(57)【要約】      （修正有）【課題】シーンと関連して取り込まれる第１の目視画像および第２の目視画像を用いて、適応可能な立体的な画像を生成する。【解決手段】装置は、水平な差異が本質的に最小になるまで第１の目視画像および第２の目視画像を重ね、水平に転位し、そして垂直の差異が本質的に最小になる第１の目視画像および第２の目視画像を垂直に転位する。転位された画像は、適応可能な立体的な画像である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の目視画像および第２の目視画像を用いて適応可能な立体的な画像を生成するための方法であって、前記第１の目視画像および前記第２の目視画像はシーンから取り込まれ、前記方法は次のステップ（ａ）前記第１の目視画像および前記第２の目視画像の入力；（ｂ）前記第１の目視画像および前記第２の目視画像の重ね；（ｃ）前記第１の目視画像および前記第２の目視画像間の水平な差異が本質的に最小になるまで前記第１の目視画像に関して前記第２の目視画像の水平の転位；および（ｄ）前記第１の目視画像および前記第２の目視画像間の垂直の差異が本質的に最小になるまで前記第１の目視画像に関して前記第２の目視画像を垂直の転位、ステップ（ｄ）の前記結果は前記適応可能な立体的な画像であるような転位からなる方法。
【請求項２】
請求項１の方法であって、ステップ（ｃ）は、転位あたりの前記第１の目視画像に関してＮ画素により前記第２の目視画像を水平に転位することによって実行され、Ｎは自然数であるような方法。
【請求項３】
請求項１の方法であって、ステップ（ｄ）は、転位あたりの前記第１の目視画像に関してＭ画素により前記第２の目視画像を垂直に転位することによって実行され、Ｍは自然数であるような方法。
【請求項４】
第１の目視画像および第２の目視画像を用いて適応可能な立体的な画像を生成するための装置であって、前記第１の目視画像および前記第２の目視画像はシーンと関連して取り込まれ、前記装置は、前記第１の目視画像および前記第２の目視画像の入力を受容するように構成される受容モジュール；
前記第１の目視画像および前記第２の目視画像を重ね、前記第１の目視画像および前記第２の目視画像間の水平な差異が本質的に最小になるまで前記第１の目視画像に関して水平に前記第２の目視画像を転位するため、前記受容モジュールに連結する第１の処理モジュール；
および、水平に転位された前記第１の目視画像および前記第２の目視画像の前記重ねられた画像を受容し、前記第１の目視画像および前記第２の目視画像間の垂直の差異が本質的に最小になるまで前記第１の目視画像に関して前記第２の目視画像を垂直に転位し、前記適応可能な立体的な画像になるように垂直に移された前記第１の目視画像および前記第２の目視画像の前記重ねられた画像を得るため、前記第１の処理モジュールに連結される第２の処理モジュールからなる装置。
【請求項５】
請求項４の装置であって、前記第１の処理モジュールは、転位あたりの前記第１の目視画像に関してＮ画素によって水平に前記第２の目視画像を転位し、Ｎは自然数であるような装置。
【請求項６】
請求項４の装置であって、前記第２の処理モジュールは、転位あたりの前記第１の目視画像に関してＭ画素によって水平に前記第２の目視画像を転位し、Ｍは自然数であるような装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の背景】
【０００１】
１．技術分野
本発明は、立体的な画像を調整する装置および方法に関連し、特に、第１の目視画像および第２の目視画像間の転位を調整することによって適応可能な立体的な画像を生成する装置および方法に関連がある。
２．従来技術の説明
左目および右目の位置間の違いのため、左目および右目によって見られる画像は、多少異なる。左目が左目に必要な情報のみを受容し、右目が右目に必要な情報のみを受容する場合、脳は、立体的な画像を生成するために欺かれる可能性がある。立体的な画像を確立するための現行の方法は、それぞれ左目および右目によって受容される通常２つの２Ｄ画像から合成される。発射工程または人工振動において引き起こされる振動は、左目の画像および右目の画像間の上下および／または左右の転位を誘発する。しかしながら、過剰な画像転位は、画像合成後の劣等な立体的効果に導き、通常、立体的な画像の生成効率および画像合成の成功の効率の両方を不可能にし、このような欠陥を有する画像は廃棄される。したがって、左目および右目によって受容される画像を調整するための装置は、効率的に立体的な画像を合成するため、不慮の転位を補うために必要である。
