Procedimiento y dispositivo para determinar una imagen de profundidad.

Procedimiento para determinar una imagen de profundidad (231) para una imagen digital (201) que comprende una pluralidad de elementos de imagen,

comprendiendo dicho procedimiento:

* La filtración de contorno (210) de la imagen digital para determinar un mapa de contorno (211) que comprende una pluralidad de valores de contorno, en el que cada valor de contorno se asocia a, al menos, un elemento de imagen;

* La determinación (220) para cada región de mapa de contorno de una pluralidad de regiones de mapa de contorno de una métrica de región de mapa de contorno, en el que la métrica de región de mapa de contorno para cada región de mapa de contorno incluye el número de valores de contorno altos y el número de valores de contorno bajos en la respectiva región de mapa de contorno;

* La determinación para cada región de mapa de contorno de si la respectiva métrica de región de mapa de contorno satisface un criterio predefinido, en el que el criterio predefinido se satisface cuando el número de valores de contorno altos sobrepasa un primer valor umbral de contorno predefinido y no se satisface el criterio predefinido cuando el número de valores de contorno bajos sobrepasa un segundo valor umbral de contorno predefinido;

* La determinación como un primer valor del número de regiones de mapa de contorno para las que cada métrica de región de mapa de contorno respectiva satisface el criterio predefinido;

* La determinación como un segundo valor del número de regiones de mapa de contorno para las que la métrica de región de mapa de contorno no satisface el segundo criterio predefinido; y

* La determinación (230) de la imagen de profundidad utilizando el primer valor y el segundo valor,

en el que los valores de profundidad de la imagen de profundidad se determinan utilizando los valores de contorno del mapa de contorno mediante una función de mapeado lineal por tramos.

Procedimiento y dispositivo para determinar una imagen de profundidad

[0001] Diversas realizaciones se refieren en general al procesamiento de imagen. Además, diversas realizaciones se refieren a un procedimiento y a un dispositivo para determinar una imagen de profundidad.

[0002] Con el desarrollo y el éxito de las tecnologías de tres dimensiones (3D), su aplicación no se limita a películas en 3D en cines, sino que se extiende a la electrónica doméstica, tal como televisores 3D y otros productos de consumo 3D. La visión 3D o visión estereoscópica puede ser creada usualmente mediante la presentación a un observador de dos conjuntos de imágenes ligeramente diferentes, donde un conjunto incluye imágenes de ojo izquierdo correspondientes a un punto de vista de ojo izquierdo, mientras que el otro conjunto incluye imágenes de ojo derecho correspondientes a un punto de vista de ojo derecho. Las pantallas 3D (por ejemplo, CRT, LCD, plasma, etc.) muestran vistas de ojo izquierdo y de ojo derecho sobre la misma superficie, y por multiplexación espacial o temporal, hacen que el ojo izquierdo de un observador sólo vea la vista de ojo izquierdo y que el ojo derecho sólo vea la vista de ojo derecho. Las disparidades entre las dos vistas proporcionan una visión con percepción de profundidad para el observador, y hacen que dicho espectador perciba una visión estereoscópica.

[0003] Las Imágenes bidimensionales (2D) con múltiples puntos de vista, son usualmente necesarios para proporcionar una imagen o video en 3D con información de profundidad. Sin embargo, los contenidos en 3D accesibles son insuficientes, por ejemplo, limitados a unos pocos deportes y emisiones de documentales obtenidos por cuotas de suscripción caras, debido a los elevados costos de rodaje de películas en 3D y la preparación de vídeo estéreo en 3D.

[0004] En situaciones en las que sólo está disponible contenido en 2D, una posible solución es crear contenido en 3D a partir de contenido en 2D mediante el cálculo de mapa de profundidad de las tramas de imagen. En el cálculo de mapas de profundidad para tramas de imagen, el ruido sigue siendo un problema que necesita ser considerado para determinar mapas de profundidad precisos.

[0005] El documento de patente US6584219B1 revela un sistema para conversión de imagen 2D/3D. Dicho sistema comprende medios de cálculo de valor de fase objetivo para calcular un valor de fase objetivo por región de cálculo de paralaje basado en un margen dinámico de un valor de fase objetivo preestablecido e información de profundidad por área unitaria dada generada por medios de generación de información de profundidad; medios de cálculo de valor de fase real que calculan un valor de fase real actual por región cálculo de paralaje como una manera de aproximar progresivamente un valor de fase real a un valor de fase objetivo de una región de cálculo de paralaje con un valor de fase real anterior correspondiente y luego determinan un valor de fase real actual por área unitaria dada a partir del valor de fase real actual por región de cálculo de paralaje obtenida de este modo; y medios de control de fase para producir una primera señal de imagen y una segunda señal de imagen a partir de una señal residente en cada área unitaria dada de la imagen de entrada en 2D, teniendo las primera y segunda señales de imagen una diferencia de fase horizontal entre ellas basada en el valor de fase real actual correspondiente al área unitaria dada.

