[发明专利]一种利用内镜镜头动态图像形成3D视觉的方法及装置

说明书

本发明提供一种利用内镜镜头动态图像形成3D视觉的方法及装置，涉及3D视觉形成技术领域。该利用内镜镜头动态图像形成3D视觉的方法及装置，包括单镜头拍摄系统、视差图提取系统、深度图计算系统、视频合成系统、可视化系统与数据处理系统，步骤如下：S1.帧间视差图的提取：利用单镜头拍取所需要的图片组，保证拍摄的图片与图片之间有一定的时间间隔，然后将拍摄的图像输入视频编码器，并计算每帧的视差图，编码器的输出包括一个标准的MPEG4格式数据，以及X方向和Y方向的视差图。通过合理的对图像进行处理，使得计算深度映射方法无要非常高的计算密集型操作，同样适合在低端硬件上将2D视频转换为3D视频。

技术领域

本发明涉及3D视觉形成技术领域，具体为一种利用内镜镜头动态图像形成3D视觉的方法及装置。

背景技术

近年来，立体显示技术的发展取得了很大的进步，这些进步包括使用自动立体显示器(支持独立3D查看的显示器)和多视图自动立体显示器，虽然显示技术有了很大的进步，但是内容生成的问题仍然存在，立体内容的获取也仍然存在问题，主要是由于时间同步的问题，以及立体设置的缩放和焦距特性，此外，立体声设置不支持使用多视图显示器，从立体对(或相邻的视频帧)计算深度映射有很多方法。

但是所有这些方法的主要缺点是它们需要非常高的计算密集型操作，虽然这些技术可以在现代高端计算机或专用硬件上实现，但它们不适合在低端硬件上将2D视频转换为3D视频，此外，虽然存在一些用于低分辨率图像深度分析(不包括立体合成)的软件解决方案和用于VGA分辨率的硬件解决方案，随着高分辨率高清电视的引进和普及，计算量急剧增长，显然，在不增加计算复杂度或引入更多计算操作的情况下，任何有助于确定光流的附加信息都是可取的。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种利用内镜镜头动态图像形成3D视觉的方法及装置，解决了现有计算深度映射方法的主要缺点是它们需要非常高的计算密集型操作，虽然这些技术可以在现代高端计算机或专用硬件上实现，但它们不适合在低端硬件上将2D视频转换为3D视频的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种利用内镜镜头动态图像形成3D视觉的装置，包括单镜头拍摄系统、视差图提取系统、深度图计算系统、视频合成系统、可视化系统与数据处理系统。

一种利用内镜镜头动态图像形成3D视觉的方法，包括以下步骤：

S1.帧间视差图的提取：

利用单镜头拍取所需要的图片组，保证拍摄的图片与图片之间有一定的时间间隔，然后将拍摄的图像输入视频编码器，并计算每帧的视差图，编码器的输出包括一个标准的MPEG4格式数据，以及X方向和Y方向的视差图；

S2.视差图转换为深度图：

利用提取的帧间视差图获得深度图，密集深度图的计算基本上是求一帧像素位置与另一帧像素位置之间的对应关系的过程，将一幅图像中的每个像素周围的空间领域与另一幅图像结合起来，就可以得到这幅图像到另一幅图像的映射，直接计算这些深度图的方法是提取存在于压缩视频文件中的运动矢量；

S21.运动矢量提取：

在时间压缩中，将每一帧图像划分为块，并在相邻帧之间进行块搜索，以确定块的位置，在这种方式下，有必要将存储块从一个帧移动到另一个帧，从而减少要存储的信息量，MPEG4能够以块大小为4*4像素计算运动矢量，从而具有四分之一像素的精度；

S22.运动矢量映射到深度映射的变换：