ES1291834U - Dispositivo para convertir una imagen 2d en una imagen 3d - Google Patents

Abstract

Un dispositivo para convertir una imagen 2D en una imagen 3D, que comprende: un módulo de adquisición (41) para adquirir una imagen 2D a procesar; un módulo de transformación de perspectiva (42) para llevar a cabo una transformación de perspectiva en la imagen 2D a procesar para obtener una imagen de ojo izquierdo y una imagen de ojo derecho, respectivamente, donde la transformación de la perspectiva se refiere a mapear la imagen 2D a procesar de acuerdo con una regla preestablecida; un módulo de ajuste (43) para ajustar distancia entre la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho de acuerdo con el resultado de la transformación de la perspectiva; y un módulo sintetizador (44) para sintetizar una imagen de ojo izquierdo y una imagen de ojo derecho después de ajustar la distancia; donde el módulo de ajuste (43) está configurado para ajustar la distancia entre la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho formadas tras la transformación de la perspectiva, para crear un ángulo de convergencia.

Description

DESCRIPCIÓN

DISPOSITIVO PARA CONVERTIR UNA IMAGEN 2D EN UNA IMAGEN 3D

CAMPO DE LA PRESENTE DIVULGACIÓN

La presente divulgación se refiere al campo de la tecnología de procesamiento de imágenes, en particular a un dispositivo para convertir una imagen bidimensional (2D) en una imagen tridimensional (3D).

ANTECEDENTES DE LA PRESENTE DIVULGACIÓN

Cuando ambos ojos de un ser humano miran un objeto, la percepción del grosor de los objetos vistos y la profundidad o distancia del espacio y similares pueden ser subjetivos. Esto se conoce como visión estereoscópica. La razón principal es que las imágenes de un mismo objeto visto no son exactamente idénticas en las retinas de ambos ojos, dado que el ojo izquierdo ve más el lado izquierdo del objeto desde la izquierda mientras que el ojo derecho ve más el lado derecho del objeto desde la derecha; y después de procesarse la información de la imagen de ambos ojos a través de un centro visual primario, se genera una imagen estereoscópica del objeto.

Con el desarrollo de la tecnología de visualización y la tecnología digital, imitar la visión estereoscópica de los ojos humanos mediante el uso de productos electrónicos se ha convertido en un punto de referencia de investigación. En la técnica anterior, los usuarios pueden ver una imagen 3D solo si se emplea un dispositivo de cámara 3D. La mayoría de los dispositivos de cámara 3D existentes funcionan imitando la estructura de los ojos humanos, cada uno de los cuales comprende dos cámaras, donde una imagen adquirida por una de las cámaras corresponde a una imagen del ojo izquierdo humano, y una imagen adquirida por la otra cámara corresponde a una imagen del ojo derecho humano; a continuación, pueden sintetizarse la imagen del ojo izquierdo y la imagen del ojo derecho con un medio de procesamiento de imágenes para formar la imagen 3D.

En la técnica anterior, cuando se utiliza el dispositivo de cámara 3D para adquirir la imagen, dos polarizadores con direcciones de polarización perpendiculares entre sí generalmente están dispuestos frente a una lente de cada una de las cámaras, para obtener imágenes correspondientes al ojo izquierdo y al ojo derecho. Dado que cada cámara adquiere la imagen solo en una dirección de polarización, esto supone que la resolución y definición de toda la imagen será la mitad de la imagen real, lo que altera el efecto de formación de imágenes 3D.

SUMARIO DE LA PRESENTE DIVULGACIÓN

En vista de esto, las realizaciones de la presente divulgación proporcionan un dispositivo para convertir la imagen 2D en una imagen 3D, para resolver el problema del efecto de formación de imágenes 3D deficiente.

