The invention discloses an apparatus and a method for correcting a depth map of a three-dimensional image, which can accurately modify an initial depth map according to the characteristics of an image, thereby realizing the improvement of the picture quality of the three-dimensional image. The device includes the original depth map generation unit, the original depth map generation unit generates the depth map for the original frame image data generating unit is supplied from the outside to the original depth map; and depth map correction unit, the depth map correction unit for analysis of frame image data supplied from the outside, the calculation of each the pixel brightness image pattern frame of image data and image data according to the analysis results, the original and modified depth map generation unit output from the original depth map based on image pattern calculation and the calculated brightness value, to produce a revised depth map.
【技术实现步骤摘要】
本申请要求2012年11月23日提交的韩国专利申请No.10-2012-0133373的优先权，在此援引该专利申请作为参考，如同在这里完全阐述一样。
本专利技术涉及一种用于修正将二维图像转换为三维图像所需的三维图像深度图的装置，尤其涉及一种三维图像深度图修正装置和方法，其能根据图像的特性精确修正初始产生的深度图，由此实现三维图像的画面质量的提升。
技术介绍
作为三维图像呈现方法，主要存在其中根据为了呈现三维图像而产生的二维左眼和右眼图像产生深度图，并使用产生的深度图呈现三维图像的方法（三维图像呈现方法）、以及其中根据为了呈现二维图像而产生的二维图像产生深度图，并将二维图像转换为三维图像以呈现三维图像的方法（三维图像转换方法）。根据常规的三维图像转换方法，根据图像的统计亮度和颜色特性确定图像中物体的三维距离。一般来说，图像中表现出高亮度的物体被分配统计高深度值并如此在深度图中呈现，从而向前凸出。另一方面，图像中表现出低亮度的物体被分配统计低深度值并如此在深度图中呈现，从而向后凹陷。根据统计值产生的这种深度图有效地反映了图像的各种特性。然而，当图像具有表现出暗颜色（例如黑色）的物体布置在表现出亮颜色（例如白色）的物体前方的特性时，这种图像的深度图会具有深度图不能精确呈现图像的原始特性的较高可能性。这是因为常规的三维图像转换装置会错误地确定亮颜色物体布置在前侧，暗颜色物体布置在亮颜色物体后方的一侧，如此会...
【技术保护点】
一种用于修正三维图像的深度图的装置，包括：原始深度图产生单元，所述原始深度图产生单元用于产生从外部提供到所述原始深度图产生单元的帧图像数据的原始深度图；和深度图修正单元，所述深度图修正单元用于分析从外部提供的帧图像数据，根据分析结果计算帧图像数据的图像图案和帧图像数据的每像素亮度值，并根据所计算的图像图案和所计算的亮度值修正从所述原始深度图产生单元输出的原始深度图，以产生修正后深度图。
【技术特征摘要】
2012.11.23 KR 10-2012-01333731.一种用于修正三维图像的深度图的装置，包括：
原始深度图产生单元，所述原始深度图产生单元用于产生从外部提供到所
述原始深度图产生单元的帧图像数据的原始深度图；和
深度图修正单元，所述深度图修正单元用于分析从外部提供的帧图像数
据，根据分析结果计算帧图像数据的图像图案和帧图像数据的每像素亮度值，
并根据所计算的图像图案和所计算的亮度值修正从所述原始深度图产生单元
