CN102510514A

CN102510514A - 一种适用于三维立体显示设备的图像处理方法

Info

Publication number: CN102510514A
Application number: CN2011104502840A
Authority: CN
Inventors: 付东; 邵诗强; 施建华
Original assignee: TCL Corp
Current assignee: TCL Corp
Priority date: 2011-12-29
Filing date: 2011-12-29
Publication date: 2012-06-20

Abstract

本发明公开了一种适用于三维立体显示设备的图像处理方法，将所述普通图像处理为Z轴深度图；然后确定Z轴深度图的深度阈值，以将Z轴深度图按照深度阈值划分为至少两幅深度不同的原始深度图像；最后将深度不同的各幅原始深度图像拼接成最终深度图像并显示在三维立体显示设备上，使得在三维立体显示设备上显示的图像为深度沿着水平方向依次变化的最终深度图像，使得观察者观察到的深度信息图像内容想要表现的深度信息一致，从而获得立体影像效果。

Description

一种适用于三维立体显示设备的图像处理方法

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别涉及一种适用于三维立体显示设备的图像处理方法。

背景技术

现有的一种具有三维立体显示设备，图1所示为该三维立体显示设备的剖视图，其原理如下：背光系统105a（主要由灯管和导光板组成）通过透光板102a及其上的透光球体103a，进入到液晶显示面板104a上，准直入射到三块半反半透玻璃上，该三块半反半透玻璃置于液晶显示面板104a的上方，前后依次排列，分别为第一玻璃201、第二玻璃202和第三玻璃203，每块玻璃均与显示面板100保持一定的夹角α，观看者通过三块半反射半透过玻璃可以观看到显示装置不同区段内容在不同深度的图像画面，通过立体内容关联性配合，使得观看者获得不同深度信息的立体影像效果，达到增强现实的效果。

这种具有三维立体效果的显示设备是在不同区段看到不同深度的图像画面，故需要与图像的立体内容相配合，才能使观察者获得不同深度信息的立体影像效果。从图1可知，显示面板104a上显示的图像内容（沿着半反射半透过玻璃201至202至203的方向）必须保证其深度是从小到大变化的。这样一来，观察者观察到的深度信息才能和图像内容想要表现的深度信息一致。

然而，目前普通图像的深度并不是按照这种方式排列的，因此普通的图像放在这种显示设备上显示，观察者观察到的深度信息并不是图像中真实包含深度信息。从而导致显示的效果不真实、出现错误等，给观察者带来不便。

有鉴于此，需要提供一种新的把普通图像转化成适合在这种三维显示设备上显示的图像的技术。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种适用于三维立体显示设备的图像处理方法，以解决现有技术的三维立体显示设备所显示的图像的深度信息与三维立体显示设备不相配合，从而导致三维立体显示设备显示的效果不真实，容易出现错误等问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种适用于三维立体显示设备的图像处理方法，用于把普通图像转化成适于三维立体显示设备显示的深度图像，包括以下方法步骤：

将所述普通图像处理为Z轴深度图；

确定Z轴深度图的深度阈值，以将Z轴深度图按照深度阈值划分为至少两幅深度不同的原始深度图像；

将深度不同的各幅原始深度图像拼接成最终深度图像。

所述适用于三维立体显示设备的图像处理方法，确定Z轴深度图的深度阈值包括如下方法步骤：

利用所述Z轴深度图来生成深度直方图；

采用等分法对深度直方图进行划分以确定深度阈值。

所述适用于三维立体显示设备的图像处理方法，所述Z轴深度图来生成深度直方图具体包括如下方法步骤：

遍历Z轴深度图图像的每个像素，获得每个像素的深度值；

利用Z轴深度图图像中每个像素的深度值来生成深度直方图。

所述适用于三维立体显示设备的图像处理方法，对深度直方图进行划分以确定深度阈值还可采用查找直方图波谷法实现。

所述适用于三维立体显示设备的图像处理方法，确定Z轴深度图的深度阈值为2个，该2个深度阈值将Z轴深度图划分深度不同的原始深度图像3幅。

与现有技术相比较，普通图像投射到三维立体显示设备上时，无法根据其图像深度将不同深度的部分分开投射到半反半透射玻璃上实现深度图像的显示，本发明适用三维立体显示设备的图像处理方法将普通图像转化为至少两幅深度图像，将至少两幅深度图像进行拼接后使该普通图像能三维立体显示设备上进行显示，各深度图像能分别投射到三维立体显示设备的各半反半透射玻璃上，观察者观察到的深度信息和图像内容想要表现的深度信息一致，从而获得不同深度信息的立体影像效果。

附图说明

图1是现有技术三维立体显示设备的结构示意图。

图2 是本发明适用于三维立体显示设备的图像处理方法的处理流程图。

图3是本发明适用于三维立体显示设备的图像处理方法中Z轴深度图图像划分为3个区域的深度直方图示意。

具体实施方式

本发明提供了一种适用于三维立体显示设备的图像处理方法，用于把普通图像转化成深度沿着水平方向依次变化的最终深度图像。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明适用于三维立体显示设备的图像处理方法，用于把普通图像转化成适于三维立体显示设备显示的深度图像，图2所示为本发明处理方法基本流程图，包括以下方法步骤：

S1、将所述普通图像处理为Z轴深度图；

S2、确定Z轴深度图的深度阈值，以将Z轴深度图按照深度阈值划分为至少两幅深度不同的原始深度图像；

S3、将深度不同的各幅原始深度图像拼接成最终深度图像。

其中，步骤S2中Z轴深度图的深度阈值确定采用如下方法：

利用Z轴深度图来生成深度直方图，再采用等分法对深度直方图进行划分以确定深度阈值。应当说明的是，采用等分法对深度直方图进行划分仅仅是划分深度直方图的一种方法，另外还可以采用查找直方图波谷法来实现，划分方法属于现有技术，在此不赘述。

