专利名称：一种基于对比度统计实现2d 转3d 的方法
技术领域：
本发明属于3D显示领域，具体涉及一种基于对比度统计实现2D转3D的方法。
背景技术：
现阶段，3D技术正在以极快的速度进行发展。随着人们对3D技术的关注，越来越多的厂家推出支持3D显示的新型产品。3D电视，3D投影机，3D手机，3D随身视频播放器等正逐步走入寻常人的家庭。但是由于3D片源的数量问题，大多数支持3D显示的设备往往不能充分发挥它的作用。正是因为如此，通过传统2D视频转换成3D视频的技术，受到了各个厂家的关注。对于原始的2D图像或视频，若想转换为适合3D显示的图像，需要在原有图像中分离出左眼和右眼的画面，并将左眼和右眼的图像按照不同的方法进行处理，并借助眼镜来产生3D效果。而这之中最难的是分离左眼和右眼的图像。依据人眼对事物观察的敏感程度分析，人眼对显示清晰的图像非常敏感，而对相对模糊的图像表示不敏感。对清晰图像进行灰度值统计，可以发现清晰图像部分的对比度要远远高于模糊图像，所以对清晰图像区域进行图像分离，可以有助于进行2D转3D变换。本专利提出一种基于对比度统计实现2D转3D的方法，通过对屏幕区域对比度的统计，将对比度强的区域进行分离，再借助不同的3D眼镜，产生3D效果。
发明内容
本专利的目的在于提供一种基于对比度统计实现2D转3D的方法。该方法是在对比度统计的基础上，通过对屏幕区域对比度的统计，将对比度强的区域进行分离，最后将分离出的图像进行分时显示。具体实现过程如下I)接收原始2D图像并将第一帧数据缓存；2)缓存下一帧数据；3)将第一帧数据提取出；4)计算出单个像素的灰度值；5)将屏幕区域分区并统计每个区域的灰度值分布；6)通过灰度值分布图确定各区域的对比度强度；7)取一中间对比度强度值，将高于该值的区域进行图像分离，低于该值的区域保持不变；8)将所述高于该值的区域均分离成两幅图像，即产生一个左眼图像，一个右眼图像；9)将各个区域的两幅图像做平滑处理；10)将分割后的两幅图像 按照分时显示的顺序进行缓存，产生3D效果；11)下一帧数据到来时输出第一帧分离出来的两幅图像并返回步骤2)。所述步骤7)中的图像分离方式依据指数原则，公式为y = ax，其中y为最终分离数，X为分离等级，a为分离基数，依据区域所在屏幕的上，中，下位置进行不同的x，a的选取，从而确保得出不同的分离度。所述灰度值范围为0- 255。所述计算单个像素灰度值需满足以下公式要求Bright =0. 288*R+0. 600*G+0. 120*B，其中Bright为这个像素的灰度值，R为红色亮度值，G为绿色亮度值，B为蓝色亮度值。所述屏幕区域分区，分区范围越小，进行对比度统计越精确。步骤9)的平滑方法采用高斯图像平滑法或拉普拉斯算子平滑法。本发明的有益效果是通过对屏幕区域对比度的统计，将对比度强的区域进行分离，从而借助快门眼镜实现3D显示效果。
图I为指数图像。图2为发明方法的流程图。图3屏幕分区示例图。
具体实施例方式以下结合附图来对发明进行详细说明图2为基于对比度统计实现2D转3D的方法的流程图，包括以下实现过程I)从视频源接收原始2D图像，并将第一帧数据缓存，考虑到图像的大小，以1920*1080*32bit数据量计算，需要保证缓存空间至少要有70Mbits的空间；2)继续接收下一帧数据，并缓存下一帧数据，同样也要保证缓存空间至少要有70Mbits ；3)从缓存中将第一帧数据提取出；4)参照公式Bright = 0. 288*R+0. 600*G+0. 120*B计算出像素的灰度值，其中Bright为这个像素的灰度值，R为红色亮度值，G为绿色亮度值，B为蓝色亮度值；5)参照图片3的方式，将屏幕分为若干个区域。图中I代表像素点，2代表液晶屏幕，3代表分区编号，4代表分区区域。区域的划分与实现的复杂相关联，分区越多，计算统计灰度值越复杂，但统计的精度越高。