(57)【要約】      （修正有）【課題】スリットカメラにおいて、走査線の構成、走査速度,画素の組み合わせによる画像出力をユーザが制御でき、安価に芸術的画像を生成できること。【解決手段】スリットカメラシステムおよび方法は、移動対象物の画像を生成および表示する。まず、ユーザが１本または複数の走査線３０１を決める。次に、上記移動対象物のフレームシーケンスを取得する。上記フレームの各々から上記走査線の現在位置に対応する画素を選択する。これらの選択した画素を画像バッファの静的部分に格納し、上記フレームの残りの画素を、上記静的部分の画素を上書きすることなく上記画像バッファの動的部分に格納し、それによって上記移動対象物の歪んだ画像を表示する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動対象物の画像を生成する方法であって、
走査線の特性を決めることと、
前記移動対象物のフレームシーケンスを取得することと、
前記走査線を前記フレームシーケンスに対して前記特性に従って移動させながら、前記フレームの各々から前記走査線の現在位置に対応する画素を選択することと、
前記選択した画素を画像バッファの静的部分に格納することと、
前記移動対象物の歪んだ画像を表示するために、前記静的部分の画素を上書きすることなく前記画像バッファの動的部分に前記フレームの残りの画素を格納することと
を含む方法。
【請求項２】
前記走査線の特性は、カメラがユーザの顔のフレームシーケンスを取得する間に該ユーザによって決められる請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記走査線の特性は、形状、向き、および走査方向を含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記走査線の特性は走査速度をさらに含む請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記速度は可変である請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記走査線の特性は幅をさらに含む請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記走査線の形状は曲線である請求項３に記載の方法。
【請求項８】
複数の走査線の特性が決められ、前記静的部分の画素が前記複数の走査線から選択される請求項１に記載の方法。
【請求項９】
画素は、ブレゼンハムのアルゴリズムに従って選択される請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記選択した画素を透過によって前記静的部分の画素と混合することをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記画像は、モバイル機器に表示される請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記モバイル機器は携帯電話である請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記モバイル機器は、前記フレームシーケンスを取得するカメラを備える請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
移動対象物の画像を生成するシステムであって、
走査線の特性を決めるように構成された入力装置と、
前記移動対象物のフレームシーケンスを取得するように構成されたカメラと、
前記フレームの各々を格納し、前記走査線が前記フレームシーケンスに対して前記特性に従って移動する間に前記フレームの各々から前記走査線の現在位置に対応する画素を選択するように構成されたフレームバッファと、
前記選択した画素を静的部分に格納し、前記フレームの残りの画素を、前記静的部分の画素を上書きすることなく動的部分に格納するように構成された画像バッファと、
前記画像バッファから前記移動対象物の歪んだ画像を表示するように構成された出力装置と
を備えるシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して移動対象物の画像を生成および表示するシステムに関し、特にフレームシーケンスを横断する走査線に従って出力画像を作成することに関する。
【背景技術】
【０００２】
スリットカメラは、通常、シーン中の高速で動く対象物、例えば競馬場のゴールラインにおける馬の画像を撮影するために用いられる。従来のスリットカメラでは、細い縦スリット形状の開口がレンズとフィルムの間に配置され、フィルムは移動対象物と反対の方向に、移動対象物に対応する速度で送られる。これにより、所定時間にわたって途切れのない移動対象物の画像が得られる。シーンの静止部分はフィルム上で分散されて識別できない。
【０００３】
１９８９年１月１０日付でYamaguchiに付与された米国特許第４，７９７，７５１号「移動対象物の画像を録画および再生する電子カメラ装置（Electronic camera apparatus for recording and reproducing moving object images）」は、１本の固定した縦型ラインセンサを有するビデオスリットカメラを開示する。センサ出力を走査して、ゴールラインを通過する移動対象物の画像を形成する。
【０００４】
１９９４年４月５日付でLeeに付与された米国特許５，３０１，０２６号「デジタルスチルビデオカメラシステムにおける画面編集装置（Picture editing apparatus in a digital still video camera system）」は、デジタルスチルビデオカメラ用の画面エディタを記載する。このエディタは、画面を混合し、混合した画面を新しいビデオ画像として表示することができる。
【０００５】
１９９６年９月３日付でDeAngelisらに付与された米国特許第５，５５２，８２４号「線状対象物のシーン生成装置（Line object scene generation apparatus）」は、時間的に連続したシーンをコンピュータ上で記録および表示するシステムを記載する。デジタルカメラが、空間内の平面を通過する対象物の画像を表すフレームシーケンスをタイマに送る。各フレームは移動対象物の縦スライスで、シーンの一部分を形成する。ユーザは、フレームを様々な方法で編集および閲覧すること、例えば画素の輝度を調節する、画像にタイムマークを入れる、クロッピングするなどができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術のスリットカメラのほとんどに伴う１つの問題は、走査線の構成、走査速度、および走査線の画素をどのように組み合わせて出力画像にするかということをユーザがほとんど制御できないことである。ほぼ全ての場合に、走査線は垂直であり、所定の速度で水平に移動する。もう１つの問題は、従来技術のスリットカメラのほとんどが高価な専用機器を必要とすることである。したがって、従来技術のスリットカメラは、一時的ユーザが芸術的な画像を生成する場合にはほとんど役に立たない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
