CN102905141A - 二维转三维转换装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

一种二维转三维转换装置及其方法，二维转三维转换方法包括多个步骤。由二维转三维转换装置接收二维影像的影像数据。由二维转三维转换装置指定预定框的定位数据。预定框代表二维影像中的一个影像范围。由二维转三维转换装置依据二维影像的影像数据与预定框的定位数据产生深度图。深度图包含二维影像的深度数据。由二维转三维转换装置依据深度图的深度数据与预定框的定位数据，将二维影像的影像数据转换成三维影像的影像数据。

Description

二维转三维转换装置及其方法
技术领域
本发明涉及一种二维转三维转换装置及其方法，特别是涉及一种实现局部影像转换的二维转三维转换装置及其方法。
背景技术
三维(three dimensional)或立体(stereoscopic)电视或显示器，已愈来愈受瞩目。相较于二维(two dimensional)或平面影像，三维影像能提供观赏者较佳娱乐效果，并增进视觉享受。
一般来说，二维影像可藉由二维转三维转换技术，以转换成三维影像。此种技术的实现仰赖与二维影像相对应的一张深度图(depth map)。所谓的「深度」是指，人眼在看此影像中的物体时所感觉到物体的远近程度，亦指两眼的视差。
传统在将二维影像转换成三维影像时，是以全屏的转换方式来进行。然而，对于某些二维影像如计算机针对视频电话所提供的视讯画面而言，其中可能有部分是适于以立体效果呈现的信息如影片信息，另有部分是不适于以立体效果呈现的信息如网络浏览器内容、聊天的简讯内容、工具列的文字、按钮。此时，若以传统的全屏的转换方式将二维影像中的所有信息转换成三维信息，这样的三维影像会造成观赏者在阅读文字的困难，降低视觉感受。
发明内容
本发明有关于一种二维转三维转换装置及其方法，能以局部转换的方式来将二维影像转换成三维影像，从而增进视觉感受。
根据本发明的一方面，提出一种二维转三维转换装置，包括数据接收器、使用者接口、深度图产生器、影像转换器。数据接收器用以接收二维影像的影像数据。使用者接口用以指定预定框的定位数据。预定框代表二维影像中的一个影像范围。深度图产生器用以依据二维影像的影像数据与预定框的定位数据产生深度图。深度图包含二维影像的深度数据。影像转换器用以依据深度图的深度数据与预定框的定位数据，将二维影像的影像数据转换成三维影像的影像数据。
根据本发明的一方面，提出一种二维转三维转换方法，包括多个步骤。由二维转三维转换装置接收二维影像的影像数据。由二维转三维转换装置指定预定框的定位数据。预定框代表二维影像中的一个影像范围。由二维转三维转换装置依据二维影像的影像数据与预定框的定位数据产生深度图。深度图包含二维影像的深度数据。由二维转三维转换装置依据深度图的深度数据与预定框的定位数据，将二维影像的影像数据转换成三维影像的影像数据。
根据本发明的一方面，提出一种二维转三维转换方法，包括：接收一二维影像；将二维影像的一部份影像转换成一三维影像；以及输出三维影像以及二维影像中该部分影像以外的二维影像。
根据本发明的一方面，提出一种二维转三维转换装置，包括数据接收器、使用者接口、深度图产生器、影像转换器。数据接收器用以接收一二维影像。使用者接口用以指定二维影像的一部份影像。深度图产生器用以产生二维影像的一深度图。影像转换器用以依据深度图，将二维影像的部份影像转换成一三维影像，并输出三维影像以及二维影像中部分影像以外的二维影像。
为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并结合附图详细说明如下。
附图说明
图1绘示依照本发明实施例的二维转三维转换方法。
图2绘示依据本发明实施例的二维转三维转换装置及其使用环境的一例的方块图。
图3绘示依据本发明实施例的二维转三维转换装置及其使用环境的另一例的方块图。
附图符号说明
10、30：三维影像显示系统
110、310：二维转三维转换装置
