[发明专利]一种基于深度图分层的虚拟多视点图像的生成方法

权利要求书

1.一种基于深度图分层的虚拟多视点图像的生成方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)对待处理的参考视点深度图像进行中值滤波操作，并在水平方向上对深度值小的物体进行轮廓扩展操作，得到滤波扩展后的深度图像；

(2)根据设定的分层层数，对滤波扩展后的深度图像进行分层操作，得到分层深度图像；

(3)在分层深度图像中选定一个深度层作为相机阵列的聚焦层，则深度值比聚焦层深度值大的为背景层，深度值比聚焦层深度值小的为前景层；

(4)对待处理的参考视点二维图像，根据二维图像相对应的分层深度图像，对二维图像进行分层操作，得到分层二维图像；

(5)根据设定的参考视点前景层和其相邻视点前景层之间的最大视差值，计算虚拟相机阵列相邻视点前景层与背景层之间的最大视差值，并结合各个深度层到聚焦层的距离计算各个深度层对应二维图像层对应的视差值；

(6)根据虚拟视点位置到参考视点位置的相对距离和相机阵列相邻视点前景层与背景层之间的最大视差值，对分层二维图像进行扩展操作，得到扩展后的分层二维图像；

(7)根据虚拟视点位置到参考视点位置的相对距离和各个二维图像层对应的视差值，通过加权水平平移算法得到各个虚拟视点位置的虚拟二维图像。

2.根据权利要求1所述的一种基于深度图分层的虚拟多视点图像的生成方法，其特征在于所述的对待处理的参考视点深度图像进行中值滤波操作，并在水平方向上对深度值小的物体进行扩展操作，得到滤波扩展后的深度图像步骤为：

(a)对于参考视点深度图像I_Depth(x，y)进行5×5窗口大小的中值滤波，得到平滑的深度图I′_Depth(x，y)，x表示图像像素点水平方向上的坐标，y表示图像像素点垂直方向上的坐标，x的取值为x＝0，1，2，...，H-1，y的取值为y＝0，1，2，...，V-1，H表示图像的水平分辨率，V表示图像的垂直分辨率；

(b)对于步骤(a)得到的平滑深度图I′_Depth(x，y)沿水平方向进行扫描，计算水平方向上相邻两个像素点之间深度差值的绝对值，并将该绝对值与一个预先设定的阈值th进行比较，确定深度值较小的物体水平方向轮廓扩展的方向dir(x，y)，-1表示水平向左扩展，1表示水平向右扩展，0表示不做扩展，表示公式如下：

dir(x,y)=-1|IDepth′(x,y)-IDepth′(x+1,y)|>thandIDepth′(x,y)>IDepth′(x+1,y)1|IDepth′(x,y)-IDepth′(x+1,y)|>thandIDepth′(x,y)<IDepth′(x+1,y)0otherwise;]]>

(c)将每一个像素点的赋值标志位flag(x，y)初始化为零，表示公式如下：

flag(x,y)=0,∀x=0,1,2,...,H-1∀y=0,1,2,...,V-1]]>

其中表示任意给定；

(d)根据步骤(b)得到的每个像素的扩展方向dir(x，y)对步骤(a)得到的平滑深度图I′_Depth(x，y)中待扩展的像素点进行赋值操作，得到深度图I″_Depth(x，y)，并记录对应赋值标志位flag(x，y)，表示公式如下：

IDepth′′(x+dir(x,y)·i,y)=IDepth′(x+1,y)dir(x,y)=-1IDepth′(x,y)dir(x,y)=1,i=0,1,2,...,K-1]]>

flag(x+dir(x，y)·i，y)＝1|dir(x，y)|＝1，i＝0，1，2，...，K-1

其中，K表示扩展像素的个数；

(e)对步骤(d)得到的深度图I″_Depth(x，y)中对应赋值标志位flag(x，y)＝0的像素点进行赋值操作，得到扩展深度图表示公式如下：

IDepthE(x,y)=IDepth′(x,y)flag(x,y)=0IDepth′′(x,y)flag(x,y)=1.]]>