一種快速多視角影像合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種影像合成方法，尤其涉及一種快速多視角影像合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]裸眼立體顯示系統(tǒng)與傳統(tǒng)2D平面顯示系統(tǒng)最主要差別在于透鏡與內(nèi)容生成的部份。就裸眼顯示屏而言，是在一般2D的平面顯示屏上再加上一層透鏡或是光柵；并在內(nèi)容生成時，根據(jù)透鏡或是光柵在設(shè)計時的視角數(shù)產(chǎn)生不同視角的畫面，如透鏡的視角數(shù)為6，則在內(nèi)容生成時，則需要做基于深度的圖像繪制技術(shù)(DIBR)的運算生成6幅不同視角的畫面，但在生成完6幅不同視角畫面后，還需根據(jù)透鏡或是光柵的映射參數(shù)設(shè)計合成出最后1張多視角影像。
[0003]可見，傳統(tǒng)的裸眼立體顯示系統(tǒng)內(nèi)容生成時，需要根據(jù)視角數(shù)(N)生成N張影像，最后再根據(jù)像素映射的數(shù)據(jù)合成一張影像，因此每一幀影像需要浪費((N-l)/N)的運算量，即若視角度為6，則有(5/6)的運算是浪費的，對于內(nèi)存與中央處理器的消耗是很可觀的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠有效節(jié)約運算量的快速多視角影像合成方法。
[0005]本發(fā)明采用技術(shù)方案是:
一種快速多視角影像合成方法，其包括以下步驟:
1)數(shù)據(jù)獲取:獲取輸入圖像和顯示屏參數(shù)；
2)深度圖生成:輸入圖像為不含深度圖的2D圖像時，對2D圖像進行深度信息的采集，產(chǎn)生一幅與該2D圖像對應(yīng)的深度圖；
輸入圖像為2D圖像和對應(yīng)的深度圖時，則直接進入步驟3)；
3)建立坐標關(guān)系:根據(jù)待生成影像對應(yīng)的像素映射坐標，建立待生成影像與2D圖像對應(yīng)的坐標關(guān)系:
3.1)分辨率調(diào)節(jié):對2D圖像和對應(yīng)的深度圖做放大/縮小的動作，使2D圖像和對應(yīng)的深度圖的分辨率與顯示屏的像素映射的分辨率相同；
3.2)確定基準視角以及基準視角圖像在2D圖像中獲取數(shù)據(jù)的查找坐標:設(shè)置顯示屏視角數(shù)為n，設(shè)定第n/2的視角為基準視角，將基準視角需填入影像的像素映射的坐標作為基準視角圖像在2D圖像中獲取數(shù)據(jù)的查找坐標；
3.3)確定非基準視角以及非基準視角圖像在2D圖像中獲取數(shù)據(jù)的查找坐標:
3.3.1)設(shè)定其他視角為非基準視角，根據(jù)顯示屏參數(shù)計算非基準視角圖像在2D圖像中獲取數(shù)據(jù)的查找坐標的范圍；
獲取顯示屏可容忍的視差參數(shù)，包括出屏視差和入屏視差，并設(shè)置W為獲取數(shù)據(jù)的視角，X為基準視角對應(yīng)的視角數(shù)，根據(jù)Y=W-X，Z1=-Y* (出屏視差+1)，Z2=-Y* (入屏視差-1);分別計算Zl和Z2，
設(shè)定顯示屏的分辨率為C*D，待查找的需填入影像的像素映射的坐標位置為(A，B)，則非基準視角圖像在2D圖像中獲取數(shù)據(jù)的查找坐標的范圍為(A+Zl，B)~ (A+Z2，B)；
3.3.2)確定非基準視角圖在2D圖像中獲取數(shù)據(jù)的查找坐標:
