一種生成立體圖像的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種生成立體圖像的方法和系統(tǒng)。所述方法包括：接收從一幅以上的圖像中截取的對象，將截取的對象放置于背景圖像中，得到第一平面圖像；根據(jù)待生成的第二平面圖像對應(yīng)的視點的位置和第一平面圖像中每個對象的期望三維坐標(biāo)，確定與第二平面圖像上的第一像素對應(yīng)的第一平面圖像的第二像素；用第二像素的顏色值填充第一像素的顏色值，得到第二平面圖像判斷第一平面圖像和第二平面圖像的視差是否在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)；當(dāng)在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)時，存儲第一平面圖像和第二平面圖像，使得在讀取所述第一平面圖像和第二平面圖像其中之一時，會對應(yīng)地讀取其中另一平面圖像。本發(fā)明較現(xiàn)有的獲得三維圖像的方法，操作更簡單，無需昂貴的費用。
【專利說明】一種生成立體圖像的方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，具體涉及一種生成立體圖像的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著三維顯示技術(shù)的發(fā)展，三維顯示越來越多的融入到了大家的生活中。目前的三維顯示技術(shù)是利用人眼的視差特征，在人眼裸視或者佩戴某種輔助設(shè)備的條件下，呈現(xiàn)出具有空間三維坐標(biāo)信息的逼真立體影像。
[0003]三維顯示的圖像一般都是存在視差的兩幅或者多幅圖像，而這些圖像的得到方式一般有以下幾種:一是用雙鏡頭攝像機拍攝得到，而這種方法中使用的攝像機價格昂貴；另一種方法是利用單鏡頭相機，在不同角度拍攝圖像，這種方法操作比較麻煩，并且不易調(diào)整視差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種生成立體圖像的方法和系統(tǒng)，可更簡單方便地得到一幅或者一幅以上與源圖有視差的圖像。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種生成立體圖像的方法，包括:
接收從一幅以上的圖像中截取的對象，將所述截取的對象放置于背景圖像中，得到第一平面圖像；
根據(jù)待生成的第二平面圖像對應(yīng)的視點的位置和第一平面圖像中每個對象的期望三維坐標(biāo)，確定與所述第二平面圖像上的第一像素對應(yīng)的第一平面圖像的第二像素；用所述第二像素的顏色值填充所述第一像素的顏色值，得到所述第二平面圖像；
判斷第一平面圖像和第二平面圖像的視差是否在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)；
當(dāng)在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)時，存儲所述第一平面圖像和第二平面圖像，使得在讀取所述第一平面圖像和第二平面圖像其中之一時，會對應(yīng)地讀取其中另一平面圖像；當(dāng)不在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)時，舍去所述第二平面圖像。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種生成立體圖像的系統(tǒng)，包括:
第一裝置，用于接收從一幅以上的圖像中截取的對象，將所述截取的對象放置于背景圖像中，得到第一平面圖像；
第二裝置，用于根據(jù)待生成的第二平面圖像對應(yīng)的視點的位置和第一平面圖像中每個對象的期望三維坐標(biāo)，確定與所述第二平面圖像上的第一像素對應(yīng)的第一平面圖像的第二像素，用所述第二像素的顏色值填充所述第一像素的顏色值，得到所述第二平面圖像。
[0007]判斷模塊，用于判斷第一平面圖像和第二平面圖像的視差是否在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)；
存儲模塊，用于當(dāng)在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)時，存儲所述第一平面圖像和第二平面圖像，使得在讀取所述第一平面圖像和第二平面圖像其中之一時，會對應(yīng)地讀取其中另一平面圖像；當(dāng)不在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)時，舍去所述第二平面圖像。[0008]本發(fā)明實施例通過對任意圖像進行分割，獲得圖像上的物體對象，然后在背景上設(shè)置該一個或多個物體對象的位置及三維坐標(biāo)，最后通過計算生成具有視差的兩幅或者多幅具有視差的圖像，從而替代了現(xiàn)有的獲得三維圖像的方法，操作更簡單，且無需昂貴的費用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2為本發(fā)明的一個具體應(yīng)用實例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進一步說明?！揪唧w實施方式】
