产生用于三维影像重建的复数视点图的方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种产生用于三维影像重建的复数视点图的方法及系统。上述方法包含取得二维原始人物或物品影像及复数视点的背景图；计算二维原始人物或物品影像的背景影像范围及主体影像范围；将主体影像加以切割出来；根据一方程式产生深度模型；根据经切割的二维人物或物品影像的主体影像范围切割深度模型；根据经切割的深度模型将二维原始人物或物品影像的主体影像的每一画素各别位移，以获得主体影像复数视点图；以及将主体影像复数视点图与复数视点的背景图合成，以获得最终的用于三维影像重建的复数视点图。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于三维影像，特定而言是有关于一种产生用于三维影像重建的复数 视点图的方法及系统。
技术介绍
三维立体影像显示技术已成为目前影像显示
中的趋势。一般而言，三维 影像显示装置可初分为戴眼镜式(with glasses)及裸眼式(without glasses)。不管何种 类型皆是让使用者的左眼仅观看到给左眼的影像而右眼仅观看到给右眼的影像。戴眼镜式三维影像显示装置中，常见的方法包含利用偏光眼镜(polarization glasses)、红蓝(绿)眼镜(anaglyph)、快门眼镜(shutter glasses)、明暗眼镜(pulfrich effect)及头盔式显示器等方式来达成。而裸眼式三维影像显示装置中，常见的方法包含 利用全像式(Holographic)、体积式(volumetric)、2_D 多任务式(multiplexed 2-D)等方 式来达成。2-D多任务式又可再分为空间多任务式(spatial-multiplexed)、时间多任务式 (time-multiplexed)及观者追迹式(tracking-based)。不需要配戴任何特殊器具即可观赏到立体影像的裸眼式三维影像显示装置以双 眼视差的基础来设计则称为视差法裸眼式三维影像显示装置。此种三维影像显示装置是为 于显示器(例如液晶显示器)的光源数组的前方设置视差屏障(parallax)或光栅等遮蔽 物，而其中光源数组并依序传送左眼影像及右眼影像，使得透过视差屏障让使用者的左眼 看到左眼影像而使用者的右眼看到右眼影像。另外不需配戴任何特殊器具即可观赏立体 影像的技术亦包含集成摄影(integral photography,以下简称为IP)立体显示技术。主 要技术原理是透过蝇眼透镜(fly’ s-eye lens)以记录全息彩色立体图像，其中蝇眼透镜 即为类似蝇眼排列组合而成的微小凸透镜数组，也就是将一系列半球形小透镜排列在平面 上，用来摄影或显示图像。然而，不管使用何种类型的装置来呈现三维影像，其产生左右眼不同的讯息手段 皆为雷同。一般而言必须在讯源本身就有分别给左右眼的不同影像，换言之在摄影时就必 须采用两台摄影机来撷取左右眼图像。是故，传统技术上是采用有双镜头的立体相机来拍 摄左右眼图像，接着将左右眼图像输出到三维显示装置上成像。但由于有双镜头的立体相 机售价昂贵，故一般使用者并不易取得。使用者在无法获得三维影像内容的情况下，无法享 受三维影像的乐趣，也就不会有购买三维显示装置的欲望。三维显示装置例如三维显示器 在推广上也就因此出现障碍。是故，现今急需一能解决上述三维影像内容缺乏的问题的技 术方案。
技术实现思路
为解决上述三维影像内容缺乏的问题，本专利技术是提供一种产生用于三维影像重建 的复数视点图的方法及系统。于一观点中，本专利技术是提供一种产生用于三维影像重建的复数视点图的方法，其包含取得二维原始人物或物品影像及复数视点的背景图，其中上述二维原始人物或物品影 像包含主体影像及背景影像；由处理单元计算上述二维原始人物或物品影像的上述背景影 像的范围及上述主体影像的范围；将上述二维原始人物或物品影像的上述主体影像加以切 割出来，以产生经切割的二维人物或物品影像；根据一方程式产生深度模型；根据上述经 切割的二维人物或物品影像的主体影像范围切割上述深度模型，以产生具有主体影像轮廓 的深度模型；根据上述具有主体影像轮廓的深度模型将上述二维原始人物或物品影像的 上述主体影像的每一画素各别加以位移，以获得主体影像复数视点图；以及将上述主体影 像复数视点图与复数视点的背景图加以合成，以获得最终的用于三维影像重建的复数视点 图。于另一观点中，本专利技术是提供一种产生用于三维影像重建的复数视点图的系统， 其包含处理单元；影像范围计算模块，其耦合至上述处理单元，用以计算二维原始人物或物 品影像的背景影像的范围及主体影像的范围；深度模型产生模块，其耦合至上述处理单元， 用以根据一方程式产生深度模型；影像切割模块，其耦合至上述处理单元，用以切割上述二 维原始人物或物品影像或上述深度模型，以产生经切割的二维人物或物品影像或具有主体 影像轮廓的深度模型；画素位移模块，其耦合至上述处理单元，用以根据上述具有主体影像 轮廓的深度模型将上述二维原始人物或物品影像的上述主体影像的每一画素加以位移，以 获得主体影像复数视点图；以及影像合成模块，其耦合至上述处理单元，用以将上述主体影 像复数视点图与复数视点的背景图加以合成，以获得最终的用于三维影像重建的复数视点 图。本专利技术的一优点是本专利技术可无需利用昂贵的三维相机，仅利用二维相机搭配本系 统、方法即可制作用于三维影像重建的复数视点图例如左右眼图或多视点图。