CN102708577A - 多视点立体图片的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于多视点立体图片的合成方法。即先将输入的九宫格形式的单视点图片转化为来源图片列表。再根据输入的视点数，倾角值，目标图片分辨率，排列顺序等参数结合光学公式进行计算，得出每个像素对应的来源图片列表中的像素值。然后将像素按指定顺序排列，生成具有立体显示效果的目标图片。用户可以根据实际显示的需要对合成参数进行调整，并对合成的结果进行预览和保存。其生成的立体图片在立体显示器上使用，可给观众带来真实的立体感觉。本发明提供的用于合成多视点立体图片的程序，将多个单视点图片，根据需要的视点数目转换为多视点的立体图片，计算过程简单，计算速度快，适用于高速图像数字处理，可应用于各种立体显示器。
Description
技术领域
本发明涉及一种合成多视点立体图片的方法。
背景技术
视觉信息是人类感知外部客观世界的最主要信息来源。传统图像只是一种二维信息的载体，其表现忽略了物体的远近位置等深度信息。随着科学技术的飞速发展，传统图像已经越来越不能满足众多领域对“深度层次”的要求，因此包含三维信息的立体显示技术得到了人们的极大关注。20世纪90年代，人们将目光投向无需借助辅助视具就能观看到立体显示效果的自由立体显示技术，并在世界范围内掀起了新一轮立体显示技术研究热潮。所谓立体显示技术，就是指观众无需借助任何辅助设备（如偏光眼镜，头盔显示器等），就可以在较大角度内的多个位置用裸眼自由清晰的观看到屏幕上的立体图像。
本方法所研究的立体显示器使用的是基于柱镜光栅的自由立体显示技术。其原理是利用柱透镜单元的折射作用，引导光线进入特定的观察区，产生对应左右眼的立体图像对，并最终在大脑的融合下产生立体视觉。由于柱镜光栅是透射式的，因此利用这种技术生产的LCD自由立体显示器的最大优点是不遮挡画面，不影响显示亮度，立体显示效果比较好。
立体显示器作为一种新型的显示设备，使人机交互更加直观，给观众带来了传统显示器所不能比拟的高度临场感，身临其境的逼真感觉和无与伦比的立体视觉享受。随着微电子技术，光学技术和液晶显示技术的发展。立体显示器将不断进步及实用化，并在生产，生活各领域发挥独特而重要的作用。
现有的多视点合成方法主要是基于两视点，四视点，八视点，九视点等视点值进行合成的，不同的视点数目对应于不同的算法。而本方法可以针对非整数视点提出一个通用的解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多视点立体图片的合成方法，以便在非整数视点情况下进行立体图片合成。该合成方法适用于所有视点情况，计算速度快，立体效果明显。
本发明的技术方案如下：
一种多视点立体图片的合成方法,具体包括以下步骤：
步骤1：设置片源路径，输入要合成的单视点图片，该图片为九宫格形式，每个格子对应一张单视点图片，图片大小不限；
步骤2：设置目标图片的文件保存路径；
步骤3：设置目标图片的分辨率；
步骤4：根据需要设置视点数目；
步骤5：设置倾角，倾角用于计算像素排布规律；
步骤8：开始进行合成运算；
步骤9：开始对源图像进行处理，生成一个图像序列，其原理是将九宫格图片切割为九个部分，依次各个部分的图片像素并各自生成一幅单视点图片，然后将9张图片依次插入一个图像列表中；
步骤10：如果源图片为空，将出现错误提示；
步骤11：开始合成立体图片，首先对图像列表中的图片进行缩放处理，使每张单视点图片的像素尺寸符合用户输入的分辨率；
步骤12：按目标图片高的像素值对每一行像素进行遍历，依次计算每一行的像素排布规律；
步骤13：按目标图片宽的像素值对每一个像素进行遍历，依次计算一行中每个像素点的排布规律；
步骤14：设v=[fmod(k – 3*l*tan(θ),P)/P]*N,其中:v表示该像素点对应源图像列表中的图片序号；k表示该点x轴坐标；l表示该点y轴坐标；θ表示倾角；P值为输入的视点个数；fmod函数表示取余操作，第一个参数为被除数，第二个参数为除数，两个参数都可以为浮点数；N值为9，表示九宫格图片中的单视点图片数；
步骤15：求出v值后，对其进行四舍五入，如果其结果为9，则修改其值为0；
