(57)【要約】  場面の映像を撮影することで獲得される複数の２次元（２Ｄ）映像データを利用して３次元（３Ｄ）映像データを獲得する映像データ獲得方法において、前記場面の複数の成分のうち、基準成分がフォーカシングされるように映像撮影デバイスの焦点距離を設定し、前記撮影デバイスの絞り値を異ならせて前記映像を撮影することで、複数の２次元映像データを前記設定された焦点距離を持つ前記映像撮影デバイスによって獲得し、そして前記複数の２次元映像データ間の関係を利用して前記３次元映像データを獲得する映像データ獲得方法及び装置が開示される。
2012514886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
場面の映像を撮影することで獲得される複数の２次元（２Ｄ）映像データを利用して３次元（３Ｄ）映像データを獲得する映像データ獲得方法において、
前記場面の複数の成分のうち基準成分がフォーカシングされるように、映像撮影デバイスの焦点距離を設定する段階と、
前記撮影デバイスの絞り値を異ならせて前記映像を撮影することで、複数の２次元映像データを、前記設定された焦点距離を持つ前記映像撮影デバイスによって獲得する段階と、
前記複数の２次元映像データ間の関係を利用して前記３次元映像データを獲得する段階と、を含むことを特徴とする映像データ獲得方法。
【請求項２】
前記基準成分は、
前記複数の成分のうち、前記映像撮影デバイスとの距離が最小の第１成分、または前記複数の成分のうち、前記映像撮影デバイスとの距離が最大の第２成分であることを特徴とする請求項１に記載の映像データ獲得方法。
【請求項３】
前記焦点距離を設定する段階は、
複数の焦点測定領域を前記場面内で設定する段階と、
前記複数の焦点測定領域がそれぞれフォーカシングされる焦点距離を測定する段階と、
前記測定された焦点距離によって、前記複数の焦点測定領域のうち一つを前記基準成分と決定する段階と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の映像データ獲得方法。
【請求項４】
前記基準成分は、
前記測定された焦点距離のうち最小の焦点距離でフォーカシングされる、前記複数の焦点測定領域のうち第１焦点距離測定領域であることを特徴とする請求項３に記載の映像データ獲得方法。
【請求項５】
前記基準成分は、
前記測定された焦点距離のうち最大の焦点距離でフォーカシングされる、前記複数の焦点測定領域のうち第２焦点距離測定領域であることを特徴とする請求項３に記載の映像データ獲得方法。
【請求項６】
前記焦点距離を測定する段階は、
前記映像撮影デバイスの絞り値を最小として、前記複数の焦点測定領域がそれぞれフォーカシングされる焦点距離を測定することを特徴とする請求項３に記載の映像データ獲得方法。
【請求項７】
前記焦点距離を測定する段階は、
前記映像撮影デバイスの絞り値を最大として、前記複数の焦点測定領域がフォーカシングされる前記焦点距離を測定することを特徴とする請求項３に記載の映像データ獲得方法。
【請求項８】
前記複数の２次元映像データを獲得する段階は、
前記映像撮影デバイスの絞り値を最小値と設定して前記場面の映像を撮影することで第１映像データを獲得し、そして、前記映像撮影デバイスの絞り値を最大値と設定して前記場面の映像を撮影することで第２映像データを獲得することを特徴とする請求項１に記載の映像データ獲得方法。
【請求項９】
前記３次元映像データを獲得する段階は、
前記第１映像データ及び前記第２映像データを比較して、前記第２映像データ内のそれぞれのピクセルに対して、焦点が外れた程度を表す情報を生成する段階と、
前記生成された情報によって、前記複数の２次元映像データに対応する深さマップを生成する段階と、を含むことを特徴とする請求項８に記載の映像データ獲得方法。
【請求項１０】
前記焦点距離を設定する段階は、
前記焦点測定領域及び前記対応する測定された焦点距離それぞれをバインディングして保存する段階をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の映像データ獲得方法。
【請求項１１】
前記基準成分は、前記第２映像データ内にフォーカシングされ、前記基準成分を除外した残余領域は、前記第２映像データ内にフォーカシングされないことを特徴とする請求項８に記載の映像データ獲得方法。
【請求項１２】
場面の映像を撮影することで獲得される複数の２次元（２Ｄ）映像データを利用して３次元（３Ｄ）映像データを獲得する装置において、
前記場面の複数の成分のうち基準成分がフォーカシングされるように、映像撮影デバイスの焦点距離を設定する焦点距離設定部と、
前記設定された焦点距離を持つ前記映像撮影デバイスで、前記撮影デバイスの絞り値を異ならせて前記映像を撮影することで複数の２次元映像データを獲得する第１獲得部と、
前記複数の２次元映像データ間の関係を利用して前記３次元映像データを獲得する第２獲得部と、を備えることを特徴とする映像データ獲得装置。
【請求項１３】
前記基準成分は、
前記複数の成分のうち、前記映像撮影デバイスとの距離が最小の第１成分、または前記複数の成分のうち、前記映像撮影デバイスとの距離が最大の第２成分であることを特徴とする請求項１２に記載の映像データ獲得装置。
【請求項１４】
前記焦点距離設定部は、
複数の焦点測定領域を前記場面内で設定する設定部と、
前記複数の焦点測定領域それぞれに対して、前記焦点測定領域がフォーカシングされる焦点距離を測定する測定部と、
前記測定された焦点距離に基づいて、前記焦点測定領域のうち一つを前記基準成分と決定する決定部と、を備えることを特徴とする請求項１２に記載の映像データ獲得装置。
【請求項１５】
前記基準成分は、
前記測定された焦点距離のうち最小の焦点距離でフォーカシングされる、前記複数の焦点測定領域のうち焦点距離測定領域であることを特徴とする請求項１４に記載の映像データ獲得装置。
【請求項１６】
前記基準成分は、
前記測定された焦点距離のうち最大の焦点距離でフォーカシングされる、前記複数の焦点測定領域のうち焦点距離測定領域であることを特徴とする請求項１４に記載の映像データ獲得装置。
【請求項１７】
前記測定部は、
前記映像撮影デバイスの絞り値を最小として、前記複数の焦点測定領域がそれぞれフォーカシングされる焦点距離を測定することを特徴とする請求項１４に記載の映像データ獲得装置。
【請求項１８】
前記測定部は、
前記映像撮影デバイスの絞り値を最大として、前記複数の焦点測定領域がフォーカシングされる前記焦点距離を測定することを特徴とする請求項１４に記載の映像データ獲得装置。
【請求項１９】
前記第１獲得部は、
前記映像撮影デバイスの絞り値を最小値と設定して、前記場面の映像を撮影することで第１映像データを獲得し、そして、前記映像撮影デバイスの絞り値を最大値と設定し、前記場面の映像を撮影することで第２映像データを獲得することを特徴とする請求項１２に記載の映像データ獲得装置。
【請求項２０】
前記第２獲得部は、
前記第１映像データ及び前記第２映像データを比較して、前記第２映像データ内のそれぞれのピクセルに対して、焦点が外れた程度を表す情報を生成する情報生成部と、
前記生成された情報によって、前記複数の２次元映像データに対応する深さマップを生成するマップ生成部と、を備えることを特徴とする請求項１９に記載の映像データ獲得装置。
【請求項２１】
前記焦点距離設定部は、
前記焦点測定領域及び前記対応する測定された焦点距離それぞれをバインディングして保存することを特徴とする請求項１４に記載の映像データ獲得装置。
【請求項２２】
前記基準成分は、前記第２映像データ内にフォーカシングされ、前記基準成分を除外した残余領域は、前記第２映像データ内にフォーカシングされないことを特徴とする請求項１９に記載の映像データ獲得装置。
【請求項２３】
少なくとも一つのコンピュータによって具現され、そして請求項１に記載の方法で行われる、コンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像データを獲得する方法及び装置に係り、特に３次元映像データを獲得する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、情報通信技術の発達につれて３次元映像技術が広く普及しつつある。３次元映像技術は、２次元映像に深さについての情報を付与してさらに写実的な映像を表現する技術である。
【０００３】
人間の目は横方向に所定距離ほど離れているため、左眼と右眼とが見る２次元映像が互いに異なるが、これを両眼視差という。脳は相異なる２つの２次元映像を融合して、遠近感と実在感のある３次元映像を生成する。
【０００４】
３次元映像を提供するために深さについての情報が反映された３次元映像データを製作するか、または２次元映像データを変換して３次元映像データを生成する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、３次元映像データを効果的に獲得する方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の目的を達成するための本発明の一特徴は、場面の映像を撮影することで獲得される複数の２次元（２Ｄ）映像データを利用して３次元（３Ｄ）映像データを獲得する映像データ獲得方法において、前記場面の複数の成分のうち基準成分がフォーカシングされるように、映像撮影デバイスの焦点距離を設定する段階と、前記撮影デバイスの絞り値を異ならせて前記映像を撮影することで、複数の２次元映像データを、前記設定された焦点距離を持つ前記映像撮影デバイスによって獲得する段階と、前記複数の２次元映像データ間の関係を利用して前記３次元映像データを獲得する段階と、を含むことである。
【０００７】
前記基準成分は、前記複数の成分のうち、前記映像撮影デバイスとの距離が最小の第１成分、または前記複数の成分のうち、前記映像撮影デバイスとの距離が最大の第２成分である。
【０００８】
前記焦点距離を設定する段階は、複数の焦点測定領域を前記場面内で設定する段階と、前記複数の焦点測定領域がそれぞれフォーカシングされる焦点距離を測定する段階と、前記測定された焦点距離によって、前記複数の焦点測定領域のうち一つを前記基準成分と決定する段階と、を含む。
【０００９】
前記基準成分は、前記測定された焦点距離のうち最小の焦点距離でフォーカシングされる、前記複数の焦点測定領域のうち第１焦点距離測定領域である。
【００１０】
前記基準成分は、前記測定された焦点距離のうち最大の焦点距離でフォーカシングされる、前記複数の焦点測定領域のうち第２焦点距離測定領域である。
【００１１】
前記焦点距離を測定する段階は、前記映像撮影デバイスの絞り値を最小として、前記複数の焦点測定領域がそれぞれフォーカシングされる焦点距離を測定する。
【００１２】
前記焦点距離を測定する段階は、前記映像撮影デバイスの絞り値を最大として、前記複数の焦点測定領域がフォーカシングされる前記焦点距離を測定する。
【００１３】
前記複数の２次元映像データを獲得する段階は、前記映像撮影デバイスの絞り値を最小値と設定して前記場面の映像を撮影することで第１映像データを獲得し、そして、前記映像撮影デバイスの絞り値を最大値と設定して前記場面の映像を撮影することで第２映像データを獲得する。
【００１４】
前記３次元映像データを獲得する段階は、前記第１映像データ及び前記第２映像データを比較して、前記第２映像データ内のそれぞれのピクセルに対して、焦点が外れた程度を表す情報を生成する段階と、前記生成された情報によって、前記複数の２次元映像データに対応する深さマップを生成する段階と、を含む。
【００１５】
本発明の他の実施形態による一特徴は、場面の映像を撮影することで獲得される複数の２次元（２Ｄ）映像データを利用して３次元（３Ｄ）映像データを獲得する装置において、前記場面の複数の成分のうち基準成分がフォーカシングされるように、映像撮影デバイスの焦点距離を設定する焦点距離設定部と、前記設定された焦点距離を持つ前記映像撮影デバイスで、前記撮影デバイスの絞り値を異ならせて前記映像を撮影することで複数の２次元映像データを獲得する第１獲得部と、前記複数の２次元映像データ間の関係を利用して前記３次元映像データを獲得する第２獲得部と、を備えることである。
【００１６】
本発明の他の実施形態による一特徴は、場面の映像を撮影することで複数の２次元映像データを獲得する映像データ獲得装置において、前記複数の２次元映像データは、３次元（３Ｄ）映像データを獲得するように使われ、前記映像データ獲得装置は、前記場面の複数の成分のうち基準成分がフォーカシングされるように、映像撮影デバイスの焦点距離を設定する焦点距離設定部と、前記設定された焦点距離を持つ前記映像撮影デバイスで、前記撮影デバイスの絞り値を異ならせて前記映像を撮影することで複数の２次元映像データを獲得する第１獲得部と、を備え、ここで、前記複数の２次元映像データ間の関係が前記３次元映像データを獲得するために使われる。
【００１７】
本発明の他の実施形態による一つの特徴は、コンピュータによって具現される、コンピュータで読み取り可能な記録媒体において、前記コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、第１絞り値及び設定された焦点距離を使用して場面の映像を撮影する映像撮影デバイスによって獲得される第１二次元（２Ｄ）映像データと、前記第１絞り値と異なる第２絞り値及び前記設定された焦点距離を使用して前記場面の映像を撮影する映像撮影デバイスによって獲得される第２二次元（２Ｄ）映像データと、を含み、前記場面の複数の成分のうち基準性方は、前記設定された焦点距離によって前記第１二次元映像データ及び第２二次元映像データにフォーカシングされ、そして前記第１二次元映像データ及び第２二次元映像データは、３次元（３Ｄ）映像データを獲得するために前記コンピュータによって使われる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、複数の２Ｄ映像から対象の相対的な位置を正確に獲得することで、３Ｄ映像を生成する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態による映像撮影デバイスの絞りを閉じた状態で、そして絞りを開放した状態で撮影対象を撮影した例を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による映像データ獲得装置を利用して獲得した第２映像データの一例を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態による映像データ獲得装置に関するブロック図である。
【図４】図３の焦点距離設定部の一例に関するブロック図である。
【図５】図３に図示された実施形態による映像データ獲得装置を利用して獲得した第２映像データの一例を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態による映像データ獲得方法に関するフローチャートである。
【図７】本発明の他の実施形態による映像データ獲得方法に関するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本出願は、ここで全体的に参照として統合される、大韓民国特許庁に２００９年１月２日付きで提出された特許出願第１０−２００９−００００１１５号を優先権とする。
【００２１】
本発明の実施形態を明らかにするために参照が提供され、実施形態は添付した図面に図示され、明細書全般にかけて同一な参照番号は同一な構成を示す。以下、添付した図面を参考にして本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。
【００２２】
２次元（２Ｄ）映像データを利用して３次元（３Ｄ）映像データを生成するためには、撮影対象とカメラ間の距離を表す情報が使われる。これらの情報の一例が深さ情報である。深さ情報は、２次元映像データを構成するピクセル別に、ピクセルが表す対象とカメラとがいかほど離れているかを表す。
【００２３】
深さ情報を獲得するためには、３つの方法を使用できる。
【００２４】
第１に、撮影された事物の形態を分析して深さ情報を獲得できる。この方法は、１枚の２次元映像データを利用するという点では経済的である。しかし、事物の形態を分析する装置または方法を具現し難くて実用化が困難であるという問題点がある。
【００２５】
第２に、同じ対象を異なる角度で撮影した２つ以上の２次元映像データを分析して深さ情報を獲得することである。この方法は、具現が容易であるという点で多く使われる方法である。しかし、同じ対象を異なる角度で撮影するためには、映像撮影デバイス（例えば、カメラ）が相異なる光路を持つ複数の光学系を備えねばならない。光学系は高価の物品であるため、映像撮影デバイスが光学系を２つ以上備えることは非経済的である。
【００２６】
第３に、同じ対象を撮影した２つ以上の２次元映像データを分析して３次元映像データを獲得できる。一例として、ここで参照として統合される、“Ｓｉｍｐｌｅ  ｒａｎｇｅ  ｃａｍｅｒａｓ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ｆｏｃａｌ  ｅｒｒｏｒ”（Ａ．Ｐｅｎｔｌａｎｄ，Ｓ．Ｓｃｈｅｒｏｃｋ，Ｔ．Ｄａｒｒｅｌｌ，ａｎｄ  Ｂ．Ｇｉｒｏｄ）論文には、焦点の合う映像と焦点の合わない映像とを分析して深さ情報を獲得する構成が開示されている。下記の式（１）は、前述した論文で抜粋した２つ以上の２次元映像データを利用して深さ情報を獲得するのに使われる数式である。式（１）は、２つ以上の映像データを利用して３次元映像データを獲得する一例に過ぎず、本発明がこれに限定されるものではない。式（１）は次の通りである。
【００２７】
【数１】
2012514886.tif 000003
式（１）で、ｆは、カメラレンズの焦点値であり、Ｄは、カメラとレンズとの間に位置した映像面間の距離であり、ｒは、焦点が合わずに撮影対象がぼやけて表示される部分の半径である。また、ｋは、変換定数であり、ｆｎｕｍｂｅｒは、カメラのｆ数値であって、カメラレンズの焦点距離をレンズ絞りで割った値である。このうち、ｒを除外した残りの値はカメラの物理的な条件と関連しているため、撮影と同時に獲得できる。したがって、撮影された映像からｒ値を獲得すれば、深さ情報を獲得できる。  式（１）で使われるカメラレンズの焦点値ｆは、レンズの物理的な特徴を表すものであって、同じカメラで撮影対象を撮影する間には焦点値ｆを変更できない。しかし、後述する焦点距離は、レンズ間の距離を調節して撮影対象をフォーカシングさせるものであって、それにより、同じカメラで撮影対象を撮影する間にも焦点距離を変更できる。
【００２８】
式（１）のように、２つ以上の２次元映像データを利用して深さ情報を獲得しようとする場合、一つの２次元映像データは、撮影される場面を構成するあらゆる成分が明らかに表され、他の一つの２次元映像データは、撮影される場面を構成する成分のうち一部の成分は明らかに表され、残りの成分はぼやけて表されることが望ましい。以下では、説明の便宜上、場面内のあらゆる成分が明らかに表される映像データを第１映像データと命名し、一部成分のみ明らかに表される映像データを第２映像データと命名する。
【００２９】
本明細書で成分とは、撮影される場面を所定サイズに分けた片を意味する。あらゆる成分のサイズは同一でも、異なってもよい。一例として、人間が立っている場面を撮影しようとする場合、“人間”が前記撮影される場面の一つの成分になることもあり、“人間”の“腕”及び“脚”が前記撮影される場面の成分になることもある。
【００３０】
場面を構成するあらゆる構成成分が明らかに表される第１映像データと一部構成成分だけ明らかに表される第２映像データを獲得するための一つの方法は、映像撮影デバイスの絞り値を異ならせて同じ場面を撮影することである。絞り値を異ならせて同じ場面を撮影した本発明の一実施形態に関する詳細な説明は、図１の（ａ）及び図１の（ｂ）で後述する。
【００３１】
図１の（ａ）は、本発明の一実施形態による映像撮影デバイスの絞りを閉じた状態で撮影対象を撮影した例である。図１の（ａ）の左側には、絞りを閉じた映像撮影デバイスの一例が図示される。絞りを閉じた状態で撮影対象を撮影すれば、図１の（ａ）の右側のように撮影される場面内のあらゆる構成成分が明らかに表される。したがって、映像撮影デバイスの絞りを閉じた状態で撮影対象を撮影して第１映像データを獲得できる。
【００３２】
図１の（ｂ）は、本発明の一実施形態による映像撮影デバイスの絞りを開放した状態で撮影対象を撮影した例である。図１の（ｂ）の左側には、絞りが開放された映像撮影デバイスの一例が図示される。絞りを開放した状態で撮影対象を撮影すれば、図１の（ｂ）の右側のように撮影される場面内の一部構成成分のみ明らかに表される。すなわち、フォーカシングされた特定領域は明らかに表され、残りの領域はぼやけて表される。したがって、映像撮影デバイスの絞りを開放した状態で撮影対象を撮影して第２映像データを獲得できる。
【００３３】
図１の（ａ）及び図１の（ｂ）では、映像撮影デバイスの絞り値を異ならせて第１映像データと第２映像データとを獲得したが、第１映像データと第２映像データとを獲得する方法がこれに限定されるものではない。
【００３４】
第１映像データと第２映像データとが獲得されれば、式（１）によって深さ情報を獲得できる。式（１）によって深さ情報を計算する場合、該当ピクセルが表す事物が基準位置（例えば、カメラ）からいかほど離れているかが分かる。しかし、該当ピクセルが表す事物が基準位置の前方に位置しているか、または後方に位置しているかは分からない。以下では、図２を参考までにかかる問題点を説明する。
【００３５】
図２は、本発明の一実施形態による映像獲得装置を利用して獲得した第２映像データの一例である。図２を参考にすれば、第２映像データ内の“５”番領域と“７”番領域とが最も明らかであることが分かる。これは、“５”番領域と“７”番領域とがフォーカシングされたことを意味する。式（１）によって“ｒ”値を計算すれば、“５”番領域及び“７”番領域に該当する“ｒ”値が最小となる。この時、“５”番領域または“７”番領域が表す事物の位置が基準位置となる。
【００３６】
一方、残りの領域は“５”番領域及び“７”番領域に比べてぼやけて表されるようになる。式（１）によって“ｒ”値を計算すれば、“５”番領域及び“７”番領域に該当する“ｒ”値に比べて残りの領域に該当する“ｒ”値が大きいということが分かる。式（１）では焦点が外れた程度に比例して、“ｒ”値が大きくなる。したがって、領域が表す“ｒ”値が大きければ大きいほど、該当領域が表す事物は基準位置から遠く離れる。
【００３７】
もし、“４”、“１”、“８”番領域がぼやけている程度（すなわち、焦点が外れた程度）が同一ならば、式（１）によって“４”、“１”、“８”番領域に対して計算した“ｒ”値も同一である。これは、“４”、“１”、“８”番領域に該当する事物それぞれは、基準位置から同じ距離ほど離れていることを意味する。
【００３８】
しかし、“４”、“１”、“８”番領域に該当する事物がいずれも基準位置の前方に位置しているか、またはいずれも基準位置の後方に位置しているかが分からない。すなわち、サイズに関する情報は提供されるが、符号に関する情報は提供されない。
【００３９】
したがって、“４”番領域が表す事物が“５”番領域が表す事物より“１０ｃｍ”前方に位置し、“６”番領域が表す事物が“５”番領域が表す事物より“１０ｃｍ”後方に位置するにもかかわらず、“４”番領域が表す事物と“６”番領域が表す事物とがいずれも基準位置の前方（または後方）に位置すると判断される恐れがある。
【００４０】
これらの問題点を解決するための一つの方法としては、撮影される場面内の成分のうち最も遠いところに位置した成分がフォーカシングされるように、映像会得装置の焦点距離を調節して第２映像データを獲得できる。この場合、場面内のあらゆる成分はフォーカシングされた成分より近いところに位置する。
【００４１】
同様に、場面内の成分のうち最も近いところに位置した成分がフォーカシングされるように、焦点距離を調節して第２映像データを獲得できる。この場合、場面内のあらゆる成分はフォーカシングされた成分より遠いところに位置するようになる。
【００４２】
図３は、本発明の一実施形態による映像データ獲得装置に関するブロック図を示す。図３を参照すれば、本発明の一実施形態による映像データ獲得装置３００は、焦点距離設定部３１０、第１獲得部３２０及び第２獲得部３３０を備える。求められていなくても、前記焦点距離設定部３１０、第１獲得部３２０及び第２獲得部３３０は、一つ以上のチップまたは集積回路上で一つ以上のプロセッサーまたはプロセシングエレメントでありうる。
【００４３】
焦点距離設定部３１０は、撮影される場面を構成する複数の成分のうち、所定の条件を満たす成分の基準成分がフォーカシングされるように映像撮影デバイスの焦点距離を設定する。基準成分は実施形態によって様々でありうる。一例として、場面を構成する複数の成分のうち、映像撮影デバイスから最も遠いところに位置した第１成分を基準成分と設定してもよく、映像撮影デバイスから最も近いところに位置した第２成分を基準成分と設定してもよい。
【００４４】
第１成分または第２成分を基準成分と設定するためには、場面を構成するあらゆる成分と映像撮影デバイスとの距離を測定することが望ましい。しかし、場面内のあらゆる成分と映像撮影デバイスとの距離を測定するということは実質的に不可能である。したがって、場面内で一つ以上の領域を指定し、指定された領域と映像撮影デバイスとの距離を測定した後、これら領域のうち一つを基準位置と設定することが望ましい。第１成分または第２成分を基準成分と設定する一例に関する詳細な説明は、図４で後述する。
【００４５】
第１獲得部３２０は、映像撮影デバイスの絞り値を異ならせて複数の２次元映像データを獲得する。この時、映像撮影デバイスの焦点距離は、焦点距離設定部３１０で設定された焦点距離を維持することが望ましい。
【００４６】
さらに詳細には、第１獲得部３２０は、映像撮影デバイスの絞り値を最小値（例えば、前記絞りが開放される時）に設定して撮影対象を撮影することで、第１映像データを獲得する。次いで、第１獲得部３２０は、映像撮影デバイスの絞り値を最大値と設定して同じ撮影対象を撮影することで、第２映像データを獲得する。前述したように、第２映像データでは基準成分が明らかに表され、残りの成分はぼやけて表される。
【００４７】
第２獲得部３３０は、複数の２次元映像データ間の関係を利用して３次元映像データを獲得する。第２獲得部３３０は、情報生成部（図示せず）及び深さマップ生成部（図示せず）を備えることができる。情報生成部（図示せず）は第１映像データと第２映像データとを比較して、第２映像データ内のピクセルそれぞれに対して焦点が外れた程度を表す情報を生成する。焦点が外れた程度を表す情報は、式（１）のｒである。
【００４８】
深さマップ生成部（図示せず）は生成された情報に基づいて、２次元映像データに対応する深さマップを生成する。
【００４９】
図４は、図３の焦点距離設定部３１０の一例に関するブロック図を示す。図４を参照すれば、本発明の一実施形態による焦点距離設定部３１０は、設定部３１２、測定部３１４及び決定部３１６を備える。求められていなくても、前記設定部３１２、測定部３１４及び決定部３１６は、一つ以上のチップまたは集積回路上で一つ以上のプロセッサーまたはプロセシングエレメントでありうる。
【００５０】
設定部３１２は、焦点距離を測定するのに使われる少なくとも一つの焦点距離測定領域を場面内で設定する。焦点距離測定領域はユーザが直接指定してもよいが、設定部３１２が自動で指定してもよい。
【００５１】
測定部３１４は、測定領域それぞれがフォーカシングされる焦点距離を測定する。しかし、これに制限されず、前記測定部３１４は、ユーザの操作なしでも特定領域がフォーカシングされるようにする自動焦点（ＡＦ）動作を使用できる。このような自動焦点動作を利用すれば、測定領域がフォーカシングされる焦点距離を容易に測定できる。
【００５２】
測定領域がフォーカシングされる焦点距離を測定するに当って、映像撮影デバイスの絞りは閉じた状態でもあるが、開放した状態でもありうる。しかし、映像撮影デバイスの絞りを開放した状態で測定領域がフォーカシングされたかどうかをさらに正確に分かるために、映像撮影デバイスの絞りを開放した状態で測定領域がフォーカシングされる焦点距離を測定することが望ましい。
【００５３】
決定部３１６は、測定領域がフォーカシングされる焦点距離に基づいて複数の測定領域のうち一つを基準成分と決定する。一例として、最も短い焦点距離でフォーカシングされる測定領域を基準成分と決定してもよく、または最も長い焦点距離でフォーカシングされる測定領域を基準成分と決定してもよい。
【００５４】
図５は、本発明の一実施形態による映像データ獲得装置３００を利用して獲得した第２映像データの一例である。図５を参考すれば、設定部３１２は９個の測定領域を設定した。したがって、測定部３１４は、９個の測定領域それぞれに対して、フォーカシングされる焦点距離を計算した。一例として、“１”番領域がフォーカシングされる焦点距離は“５０”であり、“６”番領域がフォーカシングされる焦点距離は“１０”であり、“２”番領域がフォーカシングされる焦点距離は“５０”である。
【００５５】
決定部３１６は、測定部３１４が測定した焦点距離に基づいて９個の測定領域のうち一つの測定領域を基準成分と決定する。この時、決定部３１４は、最も小さな焦点距離でフォーカシングされる測定領域を基準成分と決定するか、または最も大きい焦点距離でフォーカシングされる測定領域を基準成分と設定できる。提示された実施形態で、最も小さな焦点距離でフォーカシングされる測定領域を基準成分と決定した。
【００５６】
したがって、“６”番領域が基準成分と決定される。
【００５７】
したがって、第１獲得部３２０は、“６”番領域がフォーカシングされるように焦点距離を維持した状態で、絞り値を変化させつつ複数の２次元映像データを獲得する。一例として、第１獲得部３２０は、絞りをいずれも閉じた状態で撮影対象を撮影して第１映像データを獲得し、絞りをいずれも開放した状態で撮影対象を撮影して第２映像データを獲得する。
【００５８】
次いで、第２獲得部３３０は、複数の２次元映像データ間の関係を利用して３次元映像データを獲得する。この時、前述した式（１）が利用できる。
【００５９】
図６は、本発明の一実施形態による映像データ獲得方法に関するフローチャートを示す。図６を参照すれば、段階S６１０で基準成分がフォーカシングされるように映像撮影デバイスの焦点距離を設定する。基準成分は、撮影される場面を構成する複数の成分のうち所定の条件を満たす成分である。例えば、前記基準成分は、複数の成分のうち映像撮影デバイスとの距離が最小である第１成分や、映像撮影デバイスとの距離が最大である第２成分のうち一つでありうる。
【００６０】
段階S６２０では、映像撮影デバイスの絞り値を異ならせて複数の２次元映像データを獲得する。この時、映像撮影デバイスの焦点距離は、段階S６１０で設定された状態に維持することが望ましい。
【００６１】
段階S６３０では、複数の２次元映像データ間の関係を利用して３次元映像データを獲得する。
【００６２】
図７は、本発明の他の実施形態による映像データ獲得方法に関するフローチャートを示す。図７を参照すれば、段階S７１０では、映像撮影デバイスの撮影モードを第１モードと設定する。撮影モードは、絞りの開閉状態によって分類されうる。一例として、第１モードは、映像撮影デバイスの許容範囲内で絞りが完全に開放した状態を表し、第２モードは、映像撮影デバイスの許容範囲内で絞りが完全に閉じた状態を表すことができる。
【００６３】
段階S７２０では、映像撮影デバイスの焦点距離を増加（または減少）させる。この時、焦点距離を変化させる量は実施形態によって多様である。
【００６４】
段階S７３０では、現在の焦点距離でフォーカシングされる測定領域の存否を判断する。測定領域は場面内で焦点距離を測定するのに使われる領域を意味する。現在の焦点距離でフォーカシングされる測定領域が存在すれば、段階S７３２で該当測定領域と焦点距離とをバインディングして保存する。
【００６５】
段階S７４０で、現在の焦点距離が映像撮影デバイスの許容する最大（または最小）焦点距離である場合には、段階S７５０を行う。しかし、段階S７４０で、現在の焦点距離が映像撮影デバイスの許容する最大（または最小）焦点距離ではない場合には、段階S７２０を再び行う。
【００６６】
段階S７５０で、保存された焦点距離に基づいて最小の焦点距離でフォーカシングされた測定領域を基準成分と決定する。また、映像撮影デバイスの焦点距離を、基準成分がフォーカシングされる焦点距離と設定する。
【００６７】
段階S７６０では、映像撮影デバイスを利用して撮影対象を撮影する。第１モードは絞りが開放された状態であるため、段階S７６０で獲得された映像データは基準成分のみ明らかであり、残りの成分はぼやけている第２映像データである。
【００６８】
段階S７７０で、撮影モードを第２モードに変更する。
【００６９】
段階S７８０で、映像撮影デバイスを利用して撮影対象を撮影する。第２モードは絞りを閉じた状態であるため、段階S７８０で獲得された映像データは、場面内のあらゆる領域が明らかな第１映像データである。
【００７０】
段階S７９０で、第１映像データ及び第２映像データ間の関係を利用して３次元映像データを獲得する。
【００７１】
これに制限されず、前述した本発明の実施形態はコンピュータで実行できるプログラムで作成可能であり、コンピュータで読み取り可能な記録媒体を利用して前記プログラムを動作させる汎用ディジタルコンピュータで具現できる。
【００７２】
前記コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、マグネチック記録媒体（例えば、ＲＯＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクなど）、光学的判読媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなど）及びキャリアウェーブ（例えば、インターネットを通じる伝送）などの記録媒体を含む。本発明の実施形態はインターネットを通じて伝送でき、かつコンピュータで読み取り可能なプログラムを含む、搬送波で具現されるデータ信号として具現できる。
【００７３】
これまで本発明についてその望ましい実施形態を中心に説明した。当業者ならば、本発明が本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で変形された形態で具現できるということを理解できるであろう。したがって、開示された実施形態は限定的な観点ではなく説明的な観点で考慮されねばならない。本発明の範囲は前述した説明ではなく特許請求の範囲に示されており、それと同等な範囲内にあるあらゆる差異点は本発明に含まれていると解釈されねばならない。
【図１（ａ）】
2012514886.tif 000004
【図１（ｂ）】
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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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【手続補正書】
【提出日】平成23年7月5日(2011.7.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
場面の映像を撮影することで獲得される複数の２次元（２Ｄ）映像データを利用して３次元（３Ｄ）映像データを獲得する映像データ獲得方法において、
前記場面の複数の成分のうち基準成分がフォーカシングされるように、映像撮影デバイスの焦点距離を設定する段階と、
前記撮影デバイスの絞り値を異ならせて前記映像を撮影することで、複数の２次元映像データを、前記設定された焦点距離を持つ前記映像撮影デバイスによって獲得する段階と、
前記複数の２次元映像データ間の関係を利用して前記３次元映像データを獲得する段階と、を含むことを特徴とする映像データ獲得方法。
【請求項２】
前記基準成分は、
前記複数の成分のうち、前記映像撮影デバイスとの距離が最小の第１成分、または前記複数の成分のうち、前記映像撮影デバイスとの距離が最大の第２成分であることを特徴とする請求項１に記載の映像データ獲得方法。
【請求項３】
前記焦点距離を設定する段階は、
複数の焦点測定領域を前記場面内で設定する段階と、
前記複数の焦点測定領域がそれぞれフォーカシングされる焦点距離を測定する段階と、
前記測定された焦点距離によって、前記複数の焦点測定領域のうち一つを前記基準成分と決定する段階と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の映像データ獲得方法。
【請求項４】
前記基準成分は、
前記測定された焦点距離のうち最小の焦点距離でフォーカシングされる、前記複数の焦点測定領域のうち第１焦点距離測定領域であることを特徴とする請求項３に記載の映像データ獲得方法。
【請求項５】
前記基準成分は、
前記測定された焦点距離のうち最大の焦点距離でフォーカシングされる、前記複数の焦点測定領域のうち第２焦点距離測定領域であることを特徴とする請求項３に記載の映像データ獲得方法。
【請求項６】
前記焦点距離を測定する段階は、
前記映像撮影デバイスの絞り値を最小として、前記複数の焦点測定領域がそれぞれフォーカシングされる焦点距離を測定することを特徴とする請求項３に記載の映像データ獲得方法。
【請求項７】
前記焦点距離を測定する段階は、
前記映像撮影デバイスの絞り値を最大として、前記複数の焦点測定領域がフォーカシングされる前記焦点距離を測定することを特徴とする請求項３に記載の映像データ獲得方法。
【請求項８】
前記複数の２次元映像データを獲得する段階は、
前記映像撮影デバイスの絞り値を最小値と設定して前記場面の映像を撮影することで第１映像データを獲得し、そして、前記映像撮影デバイスの絞り値を最大値と設定して前記場面の映像を撮影することで第２映像データを獲得することを特徴とする請求項１に記載の映像データ獲得方法。
【請求項９】
前記３次元映像データを獲得する段階は、
前記第１映像データ及び前記第２映像データを比較して、前記第２映像データ内のそれぞれのピクセルに対して、焦点が外れた程度を表す情報を生成する段階と、
前記生成された情報によって、前記複数の２次元映像データに対応する深さマップを生成する段階と、を含むことを特徴とする請求項８に記載の映像データ獲得方法。
【請求項１０】
前記焦点距離を設定する段階は、
前記焦点測定領域及び前記対応する測定された焦点距離それぞれをバインディングして保存する段階をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の映像データ獲得方法。
【請求項１１】
前記基準成分は、前記第２映像データ内にフォーカシングされ、前記基準成分を除外した残余領域は、前記第２映像データ内にフォーカシングされないことを特徴とする請求項８に記載の映像データ獲得方法。
【請求項１２】
場面の映像を撮影することで獲得される複数の２次元（２Ｄ）映像データを利用して３次元（３Ｄ）映像データを獲得する装置において、
前記場面の複数の成分のうち基準成分がフォーカシングされるように、映像撮影デバイスの焦点距離を設定する焦点距離設定部と、
前記設定された焦点距離を持つ前記映像撮影デバイスで、前記撮影デバイスの絞り値を異ならせて前記映像を撮影することで複数の２次元映像データを獲得する第１獲得部と、
前記複数の２次元映像データ間の関係を利用して前記３次元映像データを獲得する第２獲得部と、を備えることを特徴とする映像データ獲得装置。
【請求項１３】
前記基準成分は、
前記複数の成分のうち、前記映像撮影デバイスとの距離が最小の第１成分、または前記複数の成分のうち、前記映像撮影デバイスとの距離が最大の第２成分であることを特徴とする請求項１２に記載の映像データ獲得装置。
【請求項１４】
前記焦点距離設定部は、
複数の焦点測定領域を前記場面内で設定する設定部と、
前記複数の焦点測定領域それぞれに対して、前記焦点測定領域がフォーカシングされる焦点距離を測定する測定部と、
前記測定された焦点距離に基づいて、前記焦点測定領域のうち一つを前記基準成分と決定する決定部と、を備えることを特徴とする請求項１２に記載の映像データ獲得装置。
【請求項１５】
前記基準成分は、
前記測定された焦点距離のうち最小の焦点距離でフォーカシングされる、前記複数の焦点測定領域のうち焦点距離測定領域であることを特徴とする請求項１４に記載の映像データ獲得装置。
【国際調査報告】
2012514886.tif 000012
2012514886.tif 000013