[发明专利]一种用于2D-3D视频转换的深度图生成方法及装置

权利要求书

1.一种用于2D-3D视频转换的深度图生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：逐帧处理2D视频，得到原始的视频帧序列；

步骤2：采用高斯背景建模法和背景减除法处理步骤1得到的视频帧序列，得到前景图像和背景图像；

步骤3：采用光流法获取步骤2得到的前景图像中的运动矢量，并根据运动矢量与深度的关系，得到前景深度图；

步骤4：采用几何透视法，通过提取背景图像的灭线和灭点来对步骤2得到的背景图像进行深度赋值，得到背景深度图；

步骤5：采用深度融合方法融合步骤3得到的前景深度图和步骤4得到的背景深度图，得到融合深度图。

2.根据权利要求1所述的用于2D-3D视频转换的深度图生成方法，其特征在于，步骤2具体包括：

步骤2.1：基于步骤1得到的视频帧序列中当前帧的每个像素点的均值和方差计算背景更新率，并基于背景更新率初步分离背景像素点和前景像素点，得到前景分离图像和背景分离图像；

步骤2.2：对步骤2.1得到的背景分离图像进行高斯背景重建，得到背景图像；

步骤2.3：获取步骤2.2得到的背景图像与步骤1得到原始的视频帧的差分图像，所述差分图像的二值化图像为前景图像。

3.根据权利要求2所述的用于2D-3D视频转换的深度图生成方法，其特征在于，步骤2.1中，背景更新率的计算公式为：

其中，p为背景变化率，μ为原始视频帧中像素点的均值，d为原始视频帧中像素点的方差，e为自然常数，x为原始视频帧中像素点的横坐标。

4.根据权利要求3所述的用于2D-3D视频转换的深度图生成方法，其特征在于，步骤2.2中，基于下列公式进行高斯背景重建，具体的，重建公式为：

G_b,t(x,y)＝p*G_b,t-1(x,y)+(1-p)*G_t(x,y)

其中，p为背景更新率，G_t(x,y)为原始视频帧在t时刻的点坐标，G_b,t(x,y)为更新后背景图像在t时刻的点坐标，G_b,t-1(x,y)为更新后背景图像在t-1时刻的点坐标。

5.根据权利要求4所述的用于2D-3D视频转换的深度图生成方法，其特征在于，步骤2.3中，基于以下公式获取差分图像，具体的，所述公式为：

D_k(x,y)＝|I_k(x,y)-G_b,t(x,y)|，

其中，D_k(x,y)为差分图像坐标，G_b,t(x,y)为步骤2.2中得到的更新后背景图像坐标，I_k(x,y)为原始视频帧坐标。

6.根据权利要求5所述的用于2D-3D视频转换的深度图生成方法，其特征在于，步骤3具体包括：

步骤3.1：根据光流运动矢量计算公式计算光流运动矢量，所述光流运动矢量计算公式为：

V＝(A^TW²A)^-1A^TW²b，

其中，W＝diag(w₁,w₁,…,w₁),b＝[I_t1,I_t2,…,I_tn]^T，diag为对角矩阵，A^T为A的转置矩阵，n为像素点(i，j)邻域内包含的第n个像素点，n＝1,2,3…n；V为运动矢量；

步骤3.2：基于深度信息计算公式计算前景深度值；所述前景深度计算公式为：

其中，

G_f为前景深度，λ为深度调整系数，V(i,j)_x为像素点(i,j)在x轴方向上的运动矢量，V(i,j)_y为像素点(i,j)在y轴方向上的运动矢量。