步骤18：在每个像素的位置，取各像素点v值对应的原图片序列中的图片的相应坐标中的像素进行填补；
步骤19：在完成步骤12、13中的循环后，各像素所填补的结果构成一幅新的图片，该图片即为目标立体图片；
步骤21：将立体图片以步骤2中指定的格式与路径保存，如果立体图片为空或合成失败，保存时将会有错误提示。
作为本发明的进一步改进，所述步骤4中，视点个数接受小数点后四位的浮点数值。
作为本发明的进一步改进，所述步骤5和步骤8之间还包括步骤6：设置负倾角，根据实际显示需要选择是否以负倾角形式排布像素，此时，如果用户选择了负倾角，则步骤14中在计算时，k值需做处理为k2，令k2 = 3*Width – k + 1；Width表示目标图片的宽度像素值，k表示该点的x轴坐标。
作为本发明的进一步改进，所述步骤5和步骤8之间还包括步骤7：设置逆序，根据实际显示需要选择是否以逆序形式排布像素，此时，如果用户选择了逆序，则对步骤15中计算出的v值进行处理为v2，v2 =8 – v。
作为本发明的进一步改进，步骤19和步骤21之间还包括步骤20：在新窗口中预览立体图片，如果立体图片为空或合成失败，预览时将会有错误提示。
作为本发明的进一步改进，步骤21后还包括步骤22：在合成立体图片的同时，将生成一份文本文档，用于记录每张源图片中取到的像素个数。
作为本发明的进一步改进，步骤11中，使用图像处理库文件CImg.h中的缩放函数对源图片中的单视点图片缩放至用于定义的像素尺寸。
作为本发明的进一步改进，步骤12和步骤13中，使用先列后行的顺序遍历目标图片中的所有点的像素。
本发明的有益效果：
本发明提供的用于合成多视点立体图片的程序，将多个单视点图片，根据需要的视点数目转换为多视点的立体图片，计算过程简单，计算速度快，适用于高速图像数字处理，可应用于各种立体显示器。
附图说明
图1是本发明的程序流程图。
具体实施方式
参见图1，多视点立体图片合成程序，具体包括以下步骤：
步骤1：设置片源路径，输入要合成的单视点图片，该图片为九宫格形式，每个格子对应一张单视点图片，图片大小不限；
步骤2：设置目标图片的文件保存路径，如果不设置，默认保存路径为片源目录文件夹下，保存的图片格式可以为“.bmp”“.jpg”格式；
步骤3：设置目标图片的分辨率，默认参数为宽1920像素，高1080像素；
步骤4：设置视点数，可根据需要设置视点数目，视点个数接受小数点后四位的浮点数值；
步骤5：设置倾角，倾角用于计算像素排布规律，可将默认设置为30度；
步骤6：设置负倾角，可根据实际显示需要选择是否以负倾角形式排布像素；
步骤7：设置逆序，可根据实际显示需要选择是否以逆序形式排布像素；
步骤8：用户点击“合成图片”，开始进行合成运算，按钮右侧进度条开始显示运算进度；
步骤9：开始对源图像进行处理，生成一个图像序列，其原理是将九宫格图片切割为九个部分，依次各个部分的图片像素并各自生成一幅单视点图片，然后将9张图片依次插入一个图像列表中；
步骤10：如果源图片为空，将出现错误提示；
步骤11：开始合成立体图片，首先对图像列表中的图片进行缩放处理，使每张单视点图片的像素尺寸符合用户输入的分辨率；
步骤12：按目标图片高的像素值对每一行像素进行遍历，依次计算每一行的像素排布规律；
步骤13：按目标图片宽的像素值对每一个像素进行遍历，依次计算一行中每个像素点的排布规律；
步骤14：设v=[fmod(k – 3*l*tan(θ),P)/P]*N,其中:v表示该像素点对应源图像列表中的图片序号；k表示该点x轴坐标；l表示该点y轴坐标；θ表示倾角；P值为输入的视点个数；fmod函数表示取余操作，第一个参数为被除数，第二个参数为除数，两个参数都可以为浮点数；N值为9，表示九宫格图片中的单视点图片数；
步骤15：求出v值后，对其进行四舍五入，如果其结果为9，则修改其值为0；
步骤16：如果用户选择了负倾角，则步骤14中在计算时，k值需做处理为k2，令k2 = 3*Width – k + 1；Width表示目标图片的宽度像素值，k表示该点的x轴坐标；
步骤17：如果用户选择了逆序，则对第（15）步骤中计算出的v值进行处理为v2，v2 = 8 – v；
步骤18：在每个像素的位置，取各像素点v值对应的原图片序列中的图片的相应坐标中的像素进行填补；
步骤19：在完成步骤12、13中的循环后，各像素所填补的结果构成一幅新的图片，该图片即为目标立体图片。
步骤20：可在新窗口中预览立体图片，如果立体图片为空或合成失败，预览时将会有错误提示；
步骤21：将立体图片以步骤2中指定的格式与路径保存，如果立体图片为空或合成失败，保存时将会有错误提示。
步骤22：在合成立体图片的同时，将生成一份文本文档，用于记录每张源图片中取到的像素个数，该文档可供光学人员研究参考用。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种多视点立体图片的合成方法,其特征在于：具体包括以下步骤：
步骤1：设置片源路径，输入要合成的单视点图片，该图片为九宫格形式，每个格子对应一张单视点图片，图片大小不限；
步骤2：设置目标图片的文件保存路径；
步骤3：设置目标图片的分辨率；
步骤4：根据需要设置视点数目；
步骤5：设置倾角，倾角用于计算像素排布规律；
步骤8：开始进行合成运算；
步骤9：开始对源图像进行处理，生成一个图像序列，其原理是将九宫格图片切割为九个部分，依次各个部分的图片像素并各自生成一幅单视点图片，然后将9张图片依次插入一个图像列表中；
步骤10：如果源图片为空，将出现错误提示；
步骤11：开始合成立体图片，首先对图像列表中的图片进行缩放处理，使每张单视点图片的像素尺寸符合用户输入的分辨率；
步骤12：按目标图片高的像素值对每一行像素进行遍历，依次计算每一行的像素排布规律；
步骤13：按目标图片宽的像素值对每一个像素进行遍历，依次计算一行中每个像素点的排布规律；
步骤14：设v=[fmod(k – 3*l*tan(θ),P)/P]*N,其中:v表示该像素点对应源图像列表中的图片序号；k表示该点x轴坐标；l表示该点y轴坐标；θ表示倾角；P值为输入的视点个数；fmod函数表示取余操作，第一个参数为被除数，第二个参数为除数，两个参数都可以为浮点数；N值为9，表示九宫格图片中的单视点图片数；
步骤15：求出v值后，对其进行四舍五入，如果其结果为9，则修改其值为0；
步骤18：在每个像素的位置，取各像素点v值对应的原图片序列中的图片的相应坐标中的像素进行填补；
步骤19：在完成步骤12、13中的循环后，各像素所填补的结果构成一幅新的图片，该图片即为目标立体图片；
步骤21：将立体图片以步骤2中指定的格式与路径保存，如果立体图片为空或合成失败，保存时将会有错误提示。
2.根据权利要求1所述的多视点立体图片的合成方法,其特征在于：所述步骤4中，视点个数接受小数点后四位的浮点数值。
3.根据权利要求1所述的多视点立体图片的合成方法,其特征在于：所述步骤5和步骤8之间还包括步骤6：设置负倾角，根据实际显示需要选择是否以负倾角形式排布像素，此时，如果用户选择了负倾角，则步骤14中在计算时，k值需做处理为k2，令k2 = 3*Width – k + 1；Width表示目标图片的宽度像素值，k表示该点的x轴坐标。
4.根据权利要求2或3所述的多视点立体图片的合成方法,其特征在于：所述步骤5和步骤8之间还包括步骤7：设置逆序，根据实际显示需要选择是否以逆序形式排布像素，此时，如果用户选择了逆序，则对步骤15中计算出的v值进行处理为v2，v2 = 8 – v。
5.根据权利要求1所述的多视点立体图片的合成方法,其特征在于：步骤19和步骤21之间还包括步骤20：在新窗口中预览立体图片，如果立体图片为空或合成失败，预览时将会有错误提示。
6.根据权利要求1所述的多视点立体图片的合成方法,其特征在于：步骤21后还包括步骤22：在合成立体图片的同时，将生成一份文本文档，用于记录每张源图片中取到的像素个数。
7.根据权利要求1所述的多视点立体图片的合成方法,其特征在于：步骤11中，使用图像处理库文件CImg.h中的缩放函数对源图片中的单视点图片缩放至用于定义的像素尺寸。
8.根据权利要求1所述的多视点立体图片的合成方法,其特征在于：步骤12和步骤13中，使用先列后行的顺序遍历目标图片中的所有点的像素。
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