111：数据接收器
112：使用者接口
113：深度图产生器
114：影像转换器
115：多工器
120：二维影像来源
130：三维显示装置
200：伺服器系统
CH1、CH2：通道
S110～S140：流程步骤
具体实施方式
以下揭露二维转三维转换装置及其方法的实施例。在一些实施例中，二维转三维转换装置以局部转换的方式来将二维影像转换成三维影像。换言之，一部分的二维影像会呈现立体显示效果，另一部分的二维影像则以预设的深度数据来呈现平面显示效果。如此，能让观赏者在感受三维影像的同时，仍能方便地阅读二维影像中的文字信息，从而增进视觉感受。
请参照图1，其绘示依照本发明实施例的二维转三维转换方法。于步骤S110中，由二维转三维转换装置接收二维影像的影像数据。于步骤S120中，由二维转三维转换装置指定预定框的定位数据。预定框代表二维影像中的一个影像范围。于步骤S130中，由二维转三维转换装置依据二维影像的影像数据与预定框的定位数据产生深度图。深度图包含二维影像的深度数据。于步骤S140中，由二维转三维转换装置依据深度图的深度数据与预定框的定位数据，将二维影像的影像数据转换成三维影像的影像数据。预定框的使用代表二维转三维转换装置能以局部转换的方式来将二维影像转换成三维影像，藉以增进视觉感受。
请参照图2，其绘示依据本发明实施例的二维转三维转换装置及其使用环境的一例的方块图。
二维转三维转换装置110、二维影像来源120、三维显示装置130形成三维影像显示系统10。于此例中，仅是绘示三维影像显示系统10的部分元件以方便说明，于实作中，三维影像显示系统10可更复杂而具有其他未绘示于此的元件或电路。
二维转三维转换装置110包括数据接收器111、使用者接口112、深度图产生器113、影像转换器114。二维转三维转换装置110例如是以软件或硬件的方式来实现其各个组成元件或电路。二维转三维转换装置110用以将一张二维影像转的数据换成三维影像的数据。二维转三维转换装置110例如是将三维影像的数据传送至三维显示装置130，如三维或立体电视或显示器，以呈现具有立体效果的三维影像。
数据接收器111用以接收二维影像的影像数据。数据接收器111例如是连接至二维影像来源120如计算机或其他电子装置。数据接收器111例如是从二维影像来源120接收一张静态影像如照片(photo)、或接收动态影片其中的一张影格(frame)。
使用者接口112用以指定预定框的定位数据。预定框代表二维影像中的一个影像范围，或代表二维影像的一部份影像。预定框在二维影像中所代表的影像范围能用来界定二维影像中的哪一部分欲呈现立体显示效果、而哪一部分欲呈现平面显示效果。
于一些实施例中，使用者接口112例如是呈现一个画面供使用者预览，以待使用者从画面中选取一个影像范围。当使用者选取一个影像范围时，影像范围内的影像数据可视为是欲呈现立体显示效果的部分，而影像范围外的影像数据可视为是欲呈现平面显示效果的部分。
于一些实施例中，使用者接口112会针对所选的影像范围来产生对应的预定框定位数据。预定框的定位数据例如是座标数据、或一中心点及其涵盖区域的数据。本领域的技术人员应知，预定框的定位数据可以多种实施态样来代表其所涵盖的影像范围，并不限于此处所揭示的内容。
深度图产生器113连接至数据接收器111与使用者接口112。深度图产生器113用以依据二维影像的影像数据与预定框的定位数据产生一深度图。
深度图包含二维影像的深度数据。深度图例如是一张影像或影像通道(image channel)，其影像数据即为深度数据，或称Z轴数据。每个深度数据代表着受体(场景物件)表面与授体(摄影机或观赏者)之间在某个视角下的距离。
于一些实施例中，针对二维影像的一笔影像数据，深度图产生器113判断该影像数据是否涵盖在预定框内，并依据判断结果产生对应的一笔深度数据。
