CN104125445A - 影像景深调整装置与影像景深调整方法 - Google Patents

Abstract

一种影像景深调整装置与影像景深调整方法。将第一色彩键与第二色彩键所指示的景深调整区域的景深深度置换为对应第一色彩键与第二色彩键的深度值。

Description

影像景深调整装置与影像景深调整方法

技术领域

本发明是有关于一种影像处理装置与影像处理方法，且特别是有关于一种影像景深调整装置与影像景深调整方法。

背景技术

近年来，三维影像的显示器日渐普及，对于三维影像数据的需求也日渐提高。但大部分的影像数据仍是以二维数据为主，若从原始为二维的影像转换至三维的影像，影像深度(Image Depth)则为此转换中重要参数之一。影像深度意指在影像中自视点至物体的距离，可被用于产生左右两张稍有不同的影像分别供左眼及右眼观看，利用两眼的视差而使得使用者有观看三维影像的感觉。然而，由于算法复杂度高，实时(real time)的二维至三维影像转换是相当困难的。因此，如何快速的取得二维至三维影像转换所需的参数，例如影像中每个像素的深度值，成为一个重要的课题。

发明内容

本发明提供一种影像景深调整装置与影像景深调整方法，可快速且准确地将二维影像转为三维影像，使其具有所欲达到的景深，而达到最佳的三维显示效果。

本发明的影像景深调整装置，用以调整具有景深特征的影像画面，景深特征包括第一色彩键与第二色彩键以及对应第一色彩键与第二色彩键的深度值，其中第一色彩键与第二色彩键用以指示影像画面上调整景深的区域，影像景深调整装置包括景深产生单元、景深置换单元以及影像产生单元。其中景深产生单元接收影像画面，依据影像画面产生深度图。景深置换单元，接收影像画面，检测第一色彩键与第二色彩键，将第一色彩键与第二色彩键所指示的景深调整区域的景深深度置换为上述深度值。影像产生单元，耦接景深产生单元与景深置换单元，依据置换景深深度后的深度值及深度图产生三维影像。

在本发明的一实施例中，上述的第一色彩键与第二色彩键位于同一扫描线上，景深置换单元将位于第一色彩键与第二色彩键间的像素的景深深度置换为上述深度值。

在本发明的一实施例中，上述的影像景深调整装置，还包括多工器以及暂存单元。多工器的第一输入端与第二输入端分别耦接景深产生单元与景深置换单元，多工器的控制端耦接景深置换单元。暂存单元耦接景深置换单元，储存第一色彩键与第二色彩键的位置信息以及深度值，景深置换单元依据第一色彩键与第二色彩键的位置信息以及深度值控制多工器输出深度图或上述深度值。

在本发明的一实施例中，上述的影像景深调整装置，还包括数据更新单元，其耦接暂存单元，接收影像画面，依据所接收的影像画面更新暂存单元所储存的第一色彩键与第二色彩键的位置信息以及上述深度值。

在本发明的一实施例中，上述的影像景深调整装置，还包括色彩键置换单元，其耦接影像产生单元，接收影像画面，将第一色彩键与第二色彩键的颜色及景深深度分别置换为与第一色彩键相邻的像素的颜色及景深深度以及与第二色彩键相邻的像素的颜色及景深深度，影像产生单元还依据置换颜色及景深深度后的第一色彩键与第二色彩键产生三维影像。

在本发明的一实施例中，上述的影像景深调整装置，还包括多工器与暂存单元。其中多工器的第一输入端用以接收影像画面，多工器的第二输入端与控制端耦接色彩键置换单元。暂存单元耦接色彩键置换单元，储存第一色彩键与第二色彩键的位置信息以及用以置换第一色彩键与第二色彩键的像素颜色及景深深度，当景深置换单元检测到第一色彩键或第二色彩键时，控制多工器输出暂存单元所储存的色彩键所对应的像素颜色及景深深度。

在本发明的一实施例中，上述的影像景深调整装置，还包括数据更新单元，其耦接暂存单元，接收影像画面，依据所接收的影像画面更新暂存单元所储存的第一色彩键与第二色彩键的位置信息、像素颜色及景深深度。

本发明的影像景深调整装置的影像景深调整方法，包括下列步骤。接收具有景深特征的影像画面，其中景深特征包括第一色彩键与第二色彩键以及对应第一色彩键与第二色彩键的深度值，第一色彩键与第二色彩键用以指示影像画面上调整景深的区域。依据影像画面产生深度图。检测第一色彩键与第二色彩键。将第一色彩键与第二色彩键所指示的景深调整区域的景深深度置换为上述深度值。依据深度值及深度图产生三维影像。

