[发明专利]视差图的中值滤波匹配误差校正方法和实施该方法的电路

说明书

技术领域

本发明属于3D视频设备中的基于深度图像绘制（Depth-Image-Based Rendering，简称DIBR）技术领域，具体涉及一种视差图的中值滤波匹配误差校正方法和实施该方法的电路。

背景技术

基于深度图像绘制(Depth-Image-Based Rendering，简称DIBR)技术根据参考图像(reference image)及其对应的深度图像(depth image)来生成新视点图像 (目标图像) 。与传统的需要传递左右眼两路视频的3D视频相比，采用DIBR技术之后仅需要传送一路视频及其深度图像就可生成立体图像对，而且可以很方便的实现二维和三维的切换正因为如此，DIBR技术在3D电视立体图像对(stereo pair)的生成中得到了广泛应用，它也引起了人们愈来愈浓厚的兴趣。

然而，由于可见性变化、计算的不精确、深度图像的不准确等各种原因，由DIBR技术生成的目标图像中可能会包含着许多误匹配像素点。我们将这种错误称为匹配误差(matching error)。匹配误差将严重降低立体图像对的质量，造成人们不舒服的感觉。 

传统电路消除目标图像匹配误差，是直接对目标图像进行滤波，虽然能够有效的去除匹配误差，但却存在以下缺陷：1) 由于是对图像进行滤波，故上述两种算法会造成图像的整体模糊，图像的边缘变粗等问题；2）由于是对彩色图像进行滤波，因而需要对图像的三个彩色分量分别滤波，计算量庞大、速度慢，消耗的硬件资源非常多。

中国专利文献CN102413347A于2012年4月11日公开了“一种基于DIBR的匹配误差校正方法”， 该方法通过对DIBR系统中产生的视差图进行中值滤波，然后，依据滤波后的视差图校正目标图，得到匹配误差较少的目标图。该方法解决了对目标图像进行滤波造成的图像模糊问题，同时由于仅对视差图（二维矩阵）进行滤波，计算量显著减少。该方法不足之处在于：没有考虑到图像边缘的处理，同时由于中值滤波采用循环排序方法确定中值而延缓了处理速度。由于视频图像需要实时处理，图像质量要求全高清甚至是超高清，所以匹配误差校正的电路处理速度要求非常高，同时电路占用资源少、稳定。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是，依据中国专利文献CN102413347A公开的对视差图进行中值滤波的原理，提供一种视差图的中值滤波匹配误差校正方法和实施该方法的电路，它能够有效的滤除匹配误差而不造成图像的整体模糊，处理速度快，满足视频图像实时处理的要求。

要解决上述技术问题，

本发明提供一种视差图的中值滤波匹配误差校正方法，包括以下步骤：

首先对模板窗矩阵的列或行元素同时排序；再对排序后矩阵的行或列元素同时排序，最后对对角线上的元素排序，获得中值，该中值为模板窗口中心位置点的校正值。

本发明还提供一种实施上述方法的电路，包括大于1的奇数个列排序比较器、与列排序比较器相同数量的行排序比较器、以及1个对角线排序比较器；

列排序比较器的输入端口分别输入模板窗矩阵各列元素值，列排序比较器的输出端口依据从小到大的次序分别连接对应的行排序比较器，从小数行排序比较器到大数行排序比较器的输出端中分别引出从大大到小或者从小到大的一个数据端口连接对角线排序比较器的输入端，对角线排序比较器输出端的一个中间数据端口为输出口。

上述列排序比较器和行排序比较器是依据模板窗矩阵的行或列的数据输入而命名的，或者说，列排序比较器与行排序比较器可以互换。

由于本发明对视差图进行中值滤波，实现了滤除匹配误差而不造成图像的整体模糊，视差图中值滤波采用列元素排序、行元素排序和对角线上的元素排序，这样能实现并行处理，克服了背景技术的循环排序方法确定中值所导致的速度低，实现了快速处理图像。本发明具有的优点是：能滤除匹配误差而不造成图像的整体模糊，处理速度快。

附图说明

本发明的附图说明如下：

图1为模板窗中元素位置的标定图；

图2为本发明的中值滤波原理图；

图3为本发明的电路结构图；

图4为本发明电路的输入端、输出端的功能布置图；

图5为图3所示的电路时序分析图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行描述，需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本发明的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。