输出的原始深度图，以产生修正后深度图。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述深度图修正单元包括：
亮度提取器，所述亮度提取器用于从自外部提供的帧图像数据提取每像素
亮度值；
图像图案分析器，所述图像图案分析器用于根据从所述亮度提取器输出的
亮度值识别帧图像数据的图像图案，并根据识别结果输出预定的图案增益值；
块深度图产生器，所述块深度图产生器用于根据像素的空间位置将帧图像
数据的像素分类为n个像素块，在参考从所述亮度提取器输出的亮度值的同时
计算每个像素块的平均亮度值，并根据每个像素块的平均亮度值和来自所述图
像图案分析器的图案增益值修正从所述原始深度图产生单元输出的原始深度
图，以产生基于块的深度图，其中n为大于1的自然数；
像素深度图产生器，所述像素深度图产生器用于根据来自所述亮度提取器
的亮度值和来自所述图像图案分析器的图案增益值修正从所述原始深度图产
生单元输出的原始深度图，以产生基于像素的深度图；和
修正后深度图产生器，所述修正后深度图产生器用于根据来自所述块深度
图产生器的基于块的深度图和来自所述像素深度图产生器的基于像素的深度
图产生修正后深度图。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述图像图案分析器根据像素的空
间位置将帧图像数据的像素分类为m个图案块，将m个图案块的一部分分组
为空中区域，同时将m个图案块的另一部分分组为侧区域，在参考从所述亮
度提取器输出的亮度值的同时计算所述空中区域的平均亮度值和所述侧区域
的平均亮度值，根据所计算的平均亮度值识别帧图像数据的图像图案，并根据
\t识别结果选择图案增益值，其中m为大于1的自然数。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述图像图案分析器将所述空中区
域的平均亮度值与预定的参考亮度值进行比较，将所述侧区域的平均亮度值与
所述参考亮度值进行比较，并根据比较结果从多个预定的图案增益值选择一个
图案增益值。
5.根据权利要求4所述的装置，其中所述图像图案分析器将像素分类为
9个图案块，将在空间上布置在9个图案块的最上侧处的三个水平相邻的图案
块分组为所述空中区域，并将在空间上布置在9个图案块的左边缘侧处的两个
垂直相邻的图案块以及在空间上布置在9个图案块的右边缘侧处的两个垂直
相邻的图案块分组为所述侧区域。
6.根据权利要求5所述的装置，其中：
所述图像图案分析器在所述空中区域的平均亮度值小于等于所述参考亮
度值，且所述侧区域的平均亮度值高于所述参考亮度值时，识别出从外部提供
的帧图像数据具有第一图像图案，然后选择所述图案增益值中的第一图案增益
值；
所述图像图案分析器在所述空中区域的平均亮度值高于所述参考亮度值，
且所述侧区域的平均亮度值小于等于所述参考亮度值时，识别出从外部提供的
帧图像数据具有第二图像图案，然后选择所述图案增益值中的第二图案增益
值；
所述图像图案分析器在所述空中区域的平均亮度值小于等于所述参考亮
度值，且所述侧区域的平均亮度值小于等于所述参考亮度值时，识别出从外部
提供的帧图像数据具有第三图像图案，然后选择所述图案增益值中的第三图案
增益值；以及
所述图像图案分析器在所述空中区域的平均亮度值高于所述参考亮度值，
且所述侧区域的平均亮度值高于所述参考亮度值时，识别出从外部提供的帧图
像数据具有第四图像图案，然后选择所述图案增益值中的第四图案增益值。
7.根据权利要求6所述的装置，其中所述第一图案增益值为0.3，所述第
二图案增益值为0.7，所述第三图案增益值为0，所述第四图案增益值为1。
8.根据权利要求2所述的装置，其中：
所述块深度图产生器还根据像素的垂直位置计算每个像素块中的一个像
\t素的第一垂直权重，并根据每个像素块的平均亮度值和来自所述图像图案分析
器的图案增益值、以及所述第一垂直权重修正所述原始深度图；以及
所述像素深度图产生器还根据像素的垂直位置计算一个像素的第二垂直
权重，并根据来自所述亮度提取器的亮度值、来自所述图像图案分析器的图案
增益值、以及所述第二垂直权重修正所述原始深度图，以产生基于像素的深度
图。
9.根据权利要求8所述的装置，其中：
所述第一垂直权重和所述第二垂直权重由下面的表达式1表示，
[表达式1]：(HL_total/60)–(N_HL_pxl/60)×8
其中，“HL_total”表示显示屏的水平行的总数，“N_HL_pxl”表示标记出一
个水平行的编号，在所述一个水平行上布置有确定一个像素；
在所述第一垂直权重具有十进制值时，所述第一垂直权重对一个小数位四
舍五入。
10.根据权利要求8所述的装置，其中：
