从二维图像产生三维图像的装置及其方法制造方法及图纸

根据输入图像的照明特征，从输入的二维图像产生三维图像，即，通过用不同取向的滤波器滤波二维输入图像；输出与滤波器相对应的各基本明暗处理图像；抽取每个基本明暗处理图像的正像素值；计算输入图像的像素值和抽取的正像素值之间的差值；计算计算的差值的中值；选择滤波器以输出最小中值的基本明暗处理图像；通过用选择的滤波器滤波输入图像，输出明暗处理图像；将输入的图像与所述明暗处理图像结合，和根据结合的图像输出三维图像。在选择当前图像的滤波器时能够考虑对在前图像的前面选择的滤波器，使得能够产生三维运动图像。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及一种，更具体地，本专利技术涉及通过在输入二维图像的轮廓区域中添加明暗处理(shade)产生三维图像的装置及其方法。
技术介绍
Adobe Systems推销和在世界范围广泛使用的Photoshop，采用滤波RGB或CIE-Lab格式的图像的方法，以将二维图像转换成三维图像。根据这个方法，在向三维图像转换期间，使用者必须人工调节照明的方向和增益，结果，一直存在的问题是，在转换的三维图像中没有表现出真实的二维图像的特征。另外，虽然在滤波后在三维图像中能够表现出图像，但是仅能够是黑白图像。同时，GNU图像处理程序(Image Manipu1ation Program)，也使用与Photoshop相同的方法的LINUX图形工具(graphic tool)，仅能够将RGB格式的二维图像转换成三维图像。上述的图形工具是，在使用者手动选择照明方向和增益时，从原始图像创造新图像，而不是基于原始图像的照明效果将原始二维图像转换成三维图像。因此，在运动图像(运动画面)时，必须对每个图像手动调节照明方向和增益，并且，上述图形工具也不具有诸如模糊和噪音防止的功能。因此，用这样的典型方法表现三维运动图像很困难并且不实用。
技术实现思路
本专利技术的开发是为了克服上述现有技术的问题。因此，本专利技术的目的是提供，根据原始图像的照明特征，从原始二维静止和运动的图像产生三维图像置及其方法。在下面的说明和实施例中将明了本专利技术的其它目的和优点。本专利技术是通过从二维图像产生三维图像的装置实现的，所述装置包括产生单元，用于通过估计输入图像的照明方向产生输入图像的明暗处理(shading)图像；以及结合单元，将输入图像与明暗处理图像结合，并输出三维的结合的图像。根据本专利技术的一个方面，产生单元包括滤波单元，用不同取向的多个滤波器滤波输入图像，并输出分别与各滤波器相对应的各个结果的基本明暗处理图像； 正值抽取单元，对每个基本的明暗处理图像抽取正像素值；减法单元，计算在输入图像的像素值和相对于每个基本明暗处理图像抽取的正像素值之间的差值；中值计算单元，计算对于每个基本明暗处理图像计算的差值的中值；和滤波器选择单元，选择输出最小中值的基本明暗处理图像的滤波器，通过用滤波器选择单元选择的滤波器滤波输入的图像，滤波单元输出/产生明暗处理图像。根据本专利技术的一个方面，滤波单元包括滤波存储单元，存储不同取向的多个滤波系数；和滤波器单元，相对于多个滤波系数连续地滤波输入图像，分别输出与滤波系数相对应的基本明暗处理图像。根据本专利技术一个方面，产生单元还包括滤波器调节单元，如果相对于当前输入图像由滤波器选择单元选择的滤波器与以前选择的滤波器不同，并且当前输入图像的最小中值和一个或多个在前图像的最小中值之间的差值低于预定参考值，则它保持在前选择的滤波器，从而使得所述装置能够通过产生与输入的二维图像相对应的适当的明暗处理图像，将运动的二维图像转换成运动的三维图像。根据本专利技术一个方面，滤波器调节单元包括最小中值存储单元，它被输入当前图像和在前图像的最小中值，并存储输入的最小中值；和比较单元，如果相对于当前输入图像由滤波器选择单元选择的滤波器不同与在前选择的滤波器，并且在当前输入图像的最小中值和一个或多个在前图像最小中值之间的差值低于预定的参考值时，则它输出保持在前选择的滤波器的控制信号。根据本专利技术一个方面，提供图像质量改进单元，改进明暗处理图像的图像质量。所述图像质量改进单元包括噪音消除单元，从明暗处理图像消除噪音信号；模糊单元，扩散无噪音的明暗处理图像；和增益调节单元，调节明暗处理图像的明暗处理相关值。