En un primer aspecto, una realización de la presente divulgación proporciona un dispositivo para convertir una imagen 2D en una imagen 3D, que comprende:

un módulo de adquisición para adquirir la imagen 2D a procesar;

un módulo de transformación de la perspectiva para llevar a cabo la transformación de la perspectiva en la imagen 2D a procesar para obtener una imagen de ojo izquierdo y una imagen de ojo derecho, respectivamente, donde la transformación de la perspectiva se refiere a mapear la imagen 2D a procesar de acuerdo con una regla preestablecida;

un módulo de ajuste para ajustar la distancia entre la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho de acuerdo con el resultado de la transformación de la perspectiva; y

un módulo sintetizador para sintetizar la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho después de ajustar la distancia.

De acuerdo con la realización de la presente divulgación, se crean imágenes de paralaje binocular llevando a cabo una transformación de la perspectiva en la imagen 2D a procesar para obtener una visión estereoscópica; la distancia entre la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho tras la transformación de la perspectiva se ajusta para formar un paralaje binocular y crear un ángulo de convergencia, de modo que las imágenes observadas por ojos desnudos estén a diferentes profundidades, pudiendo observarse así diferentes efectos estereoscópicos. Es decir, la transformación de imagen se lleva a cabo en la imagen 2D sin que esto afecte a la resolución y definición de la imagen, de modo que la calidad de la imagen 3D sea la misma que la de la imagen 2D original y el efecto de formación de imágenes 3D no se vea afectado.

De acuerdo con la realización de la presente divulgación, la imagen 2D se convierte en dos imágenes correspondientes al ojo izquierdo y al ojo derecho mediante escalado lineal, es decir, la imagen 2D sin paralaje se convierte en la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho con paralaje; y el proceso de conversión implica solo los tamaños de imagen y es irrelevante para la calidad de imagen, por lo que la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho formadas por escalado lineal tienen la misma calidad que la imagen 2D original. La imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho pueden formarse a través del método de conversión proporcionado por la presente realización de la presente divulgación, garantizando al mismo tiempo que no haya cambios en la calidad de imagen.

De acuerdo con la realización de la presente divulgación, la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho se forman utilizando la misma plantilla de imagen; y se trasladan la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho para crear el paralaje binocular y el ángulo de convergencia, de modo que se mejore la eficiencia de conversión.

En combinación con el primer aspecto, en un cuarto modo de implementación del primer aspecto la imagen 2D a procesar es un fotograma de imagen de una secuencia de vídeo.

El dispositivo para convertir la imagen 2D en una imagen 3D proporcionado por la realización de la presente divulgación puede convertir un fotograma de imagen de la secuencia de vídeo y una sola imagen 2D, y tiene un amplio valor de aplicación.

De acuerdo con la realización de la presente divulgación, las imágenes de paralaje binocular se crean para lograr la visión estereoscópica llevando a cabo la transformación de la perspectiva en la imagen 2D a procesar; la distancia entre la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho tras la transformación de la perspectiva se ajusta para formar un paralaje binocular y crear un ángulo de convergencia, de modo que las imágenes observadas por ojos desnudos estén a diferentes profundidades, pudiendo observarse así diferentes efectos estereoscópicos. Es decir, la transformación de imagen se lleva a cabo en la imagen 2D sin que esto afecte a la resolución y definición de la imagen, de modo que la calidad de la imagen 3D sea la misma que la de la imagen 2D original y el efecto de formación de imágenes 3D no se vea afectado.

En combinación con el segundo aspecto, en un primer modo de implementación del segundo aspecto el módulo de transformación de la perspectiva comprende:

una unidad de extracción para alinear la imagen 2D a procesar en una plantilla de imagen y extraer los tamaños de la imagen 2D a procesar;

una unidad de escalado lineal para llevar a cabo de forma secuencial el escalado lineal de los tamaños de los respectivos lados de acuerdo con la regla preestablecida, para obtener una primera imagen; y

una unidad de duplicación para reflejar la primera imagen y obtener una segunda imagen, donde la primera imagen hace las veces de imagen de ojo izquierdo y la segunda imagen hace las veces de imagen de ojo derecho; o, la primera imagen hace las veces de imagen de ojo derecho y la segunda imagen hace las veces de imagen de ojo izquierdo.

