[发明专利]生成图像深度图的系统和方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及图像处理，特别涉及深度图的生成，用于诸如从二维图像转换呈现为三维图像。

【背景技术】

随着在影院、游乐设施等里使用改进的三维（3D）投影技术的发展，以及最近引入的3D电视，迅速提高了人们对3D图像内容的要求。因此，越来越多的兴趣专注于将单视图装置（mono-view device）拍摄的2D图像（如长篇电影、电视节目等）转换成3D图像。

一些传统的单视图2D-到-3D转换技术使用了基于计算机视觉的技术，如分割、消失线检测等。同样，一些单视图2D-到-3D转换技术使用了运动信息，如获取物体在前景里移动时被阻挡的内容。但是，这些技术通常对于实时2D-到-3D转换并不实用。特别是，这种基于计算机视觉的技术需要大量的计算资源，所以不适合实时运算或低成本应用。

其他用于将2D图像转换成3D图像的技术，是生成一个深度图（如包含有关场景物体表面离一个视点的距离信息的图像或图像通道），然后使用该深度图来建立图像的左视图和右视图（视差（parallax view））以符合深度图。例如，各种技术使用一个全局深度模型和更多的局部深度分析来生成一个局部深度图，利用它可以生成一个3D图像。全局深度模型提供一个图像的一般深度模型，如可以是基于一个平面模型或球面模型，其不会精确地反映局部深度不连续性。因此，需要使用更多的局部分析，如图像纹理分析，与全局深度模型一起来生成一个能够更精准反映局部深度不连续性的图像局部深度图。

使用前述全局深度模型和局部深度分析技术生成的图像深度图经常不及预期，如由于使用的全局深度模型不能动态地反映将被转换的图像，以及使用的局部深度分析技术不能精确地表示局部深度。例如，通过场景分析，选择一个中心对称模型作为全局深度模型，其中不管场景内如何变化，模型对所有场景帧都是保持中心对称（如移动或运动都没有上升到场景变化的水平）。同样，使用典型局部深度分析技术所做的局部深度分配在亮度条件不佳的情况下特别不够精确。

【发明概述】

本发明涉及提供图像深度图生成的系统和方法，通过使用基于图像全局运动的图像全局深度图和/或利用图像内深度不连续性之间属性相对关系的局部深度分析，生成的深度图能够更精确地表示图像内的局部深度不连续性。因此，在生成一个图像全局深度图时，实施例使用了一个完整全局深度图。通过分析像素属性的相对关系，对图像全局深度图进行局部深度调整，从而生成一个图像深度图，其能够更精确地反映图像内的局部深图不连续性。

根据本发明实施例使用的完整全局深度图，包括一个全局深度图，其大于或等于将提供2D-到-3D转换的图像，以便容纳图像全局运动（如图像的一般移动，如由于移动和/或缩放照相机，图像内一组物体的一般移动等，这些移动还不至于达到场景变化）。依照本发明实施例运行时，如根据图像内的全局运动，在完整全局深度图内确定一个图像全局深度图（如完整全局深度图的一个子区域）。因此，本发明实施例可以使用跟踪图像全局运动的技术。例如，本发明实施例能够通过跟踪图像场景的全局运动来改变中心对称模型。此外，基于显著性区域检测，本发明实施例可以直接更新深度。

依照本发明实施例，使用不同像素的不同颜色分量的相对关系，进行局部深度分析，以改进图像全局深度图并提供一个图像深度图。因此，依照本发明的实施例，通过引入不同颜色通道的相对关系，可以避免一个或多个颜色分量的独立分析所引起的不准确，如亮度条件不佳时。

前述已经相当广泛地阐述了本发明的特征和技术优势，由此将更加容易理解以下本发明的详细描述。本发明的其他特征和优势将在其后描述，并构成本发明的权利要求部分。本领域普通技术人员应该理解，在此披露的概念和具体实施例可以作为一个基础，用来修改或设计其它结构来执行本发明的相同目的。本领域普通技术人员也应该认识到，这种等同的构造没有脱离由所附权利要求阐述的本发明精神和范围。被看作是本发明特征的新颖性特征，无论是其组织还是运算方法，与其它目的和优势一起，通过以下的描述并结合附图，将会得到更好的理解。但是，需要强调的是，每个附图仅是用作描述和叙述，并不是意图限制本发明。

【附图说明】

为了方便更全面地理解本发明，现结合附图参照以下的描述，其中：

图1显示本发明实施例的能够提供图像深度图生成的一个系统；

图2显示本发明实施例使用的一个计算机系统；

图3显示本发明实施例的全局深度图生成逻辑提供图像全局深度图生成的运算流程，用于产生一个图像深度图；