[0006] Otro documento de patente W02007063478A2 describe un procedimiento y un aparato para visualización de imagen estereoscópica. Según este documento, unos datos de imagen 2D se convierten en datos de imagen 3D. Durante dicha conversión, la imagen se divide, basándose en las características de enfoque, en dos o más regiones, se determina a qué región pertenece un contorno que separa dos regiones. Las regiones son ordenadas en profundidad de acuerdo a la regla de que una región que comprende un contorno es más cercana al observador que una región adyacente y la información de profundidad 3-D de regiones, se asigna de acuerdo con el orden de profundidad establecido para las regiones. Preferentemente a cada una de las regiones se asigna una profundidad, dependiendo de una característica de enfoque media o promedio de la región.

[0007] Diversas realizaciones proporcionan un procedimiento y un dispositivo para la determinación de una imagen de profundidad para una imagen digital.

[0008] Diversas realizaciones proporcionan un procedimiento para determinar una imagen de profundidad para una imagen digital que incluye una pluralidad de elementos de imagen. El procedimiento puede incluir el filtrado de contorno de la imagen digital para determinar un mapa de contorno, en el que el mapa de contorno incluye una pluralidad de valores de contorno y cada valor de contorno se asocia con, al menos, un elemento de imagen; determinar para cada región de mapa de contorno una pluralidad de regiones de mapa de contorno y una métrica de región de mapa de contorno; determinar para cada región de mapa de contorno si la métrica de región de contorno respectiva satisface un criterio predefinido; determinar como un primer valor el número de regiones de mapa de contorno en las que la métrica de región de mapa de contorno satisface el criterio predefinido; determinar como un segundo valor el número de regiones de mapa de contorno en que las que la métrica de región de mapa de contorno respectiva no satisface el criterio predefinido; y determinar la profundidad de imagen, utilizando dicho primer valor y dicho segundo valor.

[0009] Diversas realizaciones proporcionan un procedimiento y un dispositivo para determinar una imagen de profundidad para una imagen digital. Hay realizaciones que proporcionan información de profundidad más precisa para imagen o vídeo en 2D, de manera que la imagen o vídeo en 2D se puede convertir en imagen o vídeo en 3D, utilizando la imagen de profundidad determinada.

[0010] Diversas realizaciones están dirigidas a un procedimiento para determinar una imagen de profundidad para una imagen digital que incluye una pluralidad de elementos de imagen (también referidos como píxeles). El procedimiento puede incluir filtrado de contorno de la imagen digital para determinar un mapa de contorno, en el que el mapa de contorno incluye una pluralidad de valores de contorno y cada valor de contorno se asocia con, al

menos, un elemento de imagen; determinar para cada región de mapa de contorno de una pluralidad de regiones de mapa de contorno una métrica de región de mapa de contorno; determinar para cada región de mapa de contorno si la métrica de región de contorno respectiva satisface un criterio predefinido; determinar como un primer valor el número de regiones de mapa de contorno en las que la métrica de región de mapa contorno respectiva satisface el criterio predefinido; determinar como un segundo valor el número de regiones de mapa de contorno en las que la métrica de región de mapa de contorno respectiva no satisface el criterio predefinido; y determinar la imagen de profundidad utilizando dicho primer valor y dicho segundo valor.

[0011] La imagen digital puede ser una imagen en 2D, por ejemplo, una imagen captada por una cámara desde un único punto de vista. La imagen digital puede ser una trama de imagen de un vídeo que incluye una secuencia de tramas de imagen. Para fines de simplicidad, el procedimiento y dispositivo de esta descripción, se describen con respecto a imágenes, pero se entiende que el procedimiento y el dispositivo de las realizaciones pueden aplicarse de forma similar a cada trama de imagen del vídeo para procesar todo el vídeo.

