[发明专利]基于内容感知的不同立体显示设备的视差调整方法

说明书

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，涉及一种基于内容感知的双目立体图像的视差调整方法。

背景技术

随着3D电视以及异质手机等立体显示设备的广泛应用，立体3D受到了广泛关注。然而， 人眼视觉感知和显示设备特性之间存在复杂的关系，因此不同的立体显示屏的特性决定了不 同的视差，因此，当同一幅图像在不同的显示设备上进行显示时，观看者的视觉体验是不同 的。立体显示屏的固有特性会影响视差，在这种情况下，观看者往往会产生不舒适的视觉体 验，而且这种关系会对各种媒介的立体内容分布产生影响。因此，控制图像视差对立体3D 的广泛应用起着不可或缺的作用。

为了制作一幅视觉舒适的立体图像，在近些年的研究中，提出了一些立体图像后处理的 方法。Zitnick等人提出了一种图像的视觉插值法来调整图像视差，但是该方法往往涉及相机 参数估计、密集立体重建以及封闭场景内容印迹等工作。然而，这些工作不能为一般的场景 和经典的2视点立体镜头带来准确和鲁棒性的结果。因此，先前的一些工作允许在具体的应 用场景中使用手动驱动进行视差编辑。然而，该方法在一些场景后期制作的过程中非常昂贵。 Lin等人提出了一种基于裁剪和变形的方法来优化立体3D体验。Wang等人提出了一种通过 增加颜色和深度信息来修补立体图像的方法。Smolic等人调查了3D后处理领域最先进的技 术。Goferman等人以及Kang等人分别提出了广泛接受的显著性理论，基于内容感知的变形 方法广泛应用于基于内容感知的3D图像调整，3D视频稳定，立体图像克隆，视差立体图像 操作。基于内容感知的变形技术的关键在于只要显著区域的变形结果接近于预先定义的边界， 非显著区域引入的失真对于观看者来说就会不明显。Chang等人提出了一种立体图像重定位 方法，该方法试图调整图像特征点视差，然而，该方法主要关注3D图像重定位，而没有考 虑到简单的视差缩放会引起3D图像内容的失真。Lang等人提出了一种立体图像非线性视差 映射方法。为了避免视觉失真，该方法迫使显著图像区域大小保持不变，然而，该方法总是 能够造成视觉失真约束和其视差映射约束之间的冲突。为了减小冲突，他们采取了一种方法 平衡视觉失真约束和视差约束。因此，Lang等人提出的方法不能在实现视差编辑的同时避免 视觉失真。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提出不同立体显示设备的视差调整方法，实现 不迫使图像显著区域保持不变，通过视差缩放因子来确定网格细胞缩放因子，为此，本发明 采取的技术方案是，基于内容感知的不同立体显示设备的视差调整方法，首先使用均匀网格 细胞划分立体图像对，之后建立视差映射来控制并且重定位立体场景深度，接下来建立视差 编辑和图像内容编辑之间的关系来指导提出的变形模型，最后，使用立体网格变形模型避免 显著区域的失真的同时将视差调整到目标范围。

首先使用均匀网格细胞划分立体图像对，之后建立视差映射来控制并且重定位立体场景 深度，具体步骤是，

1)网格划分

使用均匀网格细胞M_m×n＝(V,E,F)划分图像，其中m×n表示网格细胞的个数，V，E和F 分别表示顶点、边和四边形的集合，相应地立体图像对的右图网格通过顶点匹配获得，其中， v_i,j,k，V_i,j,k分别表示原始网格和变形网格中网格细胞的顶点坐标，其中i表示网格细胞横坐标 的索引值，j表示网格细胞纵坐标的索引值，k表示立体图像对左右网格的索引值，且 i＝1,…,m；j＝1,…,n；k＝l,r，其中l表示左网格，r表示右网格；

2)视差映射

建立视差映射该视差映射将原始范围Ω＝[d_min,d_max]映射到目标范围Ω'＝[d'_min,d'_max]，视差映射的公式如下：

其中，表示视差映射，K表示视差缩放因子，d_min表示原始视差的最小值，d_max表示原始视差的最大值，d'_min表示目标视差的最小值，d'_max表示目标视差的最大值，d_i,j＝v_i,j,r-v_i,j,l表示原始视差。