設(shè)定非基準視角圖像在深度圖獲取數(shù)據(jù)的查找坐標范圍與非基準視角圖像在2D圖像中獲取數(shù)據(jù)的查找坐標范圍相同，從范圍(A+Z1，B) ~ (A+Z2，B)中找到深度值最大的坐標，將此坐標設(shè)定為非基準視角圖像在2D圖像中獲取數(shù)據(jù)的查找坐標；當遇到相同的深度值，則取第一個遇到的深度值最大的坐標；
4)生成立體圖像:分別根據(jù)基準視角圖像和非基準視角圖像的對應(yīng)的查找坐標從2D圖像中獲取的對應(yīng)的數(shù)據(jù)，將獲取到的數(shù)據(jù)做變形處理生成一張立體圖像；
5)圖像顯示:將所生成的立體圖像傳輸至顯示屏上顯示。
[0006]進一步地，所述步驟3.3.1中非基準視角圖像在2D圖像中獲取數(shù)據(jù)的查找坐標的范圍的取值遵從以下條件:
當A+Z1小于或等于O時，則設(shè)定A+Z1=0 ；
當A+Z2大于或等于C時，則設(shè)定A+Z2=C。
[0007]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，根據(jù)顯示屏的參數(shù)以及輸入影像內(nèi)容，藉由需生產(chǎn)的最終視角的圖像的坐標逆向計算出各個視角的圖像與原始2D圖像的坐標的對應(yīng)關(guān)系，該方法可減少無用的運算步驟，進而可大幅降低圖像運算所需要的內(nèi)存需求與CPU運算量；根據(jù)實驗結(jié)果，采用本發(fā)明計算機的CPU的運算量可減少30135%，內(nèi)存需求可降低59~63%o
【附圖說明】
[0008]以下結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步詳細說明；
圖1本發(fā)明一種快速多視角影像合成方法的流程；
圖2本發(fā)明一種快速多視角影像合成方法的深度圖的參數(shù)圖。
【具體實施方式】
[0009]如圖1所示，本發(fā)明一種快速多視角影像合成方法，其包括以下步驟:
1)數(shù)據(jù)獲取:獲取輸入圖像和顯示屏參數(shù)；
2)深度圖生成:輸入圖像為不含深度圖的2D圖像時，對2D圖像進行深度信息的采集，產(chǎn)生一幅與該2D圖像對應(yīng)的深度圖；
輸入圖像為2D圖像和對應(yīng)的深度圖時，則直接進入步驟3)；
3)建立坐標關(guān)系:根據(jù)待生成影像對應(yīng)的像素映射坐標，建立待生成影像與2D圖像對應(yīng)的坐標關(guān)系；
3.1)分辨率調(diào)節(jié):對2D圖像和對應(yīng)的深度圖做放大/縮小的動作，使2D圖像和對應(yīng)的深度圖的分辨率與顯示屏的像素映射的分辨率相同；
3.2)確定基準視角以及基準視角圖像在2D圖像中獲取數(shù)據(jù)的查找坐標:設(shè)置顯示屏視角數(shù)為n，設(shè)定第n/2的視角為基準視角，將基準視角需填入影像的像素映射的坐標作為基準視角圖像在2D圖像中獲取數(shù)據(jù)的查找坐標；若針對6視角立體顯示屏，此例中n=6，則第n/2個視角即視角3，設(shè)定為基準視角；因此，視角3的圖像在2D圖像中獲取數(shù)據(jù)的查找坐標即是視角3需填入影像的像素映射的坐標，兩者是對應(yīng)的關(guān)系；
3.3)確定非基準視角以及非基準視角圖像在2D圖像中獲取數(shù)據(jù)的查找坐標:
3.3.1)設(shè)定其他視角為非基準視角，根據(jù)顯示屏參數(shù)計算非基準視角圖像在2D圖像中獲取數(shù)據(jù)的查找坐標的范圍；
獲取顯示屏可容忍的視差參數(shù)，包括出屏視差和入屏視差，視差參數(shù)代表畫面中可出屏與入屏的范圍，其單位為Pixel ;并設(shè)置W為獲取數(shù)據(jù)的視角，X為基準視角對應(yīng)的視角數(shù)，根據(jù)Y=W-X，Zl=-Y* (出屏視差+1)，Z2=-Y* (