在本发明的一实施例中，上述的第一色彩键与第二色彩键位于同一扫描线上，将第一色彩键与第二色彩键所指示的景深调整区域的景深深度置换为上述深度值的步骤包括，将位于第一色彩键与第二色彩键间的像素的景深深度置换为上述深度值。

在本发明的一实施例中，上述的影像景深调整装置的影像景深调整方法还包括，将第一色彩键与第二色彩键的颜色及景深深度分别置换为与第一色彩键相邻的像素的颜色及景深深度以及与第二色彩键相邻的像素的颜色及景深深度。

基于上述，本发明通过将第一色彩键与第二色彩键所指示的景深调整区域的景深深度置换为深度值，以使转换后的三维影像具有所欲达到的景深，而可呈现最佳的三维显示效果。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1绘示为本发明一实施例的影像景深调整装置的示意图。

图2绘示为本发明一实施例的影像画面的示意图。

图3绘示为本发明另一实施例的影像景深调整装置的示意图。

图4绘示为本发明另一实施例的影像景深调整装置的示意图。

图5绘示为本发明一实施例的影像景深调整装置的影像景深调整方法流程示意图。

[标号说明]

100、300、400：影像景深调整装置    102：景深产生单元

104：景深置换单元                  106：影像产生单元

I1：影像画面                       D1：深度图

k1～k4：色彩键                     SC1：扫描线

L1、L2：影像线段                   302：色彩键置换单元

402、404：多工器                   406：暂存单元

408：数据更新单元                  T1：第一输入端

T2：第二输入端                     C1：控制端

S502～S512：影像景深调整装置的影像景深调整方法步骤

具体实施方式

图1绘示为本发明一实施例的影像景深调整装置的示意图。请参照图1，影像景深调整装置100包括景深产生单元102、景深置换单元104以及影像产生单元106，其中影像产生单元106耦接景深产生单元102与景深置换单元104。景深产生单元102用以接收影像画面I1，并依据影像画面I1产生深度图D1。其中影像画面I1具有一景深特征，此景深特征可例如为影像画面I1包括第一色彩键与第二色彩键以及对应第一色彩键与第二色彩键的深度值。其中第一色彩键与第二色彩键指示影像画面I1上调整景深的区域。举例来说，如图2所绘示的影像画面的示意图。请参照图2，第一色彩键k1与第二色彩键k2位于影像画面I1上的同一条扫描线SC1上，第一色彩键k1与第二色彩键k2所指示的调整景深的区域即为第一色彩键k1与第二色彩键k2所包围的影像线段L1。其中第一色彩键k1与第二色彩键k2的颜色互不相同，且第一色彩键k1与第二色彩键k2的颜色与影像画面I1上其它的像素皆不相同，第一色彩键k1与第二色彩键k2的选择可例如选择日常生活中较不易出现的颜色，例如亮粉红色或亮紫色等等。

景深置换单元104亦接收影像画面I1，检测第一色彩键与第二色彩键，并将第一色彩键与第二色彩键所指示的景深调整区域的景深深度置换为对应第一色彩键与第二色彩键的深度值。如在图2的实施例中，景深置换单元104可将第一色彩键k1与第二色彩键k2所包围的影像线段L1的景深置换为对应第一色彩键k1与第二色彩键k2的深度值。值得注意的是，在同一影像画面中，并不限定仅可包括一组色彩键，如图2所示，影像画面I1还可还包括第三色彩键k3与第四色彩键k4，以及对应第三色彩键k3与第四色彩键k4的深度值，其不同于对应第一色彩键k1与第二色彩键k2的深度值。景深置换单元104可将第三色彩键k3与第四色彩键k4所包围的影像线段L2的景深置换为对应第三色彩键k3与第四色彩键k4的深度值。如此一来，影像画面I1的景深调整将可更为多样化且更为细致。

影像产生单元106用以依据置换景深深度后的深度值及深度图D1产生三维影像，影像产生单元106可以深度影像绘图法(Depth Image BasedRendering，DIBR)来产生三维影像。也就是说，在影像产生单元106所产生的三维影像中色彩键(例如第一色彩键k1与第二色彩键k2或第三色彩键k3与第四色彩键k4)所指示的调整景深的区域的景深为由色彩键对应的深度值所决定，而色彩键所指示的调整景深的区域以外的影像景深则为由景深产生单元102所产生的深度图D1所决定。