[0012] En una realización, la filtración de contorno puede incluir la filtración de máximo-mínimo, basándose en la diferencia entre un valor máximo y un valor mínimo dentro de una región de imagen predefinida. Por ejemplo, para cada elemento de imagen de la imagen digital, puede determinarse un valor de elemento de imagen máximo asociado con un elemento de imagen en una región vecina predeterminada del respectivo elemento de imagen y puede determinarse un valor de elemento de imagen mínimo asociado a un elemento de imagen en una región vecina predefinida del respectivo elemento de imagen, y pudiendo determinarse un valor diferencial entre el valor de elemento de imagen máximo y el valor de elemento de imagen mínimo. El valor de contorno asociado con el elemento de imagen puede ser determinado a partir del valor diferencial. En otras realizaciones, la filtración de contorno puede utilizar otra filtración adecuada para la detección de los contornos, tal como filtración de máximo y filtración de promedio, por ejemplo. En algunas realizaciones, la filtración... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para determinar una imagen de profundidad (231) para una imagen digital (201) que comprende una pluralidad de elementos de imagen, comprendiendo dicho procedimiento:

La filtración de contorno (210) de la imagen digital para determinar un mapa de contorno (211) que comprende una pluralidad de valores de contorno, en el que cada valor de contorno se asocia a, al menos, un elemento de imagen;

La determinación (220) para cada región de mapa de contorno de una pluralidad de regiones de mapa de contorno de una métrica de región de mapa de contorno, en el que la métrica de región de mapa de contorno para cada región de mapa de contorno incluye el número de valores de contorno altos y el número de valores de contorno bajos en la respectiva región de mapa de contorno;

La determinación para cada región de mapa de contorno de si la respectiva métrica de región de mapa de contorno satisface un criterio predefinido, en el que el criterio predefinido se satisface cuando el número de valores de contorno altos sobrepasa un primer valor umbral de contorno predefinido y no se satisface el criterio predefinido cuando el número de valores de contorno bajos sobrepasa un segundo valor umbral de contorno predefinido;

La determinación como un primer valor del número de regiones de mapa de contorno para las que cada métrica de región de mapa de contorno respectiva satisface el criterio predefinido;

La determinación como un segundo valor del número de regiones de mapa de contorno para las que la métrica de región de mapa de contorno no satisface el segundo criterio predefinido; y

La determinación (230) de la imagen de profundidad utilizando el primer valor y el segundo valor,

en el que los valores de profundidad de la imagen de profundidad se determinan utilizando los valores de contorno del mapa de contorno mediante una función de mapeado lineal por tramos.

2. Procedimiento de la reivindicación 1, en el que la determinación de la imagen de profundidad comprende:

La determinación para cada elemento de imagen asociado a un valor de profundidad si el elemento de imagen está situado en una región de mapa de contorno en la que la métrica de región de mapa de contorno respectiva satisface el criterio predefinido;

En caso que el elemento de imagen esté situado en una región de mapa de contorno en la que métrica de región de mapa de contorno satisfaga el criterio predefinido, reducir el valor de profundidad asociado mediante un primer valor de adaptación de ruido de fondo para determinar un valor de profundidad adaptado en ruido de fondo;

En caso que el elemento de imagen esté situado en una región de mapa de contorno en la que la métrica de región de mapa de contorno respectiva no satisfaga el criterio predefinido, reducir el valor de profundidad asociado mediante un segundo valor de adaptación de ruido de fondo para determinar un valor de profundidad adaptado en ruido de fondo, en el que el segundo valor de adaptación de ruido de fondo es menor que el primer valor de adaptación de ruido de fondo;

En el que la imagen de profundidad comprende los valores de profundidad adaptados en ruido de fondo determinados respectivamente.

3. Procedimiento de alguna de las reivindicaciones 1 o 2 en el que la determinación de la imagen de profundidad comprende:

La determinación de si la imagen digital es una imagen de frecuencia alta o una imagen de frecuencia baja a partir del primer valor y del segundo valor;

En caso que la imagen digital no sea una imagen de frecuencia alta ni una imagen de frecuencia baja, determinar para cada valor de profundidad asociado con un elemento de imagen un valor a escala de profundidad respectivo mediante la reducción del valor de profundidad por medio de una primera escala de profundidad; y En caso que la imagen digital sea bien una imagen de frecuencia alta o bien una imagen de frecuencia baja, determinar para cada valor de profundidad asociado con un elemento de imagen un valor a escala de profundidad respectivo mediante una segunda escala de profundidad, en el que la primera escala de profundidad es menor que la segunda escala de profundidad.

4. Procedimiento de la reivindicación 1, en el que el primer valor umbral de contorno predefinido es diferente del segundo valor umbral de contorno predefinido.

5. Procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la determinación de si la imagen digital es una imagen de frecuencia alta o una imagen de frecuencia baja comprende:

La determinación de que la imagen digital es una imagen de frecuencia alta en caso que el primer valor sobrepase un primer valor umbral de frecuencia;

La determinación de que la imagen digital es una imagen de frecuencia baja en caso que el segundo valor exceda un segundo valor umbral de frecuencia, siendo el segundo valor umbral de frecuencia diferente del primer valor umbral de frecuencia.