对于步骤S2中深度直方图的生成可具体采用如下方法实现：

遍历Z轴深度图像的每个像素，以获得每个像素的深度值，再利用Z轴深度图图像中每个像素的深度值来生成深度直方图。

为了更好的描述本发明的三维立体显示设备的图像处理方法，下面通过具体普通图像的实例来详细说明其处理流程。假如在一幅普通图像中存在三个亮度不同（即深度不同）的物体：第一物体、第二物体和第三物体，各物体在图像中的深度不同，对应其亮度也不同，设第一物体的深度大于第二物体，第二物体的深度大于第三物体，当用图1示出的现有技术三维立体显示设备显示这幅普通图像时，该三维立体显示设备不能根据三个物体在图像中的深度来将其分别投射到三块半反半透玻璃上，观看者不能通过该三维立体显示设备观看到立体关联效果的图像，为使观看者看到的深度信息是图像中真实包含的深度信息，需要对上述普通图像根据本发明图像处理方法来做如下处理：

首先，对上述普通图像增加Z轴深度，使其转变为Z轴深度图，所述增加Z轴深度生成Z轴深度图为现有技术，在此不赘述，可以利用相应的计算机软件来实现。

然后，利用Z轴深度图来生成深度直方图，生成深度直方图可具体采用如下方法：

遍历Z轴深度图图像的每个像素，以获得每个像素的深度值，根据Z轴深度图图像中每个像素的深度值来生成如图3所示的深度直方图，该深度直方图又称深度柱状图、深度质量分布图，其是一种统计报告图，由一系列高度不等的纵向条纹或线段表示深度数据分布的情况，横轴表示图像的深度值，纵轴表示图像像素分布值，转化为深度直方图后，则可以根据深度直方图所显示的各像素的深度值分布情况来确定阈值，将图像中各像素的深度值所落在的深度区域进行划分，当深度值不高时，如图3中的深度值范围为0~255时，可采用等分法来划分深度图的阈值，当图像中物体比较复杂的情况下，即深度值范围较大时，则可以采用诸如查找直方图波谷法的方法来确定阈值，现有技术中确定阈值的方法还有很多，在此不赘述。具体到上述包含三个亮度不同的普通图像时，由于普通图像中有三个深度不同的物体，根据第一物体、第二物体和第三物体的深度不同，各物体在深度直方图中也分布在不同的深度区域内，图3中的深度值范围为0~255，可采用查找直方图波谷法确定深度阈值2个，将该深度直方图根据深度阈值分为3个区域：区域1、区域2和区域3，分别对应深度由小到大的第一物体、第二物体和第三物体，根据区域1、区域2和区域3将Z轴深度图生成3幅深度不同的原始深度图像：第一深度图像（包含第一物体的图像）、第二深度图像（包含第二物体的图像），以及第三深度图像（包含第三物体的图像），且生成的各原始深度图像均为与普通图像像素大小相同的图像，具体为，第一深度图像落在区域1内的各像素的深度值不变，而其他像素的深度值均设置为0，依此类推，第二深度图像落在区域2内的各像素的深度值不变，其他像素的深度值均设置为0，第三深度图像落在区域3内的各像素的深度值不变，其他像素的深度值均设置为0。

在上述生成3幅深度图像的处理过程中，需要注意的是，深度阈值的选定是关键，一般来说，可根据Z轴深度图的深度值的范围来确定阈值（即所述Z轴深度图的最小深度值和最大深度值之间的范围），当深度值范围比较大时，可以选取较多的阈值，即将上述深度值范围划分为较多的深度区间。

应当理解的是，虽然在本实施例中，是划分为三幅深度不同的图像；但是在实际处理过程中，划分为多少幅深度不同的图像（至少两幅）可根据图像的具体情况，如图像的深度值范围、像素的多少来决定。

最后，Z轴深度图划分成3幅不同深度值的图像后，需要将上述第一深度图像、第二深度图像和第三深度图像进行拼接，形成由各原始深度图像组合而成的最终深度图像，即最终深度图像包括3幅依深度值大小顺序排列的第一、二、三深度图像，顺序排列可以是由小到大，或者由大到小进行排列的。将最终深度图像用如图1所示的三维立体显示设备显示时，第一、二、三深度图像分别投射到第一、二、三的半反半透射玻璃上，这样，观看者通过该三维立体显示设备即可观看到具有立体效果的图像。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种适用于三维立体显示设备的图像处理方法，用于把普通图像转化成适于三维立体显示设备显示的深度图像，其特征在于，包括以下方法步骤：

将所述普通图像处理为Z轴深度图；

将深度不同的各幅原始深度图像拼接成最终深度图像。

2.根据权利要求1所述的适用于三维立体显示设备的图像处理方法，其特征在于，确定Z轴深度图的深度阈值包括如下方法步骤：

利用所述Z轴深度图来生成深度直方图；

采用等分法对深度直方图进行划分以确定深度阈值。

3.根据权利要求2所述的适用于三维立体显示设备的图像处理方法，其特征在于，所述Z轴深度图来生成深度直方图具体包括如下方法步骤：

遍历Z轴深度图图像的每个像素，获得每个像素的深度值；

利用Z轴深度图图像中每个像素的深度值来生成深度直方图。

4.根据权利要求2或3所述的适用于三维立体显示设备的图像处理方法，其特征在于，对深度直方图进行划分以确定深度阈值还可采用查找直方图波谷法实现。

5.根据权利要求1所述的适用于三维立体显示设备的图像处理方法，其特征在于，确定Z轴深度图的深度阈值为2个，该2个深度阈值将Z轴深度图划分深度不同的原始深度图像3幅。