[0012]應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0013]本發(fā)明采用的生成立體圖像的方案包括:
步驟一、接收從一幅以上的圖像中截取的對象，將所述截取的對象放置于背景圖像中，得到第一平面圖像；
其中，所述一幅以上的圖像是通過攝像裝置獲取。
[0014]步驟二、根據(jù)待生成的第二平面圖像對應(yīng)的視點的位置和第一平面圖像中每個對象的期望三維坐標(biāo)，確定與所述第二平面圖像上的第一像素對應(yīng)的第一平面圖像的第二像素；用所述第二像素的顏色值填充所述第一像素的顏色值，得到所述第二平面圖像。
[0015]采用上述方法不僅計算方便，還可以有效避免空洞，且立體感好。
[0016]用戶可根據(jù)需要設(shè)置待生成的第二平面圖像的數(shù)量，例如可以是2幅或者是4幅或者是9幅等。
[0017]上述對象可能是一個物體也可能是一片區(qū)域。例如可以是一個杯子、一棟樓或者
是一片天空等。
[0018]優(yōu)選地，在得到第二平面圖像后，可合并該第一平面圖像和第二平面圖像，生成立體圖像，或者合并兩個以上視點分別對應(yīng)的第二平面圖像，生成立體圖像?；蛘咭部梢圆缓喜ⅲ苯虞敵雠c第一平面圖像有視差的圖。例如以九宮格形式輸出。
[0019]上述步驟二具體包括:
1、接收所述第一平面圖像中每個對象的期望三維坐標(biāo)值；
所述期望三維坐標(biāo)可以是用戶為該第一平面圖像中每個對象預(yù)設(shè)的。如果第一圖像中的對象包含三維坐標(biāo)特征，則用戶僅需設(shè)置該對象與第一平面圖像上其他對象的三維坐標(biāo)關(guān)系即可。第一平面圖像中每個對象的期望三維坐標(biāo)值可以采用以下設(shè)置方法中的任意一種進行設(shè)置:線性設(shè)置、圓形設(shè)置、等高線設(shè)置、局部點選設(shè)置。每個對象的期望三維坐標(biāo)可以是一個固定值也可以是一個三維坐標(biāo)范圍。
[0020]2、根據(jù)該期望三維坐標(biāo)值以及第一平面圖像中每個像素的顏色值，生成該第一平面圖像對應(yīng)的三維坐標(biāo)圖；
第一平面圖像中每個像素的顏色值是根據(jù)以下信息獲得:所述截取的對象上每個像素的顏色值、背景圖像的顏色值，以及對象的放置關(guān)系。對象的放置關(guān)系包括對象間的放置關(guān)系以及對象與背景的放置關(guān)系。[0021]具體地，第一平面圖像對應(yīng)的三維坐標(biāo)圖包含第一平面圖像中每個像素的顏色值以及每個像素的期望三維坐標(biāo)，其中每個像素的顏色值為第一平面圖像中對應(yīng)像素的顏色值，每個像素的三維坐標(biāo)值根據(jù)該像素所在對象的期望三維坐標(biāo)值確定。
[0022]3、根據(jù)待生成的第二平面圖像對應(yīng)的視點的位置、所述第二平面圖像上第一像素的位置，以及所述第二平面圖像與所述三維坐標(biāo)圖的三維坐標(biāo)關(guān)系，得到所述第一像素在所述三維坐標(biāo)圖上的對應(yīng)位置的像素，將所述對應(yīng)位置的像素的顏色值作為所述第一像素的顏色值，重復(fù)本步驟，得到所述第二平面圖像上每個像素的顏色值。
[0023]上述第二平面圖像與三維坐標(biāo)圖的三維坐標(biāo)關(guān)系由該第二平面圖像的三維坐標(biāo)決定，該第二平面圖像的三維坐標(biāo)和最大三維坐標(biāo)的三維坐標(biāo)差與所述最大三維坐標(biāo)的比值范圍在(Tl之間，可由用戶設(shè)置，也可以采用系統(tǒng)默認(rèn)值。
[0024]步驟三、判斷第一平面圖像和第二平面圖像的視差是否在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)； 步驟四、當(dāng)在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)時，存儲所述第一平面圖像和第二平面圖像，使得在
讀取所述第一平面圖像和第二平面圖像其中之一時，會對應(yīng)地讀取其中另一平面圖像；當(dāng)不在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)時，舍去所述第二平面圖像。
[0025]實現(xiàn)上述方法的系統(tǒng)參見圖1，包括:
第一裝置，用于接收從一幅以上的圖像中截取的對象，將所述截取的對象放置于背景圖像中，得到第一平面圖像；
第二裝置，用于根據(jù)待生成的第二平面圖像對應(yīng)的視點的位置和第一平面圖像中每個對象的期望三維坐標(biāo)，確定與所述第二平面圖像上的第一像素對應(yīng)的第一平面圖像的第二像素，用所述第二像素的顏色值填充所述第一像素的顏色值，得到所述第二平面圖像。
