CN101621707A - 适用于影像显示装置与计算机产品的影像转换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适用于影像显示装置与计算机产品的影像转换方法。影像转换方法首先取得二维影像与相对应的深度图。利用深度图与多个增益值针对二维影像作移动处理以获得多个移动图。接着针对每个移动图进行插补处理以获得多个视图的中对应的每个视图。最后针对多个视图进行合成处理，以获得三维影像。该影像转换方法有利于根据二维影像与对应的深度图获得三维影像。
Description
技术领域
本发明涉及一种影像转换方法，特别是一种适用于影像显示装置与计算机产品并将利用二维影像与对应的深度图获得三维影像的方法。
背景技术
在三维立体影像显示器中，通常采用栅栏(Barrier)形式与视图(View)的设计，并利用双眼视差法使人眼感受到三维影像。图1为采用二个视图的三维立体影像显示器的架构图。请参照图1，液晶显示(LiquidCrystal display，LCD)面板104上配置多个像素V11~V15与V21~V24，其中像素V11~V15构成第1视图，而像素V21~V24构成第2视图。除此之外，LCD面板104的一侧配置背光模块103，另一侧配置栅栏105，其中栅栏105用来进行分光处理。根据上述，左眼101透过栅栏105而看到构成第1视图的像素V11~V15，而右眼102透过栅栏105而看到构成第2视图的像素V21~V24，据以使得人眼的双眼视差感受到三维影像。
在现有技术中，制作三维影像时，须从内存中读出符合左眼及右眼的影像或视图，再将两张影像做处理输出。然而，此种方法需要很大的内存空间，耗费较多资源。除此之外，上述的影像通常经过移动处理，于是影像会产生像素空洞的部分。现有技术针对像素空洞采用复制插补法以插补像素空洞，然而此方式所产生的影像较不顺畅或自然。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于影像显示装置和计算机产品的影像转换方法，该影像转换方法有利于根据二维影像与对应的深度图获得三维影像。
本发明提供一种适用于影像显示装置的影像转换方法，包括以下步骤：取得二维影像与相对应的深度图。根据深度图与N个增益值GMW，对二维影像作移动处理以获得N个移动图，其中各个移动图中的像素移动量根据相对应的增益值GMW而变，其中N、w为正整数，且1≤w≤N。分别针对多个移动图进行插补处理以获得相对应的多个视图。针对多个视图进行合成处理，以获得三维影像。
在本发明的一实施例中，上述移动处理以计算多个移动图中的像素移动量的公式如下：
Sw(i，j)＝(D(i，j)/a)*GMw，其中Sw(i，j)表示第w个移动图的像素移动量，(i，j)表示第w个移动图的第i行第j列的像素坐标，D(i，j)表示深度图的像素值，a表示常数，其中i与j为正整数。
在本发明的一实施例中，上述常数a为大于0的整数。
在本发明的一实施例中，上述多个移动图根据相对应的像素移动量Sw(i，j)，移动二维影像中的像素位置而得。
在本发明的一实施例中，上述像素移动量Sw(i，j)表示像素向右或向左的移动量。
在本发明的一实施例中，上述分别针对多个移动图进行插补处理以获得相对应的多个视图的步骤包括：根据各移动图中的像素移动方向，选取邻近于像素空洞的多个像素值的平均值以填补像素空洞。
在本发明的一实施例中，上述分别针对多个移动图进行插补处理以获得相对应的多个视图的步骤包括：根据各移动图中的像素移动方向，选取邻近于像素空洞的多个像素值的中间值以填补像素空洞。
在本发明的一实施例中，上述针对多个视图进行合成处理，以获得三维影像的步骤包括：根据多个视图所对应的像素位置，将多个视图显示于影像显示装置上。
本发明还提供一种适用于计算机产品的影像转换方法，包括下列步骤：取得二维影像与相对应的深度图。根据深度图与N个增益值GMW，对二维影像作移动处理以获得N个移动图，其中各个移动图中的像素移动量根据相对应的增益值GMW而变，其中N、w为正整数，且1≤w≤N。分别针对多个移动图进行插补处理以获得相对应的多个视图。针对多个视图进行合成处理，以获得三维影像。
基于上述，本发明的有益效果是可根据二维影像与对应的深度图进而获得三维影像。除了获得多个自然顺畅的视图以合成三维影像外，亦可节省内存使用。本发明的影像转换方法可适用于影像显示装置、计算机可读取纪录媒体、计算机程序产品，或嵌入式系统。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细说明。
附图说明
图1是采用二个视图的三维立体影像显示器的架构图。
图2是本发明实施例的影像转换方法的示意图。
图3是本发明实施例的影像转换方法的流程图。
图4A至4B是本发明实施例的影像转换方法的插补处理的示意图。
图5A至图5B是本发明实施例的影像转换方法的合成处理的示意图。
