一种针对三维图像的非对称拼接方法与流程

本发明涉及三维(3d)视频技术领域，尤其涉及一种新的3d图像非对称拼接方法，能够减少左右视画面其中一路的分辨率，降低视频压缩所需的码率。

背景技术：

3d视频包含了左右两路视点的图像，因此，视频传输需要传输的数据量较普通视频翻了一倍。目前，现有的传统方法是将左右视的图像进行横向或纵向1/2下采样，然后再将左右或上下拼接在一起。该方法拼接后的图像分辨率和原始单路的视频分辨率相同，两个视点的图像都在横向或纵向损失了一半分辨率。采用现有的图像拼接方法处理3d视频图像，难以达到既可以保持视频的画面质量不下降，又可以降低原始3d视频的数据量的效果。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种针对三维图像的非对称拼接方法，能够降低3d视频中某个视点的画面分辨率，减少3d视频中左右视画面其中一路的分辨率，降低视频压缩所需的码率，从而降低3d视频的数据量。

本发明的原理是：由于人眼在看3d画面时，两眼看到的画面非常近似，当左右视画面存在质量差异时，人眼感受到的画面细节质量往往由质量更好的一路来决定。因此，本发明利用人眼的这一特性，使用非对称拼接的方法，保持一个视点的分辨率不变，降低另一个视点的分辨率，达到既可以保持画面质量不下降，又可以降低原始3d视频的数据量的目的。

本发明提供的技术方案是：

一种针对三维图像的非对称拼接方法，对三维左右视图像，通过使用非对称拼接，保持其中一个视点的分辨率不变，降低另一个视点的分辨率，从而减少三维视频中左右视画面其中一路的分辨率，由此达到降低视频压缩所需的码率，降低三维视频的数据量的目的；包括如下步骤：

1)原始三维图像的左右视图像的原始分辨率各为w×h，针对左右视图像其中的一路图像，保持该路图像分辨率不变，将该路图像记为a；将另一路图像b按左右均分或上下均分成两半，分别记为b1和b2；

2)对b1和b2进行下采样，将得到的图像分别记为b1′和b2′；

3)通过左右拼接或上下拼接，将b1′、b2′和a拼接在一起，生成拼接图。

针对上述非对称拼接方法，进一步地，步骤2)所述下采样为对b1和b2进行横向和纵向各1/2的下采样，使得得到的图像面积变为原来的1/4。

针对上述非对称拼接方法，进一步地，将另一路图像b按左右均分成两半，分别记为b1和b2，再对b1和b2进行横向和纵向各1/2的下采样，得到图像b1′和b2′，再将b1′和b2′同a进行左右拼接，生成拼接图。其中，生成拼接图与原始三维图像的左右视图像的关系包括两种：

第一种是：位于图像a上的点pa的坐标为(xa,ya),在所述生成拼接图上的相同点pa′的坐标为(xa,ya)；位于图像b1′上的点p1的坐标(x1,y1),在所述生成拼接图上的坐标为(w+x1,y1)；位于图像b2′上的点p2的坐标(x2,y2)，在所述生成拼接图上的坐标为(w+x2,h/2+y2)；

第二种是：位于图像a上的点pa的坐标为(xa,ya),在所述生成拼接图上的相同点pa′的坐标为(w/4+xa,ya)；位于图像b1′上的点p1的坐标(x1,y1),在所述生成拼接图上的坐标为(x1,y1)；位于图像b2′上的点p2的坐标(x2,y2)，在所述生成拼接图上的坐标为(x2,h/2+y2)。

针对上述非对称拼接方法，进一步地，将另一路图像b按上下均分成两半，分别记为b1和b2，再对b1和b2进行横向和纵向各1/2的下采样，得到图像b1′和b2′，再将b1′和b2′同a进行上下拼接，生成拼接图。其中，生成拼接图与原始三维图像的左右视图像的关系包括两种：

第一种是：位于图像a上的点pa的坐标为(xa,ya),在所述生成拼接图上的相同点pa′的坐标为(xa,ya)；位于图像b1′上的点p1的坐标(x1,y1),在所述生成拼接图上的坐标为(x1,h+y1)；位于图像b2′上的点p2的坐标(x2,y2)，在所述生成拼接图上的坐标为(w/2+x2,h+y2)；

第二种是：位于图像a上的点pa的坐标为(xa,ya),在所述生成拼接图上的相同点pa′的坐标为(xa,h/4+ya)；位于图像b1′上的点p1的坐标(x1,y1),在所述生成拼接图上的坐标为(x1,y1)；位于图像b2′上的点p2的坐标(x2,y2)，在所述生成拼接图上的坐标为(w/2+x2,y2)。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

现有图像拼接方法处理3d视频图像，是将左右视的图像进行横向或纵向1/2下采样，再将左右或上下拼接在一起；拼接后的图像分辨率和原始单路的视频分辨率相同，两个视点的图像都在横向或纵向损失了一半分辨率。而本发明提供的针对三维图像的非对称拼接方法，通过使用非对称拼接，保持一个视点的分辨率不变，降低另一个视点的分辨率，能够降低3d视频中某个视点的画面分辨率，减少3d视频中左右视画面其中一路的分辨率，降低视频压缩所需的码率，从而降低3d视频的数据量。

