用于生成三维图像的方法和装置制造方法及图纸

一种自动立体3D显示器包括用于生成中间3D图像的第一单元（503）。中间3D图像包括多个区，并且第一单元（503）布置成生成用于所述区的对应于不同视图方向的像素值的第一数目的图像块。图像块的数目对于所述多个区中的一些区是不同的。第二单元（505）从中间3D图像生成包括数个视图图像的输出3D图像，其中每一个视图图像对应于视图方向。显示器还包括显示布置（301）和用于驱动显示布置（301）以显示输出3D图像的驱动器（507）。适配器（509）布置成响应于中间3D图像或第一图像生成单元（503）布置成从其生成中间图像的三维场景的表示的性质而针对第一区适配图像块的数目。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生成三维图像的方法和装置
本专利技术涉及三维图像的处理，并且特别地但不排他地，涉及生成用于在自动立体显示器上呈现的三维图像。
技术介绍
三维（3D）显示器正在受到日益增加的关注，并且如何向观看者提供三维感知方面的显著研究正在着手进行中。3D显示器通过为观看者的两只眼睛提供被观赏的场景的不同视图来向观看体验添加第三维度。这可以通过使用户佩戴眼镜以分离所显示的两个视图来实现。然而，由于这对于用户而言相对不便，因此在许多情境中，合期望的是使用直接生成不同视图并且向用户的眼睛投影它们的自动立体显示器。实际上，一段时间以来，各种公司已经主动开发适合用于再现三维成像的自动立体显示器。自动立体设备可以在没有对于特殊帽子和/或眼镜的需要的情况下为观看者呈现3D印象。自动立体显示器一般提供用于不同观看角度的不同视图。以此方式，可以生成用于观看者的左眼的第一图像和用于右眼的第二图像。通过显示适当的图像（即分别从左眼和右眼的视点来看是适当的），向观看者传达3D印象是可能的。自动立体显示器往往是使用构件，诸如透镜镜头或视差光栅/光栅掩模，以分离视图和在不同方向上发送它们使得它们单独到达用户的眼睛。对于立体显示器，要求两个视图但是大多数自动立体显示器典型地利用更多视图（诸如例如九个视图）。为了满足对于3D图像效果的期望，创建内容以包括描述所捕获到的场景的3D方面的数据。例如，对于计算机生成的图形，三维模型可以被开发和用于计算来自给定观看位置的图像。这样的方案例如频繁地用于提供3D效果的计算机游戏。作为另一示例，视频内容，诸如影片或电视节目，被日益增加地生成以包括某种3D信息。这样的信息可以使用专用3D相机来捕获，或者可以例如由还能够捕获深度的相机来捕获，所述专用3D相机从略微偏移的相机位置捕获两个同时的图像从而直接生成立体图像。典型地，自动立体显示器产生视图的“锥体”，其中每一个锥体包含对应于场景的不同观看角度的多个视图。相邻（或在一些情况下进一步移位的）视图之间的观看角度差异被生成以对应于用户的右眼和左眼之间的观看角度差异。相应地，其左眼和右眼看见两个适当视图的观看者将感知到3D效果。其中在观看锥体中生成九个不同视图的这样的系统的示例在图1中图示。许多自动立体显示器能够产生大数目的视图。例如，产生九个视图的自动立体显示器并非不常见。这样的显示器例如适合用于多观看者情境，其中若干观看者可以同时观赏显示器并且全部体验3D效果。具有甚至更高数目的视图的显示器也已经被开发，包括例如可以提供例如28个不同视图的显示器。这样的显示器通常可以使用相对狭窄的视图锥体，从而造成观看者的眼睛同时从多个视图接收光。而且，左眼和右眼将典型地位于不相邻的视图中（如在图1的示例中那样）。图2图示了来自多个子像素的3D像素（具有三个颜色通道）的形成的示例。在示例中，w是水平子像素间距，h是竖直子像素间距，N是每单个颜色拼块的子像素的平均数目。透镜镜头以s=tanθ倾斜，并且在水平方向上测量的间距以子像素间距为单位是p。在3D像素内，粗线指示不同颜色的拼块之间的分离，并且细线指示子像素之间的分离。另一有用的量是子像素横纵比：a=w/h。然后，N=a/s。对于RGB-条状图案上的常见倾斜1/6镜头，a=1/3并且s=1/6，因此N=2。如对于常规2D显示器而言，图像质量在大多数应用中对于3D显示器是极重要的，并且尤其对于消费者市场非常重要，诸如例如对于3D电视或监视器。然而，不同视图的表示提供附加复杂化和潜在的图像降级。具体地，为了将要分配和处理的数据的量保持到可管理的量，3D内容典型地以基于非常低数目的2D图像的格式提供。例如，3D图像数据可以通过与由指示针对每一个像素的深度的深度图支持的一个观看角度对应的单个2D图像来提供。另一常见表示提供两个2D图像，其中一个意在用于观看者的左眼并且另一个用于观看者的右眼。因此，三维图像信息典型地以经压缩的格式提供，并且典型地通过相对低数目的不同视点图像来表示。为了提供用于自动立体显示器的每一个单独视图方向的视图图像，相应地必要的是向所接收到的数据应用大量处理。具体地，为了生成用于自动立体显示器的视图图像，典型地必要的是执行再现以及还有（3D）图像处理。例如，基于深度信息的视点漂移通常是必要的以生成附加视图。作为另一示例，在一些应用中，3D图像数据直接通过评估3D模型被生成，诸如例如通过基于3D模型生成图像数据。模型可以例如遵从OpenGL图形标准并且可以与纹理组合地包含三角形和/或网格。因此，在一些应用中，可以通过评估三维场景的3D图形模型来生成用于特定观看角度的图像。当使用自动立体显示器以用于3D呈现时，投影对应于不同观看角度的相对大数目的单独视图，诸如典型地9、15或29个视图。相应地，必须生成对应于不同观看角度的大数目的图像。