具体实施方式
图2是本发明实施例的影像转换方法的示意图。请参照图2，二维影像201与对应的深度图202透过移动处理与插补处理后，会获得多个视图203，其中多个视图203中每个视图相较于二维影像201具有不同的像素位移，进一步而言，影像合成将根据多个视图203进行合成处理，据以提供三维影像204至显示面板。
图3是本发明实施例的影像转换方法的流程图。请参照图3，首先接收二维影像与深度图(步骤S301)。利用深度图与多个增益值，以对二维影像作移动处理并获得多个移动图(步骤S302)。接着对多个移动图进行插补处理，并获得多个视图(步骤S303)。最后针对多个视图进行合成处理，以获得三维影像(步骤S304)。更进一步而言，本实施例的影像转换方法可适用于影像显示装置，其中影像显示装置可将经过合成处理后的三维影像进行显示。本实施例的影像转换方法亦可适用于计算机可读取纪录媒体，其中计算机可读取纪录媒体用以储存程序，程序执行本实施例的影像转换方法。另一方面，本实施例的影像转换方法亦可适用于计算机程序产品，经由计算机加载程序以执行本实施例的影像转换方法。除此之外，本实施例的影像转换方法亦可适用于嵌入式系统(Embedded System)，其中嵌入式系统包括处理器与内存，内存储存本实施例的影像转换方法的程序代码，处理器执行程序代码以实施本实施例的影像转换方法。上述举例说明实施本实施例的影像转换方法的装置，惟实施方式不以此为限。
深度图为二维影像中对象(Object)的深度信息。深度图可由多个深度值D(i，j)构成，其中i与j标示深度值D(i，j)于深度图的像素坐标，i与j为正整数。除此之外，深度值D(i，j)为灰阶值。换句话说深度值D(i，j)为整数且0≤D(i，j)≤255。
在步骤S302中，利用深度图与增益值GMw，以对二维影像作移动处理并获得N个移动图，其中N个移动图的像素移动量根据增益值GMw而变，N与w为正整数，且1≤w≤N。详而言之，Sw(i，j)表示第w个移动图的第i行第j列的像素移动量，p(i，j)与mw(i，j)分别代表二维影像与第1移动图的第i行第j列的像素值，(i，j)为相对应的坐标，此时w＝1且i与j为正整数。据此，像素值p(i，j)根据对应的像素移动量Sw(i，j)进行移动处理以获得像素值mw(i，j)，其中像素移动量Sw(i，j)根据增益值GMw而变。换句话说，N个移动图根据相对应的像素移动量Sw(i，j)，移动二维影像中的像素位置而得。举例来说，为了获得第1移动图，假设对应于像素值p(11，12)的像素移动量S1(11，12)＝2，则像素值p(11，12)右移两个像素。也就是说，经过移动处理后，像素值m1(13，12)为像素值p(11，12)，更进一步而言，若是采用右移的像素移动方向，则mw(i+Sw(i，j)，j)＝p(i，j)，亦即像素移动量Sw(i，j)可表示像素向右的移动量。
更进一步而言，像素移动量Sw(i，j)根据深度图与增益值GMw而得，其中Sw(i，j)＝(D(i，j)/a)*GMw，常数a与增益值GMw可依据设计经验而得。举例来说，实施例采用二个视图，于是w＝1，2。除此之外，假设常数a＝1、GM1＝2且GM2＝4。根据上述，二维影像可根据深度图的深度值D(i，j)与增益值GM1以进行移动处理，也就是根据像素移动量S1(i，j)＝(D(i，j)/a)*GM1进行移动处理，据以获得第1移动图。除此之外，由于GM1＝2，于是获得第1移动图的像素移动量S1(i，j)为2的倍数。换句话说，二维影像中每个像素值p(i，j)以2的倍数移动位置以获得第1移动图，且移动位置的远近与深度值D(i，j)有关。
另一方面，二维影像可根据深度值D(i，j)与增益值GM2以进行移动处理，亦即根据像素移动量S2(i，j)＝(D(i，j)/a)*GM2进行移动处理，据以获得第2移动图。除此之外，由于GM2＝4，于是获得第2移动图的像素移动量S2(i，j)为4的倍数。换句话说，二维影像中每个像素值p(i，j)以4的倍数移动位置以获得第2移动图，且移动位置的远近与深度值D(i，j)有关。更进一步而言，上述像素移动量Sw(i，j)可为纯量(scale)或向量(vector)据以实施，使用像素移动量Sw(i，j)的像素移动方向可以采用右移、左移、上移、下移、向量移动，或上述像素移动方向的各种组合。举例来说，若是采用左移的像素移动方向则mw(i-Sw(i，j)，j)＝p(i，j)。
常数a可用以量化深度值D(i，j)。举例来说，常数a可为大于0的正整数，假设深度值D(i，j)为正整数的灰阶值，0≤D(i，j)≤255且a＝64，则0≤D(i，j)/a＜4。更进一步而言，假设D(i，j)/a经由例如四舍五入的截略(truncation)，则截略D(i，j)/a的结果为大于等于0且小于等于4的正整数。根据上述，常数a可用以调整像素移动量Sw(i，j)的移动远近。
