[发明专利]用于将二维图像信号转换为三维图像信号的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于转换图像信号的装置，并且更具体地，涉及一种将二维图像信号转换为三维图像信号的装置及方法。

背景技术

近来，由于三维(3D)立体图像引起了更多关注，各种各样的立体图像捕获装置及显示装置正处于发展中。可以通过使用左右摄像机对捕获立体图像信号来获取用于显示立体图像的立体图像信号。这种方法适于显示自然的立体图像，但需要使用两个摄像机来捕获图像。此外，当对捕获到的左侧图像和右侧图像进行拍摄或编码时将会出现问题，需要解决左侧图像和右侧图像的不同帧率。

还可以通过将使用一个摄像机获取的二维图像信号转换为三维图像信号来获取立体图像信号。根据该方法，获取的二维图像(原始图像)经过预置的信号处理过程生成三维图像，即：左侧图像和右侧图像。因此，在对通过使用左、右摄像机获取的立体图像信号进行处理时该方法不会出现问题。然而，由于使用一个图像形成了两个图像，该方法不适于显示自然且稳定的立体图像。因此，对于二维图像信号向三维图像信号的转换，使用转换后的三维图像信号来显示更自然且稳定的立体图像是非常重要的一点。

可以通过改进的时间差分(MTD)法将二维图像信号转换为三维图像信号。在MTD方法中，可以使用选自多个先前帧的图像中的任意图像作为当前图像的一对帧，该当前图像的一对帧即为二维图像信号。被选择作为当前图像的一对帧的先前图像也被称为延迟图像。基于运动速度和方向来选择一帧图像作为延迟图像并确定该延迟图像是左侧图像还是右侧图像。然而，该方法中，必须从先前帧中选择一帧作为延迟图像。因此，并未充分考虑包含于一帧中的区域的各种特性，例如，远近感差异、运动方位和/或运动速度差异或亮度及颜色差异。因此，该方法不适于显示自然且稳定的立体图像。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提供一种用于将二维图像信号转换为三维图像信号的装置及方法，该装置及方法能够显示自然且稳定的立体图像。

(二)技术方案

根据本发明的实施例的用于将二维图像信号转换为三维图像信号的方法包括：获取关于当前帧的运动信息，所述当前帧为二维输入图像信号；使用所述运动信息确定所述当前帧的运动类型；以及，当所述当前帧不为水平运动帧时，将所述当前帧的深度图应用于当前图像，以生成三维输出图像信号，其中，使用所述当前帧的水平边界生成所述深度图。

根据当前实施例的一个方面，当所述当前帧为水平运动帧且为场景切换帧时，将所述当前帧的深度图应用于当前图像，以生成三维输出图像信号。当所述当前帧为水平运动帧且不为场景切换帧时，使用当前图像和延迟图像生成三维输出图像信号。

根据当前实施例的另一个方面，为应用所述深度图，检测所述当前帧的水平边界，然后，每当在沿垂直方向相对于所述当前帧移动的过程中遇到所检测到的水平边界，循序增加深度值，由此生成所述深度图。在这种情况下，在生成所述深度图之前，所述方法还可以包括：对所述深度值使用水平平均滤波器。

根据本发明的另一实施例的用于将二维图像信号转换为三维图像信号的方法包括：获取关于当前帧的运动信息，所述当前帧为二维输入图像信号；使用所述运动信息确定所述当前帧的运动类型；以及，当所述当前帧为水平运动帧时，确定所述当前帧是否为场景切换帧；并且，如果所述当前帧为水平运动帧且不为场景切换帧，使用当前图像和延迟图像生成三维输出图像信号；并且，如果所述当前帧不为水平运动帧，或，所述前帧为水平运动帧且为场景切换帧，将深度图应用于当前图像，以生成三维输出图像信号。

根据本发明的另一实施例的用于将二维图像信号转换为三维图像信号的方法包括：检测当前帧的水平边界，所述当前帧为二维输入图像信号；通过在沿垂直方向相对于所述当前帧移动的过程中遇到所述水平边界时增加深度值来生成深度图；以及，将所述深度图应用于当前图像，以生成三维输出图像信号。

根据本发明的实施例的用于将二维图像信号转换为三维图像信号的装置包括：运动信息计算单元，用于获取关于当前帧的运动信息，所述当前帧为二维输入图像信号；运动类型确定单元，用于使用所述运动信息确定所述当前帧的运动类型；以及，三维图像生成单元，用于当所述当前帧不为水平运动帧时，将所述当前帧的深度图应用于当前图像，以生成三维输出图像信号，其中，所述三维图像生成单元使用所述当前帧的水平边界生成所述深度图。

(三)有益效果

根据本发明的用于将二维图像信号转换为三维图像信号的装置及方法适于显示自然且稳定的立体图像。

附图说明

图1为示出了根据本发明的实施例的将二维图像信号转换为三维图像信号的转换过程的流程图；