立体图像转换装置和方法、立体图像输出装置制造方法及图纸

技术编号:8537238 阅读:171 留言:0更新日期:2013-04-04 22:19
本发明专利技术涉及立体图像转换装置和方法、立体图像输出装置。根据一个实施方式,立体图像转换方法包括:生成第一景深图,该第一景深图包括输入视频的像素的景深值,其中,该景深值基于输入视频的特征量而估算,并且其中,景深值由像素浓淡表示;通过将距离第一景深图的左端和右端中的每一个第一距离内的像素的景深值校正为更接近这样的景深值而生成第二景深图:该景深值与当第一距离内的像素位于更接近第一景深图的左端和右端中的每一个时在立体视觉中不向前突出或向后退缩的显示器的屏幕表面相对应;并且通过基于第二景深图的景深值使输入视频的像素水平偏移一定量而生成多视差图像。

【技术实现步骤摘要】

本文说明的实施方式总体上涉及立体图像转换装置、立体图像输出装置以及立体图像转换方法。
技术介绍
传统地,已开发了一种技术,使观看者可使用平面的视频显示画面识别立体图像。 在该技术中,立体视觉是通过以下方式实现的准备具有对应于人眼之间距离的视差的两种视频;使观看者的右眼视觉识别右眼视频,并使观看者的左眼视觉识别左眼视频。具体地,存在一种技术使观看者通过以下方式识别立体图像的技术以时间分割方式输出右眼视频和左眼视频,并在单个视频显示画面上交替地显示图像;以及控制观看者戴着的一副立体眼镜,使得当显示右眼图像时关闭左眼快门,而当显示左眼图像时关闭右眼快门。此类具有多个视点的多视差图像(右眼视频和左眼视频)是通过各种方法形成的,例如基于从一个或多个输入图像估算的景深(cbpth,深度)生成多视差图像。输入图像通常通过以下方式被转换为此类多视差图像以用于立体图像根据输入图像的特征量(例如,移动和颜色)估算画面的景深;并且根据景深将视差应用至输入图像,以生成视差图像。关于基于从输入图像估算的景深生成此类视差图像,如果用作输入图像的左端和右端的景深信息的景深值与屏幕表面相隔较远,则参考输入图像画面外部。因为没有用作基准的像素存在于要参考的输入图像画面外部,所以难以适当地生成视差图像。如果观看者观看基于此类视差图像的立体图像,则视差图像彼此不一致,并且画面端部看上去被破坏。鉴于以上所述的背景,本专利技术的目的在于提供一种立体图像转换装置、立体图像输出装置以及立体图像转换方法,能够防止根据视差量通过偏移(shift)原图像的像素生成的立体视频的左端和右端被破坏。
技术实现思路
总体上,根据一个实施方式,一种立体图像转换装置包括景深估算模块,被配置为生成第一景深图,第一景深图包括输出视频的像素的景深值,其中,景深值基于输入视频的特征量而估算,并且其中,景深值由像素浓淡表示;左端和右端景深校正器,被配置为通过将在离第一景深图的左端和右端中的每一个第一距离内的像素的景深值校正为更接近这样的景深值而生成第二景深图该景深值与当第一距离内的像素位于更接近第一景深图的左端和右端中的每一个时在立体视觉中不向前突出或向后退缩的显示器的屏幕表面相对应;以及视差图像生成器,被配置为通过基于第二景深图的景深值将输入视频的像素水平偏移一定量而生成多视差图像。根据另一实施方式,一种立体图像输出装置包括编码模块,被配置为对视频信号进行编码;立体图像转换装置,其中,该立体图像转换装置被配置为将由编码模块编码的输入视频信号转换为用于立体显示的视频信号;以及视频处理器,被配置为将经转换的用于立体显示的视频信号转换为用于在显示器上显示的格式,并且输出视频信号。其中,该立体图像转换装置包括景深估算模块,被配置为生成第一景深图,该第一景深图包括输入视频的像素的景深值,其中,该景深值基于输入视频的特征量而估算,并且其中,该景深值由像素浓淡表示;左端和右端景深校正器,被配置为通过将距离第一景深图的左端和右端中的每一个第一距离内的像素的景深值校正为更接近这样的景深值而生成第二景深图该景深值与当第一距离内的像素位于更接近第一景深图的左端和右端中的每一个时在立体视觉中不向前突出或向后退缩的显示器的屏幕表面相对应;以及视差图像生成器,被配置为通过基于第二景深图的景深值使输入视频的像素水平偏移一定量而生成多视差图像。