经过移动处理所获得的多个移动图可能会出现像素空洞。举例来说，第1移动图可能会出现像素空洞，亦即第1移动图中的斜纹。相同地第2移动图的斜纹亦为像素空洞。详而言之，在步骤S302的移动处理中，并非所有第1移动图的像素值皆可透过二维影像经由像素移动量Sw(i，j)而获得。换句话说，第1移动图某些位置的像素值并未定义，这些未定义像素值的位置为像素空洞。为了插补像素空洞，步骤S303接着对多个移动图进行插补处理，并获得多个视图。
图4A至4B是本发明实施例的影像转换方法的插补处理的示意图。请参照图4A，移动图的部分区块包括多个像素值L1~L6与像素空洞H。为了插补像素空洞H，本实施例所采用的插补法可为平均插补法或中值插补法。详而言之，假设上述移动处理中移动方向可以采用右移，则像素空洞H可以利用位于像素空洞H左侧且邻近像素空洞H的多个像素值(例如图4A的像素值L1~L6)据以插补。在平均插补法中，像素空洞H的像素值为像素值L1~L6的平均值，而在中值插补法中，像素空洞H的像素值为像素值L1~L6的中间值。更进一步而言，插补处理可根据移动图所采用的像素移动方向，选取多个邻近像素空洞的像素值据以填补像素空洞。举例来说，图4A使用了6个像素值，图4B中移动图的部分区块使用了9个像素值，而移动图经由插补处理之后则为视图。使用多个像素值的数目可依据设计经验而得。除此之外，本实施例所采用的插补法不以上述平均插补法或中值插补法为限。
对移动图进行插补处理，使用中值插补法而得的视图与使用平均插补法而得的视图，相较于现有复制插补法而得的视图，皆显得较为自然顺畅。
根据上述插补处理，第1视图为第1移动图经过6个像素值的平均插补法而获得，而第2视图为第2移动图经过6个像素值的平均插补法而获得。
在步骤S304中，多个视图将进行合成处理，以获得三维影像，其中合成处理依据面板而搭配设计。图5A至图5B是本发明实施例的影像转换方法的合成处理的示意图。图5A为面板(未绘示)的部分区块，其中面板采用二个视图，红色栏R1与R2、绿色栏G1与G2以及蓝色栏B1与B2代表部分区块个别字段，合成点V1代表填入第1视图相对应像素位置的像素值，合成点V2代表填入第2视图相对应像素位置的像素值。详而言之，红色栏R1依序填入第1视图相对应像素位置的像素值，绿色栏G1依序填入第2视图相对应像素位置的像素值，蓝色栏B1依序填入第1视图相对应像素位置的像素值，于此类推。更进一步而言，根据第1移动图与第2移动图根据上述合成处理，据以获得三维影像。
根据上述采用二个视图的影像转换方法所述，本发明实施例亦可采用六个视图据以实施。根据本实施例的影像转换方法，步骤S302利用深度图与多个增益值GMw，以对二维影像作移动处理并获得多个移动图，其中增益值GMw可假设w＝1~6。
另一方面，根据本实施例的影像转换方法，步骤S303接着对上述移动图进行插补处理，并获得多个视图。
根据本实施例的影像转换方法，步骤S304接着多个视图将进行合成处理，以获得三维影像。详而言之，图5B为面板(未绘示)的部分区块，其中面板采用六个视图，红色栏R1与R2、绿色栏G1与G2以及蓝色栏B1与B2代表部分区块个别字段。据此，在合成处理中，合成点V1、V2、V3、V4、V5、V6分别代表填入上述多个视图中相对应像素位置的像素值。根据上述合成处理，据以获得三维影像。
根据上述，本发明的多个实施例所获得的视图较现有插补法显得较为自然顺畅。除此之外，本发明的多个实施例亦具有节省内存使用的优点。在现有制作三维影像时，须从内存中读出符合左眼及右眼的影像或视图，再将两张影像做处理输出。而根据上述实施例所述，接收自内存读取的一个二维影像与一个深度图，并利用移动处理便可以获得多个移动图，并进行后续的处理。据此，当面板采用的视图越多时，举例来说，当面板采用六个视图，则现有制作三维影像需读取6个符合左眼的影像与6个符合右眼的影像，据以作后续合成处理。相较于现有技术，上述实施例仅须接收自内存读取的一个二维影像与一个深度图，并利用移动处理便可以获得6个移动图。接着针对6个移动图进行插补处理以获得6个视图，其中当每个视图产生时，每个视图的数据可覆盖于相对应的移动图，进而节省内存使用。更进一步而言，上述实施例不会因为面板采用更多视图，进而增加内存容量。
综上所述，本发明所提供影像转换方法可根据二维影像与对应的深度图进而获得三维影像。首先利用深度图与多个增益值，以对影像作移动处理并获得多个移动图。接着对多个移动图进行插补处理，除了获得多个自然顺畅的视图外，亦可节省内存使用。最后针对多个视图进行合成处理，以获得三维影像。本发明的影像转换方法可适用于影像显示装置、计算机可读取纪录媒体、计算机程序产品，或嵌入式系统。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种适用于影像显示装置的影像转换方法，其特征在于：包括以下步骤：
取得一二维影像与相对应的一深度图；