所述块深度图产生器根据布置有确定一个像素的第k个像素块的平均亮
度值计算第k个像素块的第k个块增益值；根据在第k个像素块左侧处与第k
个像素块相邻布置的第k-1个像素块的平均亮度值，计算第k-1个像素块的第
k-1个块增益值；并根据在第k个像素块右侧处与第k个像素块相邻布置的第
k+1个像素块的平均亮度值，计算第k+1个像素块的第k+1个块增益值；
所述块深度图产生器将第k-1个块增益值和第k+1个块增益值中较高的一
个定义为侧块增益值；
所述块深度图产生器将第k个块增益值、所述侧块增益值、所述第一垂直
权重和所述图案增益值相乘，以计算第一总增益值；
所述块深度图产生器搜索分配给所述确定一个像素的原始深度值的原始
深度图，并向搜索到的原始深度值添加所述第一总增益值，以计算所述确定一
个像素的块深度值；以及
所述块深度图产生器对所有像素进行块深度值的计算，以产生基于块的深
度图。
11.根据权利要求10所述的装置，其中：
第k个块增益值由下面的表达式1表示，第k-1个块增益值由下面的表达
\t式2表示，第k+1个块增益值由下面的表达式3表示，
[表达式1]：(Max_th1–blk_apl_k)/(Max_th1–Min_th1)
[表达式2]：(Max_th2–blk_apl_k-1)/(Max_th2–Min_th2)
[表达式3]：(Max_th2–blk_apl_k+1)/(Max_th2–Min_th2)
其中，“Max_th1”表示预定的第一最大参考值，“Min_th1”表示预定的第一
最小参考值，“Max_th2”表示预定的第二最大参考值，“Min_th2”表示预定的第
二最小参考值，“blk_apl_k”表示第k个像素块的平均亮度值，“blk_apl_k-1”表
示第k-1个像素块的平均亮度值，“blk_apl_k+1”表示第k+1个像素块的平均亮
度值。
12.根据权利要求11所述的装置，其中所述第一最大参考值、所述第一
最小参考值、所述第二最大参考值和所述第二最小参考值分别为400，200，
440和240。
13.根据权利要求8所述的装置，其中：
所述像素深度图产生器根据确定的第i个像素的亮度值计算第i个像素的
第i个像素增益值；根据在第i个像素左侧处与第i个像素相邻布置的第i-1个
像素的亮度值，计算第i-1个像素的第i-1个像素增益值；并根据在第i个像素
右侧处与第i个像素相邻布置的第i+1个像素的亮度值，计算第i+1个像素的
第i+1个像素增益值；
所述像素深度图产生器将第i-1个像素增益值和第i+1个像素增益值中较
高的一个定义为侧像素增益值；
所述像素深度图产生器将第i个像素增益值、所述侧像素增益值、所述第
二垂直权重和所述图案增益值相乘，以计算第二总增益值；
所述像素深度图产生器搜索分配给第i个像素的原始深度值的原始深度
图，并向搜索到的原始深度值添加所述第二总增益值，以计算第i个像素的像
素深度值；以及
所述像素深度图产生器对所有像素进行像素深度值的计算，以产生基于像
素的深度图。
14.根据权利要求13所述的装置，其中：
第i个像素增益值由下面的表达式1表示，第i-1个像素增益值由下面的
表达式2表示，第i+1个像素增益值由下面的表达式3表示，
[表达式1]：(Max_th3–pxl_i)/(Max_th3–Min_th3)
[表达式2]：(Max_th4–pxl_i-1)/(Max_th4–Min_th4)
[表达式3]：(Max_th4–pxl_i+1)/(Max_th4–Min_th4)
其中，“Max_th3”表示预定的第三最大参考值，“Min_th3”表示预定的第三
最小参考值，“Max_th4”表示预定的第四最大参考值，“Min_th4”表示预定的第
四最小参考值，“pxl_i”表示第i个像素的亮度值，“pxl_i-1”表示第i-1个像素的
亮度值，“pxl_i+1”表示第i+1个像素的亮度值。
15.根据权利要求14所述的装置，其中所述第三最大参考值、所述第三
最小参考值、所述第四最大参考值和所述第四最小参考值分别为250，170，
290和210。
16.根据权利要求2所述的装置，其中所述修正后深度图产生器搜索分配
给确定像素的块深度值的基于块的深度图，搜索分配给所述确定像素的像素深
度值的基于像素的深度图，将搜索到的块深度值乘以第一修正增益值以计算修
正后的块深度值，将搜索到的像素深度值乘以第二修正增益值...
【专利技术属性】
技术研发人员：全虎敃，金性均，
申请(专利权)人：乐金显示有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR
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