发明名称 一种立体图像观众感知深度的调节方法
摘要 本发明公开了一种立体图像观众感知深度的调节方法,在三维电视系统中使用平行摄像机设置来生成目标图像,然后将参考图像和目标图像同时向它们连线的中心点水平平移,得到摄像机空间的水平传感视差,再根据三维电视系统显示的几何原理,确定了一种用水平屏幕视差表示观众感知深度的方法,最后依据水平传感视差和水平屏幕视差的关系,将观众感知深度转换为摄像机空间的参数,这样,观众可以通过调节水平平移、基线距离和焦距参数来重新生成目标图像从而调节观众感知深度。通过实验,本发明的方法,可以产生观众要求的不同感知深度的立体图像。
申请公布号 CN102289841A 申请公布日期 2011.12.21
申请号 CN201110230275.0 申请日期 2011.08.11
申请人 四川虹微技术有限公司;重庆大学 发明人 刘然;田逢春;刘阳;鲁国宁;黄扬帆;甘平;谭迎春;谢辉;邰国钦;许小艳;刘艳飞;张莎;罗雯怡
分类号 G06T15/20(2006.01)I 主分类号 G06T15/20(2006.01)I
代理机构 成都行之专利代理事务所(普通合伙) 51220 代理人 温利平
主权项 一种立体图像观众感知深度的调节方法,其特征在于,包括以下步骤:①、在三维电视系统中使用平行摄像机设置来生成目标图像 <mrow> <mfenced open='{' close=''> <mtable> <mtr> <mtd> <msub> <mi>u</mi> <mi>r</mi> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>u</mi> <mi>l</mi> </msub> <mo>-</mo> <mfrac> <mrow> <mi>f</mi> <mo>&CenterDot;</mo> <msub> <mi>s</mi> <mi>x</mi> </msub> <mo>&CenterDot;</mo> <mi>B</mi> </mrow> <msub> <mi>z</mi> <mi>l</mi> </msub> </mfrac> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <msub> <mi>v</mi> <mi>r</mi> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>v</mi> <mi>l</mi> </msub> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>式(1)中,ul,vl分别为参考图像Il中像素点ul的横坐标和纵坐标,ur,vr分别为目标图像Ir中生成的对应像素点ur的横坐标和纵坐标;f为参考图像Il对应的摄像机焦距,B为参考图像Il对应的摄像机的视点Cl、目标图像Ir对应的摄像机的视点Cr之间的距离,即基线距离,sx为图像物理坐标系向图像像素坐标系转换时在横轴,即X轴方向上每单位物理长度对应的像素的个数,zl表示像素点ul(ul,vl)对应的深度值;②、将参考图像Il和目标图像Ir相向水平移动h个像素点,得到摄像机空间的水平传感视差Dc: <mrow> <msub> <mi>D</mi> <mi>c</mi> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>u</mi> <mi>r</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>u</mi> <mi>l</mi> </msub> <mo>=</mo> <mn>2</mn> <mi>h</mi> <mo>-</mo> <mfrac> <mrow> <mi>f</mi> <mo>&CenterDot;</mo> <msub> <mi>s</mi> <mi>x</mi> </msub> <mo>&CenterDot;</mo> <mi>B</mi> </mrow> <msub> <mi>z</mi> <mi>l</mi> </msub> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>③、将摄像机空间的水平传感视差Dc转换为观众空间的水平屏幕视差Ds: <mrow> <msub> <mi>D</mi> <mi>s</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>D</mi> <mi>c</mi> </msub> <msub> <mi>W</mi> <mi>s</mi> </msub> </mrow> <msub> <mi>W</mi> <mi>i</mi> </msub> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>3</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>式(3)中,Ws为观众空间对应的图像宽度,单位为实际的宽度值;Wi为摄像机空间对应的图像宽度,单位为像素;④、确定观众感知深度d为: <mrow> <mi>d</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>D</mi> <mi>s</mi> </msub> <mi>V</mi> </mrow> <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mi>x</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>D</mi> <mi>s</mi> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>4</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>式(4)中,V为观看距离,tx为眼睛瞳孔距离;⑤、将观众感知深度d转换为摄像机空间的参数,得到观众感知深度d: <mrow> <mi>d</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>D</mi> <mi>c</mi> </msub> <mo>&CenterDot;</mo> <msub> <mi>W</mi> <mi>s</mi> </msub> <mo>&CenterDot;</mo> <mi>V</mi> </mrow> <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mi>x</mi> </msub> <msub> <mi>W</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>D</mi> <mi>c</mi> </msub> <mo>&CenterDot;</mo> <msub> <mi>W</mi> <mi>s</mi> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <msub> <mi>hz</mi> <mi>l</mi> </msub> <mo>-</mo> <mi>f</mi> <mo>&CenterDot;</mo> <msub> <mi>s</mi> <mi>x</mi> </msub> <mo>&CenterDot;</mo> <mi>B</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&CenterDot;</mo> <msub> <mi>W</mi> <mi>s</mi> </msub> <mo>&CenterDot;</mo> <mi>V</mi> </mrow> <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mi>x</mi> </msub> <msub> <mi>z</mi> <mi>l</mi> </msub> <msub> <mi>W</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <msub> <mi>hz</mi> <mi>l</mi> </msub> <mo>-</mo> <mi>f</mi> <mo>&CenterDot;</mo> <msub> <mi>s</mi> <mi>x</mi> </msub> <mo>&CenterDot;</mo> <mi>B</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&CenterDot;</mo> <msub> <mi>W</mi> <mi>s</mi> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>,</mo> <msub> <mi>t</mi> <mi>x</mi> </msub> <msub> <mi>z</mi> <mi>l</mi> </msub> <msub> <mi>W</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>&NotEqual;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <msub> <mi>hz</mi> <mi>l</mi> </msub> <mo>-</mo> <mi>f</mi> <mo>&CenterDot;</mo> <msub> <mi>s</mi> <mi>x</mi> </msub> <mo>&CenterDot;</mo> <mi>B</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&CenterDot;</mo> <msub> <mi>W</mi> <mi>s</mi> </msub> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>5</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>⑥、观众通过调节水平移动h、基线距离B或焦距f重新生成目标图像来调节观众感知深度d。
地址 610041 四川省成都市高新区天府大道南延线高新孵化园8号楼