根据所述深度图与N个增益值GMW，对所述二维影像作移动处理以获得N个移动图，其中各所述移动图中的像素移动量根据相对应的所述增益值GMW而变，其中N、w为正整数，且1≤w≤N；
分别针对该些移动图进行插补处理以获得相对应的多个视图；以及
针对该些视图进行合成处理，以获得一三维影像。
2.根据权利要求1所述的适用于影像显示装置的影像转换方法，其特征在于：进行移动处理以计算该些移动图中的像素移动量的公式如下：
Sw(i，j)＝(D(i，j)/a)*GMw，
其中Sw(i，j)表示第w个移动图的像素移动量，(i，j)表示第w个移动图的第i行第j列的像素坐标，D(i，j)表示所述深度图的像素值，a表示一常数，其中i与j为正整数。
3.根据权利要求2所述的适用于影像显示装置的影像转换方法，其特征在于：所述常数a为大于0的整数。
4.根据权利要求2所述的适用于影像显示装置的影像转换方法，其特征在于：该些移动图根据相对应的像素移动量Sw(i，j)，移动所述二维影像中的像素位置而得。
5.根据权利要求4所述的适用于影像显示装置的影像转换方法，其特征在于：所述像素移动量Sw(i，j)表示像素向右或向左的移动量。
6.根据权利要求1所述的适用于影像显示装置的影像转换方法，其特征在于：在分别针对该些移动图进行插补处理以获得相对应的该些视图的步骤包括：
根据各所述移动图中的像素移动方向，选取邻近于一像素空洞的多个像素值的平均值或中间值以填补所述像素空洞。
7.根据权利要求1所述的适用于影像显示装置的影像转换方法，其特征在于：在针对该些视图进行合成处理，以获得所述三维影像的步骤包括：
根据该些视图所对应的像素位置，将该些视图显示于所述影像显示装置上。
8.一种适用于计算机产品的影像转换方法，其特征在于：包括下列步骤：
取得一二维影像与相对应的一深度图；
根据所述深度图与N个增益值GMW，对所述二维影像作移动处理以获得N个移动图，其中各所述移动图中的像素移动量根据相对应的所述增益值GMW而变，其中N、w为正整数，且1≤w≤N；
分别针对该些移动图进行插补处理以获得相对应的多个视图；以及
针对该些视图进行合成处理，以获得一三维影像。
9.根据权利要求8所述的适用于计算机产品的影像转换方法，其特征在于：进行移动处理以计算该些移动图中的像素移动量的公式如下：
Sw(i，j)＝(D(i，j)/a)*GMw，
其中Sw(i，j)表示第w个移动图的像素移动量，(i，j)表示第w个移动图的第i行第j列的像素坐标，D(i，j)表示所述深度图的像素值，a表示一常数，其中i与j为正整数。
10.根据权利要求8所述的适用于计算机产品的影像转换方法，其特征在于：在分别针对该些移动图进行插补处理以获得相对应的该些视图的步骤包括：
根据各所述移动图中的像素移动方向，选取邻近于一像素空洞的多个像素值的平均值或中间值以填补所述像素空洞。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: CHINA PROJECTION TUBE CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: FUZHOU HUAYING VIDEO + TELECOM CO., LTD. Effective date: 20130605 Free format text: FORMER OWNER: CHINA PROJECTION TUBE CO., LTD. Effective date: 20130605 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 350015 FUZHOU, FUJIAN PROVINCE TO: TAIWAN, CHINA |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20130605 Address after: Chinese Taoyuan bade city Taiwan Peace Road No. 1127 Patentee after: Chunghwa Picture Tubes Ltd. Address before: 350015 No. 1 Xingye Road, Mawei Science Park, Fujian, Fuzhou Patentee before: Fuzhou Huaying Video & Telecom Co., Ltd. Patentee before: Chunghwa Picture Tubes Ltd. |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110518 Termination date: 20190805 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |