3D图像的生成方法、装置、计算机设备及存储介质与流程

3d图像的生成方法、装置、计算机设备及存储介质
技术领域
1.本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种3d图像的生成方法、装置、计算机设备及存储介质。


背景技术：

2.双眼视觉是指用两眼同时观察物体的视觉。尽管两眼分别形成视网膜象，但正常的双眼视觉能把两视象融合为单一知觉对象。若两眼观察的是平面物体，两个视网膜象均落在两眼视网膜的对应点，且对应点位置相同；若两眼观察的是立体物体，两眼视网膜成像不完全相同，形成双眼视差，产生立体知觉。
3.在3d显示中，融合成3d图像的左图像和右图像分别由左眼观察和由右眼观察，左图像和右图像在视网膜所成的虚像分别经由两侧视神经传到皮层视中枢同一区域，而融合成完整、单一物象的知觉经验。由于左图像与右图像不完全相同，两眼视网膜象不完全相同，形成双眼视差，产生立体知觉。若待融合3d图像的左图像和右图像与两眼视网膜象差异太大，则破坏了用户的立体视觉，使得用户在观看3d图像时，产生眩晕感。


技术实现要素：

4.本发明提供一种3d图像的生成方法、装置、计算机设备及存储介质，可以在用户的视差强度的容忍值与图像的立体视差强度评估值之间的差异过大时，进行调节，避免由于形成3d显示图像的两个图像产生视网膜成像的差异过大，破坏了立体视觉，产生眩晕感。
5.本发明第一方面提供了一种3d图像的生成方法，包括如下步骤：
6.对左图像及右图像进行图像相减，以得到视差图像，所述左图像与所述右图像具有关联关系；
7.确定所述视差图像所对应的立体视差强度评估值；
8.根据目标用户的视觉数据确定所述目标用户对视差强度的容忍值；
9.将所述立体视差强度评估值与所述目标用户对视差强度的容忍值进行对比，以得到对比结果；
10.若所述对比结果大于预设调整值，则根据所述对比结果对所述左图像以及所述右图像进行调整，以得到目标左图像和目标右图像；
11.将所述目标左图像和所述目标右图像进行交织，以生成3d图像。
12.本发明第二方面提供了一种终端设备，包括：
13.视差图像确定单元，用于对左图像及右图像进行图像相减，以得到视差图像，所述左图像与所述右图像具有关联关系；
14.评估值确定单元，用于确定所述视差图像所对应的立体视差强度评估值；
15.容忍值确定单元，用于根据目标用户的视觉数据确定所述目标用户对视差强度的容忍值；
16.对比单元，用于将所述立体视差强度评估值与所述目标用户对视差强度的容忍值
进行对比，以得到对比结果；
17.调整单元，用于在所述对比结果大于预设调整值时，根据所述对比结果对所述左图像以及所述右图像进行调整，以得到目标左图像和目标右图像；
18.交织单元，用于将所述目标左图像和所述目标右图像进行交织，以生成3d图像。
19.本发明第三方面提供了一种计算机设备，其包括至少一个连接的处理器、存储器和收发器，其中，所述存储器用于存储程序代码，所述处理器用于调用所述存储器中的程序代码来执行上述第一方面所述的3d图像的生成方法的步骤。
20.本发明第四方面提供了一种计算机存储介质，其包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述任一方面所述的3d图像的生成方法的步骤。
21.相较于现有技术，本发明提供的实施例中，终端设备可以首先对左右图像进行相减，得到视差图像，并确定视差图像的立体视差强度评估值，并根据目标用户的视觉数据确定目标用户对视差强度的容忍值，之后当立体视差强度评估值与目标用户对视差强度的容忍值之间的差值大于预设调整值时，根据该差值对左图像和右图像进行调整，并将调整后的图像进行交织，生成目标图像所对应的3d图像。由此，可以在用户的视差强度的容忍值与图像的立体视差强度评估值之间的差异过大时，进行调节，避免由于形成3d显示图像的两个图像产生视网膜成像的差异过大，破坏了立体视觉，产生眩晕感。
附图说明
22.图1为本发明实施例提供的一种3d图像的生成方法的流程示意图；
23.图2为本发明实施例提供的终端设备的虚拟结构示意图；
24.图3为本发明实施例提供的终端设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
25.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
26.下面从终端设备的角度对本发明实施例提供的3d图像的生成方法进行说明，请参阅图1，图1为本发明实施例提供的3d图像的生成方法的流程示意图，包括：