En un segundo aspecto, una realización de la presente divulgación proporciona un medio de almacenamiento legible por ordenador, donde el medio de almacenamiento legible por ordenador almacena instrucciones informáticas para permitir que un ordenador implemente las acciones llevadas a cabo por el dispositivo de conversión de la imagen 2D en una imagen 3D, en el primer aspecto o en cualquier modo de implementación del primer aspecto.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Las características y ventajas de la presente divulgación se entenderán más claramente con referencia a los dibujos adjuntos. Los dibujos adjuntos son ilustrativos y no deben interpretarse como una limitación de la presente divulgación, donde

La Fig. 1 muestra un esquema que ilustra una relación existente entre el ángulo de convergencia y la distancia entre las imágenes.

La Fig. 2 muestra un esquema que ilustra el principio de escalado lineal empleado en una realización de la presente divulgación.

La Fig. 3 muestra un diagrama estructural esquemático específico de acuerdo con una realización preferente del dispositivo de procesamiento de imágenes.

La Fig. 4 muestra un diagrama estructural esquemático específico del módulo de transformación de la perspectiva, de acuerdo con la realización referida en la figura 3.

DESCRIPCIÓN DE LAS REALIZACIONES

Para esclarecer los propósitos, soluciones técnicas y ventajas de las realizaciones de la presente divulgación, las soluciones técnicas de las realizaciones de la presente divulgación se describirán clara y profundamente con referencia a los dibujos adjuntos de realizaciones de la presente divulgación. Aparentemente, las realizaciones descritas son una parte de la presente divulgación y no de todas las realizaciones de la misma. Todas las demás realizaciones obtenidas por los expertos en la materia a partir de las realizaciones descritas en la presente divulgación, sin contribución al proceso creativo, están dentro del alcance de protección de la presente divulgación.

El dispositivo para convertir una imagen 2D en una imagen 3D, crea las imágenes de paralaje binocular, es decir una imagen de ojo izquierdo y una imagen de ojo derecho, para lograr una visión estereoscópica transformando la perspectiva de la imagen 2D; ajusta la distancia entre la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho para crear un ángulo de convergencia; y utilizando las imágenes de paralaje binoculares en combinación con el ángulo de convergencia, puede formar una imagen 3D.

En la presente realización, la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho se forman utilizando la misma plantilla de imagen; y se trasladan la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho para crear el paralaje binocular y el ángulo de convergencia, mejorando de este modo la eficiencia de la conversión.

Para llevar a cabo las tareas de las realizaciones anteriores, el dispositivo para convertir una imagen 2D en una imagen 3D comprende los siguientes elementos, como se muestra en la Fig. 3:

un módulo de adquisición (41) para adquirir una imagen 2D a procesar;

un módulo de transformación de la perspectiva (42) para llevar a cabo la transformación de la perspectiva en la imagen 2D a procesar y obtener una imagen de ojo izquierdo y una imagen de ojo derecho, respectivamente, donde la transformación de la perspectiva se refiere a mapear la imagen 2D a procesar de acuerdo con una regla preestablecida;

un módulo de ajuste (43) para ajustar la distancia entre la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho de acuerdo con el resultado de la transformación de la perspectiva; y

un módulo sintetizador (44) para sintetizar la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho tras ajustar la distancia.

De acuerdo con el dispositivo para convertir una imagen 2D en una imagen 3D proporcionado en la realización de la presente divulgación, las imágenes de paralaje binocular se crean para lograr la visión estereoscópica llevando a cabo la transformación de la perspectiva en la imagen 2D a procesar; la distancia entre la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho tras la transformación de la perspectiva se ajusta para formar un paralaje binocular y crear un ángulo de convergencia, de modo que las imágenes observadas por ojos desnudos estén a diferentes profundidades, pudiendo observarse así ver diferentes efectos estereoscópicos. En otras palabras, la transformación de imagen se lleva a cabo en la imagen 2D sin que esto afecte a la resolución y definición de la imagen, de modo que la calidad de la imagen 3D sea la misma que la de la imagen 2D original y el efecto de formación de imágenes 3D no se vea afectado.

