DIBR 系統硬體架構

根據模組的重要性，本文DIBR 的模組是架構圖(圖 3.3)，當硬體模組啟用時，

對某些3D 影像轉換可能會得到較好的效果，但不一定保證對所有的影像都能得到較好 的效果。在本文的DIBR 系統中，除了深度圖像預處理（主要功能是平滑深度圖像以消 除或減小空洞）和匹配誤差校正（主要功能是校正目標圖中的匹配誤差）

本文僅討論便於硬體實現的基本模組。

圖3.3 DIBR 模組硬體架構

圖3.4 DIBR 系統硬體架構

DIBR 系統硬體架構主要由以下模組構成：數據有效訊號擴展、三維圖像轉換、視 差圖中值濾波、洞孔填充和複製像素，如(圖 3.4)所示。此外還有輸出緩存區。每個模 組的時脈均為200MHz。其工作原理是 DIBR 系統接收深度估測系統輸出的彩色圖像及 其對應的深度圖像，並以此為基礎合成立體圖像。立體圖像對輸出到支援3D 顯示的螢 幕上，用戶佩戴3D 眼鏡即可觀看到 3D 效果。DIBR 硬體架構的工作原理，從數據有 效訊號擴展模塊接收輸入的深度值；然後深度原封不動地輸出。其中數據有效訊號擴 展是在輸入的最後一行數據有效訊號結束一段時間之後到消隱訊號到來之前的這段時 間中產生數據有效訊號，其對應的深度值值為0。這樣做的目的是為了方便視差圖中值 濾波模組的處理。本文中值濾波的方法參考[13][14][15]三篇論文的方式，三維圖像轉 換模組接收深度圖數據後，根據深度值計算出參考圖像中的每一像素點對應的視差值，

並輸出給視差圖中值濾波模組。由於中值濾波處理時需要用到視差值，因此三維圖像 轉換模塊會在內部的Block RAM 中儲存所需要的數據，三維圖像轉換後生成的目標圖 像會帶有空洞，這裡用128 來代表洞；視差圖中值濾波模組接收三維圖像轉換模組輸 出的視差值，進行濾波後，並將結果輸出給洞孔填充模組。與一般的中值濾波不同，

由於視差圖中可能含有空洞點（即視差值為-128 的點），本模組如果發現掩模中的空 洞點的個數大於等於5，則對當前點不進行中值濾波，以防止將當前的非空洞點變成空 洞點。洞孔填充模組接收視差圖中值濾波模組輸出的視差值M，對其中的洞孔點進行 填充，然後輸出給像素複製模組；像素複製模組位於DIBR 系統的末端。它接收洞孔填 充模組輸出的視差值，根據視差值逐行計算目標圖像像素點在參考圖像上的匹配點的 坐標，並將該坐標作為讀Block RAM 的位址（Block RAM 中儲存了參考圖像），讀出 其中的像素值並構成目標圖像。輸出緩存區逐步對參考圖像和目標圖像進行組合，最 後生成立體圖像並輸出給3D 顯示螢幕。