根据又一实施方式,一种立体图像转换方法包括生成第一景深图,该第一景深图包括输入视频的像素的景深值,其中,该景深值基于输入视频的特征量而估算,并且其中,该景深值由像素浓淡表示;通过将距离第一景深图的左端和右端中的每一个第一距离内的像素的景深值校正为更接近这样的景深值而生成第二景深图该景深值与当第一距离内的像素位于更接近第一景深图的左端和右端中的每一个时在立体视觉中不向前突出或向后退缩的显示器的屏幕表面相对应;并且通过基于第二景深图的景深值使输入视频的像素水平偏移一定量而生成多视差图像。附图说明现将参考附图说明实现本专利技术的各种特征的一般结构。提供附图和相关的说明仅用于示出本专利技术的实施方式并且不用于限制本专利技术的范围。图1是根据实施方式的数字电视机外观的示例性透视图;图2是该实施方式中数字电视机的信号处理系统的示例性框图;图3是该实施方式中合成处理器的构造的示例性框图;图4是该实施方式中一副立体眼镜的构造的示例性框图;图5是该实施方式中立体图像转换装置的构造的示例性框图;图6是该实施方式中景深估算模块的构造的示例性框图;图7A至图7B是用于说明该实施方式中的对比度计算器的操作的概念的示例性示图;图8是用于说明该实施方式中移动向量检测器的操作的概念的示例性示图;图9是用于说明该实施方式中的背景区域提取模块和背景向量计算器的操作的概念的示例性示图;图10是用于说明该实施方式中的相对移动向量计算器的操作的概念的示例性示图;图11是用于说明该实施方式中的景深设定模块的操作的概念的示例性示图12是用于说明该实施方式中的景深内插模块的操作的概念的示例性示图;图13是该实施方式中的景深图的示例性示意图;图14是用于说明该实施方式中关于屏幕表面的突出量和景深量的概念的示例性示图;图15是用于概念性地说明传统生成视差图像的问题的示例性示图;图16是该实施方式中对景深图左侧进行景深校正处理的示例性流程图;图17是用于概念性地说明该实施方式中对应于屏幕表面的景深值的计算的示例性示图;图18是用于说明本实施方式中景深图左侧加权和到待校正的像素距离之间的关系示例性图示,;图19是用于示意性地说明该实施方式中生成用于立体视频的多视差图像的实例的示例性示图;图20是用于说明该实施方式中从用于立体显示的视频信号搜索视差的方法的示例性示图;以及图21是用于说明该实施方式中将视差向量转换为景深的方法示例性示图。具体实施例方式图1是用作根据本实施方式的立体图像输出装置的数字电视机I的外观的透视图。如图1中所示,在从正面观看的正视图(对于正面的平面图)中数字电视机I具有矩形的外观。数字电视机I包括壳体2和液晶显示(LCD)面板3。该IXD面板3是从视频处理器20接收视频信号(参考图2),并显示图像,例如静止图像和动态图像的显示器。壳体2由支撑件4支撑。图2是本实施方式中数字电视机I的信号处理系统的框图。数字电视机I不仅能显示基于用于普通的平面视图(二维)显示的视频信号的视频,而且能显示基于用于立体(三维)显示的视频信号的图像。如图2所示,数字电视机I将天线12接收的数字电视机广播信号通过输入端子13提供至调谐器14,从而使得可选择期望频道的广播信号。然后,数字电视机I将调谐器14选择的广播信号提供至用作解码器的解调和解码模块15并将广播信号解码为数字视频信号、数字音频信号等。随后,数字电视机I将这些信号输出至信号处理器16。信号处理器16对从解调和解码模块15提供的数字视频信号和数字音频信号执行预定的数字信号处理。由数字处理器16执行的预定的数字信号处理包括用于将普通的平面视图(二维)显示的视频信号转换为立体(三维)显示的视频信号的处理;以及用于将立体显示的视频信号转换为平面视图显示的视频信号的处理,随后将进行说明。此外,信号处理器16将数字视频信号输出至合成处理器17,并且将数字音频信号输出至音频处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立体图像转换装置,包括:景深估算模块,被配置为生成第一景深图,所述第一景深图包括输入视频的像素的景深值,其中,所述景深值基于所述输入视频的特征量而估算,并且其中,所述景深值由像素浓淡表示;左端和右端景深校正器,被配置为通过将距离所述第一景深图的左端和右端中的每一个第一距离内的像素的景深值校正为更接近这样的景深值而生成第二景深图:该景深值与当所述第一距离内的像素位于更接近所述第一景深图的左端和右端中的每一个时在立体视觉中不向前突出或向后退缩的显示器的屏幕表面相对应;以及视差图像生成器,被配置为通过基于所述第二景深图的景深值使所述输入视频的像素水平偏移一定量而生成多视差图像。