图3绘示为本发明另一实施例的影像景深调整装置的示意图。请参照图3，本实施例的影像景深调整装置300相较于影像景深调整装置100还包括色彩键置换单元302，其耦接影像产生单元106。色彩键置换单元302用以将第一色彩键与第二色彩键的颜色及景深深度分别置换为与第一色彩键与第二色彩键相邻(左边或是右边)的像素的颜色及景深深度，例如可依据深度图D1或色彩键所指示的调整景深的区域的景深深度来置换第一色彩键与第二色彩键的深度值。影像产生单元106则还依据置换颜色及景深深度后的第一色彩键与第二色彩键产生三维影像，如此便可避免三维影像显示出第一色彩键与第二色彩键的颜色，或避免景深深度不连续而造成三维影像的显示质量下降。

值得注意的是，在部分实施例中，影像画面I1的景深特征可不显示于影像画面I1上，而包含于影像画面I1的数据信号中，如此便不需色彩键置换单元302来进行第一色彩键与第二色彩键的颜色及景深深度的置换。

图4绘示为本发明另一实施例的影像景深调整装置的示意图。请参照图4，在本实施例中影像景深调整装置400相较于影像景深调整装置300还包括多工器402、多工器404、暂存单元406以及数据更新单元408。其中多工器402的第一输入端T1与第二输入端T2分别耦接景深产生单元102与景深置换单元104，多工器402的控制端C1则耦接景深置换单元104。多工器404的第一输入端T1用以接收影像画面I1，第二输入端T2与控制端C1则耦接色彩键置换单元104。暂存单元406耦接数据更新单元408、景深置换单元104与色彩键置换单元302。

暂存单元406可储存第一色彩键与第二色彩键的位置信息以及对应第一色彩键与第二色彩键的深度值，景深置换单元104则可依据第一色彩键与第二色彩键的位置信息以及深度值控制多工器402输出深度图D1或经由景深置换单元104置换景深深度后的影像画面I1，亦即在检测到将第一色彩键与第二色彩键所指示的调整景深的区域时，使多工器402输出对应第一色彩键与第二色彩键的深度值，以调整影像产生单元106所产生的三维影像的景深深度。

此外，暂存单元406亦可储存置换为第一色彩键与第二色彩键的像素颜色及景深深度，当景深置换单元104检测到第一色彩键或第二色彩键时，控制多工器404输出暂存单元406所储存的第一色彩键与第二色彩键所对应的像素颜色及景深深度。其中第一色彩键与第二色彩键所对应的像素颜色及景深深度可分别例如为与第一色彩键相邻的像素的颜色及景深深度以及与第二色彩键相邻的像素的颜色及景深深度。

此外，由于每个影像画面I1的第一色彩键与第二色彩键的位置信息、像素颜色、景深深度以及第一色彩键与第二色彩键所对应的深度值可能并不相同，数据更新单元408可依据所接收的影像画面I1实时更新暂存单元406所储存的第一色彩键与第二色彩键的位置信息、像素颜色、景深深度以及第一色彩键与第二色彩键所对应的深度值，以使每个影像画面I1皆可被调整到理想的状态。

图5绘示为本发明一实施例的影像景深调整装置的影像景深调整方法流程示意图。归纳上述影像景深调整装置的影像景深调整方法可包括下列步骤，首先，接收具有景深特征的影像画面(步骤S502)。然后，依据影像画面产生深度图(步骤S504)。接着，检测第一色彩键与第二色彩键(步骤S506)。然后，将第一色彩键与第二色彩键所指示的景深调整区域的景深深度置换为对应第一色彩键与第二色彩键的深度值(步骤S508)，其中第一色彩键与第二色彩键所指示的景深调整区域可例如为在同一扫描线上第一色彩键与该第二色彩键间所夹的线段，而景深调整区域的景深深度置换则可例如将第一色彩键与该第二色彩键间的像素的景深深度置换为对应第一色彩键与第二色彩键的深度值。最后，再依据深度值及深度图产生三维影像(步骤S510)。

在部分实施例中，亦可如图5所示，包括步骤S512，将第一色彩键与第二色彩键的颜色及景深深度分别置换为与第一色彩键相邻的像素的颜色及景深深度以及与第二色彩键相邻的像素的颜色及景深深度。