27.101、对左图像以及右图像进行图像相减，以得到视差图像。
28.本实施例中，终端设备可以首先确定待进行3d显示的目标图像，之后对目标图像进行分割或者复制，得到该目标图像所对应的左图像和右图像，之后对左图像以及右图像进行图像相减，以得到视差图像。具体的，终端设备可以提前构建滤波系统，该滤波系统包括光学4f系统以及正弦光栅，该正弦光栅设置于光学4f系统的频谱面，之后将左图像以及右图像分别输入滤波系统，以在滤波系统的像面上得到左图像所对应的第一目标像和右图像所对应的第二目标像，之后调节左图像与右图像在滤波系统的物面上的距离，以使得第一目标像和第二目标像重合，最后位移正弦光栅至第一目标像与第二目标像的位相差为π的奇数倍，以得到视差图像。
29.也即，滤波系统中设置的正弦光栅可是使得左图像a和右图像b分别在像面上出现
三幅图像(a
′
1
,a0′
,a-1
′
)和(b
1
′
,b0′
,b-1
′
)，之后调节物面上a和b的距离，使得图像a
′
1
(也即第一目标像)和图像b
1
′
(也即第二目标像)在空间位置上重合，之后精细位移正弦光栅滤波器，连续改变图像a
′
1
和图像b
1
′
之间的位相差δ，当位相差δ＝π，3π...时，实现图像相减，得到视差图像。
30.需要说明的是，上面通过滤波系统对图像相减进行说明，当然也还可以采取其他的方式进行图像相减，具体不做限定。
31.102、确定视差图像所对应的立体视差强度评估值。
32.本实施例中，终端设备可以对视差图像中每个像素点进行处理，以得到每个像素点所对应的电信号值，具体的，可以通过光电转换器对每个像素点进行处理，得到每个像素点所对应的电信号值，之后，将视差图像中每个像素点所对应的电信号值求平方之后再进行相加，计算视差图像中所有像素点的电信号值平方之和，并根据视差图像中所有像素点的电信号值之和以及视差图像中所有像素点的个数确定电信号平均值，将电信号平均值确定为视差图像所对应的立体视差强度评估值。
33.103、根据目标用户的视觉数据确定目标用户对视差强度的容忍值。
34.本实施例中，终端设备可以首先获取目标用户的视觉数据，该目标用户的视觉数据包括该目标用户的主观斜视角度以及目标用户的瞳距，之后，终端设备根据目标用户的主观斜视角度以及目标用户的瞳距确定目标用户对视差强度的容忍值。具体的，终端设备可以通过如下公式确定目标用户对视差强度的容忍值：
35.screenoffsetx＝(targetdistance-screendistance)*tan(thetainarc theta0)；
36.其中，screenoffsetx为目标用户对视差强度的容忍值，targetdistance为目标图像所对应的虚像与目标用户的双目之间的距离，screendistance为目标用户与显示屏幕的垂直距离，thetainarc为目标用户的单目视线与目标用户的双目正前方的水平夹角，theta0为主观斜视角度，通过如下公式确定thetainarc：
37.thetainarc＝arctan(pd*0.5/targetdistance)；
38.其中，pd为目标用户的瞳距。
39.需要说明的是，虚像的远近(targetdistance)变化时，透视投射在显示屏幕上的左图像和右图像的水平偏移量(screenoffsetx)也会随之改变。虚像的远近是指在视觉训练或者正常人观看中，希望视觉对象的虚像距离双眼的距离，也即最近融合距离至无穷远。另外，若该目标用户为正常用户，则该目标用户的主观斜视角度为0。
40.本发明实施例还提供了确定目标用户对视差强度的容忍值的另一种方式，具体如下：
41.终端设备还可以通过如下公式确定目标用户对视差强度的容忍值：
42.screenoffsetx＝pd*0.5*(targetdistance-targetdistance)/targetdistance；
43.其中，screenoffsetx为目标用户对视差强度的容忍值，pd为目标用户的瞳距，targetdistance为目标图像所对应的虚像与目标用户的双目之间的距离，screendistance为目标用户与显示屏幕的垂直距离。
44.需要说明的是，终端设备通过步骤101至步骤102可以确定视差图像所对应的立体视差强度评估值，通过步骤103可以根据目标用户的视觉数据确定所述目标用户对视差强
度的容忍值，然而步骤101至步骤102与步骤103之间并没有先后执行顺序的限制，可以先执行步骤101至步骤102，也可以先执行步骤103，或者同时执行，具体不做限定。
45.104、将立体视差强度评估值与目标用户对视差强度的容忍值进行对比，得到对比结果。
46.本实施例中，终端设备在确定视差图像所对应的立体视差强度评估值以及目标用户对视差强度的容忍值之后，可以将立体视差强度评估值与目标用户对视差强度的容忍值进行对比，以得到对比结果。此处的对比，主要是对比两者之间的差值。
47.105、若对比结果大于预设调整值，则根据对比结果对左图像和/或右图像进行调整。
48.本实施例中，终端设备在得到对比结果之后，可以将对比结果与预先设置的预设调整值进行比对，判断对比结果是否大于预设调整值，若对比结果大于预设调整值，则说明目标用户在观看左图像和右图像交织后形成的3d图像时会产生眩晕，则需要根据对比结果对左图像和右图像进行调整。
49.需要说明的是，终端设备在通过水平偏移量对左画面和右画面进行调节时，可以将左画面保持固定，右画面按照对比结果向远离左画面或者靠近右画面的方向移动，或者是右画面保持固定，左画面按照对比结果向远离右画面或者靠近右画面的方向移动，或者是左画面和右画面同时移动，根据对比结果相互远离或者相互靠近，当左画面固定时，原始的左画面即为目标左画面，右画面基于对比结果调节，调节后的右画面即为目标右画面，反之亦是如此。
50.106、将目标左图像和目标右图像进行交织，以生成3d图像。
51.本实施例中，终端设备在确定目标左画面和目标右画面之后，可以将目标左画面和目标右画面进行交织，以生成与目标图像所对应的目标3d图像。
52.相较于现有技术，本发明提供的实施例中，终端设备可以首先对左右图像进行相减，得到视差图像，并确定视差图像的立体视差强度评估值，并根据目标用户的视觉数据确定目标用户对视差强度的容忍值，之后当立体视差强度评估值与目标用户对视差强度的容忍值之间的差值大于预设调整值时，根据该差值对左图像和右图像进行调整，并将调整后的图像进行交织，生成目标图像所对应的3d图像。由此，可以在用户的视差强度的容忍值与图像的立体视差强度评估值之间的差异过大时，进行调节，避免由于形成3d显示图像的两个图像产生视网膜成像的差异过大，破坏了立体视觉，产生眩晕感。
53.上面从3d图像的生成方法的角度对本发明实施例进行说明，下面从终端设备的角度对本发明实施例进行说明。
54.请参阅图2，图2为本发明实施例提供的终端设备的虚拟结构示意图，所述终端设备200包括：
55.视差图像确定单元201，用于对左图像及右图像进行图像相减，以得到视差图像，所述左图像与所述右图像具有关联关系；
56.评估值确定单元202，用于确定所述视差图像所对应的立体视差强度评估值；
57.容忍值确定单元203，用于根据目标用户的视觉数据确定所述目标用户对视差强度的容忍值；
58.对比单元204，用于将所述立体视差强度评估值与所述目标用户对视差强度的容
忍值进行对比，以得到对比结果；
59.调整单元205，用于在所述对比结果大于预设调整值时，根据所述对比结果对所述左图像以及所述右图像进行调整，以得到目标左图像和目标右图像；
60.交织单元206，用于将所述目标左图像和所述目标右图像进行交织，以生成3d图像。
61.一种可能的设计中，所述视差图像确定单元201具体用于：
62.将所述左图像及所述右图像输入滤波系统，以在所述滤波系统的像面上得到所述左图像所对应的第一目标像和所述右图像所对应的第二目标像，所述滤波系统包括光学4f系统及正弦光栅，所述正弦光栅设于所述光学4f系统的频谱面；
63.调节所述左图像与所述右图像在所述滤波系统的物面上的距离，以使得所述第一目标像与所述第二目标像重合；
64.位移所述正弦光栅至所述第一目标像与所述第二目标像的位相差为π的奇数倍，以得到所述视差图像。
65.一种可能的设计中，所述评估值确定单元202具体用于：
66.对所述视差图像中的每个像素点进行处理，以得到所述每个像素点所对应的电信号值；
67.根据所述每个像素点所对应的电信号值计算所述视差图像中所有像素点的电信号值平方之和；
68.根据所述视差图像中所有像素点的电信号值平方之和以及所述视差图像中所有像素点的个数确定电信号平均值；
69.将所述电信号平均值确定为所述视差图像所对应的立体视差强度评估值。
70.一种可能的设计中，所述容忍值确定单元203具体用于：
71.获取所述目标用户的主观斜视角度以及所述目标用户的瞳距；
72.根据所述目标用户的主观斜视角度以及所述目标用户的瞳距确定所述目标用户对视差强度的容忍值。