[0026]優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括第三裝置，其用于在得到所述第二平面圖像后，合并所述第一平面圖像和第二平面圖像，生成立體圖像，或者合并兩個以上視點分別對應(yīng)的第二平面圖像，生成立體圖像。
[0027]優(yōu)選地，該第二裝置還包括期望三維坐標(biāo)值獲取模塊、三維坐標(biāo)圖生成模塊和視點圖像生成模塊，其中:
所述期望三維坐標(biāo)值獲取模塊，用于接收所述第一平面圖像中每個對象的期望三維坐標(biāo)值；
所述三維坐標(biāo)圖生成模塊，用于根據(jù)所述期望三維坐標(biāo)值以及所述第一平面圖像中每個像素的顏色值，生成所述第一平面圖像對應(yīng)的三維坐標(biāo)圖；
所述視點圖像生成模塊，用于重復(fù)以下操作得到所述第二平面圖像上每個像素的顏色值:根據(jù)待生成的第二平面圖像對應(yīng)的視點的位置、所述第二平面圖像上第一像素的位置，以及所述第二平面圖像與所述三維坐標(biāo)圖的三維坐標(biāo)關(guān)系，得到所述第一像素在所述三維坐標(biāo)圖上的對應(yīng)位置的像素，將所述對應(yīng)位置的像素的顏色值作為所述第一像素的顏色值。
[0028]優(yōu)選地，該三維坐標(biāo)圖生成模塊根據(jù)以下信息獲得所述第一平面圖像中每個像素的顏色值:所述截取的對象上每個像素的顏色值、背景圖像的顏色值，以及對象的放置關(guān)系O
[0029]優(yōu)選地，所述期望三維坐標(biāo)值獲取模塊還用于采用以下設(shè)置方法中的任意一種設(shè)置所述第一平面圖像中每個對象的期望三維坐標(biāo):線性設(shè)置、圓形設(shè)置、等高線設(shè)置、局部點選設(shè)置。
[0030]優(yōu)選地，所述第一平面圖像對應(yīng)的三維坐標(biāo)圖包含第一平面圖像中每個像素的顏色值以及每個像素的期望三維坐標(biāo)；所述三維坐標(biāo)圖生成模塊采用以下方式生成所述第一平面圖像對應(yīng)的三維坐標(biāo)圖:將所述第一平面圖像對應(yīng)的三維坐標(biāo)圖中每個像素的顏色值為第一平面圖像中對應(yīng)像素的顏色值；所述三維坐標(biāo)圖中每個像素的三維坐標(biāo)值根據(jù)所述像素所在對象的期望三維坐標(biāo)值確定。
[0031]優(yōu)選地，所述視點圖像生成模塊包括運算區(qū)域確定單元、顏色值確定單元，其中: 所述運算區(qū)域確定單元，用于確定一絕對運算區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)第一平面圖像對應(yīng)的三
維坐標(biāo)圖中的像素與所述第二平面圖像中的像素的位置一一對應(yīng)；
所述顏色值確定單元，用于在所述絕對運算區(qū)域內(nèi)，確定所述第二平面圖像對應(yīng)的視點到所述第一像素的向量或向量延長線與所述三維坐標(biāo)圖的首個交點，將所述交點對應(yīng)的像素的顏色值作為所述第一像素的顏色值。該絕對運算區(qū)域可以包含一行像素或者可以包含多行像素。
[0032]優(yōu)選地，上述系統(tǒng)還包括判斷模塊和存儲模塊。所述判斷模塊與視點圖像生成模塊或第三裝置相互連接。所述判斷模塊，用于判斷第一平面圖像和第二平面圖像的視差是否在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)。所述存儲模塊，用于當(dāng)在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)時，存儲所述第一平面圖像和第二平面圖像，使得在讀取所述第一平面圖像和第二平面圖像其中之一時，會對應(yīng)地讀取其中另一平面圖像。當(dāng)不在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)時，舍去所述第二平面圖像。
[0033]進一步地，在得到所述第二平面圖像時，提升所述第二像素的對比度和飽和度，優(yōu)選地，所述第二像素的對比度和飽和度分別提升20%以上。對比度和飽和度提升方法優(yōu)選為采用色彩渲染的方法，充分利用前面得到的顏色值，渲染方法與該顏色值有機結(jié)合，通過渲染的方式按照色彩比例提升RBG值中任意一個或多個，以獲得鮮明逼真色彩，增強3D顯示效果。
[0034]在一個具體實施例中，上述三維坐標(biāo)包括第一平面圖像中對象的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)(或笛卡爾坐標(biāo))以及每個對象的期望深度坐標(biāo)。所述深度包括第一平面圖像中運動對象相對于鏡頭的運動深度和/或靜止對象的位置深度。通常圖像中具有運動對象和靜止對象，為更加逼真地顯示3D效果，可分別對運動對象和靜止對象的深度作不同對待。通過分析光學(xué)流，利用物體運動和其相對于鏡頭的距離的關(guān)系來計算獲得深度圖，例如，優(yōu)選地，選擇目標(biāo)對象運動與它們相對于鏡頭距離直接成正比或接近正比關(guān)系來精確計算深度圖。
[0035]如圖2所示，為本發(fā)明的一個具體應(yīng)用實例。在該實例中，揭示了一種攝像裝置，該攝像裝置為三鏡頭攝像系統(tǒng)2，其包括攝像頭al、攝像頭bl、攝像頭Cl，優(yōu)選地，每個攝像頭上都設(shè)有LED燈3。進一步的,所述攝像頭al、攝像頭bl、攝像頭cl通過轉(zhuǎn)軸可作30度-120度旋轉(zhuǎn)。三鏡頭攝像系統(tǒng)2通過支架4固定。結(jié)合所述三鏡頭攝像系統(tǒng)2，本發(fā)明系統(tǒng)的工作過程，如下所述:
通過三鏡頭攝像系統(tǒng)2獲取一幅以上(例如三幅)的圖像，并從一幅以上的圖像中截取對象，將截取的對象放置于背景圖像中，得到第一平面圖像。
[0036]然后，所述攝像裝置根據(jù)待生成的第二平面圖像對應(yīng)的視點的位置和第一平面圖像中每個對象的期望三維坐標(biāo)，確定與所述第二平面圖像上的第一像素對應(yīng)的第一平面圖像的第二像素；用所述第二像素的顏色值填充所述第一像素的顏色值，得到所述第二平面圖像。
[0037]本發(fā)明實施例通過對任意圖像進行分割，獲得圖像上的物體對象，然后在背景上設(shè)置該一個或多個物體對象的位置及三維坐標(biāo)，最后通過計算生成具有視差的兩幅或者多幅具有視差的圖像，從而替代了現(xiàn)有的獲得三維圖像的方法，操作更簡單，且無需昂貴的費用。
[0038]應(yīng)當(dāng)理解的是，以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，不能因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種生成立體圖像的方法，包括: 接收從一幅以上的圖像中截取的對象，將所述截取的對象放置于背景圖像中，得到第一平面圖像； 根據(jù)待生成的第二平面圖像對應(yīng)的視點的位置和第一平面圖像中每個對象的期望三維坐標(biāo)，確定與所述第二平面圖像上的第一像素對應(yīng)的第一平面圖像的第二像素；用所述第二像素的顏色值填充所述第一像素的顏色值，得到所述第二平面圖像； 判斷第一平面圖像和第二平面圖像的視差是否在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)； 當(dāng)在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)時，存儲所述第一平面圖像和第二平面圖像，使得在讀取所述第一平面圖像和第二平面圖像其中之一時，會對應(yīng)地讀取其中另一平面圖像；當(dāng)不在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)時，舍去所述第二平面圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 得到所述第二平面圖像后，合并所述第一平面圖像和第二平面圖像，生成立體圖像，或者合并兩個以上視點分別對應(yīng)的第二平面圖像，生成立體圖像。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述一幅以上的圖像是通過攝像裝置獲取。
4.一種生成立體圖像的系統(tǒng)，包括: 第一裝置，用于接收從一幅以上的圖像中截取的對象，將所述截取的對象放置于背景圖像中，得到第一平面圖像； 第二裝置，用于根據(jù)待生成的第二平面圖像對應(yīng)的視點的位置和第一平面圖像中每個對象的期望三維坐標(biāo)，確定與所述第二平面圖像上的第一像素對應(yīng)的第一平面圖像的第二像素，用所述第二像素的顏色值填充所述第一像素的顏色值，得到所述第二平面圖像； 判斷模塊，用于判斷第一平面圖像和第二平面圖像的視差是否在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)； 存儲模塊，用于當(dāng)在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)時，存儲所述第一平面圖像和第二平面圖像，使得在讀取所述第一平面圖像和第二平面圖像其中之一時，會對應(yīng)地讀取其中另一平面圖像；當(dāng)不在預(yù)設(shè)的視差范圍之內(nèi)時，舍去所述第二平面圖像。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述系統(tǒng)還包括第三裝置，其用于在得到所述第二平面圖像后，合并所述第一平面圖像和第二平面圖像，生成立體圖像，或者合并兩個以上視點分別對應(yīng)的第二平面圖像，生成立體圖像。
6.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述一幅以上的圖像是通過攝像裝置獲取。
【文檔編號】H04N13/00GK103795999SQ201310611732
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】夏春秋 申請人:深圳市唯特視科技有限公司