当该影像数据的位置被判定涵盖在预定框内时，深度图产生器113可对该影像数据进行深度估测。于实作中，深度图产生器113可使用各种演算法来估测场景的深度信息，如基于二维照片转三维演算法、或二维影片转三维演算法。有关二维照片转三维演算法，其例如是使用图样识别的技术，以识别出影像中的场景或物件。至于二维影片转三维演算法，则例如可参考其他张影格来作为场景或物件的识别基础。
当该影像数据的位置被判定不涵盖在预定框内时，深度图产生器113产生一预设深度数据，如平面深度数据。换言之，深度图产生器113针对落在预定框内的影像数据指定一代表平面显示效果的深度数据，如零。
如此，预定框内的二维影像会具有立体显示效果，而预定框外的二维影像则以预设的深度数据来呈现平面显示效果，从而实现局部的二维转三维转换技术。
于上述实施例中，深度图产生器113例如是仰赖各种演算法来分析或估测二维影像中各影像数据的深度信息或深度值。但是本发明亦不限于此。于其他实施例中，深度图产生器113也可直接从外部接收二维影像的深度图。如此，对于预定框外的影像数据，深度图产生器113便会更新其等于深度图中所对应的深度信息，如更新为代表平面显示效果的深度数据。
再者，于其他实施例中，深度图产生器113也可先对二维影像进行全屏的深度估测，而产生完整的深度图，再对深度图以遮罩或过滤的方式，来滤掉(如归零)预定框外的深度数据，并保留预定框内的深度数据。
影像转换器114连接至数据接收器111、使用者接口112、与深度图产生器113。影像转换器114用以依据深度图的深度数据与预定框的定位数据，将二维影像的影像数据转换成三维影像的影像数据。
于一些实施例中，影像转换器114例如是使用深度影像绘图法(depth-image-based rendering，DIBR)的转换器，以产生至少一张自原始二维影像进行移位后的位移影像，如产生两张影像(左眼影像及右眼影像)，或产生多张的视角影像，以供三维显示装置130产生立体效果的三维影像。
如此，预定框内的影像数据会有适当的深度数据配合以呈现立体效果，而预定框外的影像数据则是以预设的深度数据来呈现平面显示效果。此种以局部转换的方式来将二维影像转换成三维影像的作法，能让观赏者在感受三维影像的同时，仍能方便地阅读二维影像中的文字信息，从而增进视觉感受。
举例来说，对于计算机针对视频电话程式所提供的显示画面来说，此种显示画面通常有一个视窗呈现视频电话的视讯内容，而视窗外的周围部分则例如是其他适用于以平面效果来显示的信息，如网络浏览器内容、聊天的简讯内容、工具列的文字、按钮。此时，若以传统的全屏的转换方式将二维影像中的所有信息转换成三维信息，将会降低视觉感受。然而，于局部转换方式中，预定框能用来圈选出欲以立体效果来呈现的画面范围，让观赏者在感受以立体效果呈现的视讯内容的同时，也便方便地阅读以平面效果来呈现的文字信息。
请参照图3，其绘示依据本发明实施例的二维转三维转换装置及其使用环境的另一例的方块图。
于三维影像显示系统30中，二维转三维转换装置300与二维转三维转换装置110不同之处在于，二维转三维转换装置300还包括多工器115。多工器115的使用让本实施例的二维转三维转换装置300有更高的使用弹性，从而提升使用方便性。
多工器115连接至数据接收器111、使用者接口112、与影像转换器114。多工器115用以依据使用者接口112的控制，选择性地输出二维影像或三维影像的影像数据。
举例来说，多工器115可依据预定框的定位数据，来得知二维影像的数据转换范围是局部或全屏。若为局部，则多工器115将通道CH1的讯号输出；若为全屏，则多工器115将通道CH2的讯号输出。
另举例来说，多工器115可依据使用者接口112的选择讯号，如代表致能或除能状态的讯号电平，来选择将通道CH1或通道CH2的讯号作输出。
如此，二维转三维转换装置能选择性地以局部或全屏的转换方式来呈现具立体效果的影像，故能增加使用弹性，并提升使用方便性。
本实施例的二维转三维转换装置及其方法的实施例，藉由局部转换的方式来将二维影像转换成三维影像，使一部分的二维影像呈现立体显示效果，另一部分的二维影像以预设的深度数据来呈现平面显示效果。如此，能让观赏者在感受三维影像的同时，仍能方便地阅读二维影像中的文字信息，从而增进视觉感受。