分区结束后，对区域内的像素按照0-255进行灰度值统计；6)依据统计出来的灰度值的分布图确定各个区域的对比度强度；即对比度强的区域其亮度等级分布多，对比度低的区域其亮度等级分布少；7)将对比度强的区域进行图像分离。例如定义对比度强的区域其亮度等级种类为多于50种以上，对比度低的区域其亮度等级种类为少于50种。所依据的分离原则为指数原则，公式为y = ax，其中y为最终分离数，X为分离等级，a为分离基数，依据区域所在屏幕的上，中，下位置进行不同的x，a的选取，从而确保得出不同的分离度；大多数情况下，屏幕上方的图像一般为远景图像，屏幕中间的图像为中景图像，屏幕下方的图像为近景图像，不同的分离度可以调整画面的景深效果。通过不同的景深分离，将原始的一帧图像分成左右眼两帧图像，并且最后是将两帧图像分时显示，并配合快门3D眼镜，来产生3D效果。8)将各个区域的两幅图像分别整合。整合指的是将对比度高的区域和对比度低的区域的图像进行整合，并且做平滑处理，来尽量减少两种区域边界不平滑现象的产生。并且平滑区域连接部分的图像，由于是分区域进行图像分离，相邻区域在分离过程中势必会导致图像过度不平滑现象，所以要在最终确定两幅图像之前，借助高斯滤波或者拉普拉斯算子等方法对图像进行平滑处理；
9)将分割后的两幅图像按照分时显示的顺序进行缓存；10)下一帧数据到来时输出第一帧显示并返回第二步执行。同一帧分离出来的两帧图像进行分时显示，再配合3D快门眼镜，就能产生3D效
果o
权利要求
1.一种基于对比度统计实现2D转3D的方法，其特征在于，所述实现过程如下 1)接收原始2D图像并将第一帧数据缓存； 2)缓存下一帧数据； 3)将第一帧数据提取出； 4)计算出单个像素的灰度值； 5)将屏幕区域分区并统计每个区域的灰度值分布； 6)通过灰度值分布图确定各区域的对比度强度； 7)取一中间对比度强度值，将高于该值的区域进行图像分离，低于该值的区域保持不变； 8)将所述高于该值的区域均分离成两幅图像，即产生一个左眼图像，一个右眼图像； 9)将各个区域的两幅图像做平滑处理； 10)将分割后的两幅图像按照分时显示的顺序进行缓存，产生3D效果； 11)下一帧数据到来时输出第一帧分离出来的两幅图像并返回步骤2)。
2.根据权利要求I所述一种基于对比度统计实现2D转3D的方法，其特征在于所述步骤7)中的图像分离方式依据指数原则，公式为y = ax，其中y为最终分离数，x为分离等级，a为分离基数，依据区域所在屏幕的上，中，下位置进行不同的x，a的选取，从而确保得出不同的分离度。
3.根据权利要求I所述一种基于对比度统计实现2D转3D的方法，其特征在于所述灰度值范围为0-255。
4.根据权利要求I所述一种基于对比度统计实现2D转3D的方法，其特征在于所述计算单个像素灰度值需满足以下公式要求=Bright = 0. 288*R+0. 600*G+0. 120*B，其中Bright为这个像素的灰度值，R为红色亮度值，G为绿色亮度值，B为蓝色亮度值。
5.根据权利要求I所述一种基于对比度统计实现2D转3D的方法，其特征在于所述屏幕区域分区，分区范围越小，进行对比度统计越精确。
6.根据权利要求I所述一种基于对比度统计实现2D转3D的方法，其特征在于步骤9)的平滑方法采用高斯图像平滑法或拉普拉斯算子平滑法。
全文摘要
本发明公开了一种基于对比度统计实现2D转3D的方法，该方法是在对比度统计的基础上，通过灰度值分布图确定各区域的对比度强度；取一中间对比度强度值，将高于该值的区域进行图像分离，低于该值的区域保持不变；将所述高于该值的区域均分离成两幅图像，即产生一个左眼图像，一个右眼图像；将各个区域的两幅图像做平滑处理；将分割后的两幅图像按照分时显示的顺序进行缓存，产生3D效果。本发明通过对屏幕区域对比度的统计，将对比度强的区域进行分离，从而借助快门眼镜实现3D显示效果。
文档编号H04N13/00GK102630029SQ20121009289
公开日2012年8月8日 申请日期2012年3月31日 优先权日2012年3月31日
发明者唐益绍, 姜凤山 申请人:彩虹集团公司