本专利技术的另一优点是本专利技术可使三维影像内容更易于获得，提升三维显示装置的 接受度及促进三维显示装置的发展。本专利技术的又另一优点是本专利技术所提供的产生用于三维影像重建的复数视点图的 方法及系统所制作的复数视点图之后交由三维显示装置成像时，背景与主体皆有景深，不 会有剪接作假的感觉。此些优点及其它优点从以下较佳实施例的叙述并伴随后附图式及申请专利范围 将使读者得以清楚了解本专利技术。附图说明本专利技术可藉由说明书中的若干较佳实施例及详细叙述与后附图式而得以了解。 图式中相同的组件符号是指本专利技术中的同一组件。然而，应理解者为，本专利技术的所有较佳实 施例是仅用以说明而非用以限制申请专利范围，其中图1是根据本专利技术的一实施例显示本专利技术的产生用于三维影像重建的复数视点图的 方法的步骤流程图。图2是根据本专利技术的一实施例显示本专利技术的产生用于三维影像重建的复数视点 图的方法的步骤流程图。图3是根据本专利技术的一实施例显示本专利技术的产生用于三维影像重建的复数视点 图的方法的步骤流程图。图4是根据本专利技术的另一实施例显示本专利技术的产生用于三维影像重建的复数视 点图的方法的步骤流程图。图5是根据本专利技术的另一实施例显示本专利技术的产生用于三维影像重建的复数视 点图的方法的步骤流程图。图6是根据本专利技术的另一实施例显示本专利技术的产生用于三维影像重建的复数视 点图的方法的步骤流程图。图7是根据本专利技术的一实施例显示深度模型及其亮度与水平位置关系的示意图。图8是根据本专利技术的另一实施例显示深度模型及其亮度与水平位置关系的示意 图。图9是根据本专利技术的另一实施例显示本专利技术的产生用于三维影像重建的复数视 点图的系统的方块图。第图10是根据本专利技术的一实施例显示与本专利技术的方法及系统相配合的计算机的 范例的方块图。主要组件符号说明101步骤102步骤103步骤104步骤105步骤106步骤107步骤201步骤202步骤203步骤204步骤205步骤206步骤207步骤301处理单元302影像范围计算模块303深度模型产生模块304影像切割模块305画素位移模块306影像合成模块307位移量计算模块401处理单元402内存403显示器404输入装置6405网络接口 406储存装置 407数据传输接口 1011步骤 1061步骤 1062步骤 2011步骤 2061步骤 2062步骤。具体实施例方式本专利技术将以较佳实施例及观点加以叙述，此类叙述是解释本专利技术的结构及程序， 仅用以说明而非用以限制本专利技术的申请专利范围。因此，除说明书中的较佳实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种产生用于三维影像重建的复数视点图的方法，其特征在于，包含：取得一二维原始人物或物品影像及复数视点的背景图，其中该二维原始人物或物品影像包含一主体影像及一背景影像；由一处理单元计算该二维原始人物或物品影像的该背景影像的范围及该主体影像的范围；将该二维原始人物或物品影像的该主体影像加以切割出来，以产生一经切割的二维人物或物品影像；根据一方程式产生一深度模型；根据该经切割的二维人物或物品影像的主体影像范围切割该深度模型，以产生一具有主体影像轮廓的深度模型；根据该具有主体影像轮廓的深度模型将该二维原始人物或物品影像的该主体影像的每一画素各别加以位移，以获得主体影像复数视点图；以及将该主体影像复数视点图与该复数视点的背景图加以合成，以获得最终的用于三维影像重建的复数视点图。

【技术特征摘要】
一种产生用于三维影像重建的复数视点图的方法，其特征在于，包含取得一二维原始人物或物品影像及复数视点的背景图，其中该二维原始人物或物品影像包含一主体影像及一背景影像；由一处理单元计算该二维原始人物或物品影像的该背景影像的范围及该主体影像的范围；将该二维原始人物或物品影像的该主体影像加以切割出来，以产生一经切割的二维人物或物品影像；根据一方程式产生一深度模型；根据该经切割的二维人物或物品影像的主体影像范围切割该深度模型，以产生一具有主体影像轮廓的深度模型；根据该具有主体影像轮廓的深度模型将该二维原始人物或物品影像的该主体影像的每一画素各别加以位移，以获得主体影像复数视点图；以及将该主体影像复数视点图与该复数视点的背景图加以合成，以获得最终的用于三维影像重建的复数视点图。2.根据权利要求1所述的产生用于三维影像重建的复数视点图的方法，其特征在于 其中取得该二维原始人物或物品影像的步骤包含以一二维相机拍摄在纯色布幕前方的人 物或物品。3.根据权利要求1所述的产生用于三维影像重建的复数视点图的方法，其特征在于 其中该二维原始人物或物品影像的该主体影像的该每一画素是依据复数个彼此之间呈等 差关系增加的位移量各别加以位移。4.根据权利要求1所述的产生用于三维影像重建的复数视点图的方法，其特征在于 其中根据该具有主体影像轮廓的深度模型将该二维原始人物或物品影像的该主体影像的 每一画素各别加以位移的步骤包含根据该具有主体影像轮廓的深度模型的灰阶值决定该二维原始人物或物品影像的该 主体影像的该每一画素的最大位移量及最小位移量；以及以等差级数计算出该每一画素的该最大位移量及该最小位移量之间复数个彼此之间 呈等差关系增加的中间位移量。...

【专利技术属性】
技术研发人员：高盟超，陈建宏，沈自强，
申请(专利权)人：福建华映显示科技有限公司，中华映管股份有限公司，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]