综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明。本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围是以本发明的权利要求为准。

Claims (16)

1.一种二维转三维转换装置，包括：
一数据接收器，用以接收一二维影像的影像数据；
一使用者接口，用以指定一预定框的定位数据，该预定框代表该二维影像中的一影像范围；
一深度图产生器，用以依据该二维影像的影像数据与该预定框的定位数据产生一深度图，该深度图包含该二维影像的深度数据；以及
一影像转换器，用以依据该深度图的深度数据与该预定框的定位数据，将该二维影像的影像数据转换成一三维影像的影像数据。
2.如权利要求1所述的二维转三维转换装置，还包括：
一多工器，用以依据该使用者接口的控制，选择性地输出该二维影像或该三维影像的影像数据。
3.如权利要求1所述的二维转三维转换装置，其中，针对该二维影像的一笔影像数据，该深度图产生器判断该影像数据是否涵盖在该预定框内，并依据判断结果产生对应的一笔深度数据。
4.如权利要求3所述的二维转三维转换装置，其中，当该影像数据的位置被判定不涵盖在该预定框内时，该深度图产生器产生一预设深度数据。
5.如权利要求4所述的二维转三维转换装置，其中，该预设深度数据为一平面深度数据。
6.一种二维转三维转换方法，包括：
由一二维转三维转换装置接收一二维影像的影像数据；
由该二维转三维转换装置指定一预定框的定位数据，该预定框代表该二维影像中的一影像范围；
由该二维转三维转换装置依据该二维影像的影像数据与该预定框的定位数据产生一深度图，该深度图包含该二维影像的深度数据；以及
由该二维转三维转换装置依据该深度图的深度数据与该预定框的定位数据，将该二维影像的影像数据转换成一三维影像的影像数据。
7.如权利要求6所述的二维转三维转换方法，还包括：
由该二维转三维转换装置选择性地输出该二维影像或该三维影像的影像数据。
8.如权利要求6所述的二维转三维转换方法，其中，产生该深度图的步骤包括：
该二维转三维转换装置判断该二维影像的一笔影像数据是否涵盖在该预定框内，并依据判断结果产生对应的一笔深度数据。
9.如权利要求8所述的二维转三维转换方法，其中，产生该深度图的步骤还包括：
当该影像数据的位置被判定不涵盖在该预定框内时，该二维转三维转换装置产生一预设深度数据。
10.如权利要求9所述的二维转三维转换方法，其中，该预设深度数据为一平面深度数据。
11.一种二维转三维转换方法，包括：
接收一二维影像；
将该二维影像的一部份影像转换成一三维影像；以及
输出该三维影像以及该二维影像中该部分影像以外的该二维影像。
12.如权利要求11所述的二维转三维转换方法，其中，输出该二维影像中该部分影像以外的该二维影像的步骤包括：
将该二维影像中该部分影像以外的该二维影像转换成另一三维影像，该另一三维影像是依据一预设深度数据而被产生；以及
输出该另一三维影像。
13.如权利要求12所述的二维转三维转换方法，其中，该预设深度数据为一平面深度数据。
14.一种二维转三维转换装置，包括：
一数据接收器，用以接收一二维影像；
一使用者接口，用以指定该二维影像的一部份影像；
一深度图产生器，用以产生该二维影像的一深度图；
一影像转换器，用以依据该深度图，将该二维影像的该部份影像转换成一三维影像，并输出该三维影像以及该二维影像中该部分影像以外的该二维影像。
15.如权利要求14所述的二维转三维转换装置，其中，该影像转换器依据一预设深度数据将该二维影像中该部分影像以外的该二维影像转换成另一三维影像，并输出该另一三维影像。
16.如权利要求15所述的二维转三维转换装置，其中，该预设深度数据为一平面深度数据。
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