附图说明

图1是本发明提供的针对三维图像的非对称拼接方法的流程框图。

图2是本发明实施例中左右拼接的示意图；

其中，(a)是左右拼接方案一；(b)是左右拼接方案二；w和h分别表示左右视双路视频图像各自的宽和高，两路图像宽高相同；a表示两路图像中不做下采样的一路；另一路图像按左右均分成两半，记为b1和b2；b1′和b2′表示b1和b2下采样后的图像；pa示意a图上的一个点；pa′表示拼接图上同点pa对应的点；p1和p2分别示意b1′和b2′上的一个点。

图3是本发明实施例中上下拼接的示意图；

其中，(a)是上下拼接方案一；(b)是上下拼接方案二；w和h分别表示左右视双路视频图像各自的宽和高，两路图像宽高相同；a表示两路图像中不做下采样的一路；另一路图像按上下均分成两半，记为b1和b2；b1′和b2′表示b1和b2下采样后的图像；pa示意a图上的一个点，pa′表示拼接图上同点pa对应的点，p1和p2分别示意b1′和b2′上的一个点。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例进一步描述本发明，但不以任何方式限制本发明的范围。

本发明提供的针对三维图像的非对称拼接方法，通过使用非对称拼接，保持一个视点的分辨率不变，降低另一个视点的分辨率，能够降低3d视频中某个视点的画面分辨率，减少3d视频中左右视画面其中一路的分辨率，降低视频压缩所需的码率，从而降低3d视频的数据量；针对三维图像，非对称拼接方法包括如下步骤：

1)首先，对原始的分辨率各为w×h的左右视图像中的一路，保持该路图像分辨率不变，将该路图像记为a；将另一路图像按左右或上下均分成两半，分别记为b1和b2；

2)同时，对b1和b2进行横向和纵向各1/2的下采样，面积变为原来的1/4，分别记为b1′和b2′；

3)最后，通过左右拼接或上下拼接，将b1′、b2′和a拼接在一起，生成拼接图。

其中，左右拼接可以如图2(a)所示，位于图像a上的点pa的坐标为(xa,ya),在生成的拼接图上的相同点pa′的坐标为(xa,ya)；位于图像b1′上的点p1的坐标(x1,y1),在所述拼接图上的坐标为(w+x1,y1)；位于图像b2′上的点p2的坐标(x2,y2)，在搜书拼接图上的坐标为(w+x2,h/2+y2)。左右拼接还可以如图2(b)所示，位于图像a上的点pa的坐标为(xa,ya),在所述拼接图上的相同点pa′的坐标为(w/4+xa,ya)；位于图像b1′上的点p1的坐标(x1,y1),在所述拼接图上的坐标为(x1,y1)；位于图像b2′上的点p2的坐标(x2,y2)，在搜书拼接图上的坐标为(x2,h/2+y2)。

上下拼接可以如图2(a)所示，位于图像a上的点pa的坐标为(xa,ya),在所述拼接图上的相同点pa′的坐标为(xa,ya)；位于图像b1′上的点p1的坐标(x1,y1),在所述拼接图上的坐标为(x1,h+y1)；位于图像b2′上的点p2的坐标(x2,y2)，在搜书拼接图上的坐标为(w/2+x2,h+y2)。上下拼接还可以如图2(b)所示，位于图像a上的点pa的坐标为(xa,ya),在所述拼接图上的相同点pa′的坐标为(xa,h/4+ya)；位于图像b1′上的点p1的坐标(x1,y1),在所述拼接图上的坐标为(x1,y1)；位于图像b2′上的点p2的坐标(x2,y2)，在搜书拼接图上的坐标为(w/2+x2,y2)。

实施例一：

在实施例一中，使用本发明提出的非对称拼接方法将采集到的左右视图像左右拼接为拼接图像。首先将原始采集到的分辨率为w×h的右视图像按左右分成两半，记为b1和b2。分辨率为w×h的左视图保持不变。对b1和b2进行横向和纵向各1/2的下采样，分辨率各位为w/4×h/2，记为b1′和b2′。最后将b1′、b2′同a左右拼接在一起，生成拼接图。其中，左右拼接可以如图2(a)所示，位于图像a上的点pa的坐标为(xa,ya)，在拼接图上的相同点pa′的坐标为(xa,ya)；位于图像b1′上的点p1的坐标(x1,y1)，在拼接图上的坐标为(w+x1,y1)；位于图像b2′上的点p2的坐标(x2,y2)，在拼接图上的坐标为(w+x2,h/2+y2)。

实施例二：

实施例二中，使用本发明提出的非对称拼接方法将采集到的左右视图像上下拼接为拼接图像。首先将原始采集到的分辨率为w×h的右视图像按上下分成两半，记为b1和b2。分辨率为w×h的左视图保持不变。对b1和b2进行横向和纵向各1/2的下采样，分辨率各位为w/2×h/4，记为b1′和b2′。最后将b1′、b2′同a上下拼接在一起，生成拼接图。左右拼接可以如图3(a)所示，位于图像a上的点pa的坐标为(xa,ya),在拼接图上的相同点pa′的坐标为(xa,ya)；位于图像b1′上的点p1的坐标(x1,y1),在拼接图上的坐标为(x1,h+y1)；位于图像b2′上的点p2的坐标(x2,y2)，在拼接图上的坐标为(w/2+x2,h+y2)。

需要注意的是，公布实施例的目的在于帮助进一步理解本发明，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于实施例所公开的内容，本发明要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。