[发明专利]图像处理方法和装置

说明书

发明领域

本发明总的涉及立体图象系统，尤其涉及从单象管(monoscopic)图象得到的立体图象对的合成用于立体显示。本发明还涉及生成立体图象的五层方法，它使单象管源数字化，分析它的运动，产生立体图象对，使立体效果最佳化，对其进行发送和存储，并且随后使它们显示在立体显示装置上。

背景技术

对于观察者来说产生比传统的单象管显示系统或二维(2D)显示系统更真实际的图象的立体或三维(3D)显示系统要求能够在3D显示系统上观看立体图象。因此，有许多的单象管图象源，例如，已有的2D影片或视频图像，可以对它们进行操作以产生立体图象，从而显示在立体显示装置上。

已有的适合于立体观看的这样的单象管图象的转换方法并不产生可以接受的结果。其他对影片和视频图像的尝试采用一些技术，来重制“运动视差”的立体深度信号(cue)。这包含在图象中出现横向的、左侧的或右侧的运动时，产生呈现在后眼(trailing eye)中的图象的延迟。其他的尝试采用将图象横向移动到左眼和右眼，以提供深度感觉。

然而，这两种技术是有局限性的，并且通常只适合于特定的应用场合。例如，运动视差只适合于具有左移或右移的情况，对提高静止场景的立体效果具有局限性。横向平移技术将只给出某一场景的整体深度效果，而不会在物体出现的地方感觉到不同的物体具有不同的深度。即使是这两种技术的组合对大多数2D影片或视频图像来说也将只给出有限的立体效果。

某些已有的方法显示了这些技术的局限性。当某一图象具有纵向运动和某些横向运动并且使呈现在后眼中的图象具有某一延迟时，左图景和右图景之间经常会有较大的纵向差异，而使得观察时会出现不适。具有逆向运动的场景如在同一场景中左移和右移的物体也会使人眼感觉不适。这些方法的某些实施例给出，当在图象中出现深度变化的物体时，具有各别深度层次的物体出现明显的‘纸版截切’的外观，而不是从前景到背景的光滑变化。

在所有这些方法中，人们还没有开发出一种系统或方法能够适合于所有的图象序列，或解决观察者感觉不适的问题，或者对每一观察者或显示器件来说具有最佳的立体效果。

发明目的

所以，需要有一种系统，这种系统采用改进的方法，将单象管图象转换成立体图象对，并且还需要有一种向观察者提供改进的立体图象的系统。

本发明的目的是提供这样一种具有改进的方法的系统。

发明概述

为了解决上述问题，本发明在一个方面提供了一种使单象管图象变化成立体图象对的方法，它包括下述步骤：分析单象管图象，以确定图象中的运动本质；将所有检测的运动与预定范围内的运动种类比较；根据运动的种类，用至少一种处理方法处理单象管图象，以形成立体图象对。

另一个方面，本发明提供了一种立体系统，它包括：能够接收单象管图象的输入装置；对图象进行分析以确定图象种类的分析装置；能够将单象管图象转换成立体图象对而作为选择的用以立体观察的图象种类的函数的转换装置。

在理想情况下，输入装置还包括对单象管图象进行捕获和数字化的装置。

图象分析装置最好能够确定图象中物体和背景的运动的速度、方向、深度和大小和位置。

另一个方面，本发明提供了一种使立体图象为最佳以进一步改进立体效果的方法，并且通常是在传输、存储和显示前实施这一过程。

另一个方面，本发明提供了一种通过在图象中加入观察者参考点来改进立体图象对的方法。

另一个方面，本发明提供了一种分析单象管图象用以转换成立体图象对的方法，它包括下述步骤：将每一图象划分成多个区域；将第一图象的每一区域与第二图象的相应和相邻的区域比较，以确定所述第一图象和所述第二图象之间运动的性质。

最好根据检测到的运动性质与从没有运动到一个完全的场景变化的预定运动种类的比较，为每一图象确定一个运动矢量。

另一个方面，本发明提供了一种图象转换系统，用来转换单象管图象，用以进行三维观察，它包括：适合于接收单象管图象的输入装置；

判断在单象管图象序列的第一图象和第二图象之间是否存在连续性的初步分析装置；接收具有连续性的单象管图象并分析这些图象以确定物体的速度和运动方向、深度、大小和位置中的至少一个参数的第二分析装置；根据从第二分析装置的初步分析装置接收的数据处理单象管图象的第一处理装置。

最好还包括一个第二处理装置，该装置能够进一步处理从第一处理装置接收的图象。在理想情况下，该系统还包括一个传送装置，该传送装置能够将经处理的图象传送到立体显示系统或存储装置。