[发明专利]图像及深度3D影像格式及其多视点裸眼3D显示方法

说明书

技术领域

本发明属于3D显示技术领域，涉及一种3D影像格式，尤其涉及一种图像及深度3D影像格式；同时，本发明还涉及一种图像及深度3D影像格式的多视点裸眼3D显示方法。

背景技术

图像及深度3D影像格式是3D影像格式的一种，由图像及其对应深度信息组成。图像及深度3D影像格式相对3D显示来说是一种中间格式，目前并无3D显示设备可以直接显示图像及深度3D影像格式，如果是助视3D显示，如眼镜式3D显示，则需要将图像及深度3D影像格式转换为双视点3D格式，如左右格式；如果是裸眼3D显示，则需要将图像及深度3D影像格式转换为多视点3D格式，本发明中多视点裸眼3D显示涵盖超多视点裸眼3D显示。在助视3D显示领域，主流的双视点3D格式要优于图像及深度3D影像格式；而在裸眼3D显示领域，理论上图像及深度3D影像格式更适合多视点裸眼3D显示。

图像及深度3D影像格式由图像及深度组成，通常图像像素与深度信息一一对应，如图1所示。但是从图像与深度信息的统计特点以及人眼的视觉特点来看，这种处理方式未必是最优的，第一，深度信息的邻域相关性明显要强于图像信息，第二，人眼对深度信息的分辨力要显著低于图像信息，因此，深度信息可以用更少的数据来描述，而3D视觉效果上几乎没有变化。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的图像及深度3D影像格式，以便克服现有格式存在的上述缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种图像及深度3D影像格式，可用更多的数据来描述图像信息，而用更少的数据来描述深度信息，从而获得更高的3D图像分辨率。

此外，本发明还提供一种图像及深度3D影像格式的多视点裸眼3D显示方法，可以获得逼真的3D显示效果。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种图像及深度3D影像格式，由图像及深度信息组成，所述3D影像格式包括：

图像与深度信息按水平分列，且图像与深度信息水平宽度比例为2:1；

图像像素由R、G、B颜色分量组成，形成彩色图像；

深度信息由R、G、B颜色分量组成，R、G、B相等且都等于深度值，形成灰度深度图。

作为本发明的一种优选方案，图像由原始图像按水平方向3:2下采样生成。

作为本发明的一种优选方案，深度图由与原始图像对应的原始深度图按水平方向3:1下采样生成。

作为本发明的一种优选方案，最大深度值对应最近点，最小深度值对应最远点。

一种图像及深度3D影像格式的多视点裸眼3D显示方法，所述方法包括如下步骤：

S1.基于邻域相关性将深度图水平放大至图像相等；

S2.将深度图按预设参数转换为视差图；

S3.将视差图按照虚拟视点位置转换为虚拟视点视差图；

S4.基于虚拟视点视差补偿的虚拟视点图像生成；

S5.将生成的多视点3D图像按照多视点裸眼3D显示设备参数进行显示。

作为本发明的一种优选方案，步骤S1中，基于邻域相关性将深度图水平放大按如下方式进行：j%2＝＝1，则j%2＝＝1如果当前像素与左边像素相似与右边像素不相似，则如果当前像素与左边像素不相似与右边像素相似，则否则其中D为深度图，i为行坐标，j为列坐标。

作为本发明的一种优选方案，步骤S2中，将深度图转换为视差图按如下方式进行：d(i，j)＝D(i，j)*(d_n+d_f)-d_f，其中d_n对应最近距离，d_f对应最远距离；视差图其中，k₁、k₂为系数，k₁与双眼距离、显示屏像素大小相关，k₂与观看距离、显示屏宽度相关。

作为本发明的一种优选方案，步骤S3中，视差图转换为虚拟视点视差图按如下方式进行：disp_α(i，j_α)＝-α*disp(i，j)，其中α为归一化[-1，1]之间的虚拟视点位置参数，最左边虚拟视点图像位置对应-1，最右边虚拟视点位置对应1；h_α＝j+α*disp(i，j)。

作为本发明的一种优选方案，步骤S4中，虚拟视点图像生成按如下方式进行：I_α(i，j)＝I(i，j-disp_α(i，j))，其中I为图像，I_α为虚拟视点图像。