对3D图像中的图像叠加的深度调整制造技术

提供了用于处理3D图像信号的系统。3D图像信号包括一个2D图像信号(图4a)和一个2D辅助信号(图4b)，其中2D辅助信号使得能够在3D显示器上对2D图像信号进行3D渲染。该系统包括：用户界面子系统(180)，用于使得用户能够在2D图像信号内建立用户定义的2D区域(182)；区域定义器(140)，用于在2D辅助信号内定义2D区域(142)，该2D区域对应于当对2D图像信号进行3D渲染时在3D显示器的显示平面上的一个显示区域；以及，深度处理器(160)，用于：i)获得深度减小参数，该深度减小参数表示，当对2D图像信号进行3D渲染时，在显示区域内的深度减小的期望量，以及ii)从深度减小参数得出调整值。因此，能够在显示区域内建立深度减小，即通过基于该调整值调整在2D区域以内的2D辅助信号的信号值。该系统可以被有利地用来向在3D图像信号中的硬编码叠加应用深度减小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对3D图像中的图像叠加的深度调整
本专利技术涉及用于处理三维[3D]图像信号的系统和方法，3D图像信号包括一个二维[2D]图像信号和一个2D辅助信号，所述2D辅助信号使得能够在3D显示器上对所述2D图像信号进行3D渲染。本专利技术还涉及包括所述系统的3D显示设备。
技术介绍
显示设备诸如电视机、数码相框、平板电脑和智能电话越来越多地包括3D显示器，从而当用户观看这样的设备上的内容时给用户提供深度感知。出于此目的，这样的3D显示设备可以独立地或连同用户佩戴的眼镜一起在每只眼中为用户提供不同的图像，从而为用户提供基于立体视学的深度感知，即，深度的立体感知。3D显示设备通常使用包含深度信息的内容，以在屏幕上将该内容建立为具有一定程度的深度。在该内容中可以隐含地提供深度信息。例如，在所谓的立体内容的情况下，深度信息是通过立体内容的左图像信号和右图像信号之间的差异提供的。因此，左图像信号和右图像信号一起构成立体3D图像信号。也可以在该内容中明确地提供深度信息。例如，在以所谓的“图像+深度”格式编码的内容中，深度信息是通过2D深度信号提供的，该2D深度信号包括深度值，所述深度值指示在该2D图像信号以内的对象具有的朝向摄像机或观看者的距离。代替深度值，还可以使用视差(disparity)值，即，该2D深度信号可以是一个2D视差信号，或者一般而言，是一个有关2D深度的信号。该2D图像信号和该有关2D深度的信号一起构成立体3D图像信号的替代方案。因此，本质上，3D图像信号包括至少一个2D图像信号和一个2D辅助信号，2D辅助信号例如是有关2D深度的信号，或者另一2D图像信号，所述另一2D图像信号连同2D图像信号一起构成立体3D图像信号。关于3D显示器它们本身：所谓的自由立体显示器提供了所述深度的立体感知，而无需观看者佩戴偏光眼镜或基于快门的眼镜。出于此目的，使用了光学组件，诸如透镜状透镜阵列(或者一般而言透镜状装置或阻挡装置)，其使得显示器能够从3D显示器上的每个给定点发出一个视角锥(viewingcone)，所述视角锥至少包括一个场景的左视图和右视图。这使得当观看者在视角锥中相应地定位时，能够用每只眼睛看到一个不同的图像。某些自由立体显示器(有时称为自由多视野显示器)提供了同一场景的多个视图而不是仅左视图和右视图。这允许观看者假定在视角锥中的多个位置，即，在显示器前面左-右移动，同时仍然获得该场景的立体感知。在C.vanBerkel等人于1996年的SPIEProceedings第2653卷、第32页到第39页和在GB-A-2196166中发表的“Multiview3D-LCD”的论文中描述了这样的自由立体显示器的实施例。在这些实施例中，自由立体显示器包括矩阵LC(液晶)显示面板，该显示面板具有成行和成列的像素(显示元件)并且该显示面板充当空间光调制器，以调制来自光源的光。