73.一种可能的设计中，所述容忍值确定单元203具体用于：
74.通过如下公式确定所述目标用户对视差强度的容忍值：
75.screenoffsetx＝(targetdistance-screendistance)*tan(thetainarc theta0)；
76.其中，screenoffsetx为所述目标用户对视差强度的容忍值，targetdistance为所述视差图像所对应的虚像与所述目标用户的双目之间的距离，screendistance为所述目标用户与显示屏幕的垂直距离，thetainarc为所述目标用户的单目视线与所述目标用户的双目正前方的水平夹角，theta0为所述主观斜视角度，通过如下公式确定所述thetainarc：
77.thetainarc＝arctan(pd*0.5/targetdistance)；
78.其中，pd为所述目标用户的瞳距。
79.一种可能的设计中，所述容忍值确定单元203具体用于：
80.通过如下公式确定所述目标用户对视差强度的容忍值：
81.screenoffsetx＝pd*0.5*(targetdistance-targetdistance)/targetdistance；
82.其中，screenoffsetx为所述目标用户对视差强度的容忍值，pd为所述目标用户的
瞳距，targetdistance为所述视差图像所对应的虚像与所述目标用户的双目之间的距离，screendistance为所述目标用户与显示屏幕的垂直距离。
83.接下来介绍本发明实施例提供的另一种终端设备，请参阅图3所示，图3为本发明实施例提供的终端设备的硬件结构示意图，所述终端设备300包括：
84.接收器301、发射器302、处理器303和存储器304(其中终端设备300中的处理器303的数量可以一个或多个，图3中以一个处理器为例)。在本发明的一些实施例中，接收器301、发射器302、处理器303和存储器304可通过总线或其它方式连接，其中，图3中以通过总线连接为例。
85.存储器304可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器303提供指令和数据。存储器304的一部分还可以包括nvram。存储器304存储有操作系统和操作指令、可执行模块或者数据结构，或者它们的子集，或者它们的扩展集，其中，操作指令可包括各种操作指令，用于实现各种操作。操作系统可包括各种系统程序，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。
86.处理器303控制终端设备的操作，处理器303还可以称为cpu。具体的应用中，终端设备的各个组件通过总线系统耦合在一起，其中总线系统除包括数据总线之外，还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。但是为了清楚说明起见，在图中将各种总线都称为总线系统。
87.上述本发明实施例揭示的所述3d图像的生成方法可以应用于处理器303中，或者由处理器303实现。处理器303可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述图1所示的方法的各步骤可以通过处理器303中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器303可以是通用处理器、dsp、asic、fpga或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器304，处理器303读取存储器304中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
88.本发明实施例还提供一种计算机可读介质，包含计算机执行指令，计算机执行指令能够使服务器执行上述实施例描述的3d图像的生成方法，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
89.另外需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。
90.在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。
91.以上所述仅为本发明的部分实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。