En algunos modos de implementación opcionales de la presente realización, como se muestra en la Fig. 4, el módulo de transformación de la perspectiva (42) comprende:

una unidad de extracción (421) para alinear la imagen 2D a procesar en una plantilla de imagen y extraer los tamaños de la imagen 2D a procesar;

una unidad de escalado lineal (422) para llevar a cabo de forma secuencial el escalado lineal de los tamaños de acuerdo con una regla preestablecida, para obtener una primera imagen; y

una unidad de duplicación (423) para reflejar la primera imagen y obtener una segunda imagen, donde la primera imagen hace las veces de imagen de ojo izquierdo y la segunda imagen hace las veces de imagen de ojo derecho; o, la primera imagen es la imagen de ojo derecho y la segunda imagen es la imagen de ojo izquierdo.

Los expertos en la materia deben comprender que mediante la instrucción de hardware relacionado, a través de un programa informático, puede completarse la totalidad o parte de las acciones de las realizaciones anteriores; el programa puede almacenarse en un medio de almacenamiento legible por ordenador, y puede comprender los procesos de las realizaciones de los métodos anteriores cuando se ejecute el programa, donde el medio de almacenamiento puede ser un disco magnético, un disco óptico, una memoria de solo lectura (ROM), una memoria de acceso aleatorio (RAM), una memoria flash, una unidad de disco duro (HDD) o una unidad de estado sólido (SSD); y el medio de almacenamiento también puede comprender una combinación de los anteriores tipos de memoria.

Las realizaciones de la presente divulgación se han descrito con referencia a los dibujos adjuntos, pero los expertos en la materia podrán efectuar diversas modificaciones y variaciones sin salirse del espíritu y el alcance de la presente divulgación, y tales modificaciones y variaciones están dentro del alcance definido por las reivindicaciones anexas.

Claims (4)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo para convertir una imagen 2D en una imagen 3D, que comprende:

un módulo de adquisición (41) para adquirir una imagen 2D a procesar;

un módulo de transformación de perspectiva (42) para llevar a cabo una transformación de perspectiva en la imagen 2D a procesar para obtener una imagen de ojo izquierdo y una imagen de ojo derecho, respectivamente, donde la transformación de la perspectiva se refiere a mapear la imagen 2D a procesar de acuerdo con una regla preestablecida;

un módulo de ajuste (43) para ajustar distancia entre la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho de acuerdo con el resultado de la transformación de la perspectiva; y

un módulo sintetizador (44) para sintetizar una imagen de ojo izquierdo y una imagen de ojo derecho después de ajustar la distancia;

donde el módulo de ajuste (43) está configurado para ajustar la distancia entre la imagen de ojo izquierdo y la imagen de ojo derecho formadas tras la transformación de la perspectiva, para crear un ángulo de convergencia.

2. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, donde el módulo de transformación de la perspectiva (42) comprende:

una unidad de extracción (421) para alinear la imagen 2D a procesar en una plantilla de imagen y extraer los tamaños de la imagen 2D a procesar;

una unidad de escalado lineal (422) para llevar a cabo de forma secuencial el escalado lineal de los tamaños de los respectivos lados de acuerdo con la regla preestablecida, para obtener una primera imagen; y

una unidad de duplicación (423) para reflejar la primera imagen y obtener una segunda imagen, donde la primera imagen hace las veces de imagen de ojo izquierdo y la segunda imagen hace las veces de imagen de ojo derecho; o, la primera imagen hace las veces de imagen de ojo derecho y la segunda imagen hace las veces de imagen de ojo izquierdo.

3. - Programa de ordenador destinado a ser ejecutado en el dispositivo de procesamiento de imágenes de cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2.

4. - Medio de almacenamiento legible por ordenador, que almacena el programa de ordenador de la reivindicación 3.