スリットカメラのシステムおよび方法により、移動対象物の画像を生成および表示する。最初に、ユーザが１本または複数の走査線を決める。次に、上記移動対象物のフレームシーケンスを取得する。
【０００８】
上記フレームの各々から上記走査線の現在位置に対応する画素を選択する。これらの選択した画素を画像バッファの静的部分に格納し、上記フレームの残りの画素を、上記静的部分の画素を上書きすることなく上記画像バッファの動的部分に格納し、それによって上記移動対象物の歪んだ画像を表示する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１および図２は、本発明による芸術用（artistic）スリットカメラシステム１００の側面図および正面図である。システム１００は、コンピュータ１１０およびカメラ１２０を含む。このコンピュータは従来のもの、例えばワークステーション、ＰＣまたはラップトップである。コンピュータは、出力画像１１５を表示するための画面１１１と、コマンドを入力するための入力装置、例えばキーボード１１２およびマウス１１３とを備える。カメラ１２０は、安価な「ウェブ」カメラとすることができる。このカメラは、コンピュータのフレームバッファメモリに格納することができるフレームシーケンスを取得する。コンピュータは、画像バッファ６３５（図６を参照）も備える。画像バッファに格納された画素は、画面１１１に表示される。
【００１０】
図３ないし図６に示すように、システム１００は、フレームシーケンス６２５の走査線部分を用いてユーザ１０１の芸術的なデジタル画像を生成する。動作中、ユーザ１０１は通常、システムの正面でカメラ１２０と向かい合っている。したがって、ユーザは、芸術的な画像形成プロセスを動的に見ながら制御することができる。
【００１１】
ユーザ１０１は、入力装置を用いて、最初に走査線３０１の特性６１５を決める（６１０）。走査線３０１は、所定のもの３０５から選択するか、ユーザがデザインすることができる。走査線の特性は、形状（例えば直線、折れ線（angular）、曲線、円形、三角形、菱形など）、向き（例えば水平、垂直、斜め）、走査方向（例えば上から下、右から左）、幅（例えば１または複数の画素幅）、および走査速度（可変速度を含む）を含み得る。よく知られたブレゼンハムのアルゴリズムを用いることもできる。
【００１２】
したがって、走査線の特性は、フレーム中における走査線の開始位置と終了位置も指定する。後述するように、複数の走査線を決めることもできる。１回の完全な走査は、走査線開始位置と走査線終了位置を持つ。
【００１３】
走査線３０１の特性６１５を決めた（６１５）後、ユーザがカメラ１２０の正面で動き、かつ走査線３０１がフレームに対して特性６１５に従って移動しながら（例えば一番下から開始し、一番上の走査線に達するまで上へと移動しながら）フレームシーケンス６２５を取得する（６２０）。
【００１４】
芸術的な出力画像１１５〜４１５を、画像バッファ６３５において以下のように構築する（６３０）。出力画像は動的部分３１０と静的部分３２０を有する。走査線がフレームを横断するに従い、移動する走査線３１０に対応する画素をフレームバッファ６２１中のフレームから選択する。選択した画素を画像バッファ６３５に格納して静的部分３２０を形成する。静的部分の一部をなす画素は、以後のフレームから選択される格納画素では修正されない。
【００１５】
動的部分３１０は、走査線が視野全体を横断し、完成した最終の芸術的な静的画像４１５が画面１１１上に生成および表示される（６４０）まで、フレームの残りの部分からリフレッシュされる。
【００１６】
例えば、図３および図４に示すように、走査線３０１が水平で上へと移動する場合、１番目のフレームからは一番下の走査線からの画素を選択し、次に２番目の走査線からの画素を選択し、以下同様にして一番上の走査線に達するまで続ける。フレームが１秒間に３０フレームを生じるＮＴＳＣ（６４０×４８０）ビデオストリームである場合、このプロセスは完了するまでに１６秒かかる。ユーザは動いているため、どんなスリットカメラシステムでもそうであるように、最終的な画像４１５は芸術的に歪み、ユーザの創造的な操作によってのみ制限されることになる。したがって、出力画像は、所定時間にわたって収集したフレームの部分部分の継ぎ目のない融合となる。
【００１７】
図５に示すように、複数の走査線３０１および３０２の特性を決めることも可能である。この場合、最終的な画像は、２本の走査線がぶつかったときに完成する。走査線３０１および３０２は、異なる特性（例えば向きおよび速度）を持つことができる。さらに、画素は、透過（transparency）によって複数の走査線位置から混合することができる。この技法は、最終的な画像の見た目を芸術的に柔らかくする。
【００１８】
ユーザは、画像の構築中に、走査線の移動に従うか、あるいは反対方向に動くことができる。ユーザは、走査線に垂直または平行な軸を中心に回転することも可能である。ユーザは、走査線の特性を調整しながら、前後に動いて大きさを変えることもできる。図７は、動きを組み合わせることでユーザ７１０の出力画像７２０が面白く歪むことを示す。これらの変形がすべて異なる芸術的効果を生じる。
【００１９】
本発明は、個人情報端末（ＰＤＡ）や携帯電話といったモバイル機器に用いられ得ることにも留意すべきである。これらの機器の多くはディスプレイ画面および内蔵カメラを装備しているか、あるいは通信ネットワークを介して画像をモバイル機器へダウンロードすることができる。したがって、これらの機器を面白く自分好みにする（personalize）ことができる。
【００２０】
本発明を好ましい実施形態の例により説明してきたが、本発明の精神および範囲内で様々な他の適応および修正を行うことができることが理解されるべきである。したがって、添付の特許請求の範囲の目的は、本発明の真の精神および範囲に入る変形および修正をすべて網羅することである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係るスリットカメラシステムの側面図である。
【図２】本発明に係るスリットカメラシステムの正面図である。
【図３】出力画像および移動する走査線を示した、スリットカメラシステムの正面図である。
【図４】出力画像および移動する走査線を示した、スリットカメラシステムの正面図である。
【図５】出力画像および複数の移動する走査線を示した、スリットカメラシステムの正面図である。
【図６】本発明に係るスリットカメラの方法のブロック図である。
【図７】本発明を用いて作成した出力画像の一例である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
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