显示面板可以是在其他显示器应用(例如用于以二维形式呈现显示信息的计算机显示器屏幕)中使用的种类。透镜状片材(例如以模塑的或机械加工的聚合物材料片材的形式)用它的透镜状元件覆在显示面板的输出侧上面，透镜状元件包括(半)圆柱形透镜元件，透镜状元件在列方向上延伸，且每个透镜状元件与对应一组两个或更多个相邻列的显示元件相关联，并且在与显示元件列平行走向的平面内延伸。在每个微透镜与两列显示元件相关联的布置中，显示面板被驱动以显示包括竖向交织的两个2D子图像的合成图像，其中交替的成列的显示元件显示所述两个图像，并且在每列中的显示元件提供对应的2D(子)图像的一个竖向切片。透镜状片材将这两个切片以及来自与其他微透镜相关联的显示元件列的相应的切片分别地导引到在该片材前方的观看者的左眼和右眼，以使得，通过具有适当的双目视差的子图像，观看者感知到单个立体图像。在其他多视角布置中，其中每个微透镜在行方向上与一组多于两个相邻的显示元件相关联，且每个组中的相应列的显示元件被适当地布置，以提供来自对应的2D(子)图像的一个竖向切片，于是当观看者的头移动时，感知到一系列连续的、不同的立体视图，以用于创建例如环视印象。上述种类的自由立体显示器可被用于多种应用，例如用在家中或便携娱乐、医学成像和计算机辅助设计(CAD)中。
技术实现思路
本专利技术人已经认识到，当在3D显示器上观看3D图像信号的内容时，该内容中的任何高细节的特征最好是在不太远离显示平面的显示深度处显示，即，在相对地中等显示深度处显示。其原因在于，在由用户感知的立体子图像之间可能会发生串扰诸如光学串扰。这样的串扰通常会导致所谓的重影。重影对于观看者而言一般是使人分心的。该内容中的高细节特征中的重影对于观看者而言是特别使人分心的。通过在相对地中等显示深度处显示高细节的特征，减少了这样的重影。这样的高细节的特征的实施例有字幕、广播电台徽标、或图形用户界面(GUI)元件、或者一般而言涉及需要以可读形式显示给用户的小文本的任何事物。一般而言，这样的高细节的特征在本文中称为“叠加”，因为字幕、徽标等通常被叠加在另一类型的内容的上方。当从2D图像信号分离地递送这样的叠加(例如，作为在3D图像信号以内或旁边的分离的层(layer)或流(stream))时，可以通过将相应的深度值指定给所述叠加来将所述叠加显示在一个不太远离显示平面的深度处。然而，需要将约束纳入考虑，以使得例如，字幕被指定一个深度，该深度使得字幕被放置在内容的前方，即比在字幕下面和在字幕周围的内容更靠近观看者。本专利技术人已经认识到，当叠加已经被复合到内容中即被硬编码在3D图像信号内时，这样的深度指定是更为困难的。尽管有可能检测叠加，例如，使用叠加检测(也称为叠加分割(overlaysegmentation)，如本身从就图像分析领域已知的)，但这样的叠加检测常常是不完美的。因此，检测到的叠加可能不会完美地匹配3D图像信号内的实际叠加。特别地，(子)像素精确叠加检测是困难的。在原理上，在生成所述3D图像信号时，有可能已经给叠加指定一个相对地中等显示深度。出于此目的，可以使用2D到3D的转换，其固有地或通过设计试图给叠加指定所述中等显示深度。然而，专利技术人已经认识到，针对小文本诸如字幕的深度估计是困难的，因为它们包含分离的薄结构。因此，深度估计器难于给所述叠加的这样的分离的部分指定相同的深度。这会导致指定给这样的叠加的深度的波动(空间上和时间上)。这些对于观看者可能是非常使人分心的。提供一种用于解决上述问题的系统和方法将会是有利的。