[发明专利]3D节目镜头切换中安全深度保证与调整方法

说明书

技术领域

本发明涉及双眼立体视觉领域，具体地说，涉及的是一种3D节目镜头切换中安全深度保证与调整方法。

背景技术

随着立体视频拍摄和显示技术的成熟，越来越多的立体电视和立体电影走进了观众的视野。立体视觉舒适度是立体电视、电影中必需考虑的因素，好的3D内容不仅可以为用户提供更好的内容场景感受体验，而且还要符合人眼立体舒适性观看要求，满足人眼健康观看求需求。

镜头是电视、电影的基本描述语言，对于3D内容来说，不同镜头间存在着不同的深度线索，当不同深度线索的镜头组合在一起进行艺术表示时，由于镜头间的深度跳变，立体观看条件下会导致人产生眩晕、头疼等不适的感觉。本发明提出了一种在3D节目镜头边界，通过分析两个3D镜头主要内容的深度特征，对于镜头间存在深度跳变的情况，根据其深度跳变值大小来估计该3D节目镜头切换是否会造成人眼不舒适，然后提出了通过镜头边界邻域处图像深度的渐变调整，最终消除因镜头间深度跳变引起的影响人眼立体舒适性的因素。

经过对现有技术文献的检索发现，Kim等人于2011年在《Journal of Electronic Imaging(电子成像SCI国际期刊)》上发表的“Depth adjustment for stereoscopic images and subjective preference evaluation(立体图像深度调整和主观评价估计)”中提出了立体图像深度大小对于人眼舒适度的影响，并提出了具体的调整办法。

又经检索发现，中国发明专利“视频三维效果调整装置及方法”（中国专利公开号为102469338A），中国发明专利“可实时动态调节立体视频视差曲线的播放系统”（中国专利公开号为102655597A），中国发明专利“3D图像转换设备和调整3D图像转换设备的深度信息的方法”（中国专利公开号为102811359A）都分别提出了调整3D视频深度的系统和方法。

然而上述论文和专利都是针对单一场景内出现的深度过大或者过小造成人眼不舒适的调整方法，并没有针对场景间深度突变进行分析。目前的专利和论文中并没有针对场景切换产生的不舒适而进行深度调整的方法研究。

发明内容

本发明的目的在于克服现有3D内容镜头切换上深度变换对于立体舒适性的影响，提出一种有效的3D节目镜头切换中安全深度保证与调整方法。

为实现上述的目的，本发明采用的技术方案是：

本发明通过分析前后镜头边界帧感兴趣区域的屏幕深度变化特征，分析镜头切换对于人眼舒适性观看的影响，并针对不舒适的深度跳变通过图像移轴截取、尺度变换等相关手段进行安全深度的渐变调整。

本发明方法具体包括如下步骤：

第一步，标定镜头边界，基于镜头边界两边感兴趣内容区域的屏幕深度特征，得到镜头边界处的镜头间视差角跳变值，根据最大可承受视差角跳变值判断镜头间的深度跳变是否会造成人眼不适感；

第二步，依据深度渐变调整的最大安全速率，通过立体图像移轴视差调整方法对前后两关镜头的边界图像进行深度调整，将镜头边界处的深度跳变转换为深度渐变。优选地，所述第一步，具体包括如下步骤：

1），分割相邻两段镜头，将前一段镜头以最后一帧为基准帧依次沿反向时间轴标记顺序。将后一段镜头的第一帧定义为基准帧依次沿时间轴标记各帧；记录两段镜头的时间长度。

2），利用基准帧的显著性信息，提取两帧感兴趣区域，计算感兴趣区域平均视差；

3），根据观看环境，计算前后镜头基准帧感兴趣区域剔除观看条件因素的平均视差差值。当平均视差差值超过了最大可承受深度跳变值时，则判定会造成人眼观看不舒适，从而进行第二步，否则不进行调整。

优选地，所述第二步，包括如下步骤：

1），根据镜头深度跳变超出最大可承受深度跳变值的大小，设置所需调整深度值；设置镜头两边进行深度调整的帧。

2），根据前后两镜头所需调整深度，设置两镜头中参与移轴调整的各帧，根据该帧所在镜头及位置，计算该帆图像中对应移轴调整窗口的宽和高；再计算该移轴调整窗口中心在原图像中的坐标位置，确定移轴窗口在原图像中的取样位置。

3），根据移轴调整窗口的中心坐标和窗口宽高大小，截取原图在窗口中的图像像素，再将截取后的图像进行尺度变换，放大到原图大小，得到移轴调整后的对应帧图像，并取代原帧图像。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：