一种基于积分图像的精确景深渲染方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110148094A(43)申请公布日2019.08.20(21)申请号201910342127.4(22)申请日2019.04.26(71)申请人江苏大学地址212013江苏省镇江市京口区学府路301号(72)发明人杨洋彭艳红(51)Int.Cl.G06T5/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种基于积分图像的精确景深渲染方法(57)摘要本发明公开了一种基于积分图像的景深渲染方法，基于基准图像和基准图像的视差图计算景深渲染的结果Ri，j，分别计算Ri，j的整数部分和小数部分计算基准图像的积分图像，利用积分图像分别对整数部分和小数部分进行处理，得到最终的景深渲染结果，本发明不仅使用精确地计算了渲染所需的滤波核，而且引入了积分图像，提高了景深渲染的执行速度。CN110148094ACN110148094A权利要求书1/1页1.一种基于积分图像的景深渲染方法,其特征在于，基于基准图像和基准图像的视差图计算景深渲染的结果Ri，j，分别计算Ri，j的整数部分和小数部分计算基准图像的积分图像，利用积分图像分别对整数部分和小数部分进行处理，得到最终的景深渲染结果。2.根据权利要求1所述的一种基于积分图像的景深渲染方法，其特征在于，所述结果Ri，j的计算方法为：其中，(m，n)是基准图像的像素点，Om，n是基准图像(m，n)处的像素值，ki，j是像素点(i，j)处的滤波核半径，m∈[i-ki，j，i+ki，j]，n∈[j-ki，j，j+ki，j]。3.根据权利要求1或2所述的一种基于积分图像的景深渲染方法，其特征在于，4.根据权利要求3所述的一种基于积分图像的景深渲染方法，其特征在于，所述整数部分其中，是对ki，j下取整。5.根据权利要求3所述的一种基于积分图像的景深渲染方法，其特征在于，所述小数部分其中，是滤波核半径ki，j的小数部分，滤波核半径ki，j为时的计算结果，是对ki，j上取整。6.根据权利要求5所述的一种基于积分图像的景深渲染方法，其特征在于，7.根据权利要求1所述的一种基于积分图像的景深渲染方法，其特征在于，所述积分图像的计算过程为：基准图像中(i，j)处及该点左上角所有像素值的总和为积分图像的像素点计算出所有基准图像中(i，j)对应的积分图像的像素点，形成积分图像。8.根据权利要求1所述的一种基于积分图像的景深渲染方法，其特征在于，利用积分图像处理过程为：将上式计算结果分别带入整数部分和小数部分输出景深渲染结果。2CN110148094A说明书1/4页一种基于积分图像的精确景深渲染方法技术领域[0001]本发明属于计算机视觉技术领域，尤其涉及一种基于积分图像的景深渲染方法。背景技术[0002]景深渲染是指在聚焦范围内图像是清晰的，越是远离聚焦平面，图像越模糊。景深渲染可以通过突出主要场景来吸引大家的注意，也因此在计算机视觉领域发挥着重要的作用，尤其是在视角合成和虚拟现实中的应用。经过多年的研究，已经有大量的技术可以进行景深渲染，其中最常用的是可变换的空间滤波方法。空间变换滤波是指滤波核的半径会根据图像的位置不同而改变大小，越靠近聚焦平面，滤波核半径越小，图像越清晰，反之亦然。然而，直接计算滤波核半径需要遍历图像的每一个像素，这就耗费了大量的时间，计算非整数的滤波核尤其麻烦，因此，很多研究方法在计算滤波核半径的时候将其取整，以达到计算方便，提高程序运行速度的目的。但是，取整后的滤波核仅是近似值，导致景深渲染时会出现图像边缘不连续以及强度泄露的问题。[0003]近年来也有很多针对景深渲染的研究，模拟景深渲染的最直接方法是光线追踪，现有通过相机阵列捕获的光场进行景深渲染，该方法虽然可以产生非常逼真的结果，但是渲染后的图像分辨率较低。提出了一种有效的射线追踪技术，以实现参数非球面透镜产生的散景效果。然而，该方法为了实现实时的景深渲染，必须牺牲一定程度的精度。一种新型自适应滤波器，称为自适应双边深度滤波器，用于模拟景深渲染，在空间要求较少情况下实现了实时的运行结果，它还可以进一步锐化聚焦区域的边界，同时保留失焦区域的模糊性。但是，该方法必须选择适当的参数才能获得理想的结果。一种交互方式来细化通过立体相机计算出的深度图，根据不同的混淆圆滤波器对图像进行处理，计算出景深渲染的结果，然而，这需要用户参与细化深度图。也有人提出可以实时计算高质量的景深效果，该方法中的滤波器由两个相邻像素之间定义的加权函数控制，但是由于递归框架和缺少场景信息，该方法不能鲁棒地处理半遮挡区域。发明内容[0004]本发明根据现有技术中存在的渲染成本高、精确度抵、时间耗费过多等、问题，提出了一种基于积分图像的景深渲染方法，本发明不仅使用精确地计算了渲染所