综上所述，本发明通过将第一色彩键与第二色彩键所指示的景深调整区域的景深深度置换为对应第一色彩键与第二色彩键的深度值，以进一步调整三维影像的景深，而呈现最佳的三维显示效果。

Claims (10)

1.一种影像景深调整装置，用以调整具有一景深特征的一影像画面，该景深特征包括一第一色彩键与一第二色彩键以及对应该第一色彩键与该第二色彩键的一深度值，其中该第一色彩键与该第二色彩键用以指示该影像画面上调整景深的区域，该影像景深调整装置包括：

一景深产生单元，接收该影像画面，依据该影像画面产生一深度图；

一景深置换单元，接收该影像画面，检测该第一色彩键与该第二色彩键，将该第一色彩键与该第二色彩键所指示的景深调整区域的景深深度置换为该深度值；以及

一影像产生单元，耦接该景深产生单元与该景深置换单元，依据置换景深深度后的该深度值及该深度图产生一三维影像。

2.根据权利要求1所述的影像景深调整装置，其中该第一色彩键与该第二色彩键位于同一扫描线上，该景深置换单元将位于该第一色彩键与该第二色彩键间的像素的景深深度置换为该深度值。

3.根据权利要求1所述的影像景深调整装置，还包括：

一多工器，其第一输入端与第二输入端分别耦接该景深产生单元与该景深置换单元，该多工器的控制端耦接该景深置换单元；以及

一暂存单元，耦接该景深置换单元，储存该第一色彩键与该第二色彩键的位置信息以及该深度值，该景深置换单元依据该第一色彩键与该第二色彩键的位置信息以及该深度值控制该多工器输出该深度图或该深度值。

4.根据权利要求3所述的影像景深调整装置，还包括：

一数据更新单元，耦接该暂存单元，接收该影像画面，依据所接收的该影像画面更新该暂存单元所储存的该第一色彩键与该第二色彩键的位置信息以及该深度值。

5.根据权利要求1所述的影像景深调整装置，还包括：

一色彩键置换单元，耦接该影像产生单元，接收该影像画面，将该第一色彩键与该第二色彩键的颜色及景深深度分别置换为与该第一色彩键相邻的像素的颜色及景深深度以及与该第二色彩键相邻的像素的颜色及景深深度，该影像产生单元还依据置换颜色及景深深度后的该第一色彩键与该第二色彩键产生该三维影像。

6.根据权利要求5所述的影像景深调整装置，还包括：

一多工器，其第一输入端用以接收该影像画面，该多工器的第二输入端与控制端耦接该色彩键置换单元；以及

一暂存单元，耦接该色彩键置换单元，储存该第一色彩键与该第二色彩键的位置信息以及用以置换该第一色彩键与该第二色彩键的像素颜色及景深深度，当该景深置换单元检测到该第一色彩键或该第二色彩键时，控制该多工器输出该暂存单元所储存的色彩键所对应的像素颜色及景深深度。

7.根据权利要求6所述的影像景深调整装置，还包括：

一数据更新单元，耦接该暂存单元，接收该影像画面，依据所接收的该影像画面更新该暂存单元所储存的该第一色彩键与该第二色彩键的位置信息、像素颜色及景深深度。

8.一种影像景深调整装置的影像景深调整方法，包括：

接收具有一景深特征的一影像画面，该景深特征包括一第一色彩键与一第二色彩键以及对应该第一色彩键与该第二色彩键的一深度值，其中该第一色彩键与该第二色彩键用以指示该影像画面上调整景深的区域；

依据该影像画面产生一深度图；

检测该第一色彩键与该第二色彩键；

将该第一色彩键与该第二色彩键所指示的景深调整区域的景深深度置换为该深度值；以及

依据该深度值及该深度图产生一三维影像。

9.根据权利要求8所述的影像景深调整装置的影像景深调整方法，其中该第一色彩键与该第二色彩键位于同一扫描线上，将该第一色彩键与该第二色彩键所指示的景深调整区域的景深深度置换为该深度值的步骤包括：

将位于该第一色彩键与该第二色彩键间的像素的景深深度置换为该深度值。

10.根据权利要求8所述的影像景深调整装置的影像景深调整方法，还包括：

将该第一色彩键与该第二色彩键的颜色及景深深度分别置换为与该第一色彩键相邻的像素的颜色及景深深度以及与该第二色彩键相邻的像素的颜色及景深深度。