したがって、本発明は、前述の問題を解決するため、第１の目視画像および第２の目視画像間の転位を調整することにより適応可能な立体的な画像を生成する装置および方法を提供する。
【発明の要約】
【０００２】
発明の範囲は、第１の目視画像および第２の目視画像間の転位を調整することによって適応可能な立体的な画像を生成する装置および方法を提供することである。
好適な実施の形態によれば、発明の装置は、第１の目視画像および第２の目視画像を用いて適応可能な立体的な画像を生成する。第１の目視画像および第２の目視画像は、シーンから取り込まれる。装置は、受容モジュール、第１の処理モジュールおよび第２の処理モジュールを含む。受容モジュールは、第１の目視画像および第２の目視画像の入力を受容するように構成される。第１の処理モジュールは、受容モジュールに連結される。第２の処理モジュールは、第１の処理モジュールに連結される。
第１の処理モジュールは、第１の目視画像および第２の目視画像を重ねる。それから、第１の処理モジュールは、第１の目視画像および第２の目視画像間の水平な違いが本質的に最小になるまで第１の目視画像に関して水平に第２の目視画像を移動する。第２の処理モジュールは、水平に移動された第１の目視画像および第２の目視画像の重ねられた画像を受容する。それから、第１の目視画像および第２の目視画像間の垂直の違いが本質的に最小値であるまで、第２の処理モジュールは第１の目視画像に関して垂直に第２の目視画像を移動する。その後、第２の処理モジュールは、適応可能な立体的な画像になるような、水平に移動された第１の目視画像および第２の目視画像の重ねられた画像を得る。
それゆえに、発明の装置の第１の処理モジュールは、それらを移動した後に第１の目視画像および第２の目視画像間の水平な転位を得る。同様に、装置の第２の処理モジュールは、それらを垂直に移動した後に第１の目視画像および第２の目視画像間の垂直の転位を得る。水平な転位および垂直の転位は、第１の目視画像および第２の目視画像を正確に合成するための必要な転位である。
発明の利点および意図は、添付された図面と共に以下の説明によって理解される。
【発明の詳細な説明】
【０００３】
図１Ａを参照する。図１Ａは、本発明の好ましい実施例による装置１を図示する機能ブロック図である。好適な実施例によれば、装置１は、受容モジュール１１、第１の処理モジュール１２および第２の処理モジュール１３を含む。受容モジュール１１は、第１の目視画像Ｐ１および第２の目視画像Ｐ２を受容するように構成される。第１の処理モジュール１２は、受容モジュール１１に連結される。第２の処理モジュール１３は、第１の処理モジュール１２に連結される。
第１の目視画像Ｐ１および第２の目視画像Ｐ２は、受容モジュール１１から第１の処理モジュール１２まで伝達される。第１の処理モジュール１２は、第１の目視画像Ｐ１および第２の目視画像Ｐ２を重ねる。それから、第１の処理モジュール１２は、第１の目視画像Ｐ１および第２の目視画像Ｐ２間の水平な違いが本質的に最小になるまで、第１の目視画像Ｐ１に関して水平に第２の目視画像Ｐ２を移動する。図１Ｂに示すように、図１Ｂは、第１の目視画像Ｐ １および第２の目視画像Ｐ２の水平の転位を図示するスケッチ図である。スケッチ図は、４つの部分を含む。図１Ｂの一番上の部分である第１の部分は、第１の目視画像Ｐ１および第２の目視画像Ｐ２の水平の転位をそれぞれ図示するスケッチ図を図示する。第２の部分は、第１の目視画像Ｐ１および第２の目視画像Ｐ２の重なりを図示するスケッチ図である。第３の部分は、第２の目視画像Ｐ２がＮ画素によって右に水平に移動されたことを図示するスケッチ図であり、そこにおいて、Ｎは自然数である。第４の部分は、第２の目視画像Ｐ２が再度Ｎ画素によって右に水平に移動されたことを図示するスケッチ図である。それから、水平の差異は最小になり、水平の転位が完了する。