6. Dispositivo (100, 1210) para determinar una imagen de profundidad (231) para una imagen digital (201) que comprende una pluralidad de elementos de imagen, comprendiendo dicho dispositivo:

un filtro de contorno configurado para filtrar la imagen digital (210) para determinar un mapa de contorno, comprendiendo el mapa de contorno (211) una pluralidad de valores de contorno, en el que cada valor de contorno está asociado con, al menos, un elemento de imagen;

un procesador (103) configurado para:

La determinación (220) para cada región de mapa de contorno de una pluralidad de regiones de mapa de contorno de una métrica de región de mapa de contorno, en el que la métrica de región de mapa de contorno para cada región de mapa de contorno incluye el número de valores de contorno altos y el número de valores de contorno bajos en la respectiva región de mapa de contorno;

La determinación para cada región de mapa de contorno de si la métrica de región de mapa de contorno respectiva satisface un criterio predefinido, en el que el criterio predefinido se satisface cuando el número de valores de contorno alto sobrepasa un primer valor umbral de contorno predefinido y dicho criterio predefinido no se satisface cuando el número de valores de contorno bajo sobrepasa un segundo valor umbral de contorno predefinido;

La determinación como un primer valor del número de regiones de mapa de contorno en las que la métrica de región de mapa de contorno respectiva satisface el criterio predefinido;

La determinación como un segundo valor del número de regiones de mapa de contorno en las que la métrica de región de mapa de contorno respectiva no satisface el criterio predefinido;

La determinación de la imagen de profundidad (230) utilizando dicho primer valor y dicho segundo valor,

en el que los valores de profundidad de la imagen de profundidad se determinan utilizando los valores de contorno del mapa de contorno mediante una función de mapeado lineal por tramos.

7. Dispositivo de la reivindicación 6, en el que el procesador está configurado para determinar la imagen de profundidad tal que comprenda:

La determinación para cada elemento de imagen asociado a un valor de profundidad si el elemento de imagen está situado en una región de mapa de contorno en la que la métrica de región de mapa de contorno respectiva satisface el criterio predefinido;

en caso que el elemento de imagen esté situado en una región de mapa de contorno en la que métrica de región de mapa de contorno satisface el criterio predefinido, reducir el valor de profundidad asociado mediante un primer valor de adaptación de ruido de fondo para determinar un valor de profundidad adaptado en ruido de fondo;

en caso que el elemento de imagen esté situado en una región de mapa de contorno en la que la métrica de región de mapa de contorno respectiva no satisfaga el criterio predefinido, reducir el valor de profundidad asociado mediante un segundo valor de adaptación de ruido de fondo para determinar un valor de profundidad adaptado en ruido de fondo,

en el que el segundo valor de adaptación de ruido de fondo es menor que el primer valor de adaptación de ruido de fondo;

en el que la imagen de profundidad comprende los valores de profundidad adaptados en ruido de fondo determinados respectivamente.

8. Dispositivo de una de las reivindicaciones 6 o 7, en el que el procesador está configurado para determinar la imagen de profundidad tal que comprende:

La determinación de si la imagen digital es una imagen de frecuencia alta o una imagen de frecuencia baja a partir del primer valor y del segundo valor;

en caso que la imagen digital no sea ni imagen de frecuencia alta ni imagen de frecuencia baja, determinar para cada valor de profundidad asociado con un elemento de imagen un valor a escala de profundidad respectivo, reduciendo el valor de profundidad mediante una primera escala de profundidad; y

en caso que la imagen digital sea bien una imagen de frecuencia alta bien una imagen de frecuencia baja, determinar para cada valor de profundidad asociado con un elemento de imagen un valor a escala de profundidad respectivo mediante reducción del valor de profundidad por medio de una segunda escala de profundidad.

9. Dispositivo de la reivindicación 6, en el que el primer valor umbral de contorno predefinido es diferente del segundo valor umbral de contorno predefinido.

10. Dispositivo de una de las reivindicaciones 6 a 9 en el que el procesador se configura para determinar si la imagen digital es una imagen de frecuencia alta o una imagen de frecuencia baja tal que comprende:

La determinación de que la imagen digital es una imagen de frecuencia alta en caso que el primer valor sobrepase un primer valor umbral de frecuencia;

La determinación de que la imagen digital es una imagen de frecuencia baja en caso que el segundo valor sobrepase un segundo valor umbral de frecuencia, siendo el segundo valor umbral de frecuencia diferente del primer valor umbral de frecuencia.