根据本专利技术的一个方面，噪音消除单元是消除在明暗处理图像的高频范围中产生的噪音信号的滤波器。模糊单元是5抽头的低通滤波器，它在水平和/或竖直方向扩散明暗处理图像。根据本专利技术的一个方面，提出变换单元转换不在能够显示的色域范围的三维图像，使得所述三维图像能够被置于在能够显示的色域范围内。变换单元将三维图像的光亮度和色度转换成与接近色域的极端(extreme)颜色的亮度和色度。根据另一个实施例，本专利技术可以通过一种从二维图像产生三维图像的方法实现，所述方法是通过估计输入图像的照明方向，产生相对于输入二维图像是明暗处理图像；和将输入的图像与明暗处理图像结合，并输出结果的三维图像。根据本专利技术的一个方面，明暗处理图像的产生包括用不同取向的多个滤波器，滤波输入图像，并输出分别与各滤波器相对应的结果基本明暗处理图像；抽取每个基本明暗处理图像的正像素值；计算在输入图像的像素值和相对于各基本明暗处理图像抽取的正像素值之间的差值；计算相对于各基本明暗处理图像计算的所述差值的中值；选择输出各中值的最小一个的基本明暗处理图像的滤波器；和通过用选择的滤波器滤波输入图像，输出/产生明暗处理图像。根据本专利技术的一个方面，通过依据多个滤波系数连续地滤波输入图像和分别输出与滤波系数相对应的基本明暗处理图像，输出明暗处理图像。根据本专利技术一个方面，明暗处理图像的产生还包括如果相对于当前输入图像的选择的滤波器与在前选择的滤波器不同，并且如果在当前输入图像的最小中值和一个或多个在前图像的最小中值的差值低于预定参考值，则保持前选择的滤波器，从而，通过产生与输入的二维图像相对应的适当的明暗处理图像，提供运动的二维图像向运动的三维图像的转换。根据本专利技术一个方面，三维图像的产生还包括通过消除明暗处理图像的噪音信号，在结合前，改进明暗处理图像的图像质量； 扩散无噪音的明暗处理图像；和调节明暗处理图像的明暗处理相关值。所述噪音消除步骤消除在明暗处理图像的高频范围中产生的噪音信号。根据本专利技术一个方面，三维图像的产生还包括通过将三维图像的亮度和色度转换成最接近色域的极端颜色的亮度和色度，将在不在可显示色域范围中的三维图像转换成在可显示色域范围内的三维图像。根据本专利技术从二维图像产生三维图像的装置和方法，基于输入二维图像的照明方向，用不同的滤波器而产生的明暗处理图像与输入图像相结合，结果，容易地产生三维图像。而且，在选择与输入图像的照明方向相对应的滤波器时，因为将在前选择的滤波器纳入考虑之中，所以，使得运动图像的三维转换成为可能。附图说明通过参照附图，通过描述本专利技术的优选实施例，本专利技术的上述目的和其它优点将会更明了，其中图1是根据本专利技术实施例从二维图像产生三维图像的装置的方框图；图2是根据本专利技术实施例，显示图1所示的装置中提供的产生单元以及从二维图像产生三维图像的详细结构的方框图；图3是根据本专利技术另一实施例，显示图1所示的装置中提供产生单元，以及从二维图像产生三维图像的详细结构的方框图；图4是与二维带通滤波器相对应的卷积(convolution)的滤波器系数和每个矩阵的照明方向的视图；图5是在保持相同的色调时，将在YcbCr格式的输入图像转换为在显示装置的信号范围内的原理图；和图6是根据本专利技术实施例从二维图像产生三维图像的方法流程图。具体实施例方式现在详细说明附图中示出的本专利技术的优选实施例，其中各图中的相同符号表示相同的元件。为了参照附图解释本专利技术，下面说明各实施例。图1是根据本专利技术实施例从二维图像产生三维图像的装置的结构方框图。图6是根据本专利技术的实施例从二维图像产生三维图像的方法流程图。见图1、2和6，根据本专利技术的三维图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从二维图像产生三维图像的装置，包括：产生器，通过估计输入图像的照明方向产生二维输入图像的明暗处理图像；和结合器，将输入图像与明暗处理图像接合，输出三维的结合的图像。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金文喆，朴永濬，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]