そこにおいて、水平の差異は、重ねた後に、対応する画素のグレースケール値間の差異を蓄積することによって算出することができる。それでもやはり、それはこの方法に限られるものではない。例えば、グレースケール値間の差異を蓄積するための画素の位置は、前もって静的に決定され、またはその後に動的に決定されるサンプリングの方法によって決定されることができる。加えて、最小の探求は、反復方法、または、単純に探求停止状態の設定によって停止することができる。例えば、許容可能な差異が設定されかつ満たされ、探求は停止され、水平な転位は完了する。これに対して、許容可能な差異の範囲内での差異が得られない場合、探求は断念される。すなわち、第１の目視画像Ｐ１および第２の目視画像Ｐ２の調整は、断念される。そこにおいて、許容可能な差異は２つの連続した平均的水平な差異間の差異であり、および平均的な水平の差異は、算出された領域、すなわち画素の量によって分割される水平な差異である。
第１の目視画像Ｐ１および第２の目視画像Ｐ２が本質的に異なるが、第２の目視画像Ｐ２が水平に移動されるので、第１の目視画像Ｐ１および第２の目視画像Ｐ２間のゼロでない水平な差異が、なお存在する。それでもやはり、水平な差異は一定でなく、図１Ｃに示すように上方へ開いた曲線である。曲線は、水平な転位量が、第１の目視画像Ｐ１および第２の目視画像Ｐ２の水平な転位に関して最も良いことを意味する最小限を有する。最終的に調整された水平な転位量は、図１Ｃの最も低い位置、少なくとも比較的低い位置に対応しない可能性があることが注目される。好適な実施例によれば、第２の目視画像Ｐ２は、移動あたりにつきＮ画素により移動される。像質および処理速度は、Ｎ値を設定することによって釣合いがとれる。もちろん、より効率的に合成された画像の質および処理速度の釣合いをとるための動的なＮ値の設定または転位量を決定するための他の方法は、除外されていない。
加えて、一般的な場合、第１の目視画像Ｐ１および第２の目視画像Ｐ２は、本質的に水平に関連する関係を有する。好適な実施例によれば、第２の目視画像Ｐ２は、右側のシーンから取り込まれる。第１の目視画像Ｐ１は、左側のシーンから取り込まれる。それゆえに、第１の目視画像Ｐ１および第２の目視画像Ｐ２を重ねた後、図１Ｂに示すように、第１の処理モジュール１２は、第２の目視画像Ｐ２を右の転位する必要があるだけである。
同様に、第２の処理モジュール１３は、水平に移動された第１の目視画像Ｐ１および第２の目視画像Ｐ２の重ねられた画像を第１の処理モジュール１２から受容する。それから、第２の処理モジュール１３は、第１の目視画像Ｐ１および第２の目視画像Ｐ２間の垂直の差異が本質的に最小になるまで、第１の目視画像Ｐ１に関して垂直に第２の目視画像Ｐ２を移動する。それは、水平の転位とは異なる。第１の目視画像Ｐ１および第２の目視画像Ｐ２は本質的には相対的な関係を有しないので、垂直の転位の方向は上方または下方へ向かってもよい。垂直の差異は、水平な差異に類似した特徴を有する；すなわち、垂直の差異は、図１Ｄに示すように、上方への開放を有する曲線である。転位の方向を見つけるため、第１の目視画像Ｐ１は最初に固定され、そして、第２の目視画像Ｐ２は上方または下方へ移動される。垂直の差異はそれぞれ算出され、垂直な転位方向になるように、前記垂直の差異の相対的な最小の方向は決定される。垂直の差異の計算は、水平な差異の計算と同様である。
図１Ｅを参照する。図１Ｅは、第１の目視画像Ｐ１および第２の目視画像Ｐ２の垂直の転位を図示するスケッチ図である。スケッチ図は、３つの部分を含む。図１Ｅの一番上の部分である第１の部分は、第１の処理モジュール１２の被処理結果を図示する。第２の部分は、第２の目視画像Ｐ２はＭ画素によって下方へ垂直に転位されたことを示すスケッチ図であり、そこにおいて、Ｍは自然数である。第３の部分は、第２の目視画像Ｐ２が再度Ｍ画素によって右に水平に転位されたことを図示しているスケッチ図である。それから、垂直の差異は最小になり、垂直の転位は完了される。水平および垂直に移動された第１の目視画像Ｐ１および第２の目視画像Ｐ２の重ねた画像は、適応可能な立体的な画像として得られる。
好適な実施例によれば、第２の処理モジュール１３が第１の処理モジュール１２に連結され、第１の処理モジュール１２の後に情報を処理するにもかかわらず、第２の処理モジュール１３は、第１の処理モジュール１２と同じ段階で直接受容モジュール１１に連結できる可能性があることに注目する価値がある。すなわち、十分な手段の状態の下で、水平の転位および垂直の転位は、水平な転位および垂直の転位を同時に得るためにそれぞれ実行されることができ、そして、立体的な画像は、得られた水平な転位および得られた垂直の転位によって合成される。