【技术特征摘要】
2011.09.22 JP 2011-2078281.一种立体图像转换装置,包括景深估算模块,被配置为生成第一景深图,所述第一景深图包括输入视频的像素的景深值,其中,所述景深值基于所述输入视频的特征量而估算,并且其中,所述景深值由像素浓淡表示;左端和右端景深校正器,被配置为通过将距离所述第一景深图的左端和右端中的每一个第一距离内的像素的景深值校正为更接近这样的景深值而生成第二景深图该景深值与当所述第一距离内的像素位于更接近所述第一景深图的左端和右端中的每一个时在立体视觉中不向前突出或向后退缩的显示器的屏幕表面相对应;以及视差图像生成器,被配置为通过基于所述第二景深图的景深值使所述输入视频的像素水平偏移一定量而生成多视差图像。2.根据权利要求1所述的立体图像转换装置,还包括突出量和景深量设定模块,被配置为设定关于所述显示器的屏幕表面的突出量和景深量,其中,所述左端和右端景深校正器被配置为,基于所设定的突出量和所设定的景深量,通过等式(I)计算对应于所述显示器的屏幕表面的景深值D 屏幕=DMAX*Z+/ (Z-+Z+)(I)其中,Dlis表示对应于所述显示器的屏幕表面的景深值,DMAX表示最大景深值,Z+表示最大突出量,并且Z_+Z+表示景深范围Z_+Z+。3.根据权利要求1或2所述的立体图像转换装置,其中所述左端和右端景深校正器被配置为将所述第一距离设定为等于或大于当所述视差图像生成器生成所述多视差图像时获得的最大偏移量。4.根据权利要求1至3中任一项所述的立体图像转换装置,其中,所述左端和右端景深校正器被配置为在距离所述景深图的左端和右端中的每一个的各端部所述第一距离内减小加权系数,并通过等式(2)校正所述第一距离内的所述像素的景深值D' (X) = W*D 屏幕+ (LO-W) *D(x)(2)其中,D' (X)表示校正的景深值,W表示所述加权系数,Dlis表示对应于所述显示器的屏幕表面的景深值,并且D (X)表示校正之前的景深值。5.一种立体图像输出装置,包括编码模块,被配置为对视频信号进行编码;立体图像转换装置,包括景深估算模块,被配置为生成第一景深图,所述第一景深图包括输入视频的像素的景深值,其中,所述景深值基于所述输入视频的特征量而估算,并且其中,所述景深值由像素浓淡表示;左端和右端景深校正器,被...

【专利技术属性】
技术研发人员:押切亮
申请(专利权)人:株式会社东芝
类型:发明
国别省市:

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