三維立體電視圖像生成方法


三維立體電視越來越受到人們的重視,不少商家也推出了一些相關產品。那這些究竟是怎么做出來的呢?作者就接觸過的知識點,在這里向大家淺薄的介紹一二。

國內外研究現狀

三維立體電視,最好的方式是用兩台攝像機按照一定角度,同時拍攝當前的場景,然后將這兩個同一時刻拍攝的圖像整合疊加,就會形成一個肉眼看起來有點錯位模糊的圖像,我們稱這兩張圖像分別為左圖像和右圖像。如果配上特制眼鏡或者電視屏本身就有相應設計,我們就可以看到立體電視圖像了。但是,實際中往往用兩台並按一定角度拍攝,有很多困難。因此,實際中多是只有一個圖像,想辦法來生成另一個對應的圖像。

國內關於這方面的文獻很少,而且也是很不精確的解法。比如,假設絕大部分的場景圖像,都是圖像上半部分是遠景,下半部分是近景,然后按照從上到下,逐步給圖像一個向左或向右的遞增位移,但是並不是所有場景都符合這樣的情況。另外,還有根據心里和生理因素,給圖像加入隨即偏移因子的方法,同樣也精度不理想。

二 立體圖像生成方法

1 圖像分割

目前,用一張圖像生成另一張圖像,比較精確的方法是,用圖像分割的方法,把圖像中的各個區域取出來,然后再根據圖像的深度,對每個部分進行相應位移,這樣的圖像效果就合情合理了。

圖像分割也有很多方法,作者采用的是基於粗糙集理論的原理,具體實現過程在此不再詳述,如有感興趣的可以留言討論。直接上圖吧:

                 

     

                 Fig1 原始圖像                        Fig2 加了深度的分割后圖像

2 深度圖

分割后的圖像,並不能直接用來做左圖像或右圖像。我們還需要根據圖像類型,對它每個分割的塊賦予一個深度值。一般的,我們可以通過對圖像做主直線檢測,來判斷圖像的深度方式。比如第一排圖可以檢測出一條橫線(中間那條路),那么判斷它是屬於上面遠景,下方為近景的類型。這個完全由直線方向來定,如果無法判斷時,就默認圖像屬於上方遠景,下方近景類型。

3 分割塊的位移

位移公式:

xc is the horizontal coordinate of the intermediate view. Z is depth value of current pixel, f is camera focal length and t x is eye distance.
4 立體圖像生成
調查發現,大約70%的人屬於右眼靈敏,20%的屬於左眼靈敏,10%的人左右眼都差不多。因此,我們可以將原始圖像當做右圖像,我們通過分割和深度來生成左圖像。

將圖三和圖四合成,就生成了對應的立體圖:

                         圖5 立體圖

其他例子:

     


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