加えて、発明の装置と関連する第１の目視画像および第２の目視画像は、適当なツール３を有する単一レンズ・カメラ２によって取り込まれかつ提供されることができる。図２Ａに示すように、ツール（三脚）３は、第１の目視画像および第２の目視画像をそれぞれ取り込むため、単一レンズ・カメラ２のために２つの異なる取付位置を提供することができる。画像が２つのレンズのカメラによって提供される場合、２つのレンズのカメラは、同時に第１の目視画像および第２の目視画像を提供することができる。同様に、画像が複数レンズのカメラによって提供される場合、複数レンズのカメラは、異なる写角を有する立体的な画像または複数の立体的な画像を合成するため、第１の目視画像および複数の第２の目視画像を提供することができる。したがって、発明の装置および方法は、カメラにおいて立体的な画像を直接合成するため、カメラにおいて直接設置されることができる。
加えて、発明の装置および方法は、図２Ｂに示すように、２つのキャプチャ装置４２および５２を有するコンピュータ４および５において、直接設置されることができる。キャプチャ装置４２および５２は、第１の目視画像および第２の目視画像としてそれぞれ画像を取り込む。リアルタイムのビデオの用途において、通信が開始する前に、次の立体的な画像の合成パラメータは、最初に取り込まれる第１の目視画像および第２の目視画像に基づいて設定される。パラメータは、キャプチャ装置４２および５２間の距離、キャプチャ装置４２および５２および取り込まれた対象の間の距離および転位等を含む。計算が次の画像のパラメータを得るために最初に実行されるだけであるので、リアルタイム画像伝達の負荷は増加しない。それでもやはり、所定の時間間隔でパラメータを更新するために自動的にまたは手動で計算が実行されることは、可能である。
図３を参照する。図３は、好適な実施例によるフローチャートである。図３に示すように、発明の調整している方法は、以下の構成からなる：最初に、ステップＳ１００に示すように、第１の目視画像および第２の目視画像を入力する。次に、ステップＳ１０２に示すように、この方法は第１の目視画像および第２の目視画像を重ねる。それから、ステップＳ１０４に示すように、この方法は、第１の目視画像および第２の目視画像間の水平な差異が本質的に最小になるまで、第１の目視画像に関して水平に第２の目視画像を移動させる。最後に、この方法は、ステップＳ１０６に示すように第１の目視画像および第２の目視画像間の垂直の差異が本質的に最小になるまで第１の目視画像に関して垂直に第２の目視画像を移動させる。そこにおいて、ステップＳ１０６の結果は、適応可能な立体的な画像である。さらに、ステップＳ１０４およびステップＳ１０６は並行して実行され、立体的な画像はそれから、ステップＳ１０４およびステップＳ１０６において得られる水平な転位および垂直の転位に基づいて合成される。
したがって、発明の装置および方法は、効率的に立体的な画像を合成し、画像合成の良好な速度を改善することができる適応可能な立体的な画像を生成するため、第１の目視画像および第２の目視画像の転位を調整する。
例および上記の説明を伴って、発明の特徴および意図はおそらくよく記載されるであろう。当業者は、発明の教示を保持する一方、装置の数多くの変形例および変更が作成される可能性があることを容易に認める。したがって、上記の開示は、添付の請求の範囲の境界および範囲によって限定されるのみのものとして解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１Ａ】は、本発明の好ましい実施例による装置を図示している機能ブロック図である。
【図１Ｂ】は、第１の目視画像および第２の目視画像の水平の転位を図示するスケッチ図である。
【図１Ｃ】は、水平の差異に対する水平な転位量のカーブ図である。
【図１Ｄ】は、垂直の差異に対する垂直の転位量のカーブ図である。
【図１Ｅ】は、第１の目視画像および第２の目視画像の垂直の転位を図示するスケッチ図である。
【図２Ａ】は、単一レンズのカメラのための取込み位置を図示するスケッチ図である。
【図２Ｂ】は、２つのウェブカメラを有するデスクトップ・コンピュータおよびノートを図示するスケッチ図である。
【図３】は、好適な実施例によるフローチャートである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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