一种快速多视角影像合成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种影像合成方法，尤其涉及一种快速多视角影像合成方法。
【背景技术】
[0002]裸眼立体显示系统与传统2D平面显示系统最主要差别在于透镜与内容生成的部份。就裸眼显示屏而言，是在一般2D的平面显示屏上再加上一层透镜或是光栅；并在内容生成时，根据透镜或是光栅在设计时的视角数产生不同视角的画面，如透镜的视角数为6，则在内容生成时，则需要做基于深度的图像绘制技术(DIBR)的运算生成6幅不同视角的画面，但在生成完6幅不同视角画面后，还需根据透镜或是光栅的映射参数设计合成出最后1张多视角影像。
[0003]可见，传统的裸眼立体显示系统内容生成时，需要根据视角数(N)生成N张影像，最后再根据像素映射的数据合成一张影像，因此每一帧影像需要浪费((N-l)/N)的运算量，即若视角度为6，则有(5/6)的运算是浪费的，对于内存与中央处理器的消耗是很可观的。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够有效节约运算量的快速多视角影像合成方法。
[0005]本发明采用技术方案是:
一种快速多视角影像合成方法，其包括以下步骤:
1)数据获取:获取输入图像和显示屏参数；
2)深度图生成:输入图像为不含深度图的2D图像时，对2D图像进行深度信息的采集，产生一幅与该2D图像对应的深度图；
输入图像为2D图像和对应的深度图时，则直接进入步骤3)；
3)建立坐标关系:根据待生成影像对应的像素映射坐标，建立待生成影像与2D图像对应的坐标关系:
3.1)分辨率调节:对2D图像和对应的深度图做放大/缩小的动作，使2D图像和对应的深度图的分辨率与显示屏的像素映射的分辨率相同；
3.2)确定基准视角以及基准视角图像在2D图像中获取数据的查找坐标:设置显示屏视角数为n，设定第n/2的视角为基准视角，将基准视角需填入影像的像素映射的坐标作为基准视角图像在2D图像中获取数据的查找坐标；
3.3)确定非基准视角以及非基准视角图像在2D图像中获取数据的查找坐标:
3.3.1)设定其他视角为非基准视角，根据显示屏参数计算非基准视角图像在2D图像中获取数据的查找坐标的范围；
获取显示屏可容忍的视差参数，包括出屏视差和入屏视差，并设置W为获取数据的视角，X为基准视角对应的视角数，根据Y=W-X，Z1=-Y* (出屏视差+1)，Z2=-Y* (入屏视差-1);分别计算Zl和Z2，
设定显示屏的分辨率为C*D，待查找的需填入影像的像素映射的坐标位置为(A，B)，则非基准视角图像在2D图像中获取数据的查找坐标的范围为(A+Zl，B)~ (A+Z2，B)；
3.3.2)确定非基准视角图在2D图像中获取数据的查找坐标:
设定非基准视角图像在深度图获取数据的查找坐标范围与非基准视角图像在2D图像中获取数据的查找坐标范围相同，从范围(A+Z1，B) ~ (A+Z2，B)中找到深度值最大的坐标，将此坐标设定为非基准视角图像在2D图像中获取数据的查找坐标；当遇到相同的深度值，则取第一个遇到的深度值最大的坐标；
4)生成立体图像:分别根据基准视角图像和非基准视角图像的对应的查找坐标从2D图像中获取的对应的数据，将获取到的数据做变形处理生成一张立体图像；
5)图像显示:将所生成的立体图像传输至显示屏上显示。
[0006]进一步地，所述步骤3.3.1中非基准视角图像在2D图像中获取数据的查找坐标的范围的取值遵从以下条件:
当A+Z1小于或等于O时，则设定A+Z1=0 ；
当A+Z2大于或等于C时，则设定A+Z2=C。
[0007]本发明采用以上技术方案，根据显示屏的参数以及输入影像内容，藉由需生产的最终视角的图像的坐标逆向计算出各个视角的图像与原始2D图像的坐标的对应关系，该方法可减少无用的运算步骤，进而可大幅降低图像运算所需要的内存需求与CPU运算量；根据实验结果，采用本发明计算机的CPU的运算量可减少30135%，内存需求可降低59~63%o
【附图说明】
[0008]以下结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步详细说明；
图1本发明一种快速多视角影像合成方法的流程；
图2本发明一种快速多视角影像合成方法的深度图的参数图。
【具体实施方式】
[0009]如图1所示，本发明一种快速多视角影像合成方法，其包括以下步骤:
1)数据获取:获取输入图像和显示屏参数；
2)深度图生成:输入图像为不含深度图的2D图像时，对2D图像进行深度信息的采集，产生一幅与该2D图像对应的深度图；
输入图像为2D图像和对应的深度图时，则直接进入步骤3)；
3)建立坐标关系:根据待生成影像对应的像素映射坐标，建立待生成影像与2D图像对应的坐标关系；
3.1)分辨率调节:对2D图像和对应的深度图做放大/缩小的动作，使2D图像和对应的深度图的分辨率与显示屏的像素映射的分辨率相同；
3.2)确定基准视角以及基准视角图像在2D图像中获取数据的查找坐标:设置显示屏视角数为n，设定第n/2的视角为基准视角，将基准视角需填入影像的像素映射的坐标作为基准视角图像在2D图像中获取数据的查找坐标；若针对6视角立体显示屏，此例中n=6，则第n/2个视角即视角3，设定为基准视角；因此，视角3的图像在2D图像中获取数据的查找坐标即是视角3需填入影像的像素映射的坐标，两者是对应的关系；
3.3)确定非基准视角以及非基准视角图像在2D图像中获取数据的查找坐标:
3.3.1)设定其他视角为非基准视角，根据显示屏参数计算非基准视角图像在2D图像中获取数据的查找坐标的范围；
获取显示屏可容忍的视差参数，包括出屏视差和入屏视差，视差参数代表画面中可出屏与入屏的范围，其单位为Pixel ;并设置W为获取数据的视角，X为基准视角对应的视角数，根据Y=W-X，Zl=-Y* (出屏视差+1)，Z2=-Y* (