生成三维图像的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例涉及生成三维图像的方法和装置。该方法包括：获取多个微单元图像；在每个该微单元图像上划分多个特征区域，该多个特征区域中的每个特征区域内的任意两个像素点的颜色值的差值小于或等于第一阈值；根据该多个特征区域，确定多个区域平面，其中，该每个区域平面包括的特征区域属于同一物体或属于同源区域，该多个特征区域中的每个特征区域只属于该多个区域平面中的一个区域平面；确定该每个区域平面的区域平面深度值；根据该区域平面深度值得到三维图像。本发明专利技术实施例的生成三维图像的方法和装置，能够更加准确地提取深度值，进而使得生成三维图像更加准确逼真，应用场景范围更广泛。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像处理领域，尤其涉及生成三维图像的方法和装置。
技术介绍
三维立体重建由于能够重建出物体的三维模型信息，越来越受到大家的重视。现 有的三维重建技术中提出了一种对视点图抗混叠迭代的求取深度的方法，主要解决了深度 求取错误的问题。由于该方法将深度求取的目标放到了视点图上，这必然导致深度分辨率 不高并且不能求取过于复杂的场景，从而导致该方法的应用范围极大的受限。 另外，在机器视觉研究领域中，如何从两幅具有位差的二维图像中，提取目标的深 度信息，以重建目标的三维轮廓一直以来都是一个重要问题，而光场成像的计算重建过程， 也是从一系列方向和视角信息不同的二维微单元图像还原物体的三维信息的过程，两者有 众多相似之处，因此，将深度提取应用于光场成像领域的计算重建方法层出不穷。然而目前 现有的光场成像三维重建算法，重建的效果较差，较难应用于实践。 现有技术中提出了一种改进的计算集成图像的高分辨率重建方法，主要解决现 有计算集成成像重建方法重建图像分辨率低及重建复杂度高的问题。该方法通过逐点判断 重建图像中的非零像素点，将其颜色值叠加到相邻8个像素点中的零像素点上，整合还原 出目标的三维图像。但是，该方法所描述的重建方法，重建的结果仍然是二维图像，而不能 还原出三维物体的深度信息，降低了光场成像的优势。
技术实现思路
本专利技术提供了一种生成三维图像的方法和装置，能够更准确地提取深度值，并更 加准确地进行生成三维图像。 第一方面，提供了一种生成三维图像的方法，该方法包括：获取多个微单元图像； 在每个该微单元图像上划分多个特征区域，该多个特征区域中的每个特征区域内的任意两 个像素点的颜色值的差值小于或等于第一阈值；根据该多个特征区域，确定多个区域平面， 其中，该每个区域平面包括的特征区域属于同一物体或属于同源区域，该多个特征区域中 的每个特征区域只属于该多个区域平面中的一个区域平面；确定该每个区域平面的区域平 面深度值；根据该区域平面深度值得到三维图像。 结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，该根据该多个特征区域， 确定多个区域平面，包括：确定该多个特征区域中的第一特征区域和该第一特征区域的邻 接区域；确定该第一特征区域与该第一特征区域的邻接特征区域不属于同一物体的第一联 合概率密度；确定该第一特征区域与该第一特征区域的邻接特征区域属于同一物体的第二 联合概率密度；当该第一联合概率密度与该第二联合概率密度之比小于或等于第二阈值 时，确定该第一特征区域与该第一特征区域的邻接特征区域属于该多个区域平面中的同一 区域平面，该同一区域平面包括的特征区域属于同一物体。 结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，该根据该多个特征区域， 确定多个区域平面，包括：确定该多个特征区域中的第二特征区域和该第二特征区域的邻 接区域；确定合并区域与该第二特征区域的第一似然比、该合并区域与该第二特征区域的 邻接特征区域的第二似然比，该合并区域包括该第二特征区域和该第二特征区域的邻接区 域；当该第一似然比和/或该第二似然比小于或等于第三阈值时，确定该第二特征区域和 该第二特征区域的邻接特征区域属于该多个区域平面中的同一区域平面，该同一区域平面 包括的特征区域属于同一物体。 结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，该根据该多个特征区域， 确定多个区域平面，包括：确定该多个特征区域中的第一微单元图像中的第三特征区域； 确定该多个特征区域中的第二微单元图像中与该第三特征区域的颜色误差值最小的第四 特征区域，该第二微单元图像与该第一微单元图像相邻，该第四特征区域与该第三特征区 域的颜色误差值小于或等于第四阈值；确定该第三特征区域和该第四特征区域属于该多个 区域平面中的同一区域平面，该同一区域平面包括的特征区域属于同源区域。 结合第一方面，在第一方面的第四种可能的实现方式中，该根据该多个特征区域， 确定多个区域平面，包括：确定该多个特征区域中的第三微单元图像中的第五特征区域和 该第五特征区域的中心像素点；在第四微单元图像中，以与该中心像素点位于同一极线上 的像素点为中心，确定与该第五特征区域大小和形状相同的多个区域，该第四微单元图像 与该第三微单元图像相邻；在该多个区域中确定与该第五特征区域颜色误差值最小的第六 特征区域，该第六特征区域与该第五特征区域的颜色误差值小于或等于第五阈值；确定该 第五特征区域和该第六特征区域属于该多个区域平面中的同一区域平面，该同一区域平面 包括的特征区域属于同源区域。 结合第一方面或第一方面的第一种至第四种可能的实现方式中的任一种可能的 实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，该获取多个微单元图像，包括：通过光 场相机获取光场图像；将该光场图像中的每个像素点一一映射到五维空间得到对应的映射 像素点，该五维空间的坐标包括：水平X方向坐标，垂直Y方向坐标，红色分量强度值坐标， 绿色分量强度值坐标和蓝色分量强度值坐标；将该映射像素点邻域内密度最大区域的平均 颜色值确定为该映射像素点的颜色值；根据确定了颜色值的该映射像素点确定该多个微单 元图像。 结合第一方面或第一方面的第一种至第四种可能的实现方式中的任一种可能的 实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，该确定该每个区域平面的区域平面深 度值，包括：确定该每个区域平面内的至少一个特征点；确定该至少一个特征点的深度值； 确定该每个区域平面的区域平面深度值，该区域平面深度值为该至少一个特征点的深度值 的平均值。 结合第一方面的第六种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式 中，该获取多个微单元图像，包括：利用光场相机，获取该多个微单元图像；该确定该至少 一个特征点的深度值，包括：确定该光场相机相邻透镜的中心间隔；确定该多个微单元图 像所在的平面到该光场相机透镜阵列平面的距离；确定第m个特征点的视差值；根据下列 公式计算该第m个特征点的深度值w m' ： 其中，t为该光场相机相邻透镜的中心间隔；i为该多个微单元图像所在的平面到 该光场相机透镜阵列平面的该距离；dm为该第m个特征点的视差值。 结合第一方面的第七种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式 中，该确定该第m个特征点的视差值，包括：以该第m个特征点为中心建立原始匹配块；确 定与该原始匹配块所在的微单元图像相邻的微单元图像中的待匹配块；根据该原始匹配块 和该待匹配块，确定该第m个特征点的原始视差值；根据该原始视差值确定与该第m个特征 点所在的微单元图像距离最远的待匹配微单元图像，并确定该待匹配微单元图像与该原始 匹配块所在的微单元图像之间的图像数量差值；根据该原始匹配块和该待匹配微单元图像 中与该原始匹配块颜色误差值最小的匹配块，确定该第m个特征点的匹配视差值；根据下 列公式计算该第m个特征点的精确视差值 : 其中，D为该匹配视差值；η为该图像数量差值。 结合第一方面或第一方面的第一种至第八种可能的实现方式中的任一种可能的 实现方式，在第一方面的第九种可能的实现方式中，该获取多个微单元图像，包括：利用光 场相机，获取该多个微单元图像；该根据该区域平面深度值得到三维图像，包括：建立三维 坐标系，该三维坐标系包括X轴、y轴和Ζ轴；根据下列公式，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生成三维图像的方法，其特征在于，包括：获取多个微单元图像；在每个所述微单元图像上划分多个特征区域，所述多个特征区域中的每个特征区域内的任意两个像素点的颜色值的差值小于或等于第一阈值；根据所述多个特征区域，确定多个区域平面，其中，所述每个区域平面包括的特征区域属于同一物体或属于同源区域，所述多个特征区域中的每个特征区域只属于所述多个区域平面中的一个区域平面；确定所述每个区域平面的区域平面深度值；根据所述区域平面深度值得到三维图像。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张启平，孙李娜，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44