一種視差圖的平滑方法、裝置及電子設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種視差圖的平滑方法、裝置及電子設(shè) 備。
【背景技術(shù)】
[0002] 3D圖像通常由兩路組成，每一路對(duì)應(yīng)于某一特定的觀看角度。為生成新的觀看角 度對(duì)應(yīng)的圖像，需要根據(jù)輸入圖像計(jì)算視差圖，即計(jì)算兩路圖像的對(duì)應(yīng)關(guān)系。計(jì)算步驟一般 包括兩步，第一步對(duì)視差圖做一估計(jì)；第二步優(yōu)化第一步的結(jié)果，通常通過(guò)各種平滑算法對(duì) 第一步的結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化。
[0003] 視差圖的平滑是一個(gè)兩難問(wèn)題。一方面，我們希望一個(gè)物體的視差是光滑的或連 續(xù)的；另一方面，在物體的邊緣，我們又希望保留其可能的突變或不連續(xù)性。然而，傳統(tǒng)的平 滑算法，例如平均，在對(duì)視差圖進(jìn)行平滑處理的同時(shí)，會(huì)模糊視差圖的變化較大的部分，即 邊緣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種視差圖的平滑方法、裝置及電子設(shè)備，旨在解決現(xiàn)有技 術(shù)提供的視差圖的平滑方法，會(huì)模糊視差圖的邊緣的問(wèn)題。
[0005] -方面，提供一種視差圖的平滑方法，所述方法包括：
[0006] 初始化第一矩陣A(x，y)、第二矩陣B(x，y)和平滑后的視差圖F(x，y)為全零矩 陣；
[0007] 獲取分割圖S(x，y)中所有滿(mǎn)足S(x，y) = k的像素點(diǎn)的坐標(biāo)（xk，yk)，k大于等于 1，小于等于N;
[0008] 使A(xk, yk) = M(xk, yk)，同時(shí)使B(xk, yk) = l，M(x, y)是左右兩路圖像對(duì)應(yīng)點(diǎn)的視 差形成的視差圖；
[0009] 計(jì)算以（xk, yk)為中心的所有 A(xk-i, yk-i)的和 TA(xk, yk);
[0010] 計(jì)算以（xk，yk)為中心的所有B(xk_i，y k_i)的和，得到分割圖S(x，y)中所有滿(mǎn)足 S(x, y) = k的像素點(diǎn)的數(shù)量TB(xk, yk);
[0011] 根據(jù)Ta (xk，yk)和Tb (xk，yk)計(jì)算得到平滑后的視差圖F (x，y)中的F (xk，yk)。
[0012] 進(jìn)一步地，第一矩陣A(k，y)和第二矩陣B(x，y)是與輸入的左右兩路圖像大小相 同的矩陣。
[0013] 進(jìn)一步地，通過(guò)下述公式計(jì)算以（xk, yk)為中心的所有A (xk-i, yk-i)的和 TA(xk，yk):
[0014]
[0015] 其中，i大于等于_m，小于等于m，j大于等于-n，小于等于n，m和η均大于等于1， m小于Χ/2, η小于Y/2。
[0016] 進(jìn)一步地，通過(guò)下述公式計(jì)算以（xk, yk)為中心的所有B(xk-i, yk-i)的和，得到分 割圖S(x，y)中所有滿(mǎn)足S(x，y) =k的像素點(diǎn)的數(shù)量以^):
[0017]
[0018] 其中，i大于等于-m，小于等于m，j大于等于-n，小于等于n，m和η均大于等于1， m小于Χ/2, η小于Υ/2。
[0019] 進(jìn)一步地，通過(guò)下述公式根據(jù)TA(xk，yk)和1^(^)計(jì)算得到平滑后的視差圖 F (X，y)中的 F (xk, yk):
[0020] F(xk，yk) = [TA (xk，yk)/Tb (xk，yk)]
[0021] 其中，□是取最近整數(shù)的運(yùn)算。
[0022] 另一方面，提供一種視差圖的平滑裝置，所述裝置包括：
[0023] 初始化單元，用于初始化第一矩陣A (X，y)、第二矩陣B (X，y)和平滑后的視差圖 F(x，y)為全零矩陣；
[0024] 坐標(biāo)獲取單元，用于獲取分割圖S(x，y)中所有滿(mǎn)足S(x，y) = k的像素點(diǎn)的坐標(biāo) (xk, yk)，k大于等于1，小于等于N ;
[0025] 賦值單元，用于使 A(xk, yk) = M(xk, yk)，同時(shí)使 B(xk, yk) = 1，M(x, y) = k 是左右 兩路圖像對(duì)應(yīng)點(diǎn)的視差形成的視差圖；
[0026] 第一計(jì)算單元，用于計(jì)算以（xk, yk)為中心的所有A(xk_i, yk_i)的和TA(k, k);
[0027] 第二計(jì)算單元，用于計(jì)算以（xk, yk)為中心的所有B(xk-i, yk-i)的和，得到分割圖 S (X，y)中所有滿(mǎn)足S (X，y) = k的像素點(diǎn)的數(shù)量Tb (xk, yk);
[0028] 第三計(jì)算單元，用于根據(jù)TA(xk，yk)和TB(x k，yk)計(jì)算得到平滑后的視差圖F(x，y) 中的 F (xk，yk)。
[0029] 進(jìn)一步地，第一矩陣A(x，y)和第二矩陣B(x，y)是與輸入的左右兩路圖像大小相 同的矩陣。
[0030] 進(jìn)一步地，所述第一計(jì)算單元通過(guò)下述公式計(jì)算以（xk, yk)為中心的所有 A(xk-i，yk-i)的和 TA(xk，yk):
[0031]
[0032] 其中，i大于等于_m，小于等于m，j大于等于-n，小于等于n，m和η均大于等于1， m小于Χ/2, η小于Υ/2。
[0033] 進(jìn)一步地，所述第二計(jì)算單元通過(guò)下述公式計(jì)算以（xk, yk)為中心的所有 B(xk-i，yk_i)的和，得到分割圖S(x，y)中所有滿(mǎn)足S(x，y) =k的像素點(diǎn)的數(shù)量TB(xk，yk):
[0034]
[0035] 其中，i大于等于_m，小于等于m，j大于等于-n，小于等于n，m和η均大于等于1， m小于Χ/2, η小于Υ/2。
[0036] 進(jìn)一步地，所述第三計(jì)算單元通過(guò)下述公式根據(jù)Ta (xk, yk)和Tb (xk, yk)計(jì)算得到 平滑后的視差圖F (X，y)中的F (xk，yk):
[0037]
[0038] 其中，□是取最近整數(shù)的運(yùn)算。
[0039] 又一方面，提供一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括如上所述的視差圖的平滑裝置。
[0040] 進(jìn)一步地，所述電子設(shè)備是數(shù)字電視、智能手機(jī)或者平板電腦。
[0041] 在本發(fā)明實(shí)施例，整個(gè)對(duì)視差圖的平滑處理，是對(duì)屬于同一分割機(jī)的視差值求平 均，也就是說(shuō)對(duì)滿(mǎn)足S (X，y)為同一數(shù)值k的像素點(diǎn)的視差值求平均，所以平滑處理得到的 視差圖與原圖像有相似的邊緣，既實(shí)現(xiàn)了視差的光滑或連續(xù)性，也使得物體邊緣的突變或 不連續(xù)性得以保留。相比現(xiàn)有的視差圖的平滑方法，在平滑了視差圖的其它部分的同時(shí)，保 留了視差圖的邊緣部分。
【附圖說(shuō)明】
[0042] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的視差圖的平滑方法的實(shí)現(xiàn)流程圖；
[0043] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例二提供的視差圖的平滑裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0045] 在本發(fā)明實(shí)施例中，按以下步驟進(jìn)行計(jì)算：
[0046] 1.先初始化第一矩陣A(x，y)、第二矩陣B(x，y)和平滑后的視差圖F(x，y)為全零 矩陣。
[0047] 2.獲取分割圖S (X，y)中所有滿(mǎn)足S (X，y) = k的像素點(diǎn)的坐標(biāo)（xk，yk)，1彡k彡N ; 然后使A(xk，yk) =M(xk，yk)，同時(shí)使B(xk，yk) = l，M(x，y)是左右兩路圖像對(duì)應(yīng)點(diǎn)的視差形 成的視差圖；
[0048] 3.計(jì)算以（xk, yk)為中心的所有 A(xk_i, yk_j)的和 TA(xk, yk);
[0049] 4.計(jì)算以（xk, yk)為中心的所有B(xk-i，yk_j)的和，得到分割圖S(x, y)中所有滿(mǎn) 足S (X, y) = k的像素點(diǎn)的數(shù)量Tb (xk, yk);
[0050] 5.根據(jù)TA(xk，yk)和T B(xk，yk)計(jì)算得到平滑后的視差圖F(x，y)中的F(xk，y k)。
[0051] 以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)描述：
[0052] 實(shí)施例一
[0053] 圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例一提供的視差圖的平滑方法的實(shí)現(xiàn)流程，詳述如下：
[0054] 在步驟SlOl中，初始化第一矩陣A(x，y)、第二矩陣B(x，y)和平滑后的視差圖 F(x，y)為全零矩陣。
[0055] 在本發(fā)明實(shí)施例中，IJx，y)和Ir(x，y)為輸入至視差圖的平滑裝置中的左右兩路 圖像，所述兩路圖像已經(jīng)過(guò)水平矯正，即兩路圖像沒(méi)有水平差異。（x，y)是圖像的垂直和水 平方向的坐標(biāo)，（X，y)是一對(duì)不小于O的整數(shù)，且I < X < X，I < y < Y，X和Y都是正整數(shù)， 坐標(biāo)系中，左上角的點(diǎn)為原點(diǎn)。
[0056] 第一矩陣A(x，y)和第二矩陣B(x，y)是與輸入至視差圖的平滑裝置中的左右兩路 圖像大小相同的矩陣，平滑后的視差圖F(x，y)是對(duì)視差圖M(x，y)進(jìn)行平滑處理以后得到 的視差圖?？蓪?duì)第一矩陣A(x，y)、第二矩陣B(x，y)和平滑后的視差圖F(x，y)進(jìn)行初始化， 將第一矩陣A(x，y)、第二矩陣B(x，y)和平滑后的視差圖F(x，y)的元素全部賦值為零。
[0057] 在步驟S102中，獲取分割圖S(x，y)中所有滿(mǎn)足S(x，y) = k的像素點(diǎn)的坐標(biāo) Uk，yk)。
[0058] 左路分割圖Sjx，y)是對(duì)左路圖像進(jìn)行分割得到的分割圖，分割的方法不限。 Sjx，y)是整數(shù)，且l$Sjx，y) <N，N是一正整數(shù)。類(lèi)似的可以定義右路分割圖&〇^，7)。
[0059] 左路視差圖隊(duì)(X，y)是（X，y)的整數(shù)函數(shù)，左路的像素點(diǎn)隊(duì)(X，y)為對(duì)應(yīng)于右路的 像素點(diǎn)（x+]Vt(x，y)，y)。右路視差圖]^(1，5〇的定義與左路視差圖]\^(χ，5〇相同，只是左右 交換。
[0060] 在本發(fā)明實(shí)施例中，因?yàn)閷?duì)左右兩路視差圖的平滑方法是相同的，所以不再區(qū)分 左右視差圖和左右分割圖，以M(x，y)表示視差圖，以S(x，y)表示分割圖。
[0061] 可以獲取分割圖S(x，y)中所有滿(mǎn)足S(x，y) = k的像素點(diǎn)的坐標(biāo)（xk，yk)，其中， k e [1，N] 〇
[0062] 在步驟 S103 中，對(duì)于滿(mǎn)足 S(x, y) = k 的像素點(diǎn)（xk, yk)，使 A(xk, yk) = M(xk, yk)， 同時(shí)使B(xk，yk) = l，M(x，y)是左右兩路圖像對(duì)應(yīng)點(diǎn)的視差形成的視差圖。
[0063] 在本發(fā)明實(shí)施例中，對(duì)于滿(mǎn)足S (X，y) = k的像素點(diǎn)（xk, yk)，使A (xk, yk)= M(xk，yk)，同時(shí)使B(xk，yk) = l，M(x，y)是左右兩路圖像對(duì)應(yīng)點(diǎn)的視差形成的視差圖。
[0064] 對(duì)于所有 S (X，y)辛 k 的像素點(diǎn)（X，y)，使 A(X，y) = 0, B (X，y) = 0。
[0065] 在步驟S104中，計(jì)算以（xk, yk)為中心的所有A(xk_i, yk_j)的和TA(xk, yk)。
[0066] 在本發(fā)明實(shí)施例中，根據(jù)下述公式計(jì)算得到Ta (xk, yk):

公式1
[0067] 其中，A(xk_i, yk_j) = M(zk_i, yk_j)，i 大于等于-m，小于等于 m，j 大于等于-n， 小于等于n，m和η均大于等于1，m小于Χ/2, η小于Y/2。
[0068] 在步驟S105中，計(jì)算以（xk, yk)為中心的所有B(xk_i, yk_j)的和，得到分割圖 S (X，y)中所有滿(mǎn)足S (X，y) = k的像素點(diǎn)的數(shù)量Tb (xk,