这可以通过执行用于每一个视图的输入3D图像数据的3D处理来实现。例如，对于每一个视图，处理对应于默认观看角度的输入图像以生成用于期望的观看角度的对应视图。该3D处理特别地包括取决于其深度的像素的视差偏移、不遮挡区域中的填充等。类似地，在基于评估3D模型的一些系统中，可以针对每一个视图评估模型以生成对应于该观看角度的图像。因此，在一些系统中，执行3D处理以生成用于自动立体显示器的每一个视图的图像。然而，这样的方案的缺点在于，其在计算上需求非常高并且要求高计算资源。这可能对于作为例如要求实时处理的视频序列或游戏的部分的3D图像而言特别关键。为了降低计算复杂度，已经提出仅再现为了自动立体显示所要求的图像的子集。例如，3D处理可以生成仅8个图像以用于15个视图图像。在这样的系统中，用于每一个视图的图像可以通过选择对应于到该视图的最接近的观看角度的所生成的图像而生成。在一些系统中，给定视图图像可以通过在例如围绕当前视图图像的两个经再现的图像（即对应于每一个方向上具有最接近的观看角度的图像）之间的简单线性内插来生成。实际上，当前，当为了自动立体3D显示而再现内容时，典型的方案是再现对应于给定观看角度的固定数目的图像。随后，对于自动立体显示的每一个像素，确定所要求的输出观看角度，并且然后通过选择针对最靠近的观看角度的经再现的图像中的对应像素或者通过图像的像素与最靠近的观看角度的加权求和来生成像素。然而，尽管这样的方案可能减少总体计算资源使用，但是其还往往引入数个缺点。特别地，该方案往往降低所感知到的图像质量并且引入数个伪像。例如，如果相对低数目的图像通过3D处理被再现，则所感知到的3D图像中的边缘将往往展现出重影效果（例如通常经体验到对象边缘的多个略微移位的副本）。而且，如果用户相对于显示器移动使得观看者的眼睛移动通过视图锥体的多个视图，则结果得到相对不均匀的体验，其中当观看者的眼睛在视图之间移动时，图像对象可能看起来在位置方面跳动或抖动。因此，为了产生高图像质量，合期望的是再现大数目的图像。然而，这增加复杂度和资源使用，并且因而存在质量与复杂度之间的固有折衷，这往往在现有技术系统中是次优的。因而，用于生成视图图像的改进的方案将是有利的，并且特别地，允许增加的灵活性、改进的图像质量、降低的复杂度、降低的资源需求、复杂度与所感知到的图像质量之间的改进的折衷和/或改进的性能的方案将是有利的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生成输出三维图像的装置，所述装置包括：第一图像生成单元（503），其用于生成中间三维图像，中间三维图像（503）包括作为中间三维图像（503）的空间细分的多个区，并且第一图像生成单元（503）布置成生成用于所述多个区的像素值的数个图像块，图像块的数目对于所述多个区中的至少两个区是不同的，并且每一个图像块包括用于对应于视图方向的像素分组的像素值；第二图像生成单元（505），其用于从中间三维图像生成包括数个视图图像的输出三维图像，所述数个视图图像中的每一个对应于视图方向；适配器（509），其用于响应于中间三维图像和第一图像生成单元（503）布置成从其生成中间三维图像的三维场景的表示中的至少一个的性质而关于不同观看方向适配用于所述多个区中的至少第一区的数个图像块。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.19 EP 14173093.71.一种用于生成输出三维图像的装置，所述装置包括：第一图像生成单元（503），其用于生成中间三维图像，中间三维图像（503）包括作为中间三维图像（503）的空间细分的多个区，并且第一图像生成单元（503）布置成生成用于所述多个区的像素值的数个图像块，图像块的数目对于所述多个区中的至少两个区是不同的，并且每一个图像块包括用于对应于视图方向的像素分组的像素值；第二图像生成单元（505），其用于从中间三维图像生成包括数个视图图像的输出三维图像，所述数个视图图像中的每一个对应于视图方向；适配器（509），其用于响应于中间三维图像和第一图像生成单元（503）布置成从其生成中间三维图像的三维场景的表示中的至少一个的性质而关于不同观看方向适配用于所述多个区中的至少第一区的数个图像块。2.权利要求1的装置，其中性质是深度度量。3.权利要求1的装置，其中性质是对比度度量。4.权利要求1的装置，其中适配器（509）还布置成响应于针对第一图像生成单元（501）的计算资源可用性而确定用于第一区的图像块的数目。5.权利要求1的装置，其中所述多个区包括由至少一个像素行形成的区。6.权利要求1的装置，其中所述多个区中的至少一个区仅包括像素行的像素的子集。7.权利要求1的装置，其中第一图像生成单元（503）布置成生成针对第一数目的观看方向的用于所述多个区中的所有区的图像块，并且适配器（509）布置成随后响应于针对第一数目的观看角度的每一个区的图像块之间的视差而选择针对其生成针对至少一个附加视图方向的图像块的所述多个区中的区的子集。8.权利要求1的装置，其中适配器（509）布置成响应于视差度量超过阈值而选择针对其生成针对至少一个附加观看角度的图像块的区，视差度量是对于针对与附加观看角度相邻的两个观看角度的两个图像块的视差的度量。9.权利要求1的装置，其中适配器（509）布置成确定针对其的深度度量在阈值以下的区的子集，...

【专利技术属性】
技术研发人员：PLE范德瓦勒，B克鲁恩，C瓦雷坎普，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL