要求I所述的一種基于邊緣檢測算子算法實現(xiàn)2D轉3D的方法，其特征在于步驟(5)中邊緣檢測算法采用Roberts算子算法,該Roberts算子算法的計算公式為R=scale* (| A0-A3 | +1A1-A2 I)，其中R代表像素點即第一幀數(shù)據(jù)中的各個像素點的灰度差分，而A0、A1、A2和A3分別代表呈2*2模式結構的四個像素點，AO為左上角點，Al為AO右偵_點，A2為AO下方的點，A3為Al下方的點，另外scale的值取I。
4.如權利要求3所述的一種基于邊緣檢測算子算法實現(xiàn)2D轉3D的方法，其特征在于根據(jù)Roberts算子算法計算每個像素領域灰度差分之前要先對每個像素的R、G、B三種顏色的灰度值進行差分計算，再進行累加，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算子算法實現(xiàn)2D轉3D的方法，其特點是，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)計算出單個像素的偏移位置；(5)根據(jù)邊緣檢測算法計算出單個像素領域灰度差分；(6)生成單個像素邊緣掃描結果，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行分割；(8)將分割后的兩幅圖像按照分時顯示的順序進行緩存；(9)下一幀數(shù)據(jù)到來時輸出第一幀數(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算子算法實現(xiàn)2D轉3D的方法，經(jīng)過試驗證明，可以產(chǎn)生比較明顯的3D效果。
文檔編號H04N13/04GK102790901SQ201210251069
公開日2012年11月21日 申請日期2012年7月19日 優(yōu)先權日2012年7月19日
發(fā)明者唐益紹, 姜鳳山 申請人:彩虹集團公司