本专利技术的第一方面提供了一种用于处理三维[3D]图像信号的系统，所述3D图像信号包括一个二维[2D]图像信号和一个2D辅助信号，所述2D辅助信号使得能够在3D显示器上对所述2D图像信号进行3D渲染，所述系统包括：-信号输入单元，用于获得所述2D图像信号和所述2D辅助信号；-用户界面子系统，用于使得用户能够在所述2D图像信号内建立一个用户定义的2D区域；-区域定义器，用于基于所述用户定义的2D区域，在所述2D辅助信号内定义一个2D区域，所述2D区域对应于当使用所述2D辅助信号对所述2D图像信号进行3D渲染时在所述3D显示器的显示平面上的显示区域；以及-深度处理器，用于：i)获得一个深度减小参数，所述深度减小参数表示，当在所述3D显示器上对所述2D图像信号进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理三维[3D]图像信号的系统(100)，所述3D图像信号包括一个二维[2D]图像信号和一个2D辅助信号，所述2D辅助信号使得能够在3D显示器(200)上对所述2D图像信号进行3D渲染，所述系统包括：‑信号输入(120)，用于获得所述2D图像信号(122)和所述2D辅助信号(122)；‑用户界面子系统(180)，用于使得用户能够在所述2D图像信号内建立一个用户定义的2D区域(182)；‑区域定义器(140)，用于基于所述用户定义的2D区域，在所述2D辅助信号内定义一个2D区域(142)，所述2D区域对应于当使用所述2D辅助信号对所述2D图像信号进行3D渲染时在所述3D显示器的显示平面上的一个显示区域；以及‑深度处理器(160)，用于：i)获得一个深度减小参数(162)，所述深度减小参数表示，当在所述3D显示器上对所述2D图像信号进行3D渲染时，在所述显示区域内的朝向中等显示深度的深度减小的期望量，以及ii)从所述深度减小参数得出一个调整值，用于使得能够通过基于所述调整值调整在所述2D区域以内的所述2D辅助信号的信号值来在所述显示区域内建立深度减小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.10.11 NL 20096161.一种用于处理三维图像信号的系统(100)，所述三维图像信号包括一个二维图像信号和一个二维辅助信号，所述二维辅助信号是一个有关二维深度的信号，用于使得能够在三维显示器(200)上对所述二维图像信号进行三维渲染，所述系统包括：-信号输入单元(120)，用于获得所述二维图像信号(122)和所述二维辅助信号(122)；-用户界面子系统(180)，用于使得用户能够在所述二维图像信号内建立一个用户定义的二维区域(182)，所述用户定义的二维区域包括一个叠加；-区域定义器(140)，用于基于所述用户定义的二维区域，在所述二维辅助信号内定义一个二维辅助区域(142)，所述二维辅助区域对应于当使用所述二维辅助信号对所述二维图像信号进行三维渲染时在所述三维显示器的显示平面上的一个显示区域；以及-深度处理器(160)，用于：i)获得一个深度减小参数(162)，所述深度减小参数表示，当在所述三维显示器上对所述二维图像信号进行三维渲染时，在所述显示区域内的朝向中等显示深度的深度减小的期望量，以及ii)从所述深度减小参数得出一个增益值，用于使得能够在所述显示区域内建立朝向所述中等显示深度的深度减小；iii)将一个对应于所述中等显示深度的偏移从所述二维辅助区域内的所述二维辅助信号的信号值减去，应用所述增益值作为一个乘法因子，并且重新加上所述偏移。2.根据权利要求1所述的系统(100)，其中：-所述区域定义器(140)包括叠加检测器，用于检测所述三维图像信号(122，124)内的所述叠加；且-所述用户界面子系统(180)被布置为用于使得用户能够基于所检测到的叠加建立所述用户定义的二维区域(182)。3.根据权利要求2所述的系统(100)，其中所述用户界面子系统(180)被布置为用于使用所检测到的叠加来：-初始化所述用户定义的二维区域；和/或-建立一个网格，用于当建立所述用户定义的二维区域时为用户提供对齐到网格功能...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·A·H·勒伦，B·G·B·巴恩布鲁格，
申请(专利权)人：奥崔迪合作公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL