CN102572493A - 图像处理装置和图像处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种生成多视点图像的图像处理装置，包括：视差检测单元，其仅接收包括左眼图像和右眼图像的多个实际拍摄的图像中之一，并检测所接收的图像的视差，以便生成视差图；第一伪三维图像生成单元，其接收左眼图像，并基于由所述视差检测单元生成的视差图而生成一个或多个外侧提供的或内侧提供的图像；第一延迟单元，其接收左眼图像，并在经过了延迟时间之后输出所述左眼图像；第二伪三维图像生成单元，其接收右眼图像，并基于所述视差图而生成一个或多个外侧提供的或内侧提供的图像；以及第二延迟单元，其接收右眼图像，并在经过了延迟时间之后输出所述右眼图像。

Description

图像处理装置和图像处理方法
技术领域
本技术涉及一种用于处理可以由观看者三维观看的图像的信号的图像处理装置和图像处理方法。特别地，本技术涉及一种用于处理伪3D生成的图像以便获得可以用裸眼观看的三维图像的图像处理装置和图像处理方法。
背景技术
可以通过显示对于观察者的右眼和左眼具有视差的图像，来将可以三维观看的3D图像提供给观察者。已经预期将3D图像技术应用到各种领域，诸如，电视广播、电影、电信和远距离医疗。
例如，由显示设备和3D眼镜的组合组成的时分立体图像显示系统已经较普遍(例如，参考日本未审查专利申请公布No.2010-21731)。显示设备以特别短的周期在屏幕上交替显示具有视差的左眼图像和右眼图像。3D眼镜具有快门机构，其例如是液晶透镜并分别提供给左眼部分和右眼部分。然而，已经指出了下列不便：应当提供同时观看内容的人的数目的3D眼镜；平常戴眼镜的人必须在所述眼镜上进一步戴3D眼镜；容易由于长时间观看而导致眼睛疲劳；以及所观看的图像根据观看者的视点的移动而改变。另外，当我们意欲在诸如便携式盘再现设备的便携式信息设备上欣赏3D图像时，携带快门眼镜(shutter glasses)也是麻烦的，其中所述便携式盘再现设备对记录3D视频内容的盘执行再现处理。
因此，已经预期研究和开发不使用3D眼镜的裸眼3D图像技术，即，可以为裸眼提供三维图像。获取从多个方向(即，从多个视点)拍摄的物体的图像，并且离散地布置这些图像的各个像素以便生成一个合成图像，从而使得裸眼观看者能够感知到三维图像。例如，提出一种立体图像显示装置，其防止当显示实际拍摄的三维图像时从显示面向前方伸出(pop)的近景区中的图像质量下降(例如，参考日本未审查专利申请公布No.2010-226500)。
三维观看的图像基本上是由左眼图像和右眼图像组成的实际拍摄的两视点图像，其中左眼图像和右眼图像通过分别由左眼照相机和右眼照相机实际拍摄物体而获得。相反，如果视点数目增加为例如四个视点或八个视点，并且对从较大数目的方向拍摄的视差图像进行合成，则不仅可以从前方，而且还可以从更宽的视点观看更自然的三维图像。
通常，多视点图像由通过以阵列方式布置的多个照相机(多视点照相机)从多个视点实际拍摄的图像组成。然而，根据视点数目的增加而增加多视点照相机的数目，使得包括拍摄的内容制作的成本增加，并且内容的数据量不利地增加。另外，当在诸如便携式盘再现装置的便携式信息设备中处理3D图像时，数据量的增加导致存储器的增加、电路规模的增加等，从而使便携性下降。
发明内容
期望提供一种更优的图像处理装置和更优的图像处理方法，通过其可以顺利地处理用于获得可以用裸眼三维观看的三维图像的多视点图像。
此外，期望提供一种更优的图像处理装置和更优的图像处理方法，通过其可以利用更小的存储容量和更小的电路规模来处理多视点图像。
根据本技术的实施例，提供了一种生成多视点图像的图像处理装置，包括：视差检测单元，被配置为仅接收包括由左眼照相机拍摄的左眼图像和由右眼照相机拍摄的右眼图像的多个实际拍摄的图像中之一并检测所接收的图像的视差，以便生成视差图；第一伪三维图像生成单元，被配置为接收由左眼照相机拍摄的左眼图像，并基于由所述视差检测单元生成的视差图而生成由外侧地或内侧地提供至左眼照相机的照相机拍摄的一个或多个外侧提供的或内侧提供的图像；第一延迟单元，被配置为接收由左眼照相机拍摄的左眼图像，并在经过了与所述第一伪三维图像生成单元生成外侧提供的图像和内侧提供的图像中之一的时间对应的延迟时间之后输出所述左眼图像；第二伪三维图像生成单元，被配置为接收由右眼照相机拍摄的右眼图像，并基于由所述视差检测单元生成的视差图而生成由外侧地或内侧地提供至右眼照相机的照相机拍摄的一个或多个外侧提供的或内侧提供的图像；以及第二延迟单元，被配置为接收由右眼照相机拍摄的右眼图像，并在经过了与所述第二伪三维图像生成单元生成外侧提供的图像和内侧提供的图像中之一的时间对应的延迟时间之后输出所述右眼图像。
根据本技术的另一实施例，上述实施例的图像处理装置还可以包括图像合成单元，被配置为离散地布置所生成的多个视点的图像的各个像素，以便合成三维图像。
根据本技术的又一实施例，提供了一种生成多视点图像的图像处理方法，包括：仅从包括由左眼照相机拍摄的左眼图像和由右眼照相机拍摄的右眼图像的多个实际拍摄的图像中之一检测视差，以便生成视差图；基于检测视差时生成的视差图，从由左眼照相机拍摄的左眼图像生成由外侧地或内侧地提供至左眼照相机的照相机拍摄的一个或多个外侧提供的或内侧提供的图像；在经过了与在从左眼图像生成一个或多个外侧提供的或内侧提供的图像时生成的外侧提供的图像和内侧提供的图像中之一的时间对应的延迟时间，输出由左眼照相机拍摄的左眼图像；基于在检测视差时生成的视差图，从由右眼照相机拍摄的右眼图像生成由外侧地或内侧地提供至右眼照相机的照相机拍摄的一个或多个外侧提供的或内侧提供的图像；以及在经过了与在从右眼图像生成一个或多个外侧提供的或内侧提供的图像时生成外侧提供的图像和内侧提供的图像中之一的时间对应的延迟时间，输出由右眼照相机拍摄的右眼图像。
根据本技术的实施例，可以提供一种更优的图像处理装置和更优的图像处理方法，通过其可以顺利地处理用于获得可以用裸眼三维观看的三维图像的多视点图像。
根据本技术的实施例，可以提供一种更优的图像处理装置，其中用于从实际拍摄的左和右图像生成多视点图像的电路被配置为具有更小的电路规模和更小的存储容量。
通过本技术的稍后描述的实施例以及基于附图的更详细描述，本技术的其它目的、特征和优点将清楚。
附图说明
图1示意性地图示了通过伪3D生成而从通过左眼照相机和右眼照相机的实际拍摄而分别获取的左眼图像L和右眼图像R生成四个视点的图像处理电路的功能配置；
图2示意性地图示了通过伪3D生成而从通过左眼照相机和右眼照相机的实际拍摄而分别获取的左眼图像L和右眼图像R生成四个视点的另一图像处理电路的功能配置；
图3A图示了通过使用伪3D生成而将两个视点的图像转换为四个视点的图像的多视点转换处理的系统；以及
图3B图示了通过使用伪3D生成而将两个视点的图像转换为四个视点的图像的多视点转换处理的系统。
具体实施方式
现在参照附图而详细描述本技术的实施例。
如果通过离散地布置多个视点的图像的各个像素而生成一个合成图像，则裸眼观看者可以感知三维图像。在下述的本技术的实施例中，仅将由左眼照相机和右眼照相机分别获取的左眼图像和右眼图像用作实际拍摄的图像，并且将伪3D生成处理应用到这些实际拍摄的图像，以便获得外侧提供的图像并对两个视点的图像进行多视点转换。
这里，伪3D生成处理表示对于由左眼照相机和右眼照相机分别拍摄的图像，从在两个视点上拍摄的静止图像获得深度(视差)信息，从而虚假地(falsely)生成多个视点的图像。分别对左眼图像和右眼图像执行的处理类似于2D/3D转换，在所述2D/3D转换中，估计二维图像中的各个物体的深度以便将图像转换为伪三维视频图像。
图3A和图3B示意性地图示了通过使用伪3D生成而将两个视点的图像转换为四个视点的图像的多视点转换处理的系统。
参照图3A，“L”和“R”分别是真实的左眼照相机和右眼照相机，并且可以从各个照相机获得实际拍摄的左眼图像L和实际拍摄的右眼图像R。
通过对由左眼照相机实际拍摄的左眼图像L应用伪3D转换，可以获得从外侧地提供至上述左眼照相机L的伪照相机拍摄的外侧提供的图像“(LL)左-左”、以及从内侧地提供至左眼照相机L的伪照相机拍摄的内侧提供的图像“(LR)左-右”。
此外，通过对由右眼照相机实际拍摄的右眼图像R应用伪3D转换，可以获得从外侧地提供至上述右眼照相机R的伪照相机拍摄的外侧提供的图像“(RR)右-右”、以及从内侧地提供至右眼照相机R的伪照相机拍摄的内侧提供的图像“(RL)右-左”。
这里，各个照相机LL、L、LR、RL、R和RR的间隔可以是均匀的。
因此，通过对由右侧和左侧的两个照相机实际拍摄的各个二维图像应用伪3D生成，可以生成包括两个外侧提供的图像LL和RR以及两个内侧提供的图像LR和RL的六个视点。这里，可以转换从两个内侧提供的伪照相机获取的内侧提供的图像LR和RL的右和左视差，使得在下面的阶段中的三维图像的生成中不使用内侧提供的图像LR和RL，而是丢弃它们(参照图3B)。因此，从两个照相机实际拍摄的图像生成四个照相机的照相机视点。
图1示意性地图示了通过伪3D生成而从通过左眼照相机和右眼照相机的实际拍摄而分别获取的左眼图像L和右眼图像R生成四个视点的图像处理电路10的功能配置。
对于图1中所示的图像处理电路10，输入实际拍摄的两个视点的图像，它们是由左眼照相机实际拍摄的左眼图像L和由右眼照相机实际拍摄的右眼图像R。
当视差检测电路12接收到左眼图像L时，视差检测电路12检测各个像素的深度(即，视差)并生成例如针对一个图像帧的视差图，以便将视差图输出至伪3D生成电路13。
伪3D生成电路13基于视差信息，从实际拍摄的图像生成外侧提供的图像。即，当伪3D生成电路13接收到左眼图像L时，伪3D生成电路13基于上述视差图，生成外侧提供的图像LL，其似乎是由外侧地提供至左眼照相机L的伪照相机拍摄的。关于伪3D生成的处理，例如，应用诸如基于视差信息增强左边沿的增强，以便生成似乎是由外侧地提供至左眼照相机L的伪照相机拍摄的图像LL。
当延迟电路11接收到左眼图像L时，延迟电路11在经过了伪3D生成电路13从左眼图像L生成外侧提供的图像LL并输出图像LL的延迟时间之后输出左眼图像L。
另一方面，当视差检测电路15接收到右眼图像R时，视差检测电路15检测各个像素的深度(即，视差)并生成例如针对一个图像帧的视差图，以便将视差图输出至伪3D生成电路16。
当伪3D生成电路16接收到右眼图像R时，伪3D生成电路16基于上述视差图，生成似乎是由外侧地提供至右眼照相机R的伪照相机拍摄的图像RR。关于伪3D生成的处理，例如，应用诸如基于视差信息增强右边沿的增强，以便生成似乎是由外侧地提供至右眼照相机R的伪照相机拍摄的图像RR。
当延迟电路14接收到右眼图像R时，延迟电路14在经过了伪3D生成电路16从右眼图像R生成外侧提供的图像RR并输出图像RR的延迟时间之后输出右眼图像R。
当图像合成电路17接收到上述四个视点的图像L、LL、RR和R时，图像合成电路17基于预定规则而离散地布置这些图像的各个像素，以便生成并输出一个合成图像。图像合成电路17可以任意布置像素并执行伴随视差调整的像素布置。然而，各个视点图像的像素的布置方法不直接与本技术的实施例的主旨有关，从而在此说明书中未示出其详细描述。
将由图像合成电路17获得的合成图像输出至诸如液晶显示器的显示设备的屏幕，作为可以由裸眼三维观看的3D图像。替代地，在经历诸如编码的预定信号处理之后，将合成图像存储在记录介质中。
图1中所示的图像处理电路10具有这样的配置：并行地布置两个伪3D生成电路13和16，以便生成四个视差数据。此外，图像处理电路10包括：视差检测电路12和15，它们分别关于左眼图像L和右眼图像R而执行视差检测处理以生成视差图；以及伪3D生成电路13和16，它们通过分别使用从左眼图像L和右眼图像R分开地生成的视差图而分别生成外侧提供的图像LL和RR。
因此，必须分开提供用于左眼图像L的视差检测电路12和用于右眼图像R的视差检测电路15，从而不利地增加了电路规模。此外，应当为每个图像提供用于存储由视差检测电路12和15分别生成的视差图的存储器，从而也增加存储容量。当考虑将图像处理电路安装在要求小且轻以具有小存储容量并消耗较少电力的便携式信息设备上时，电路规模和存储容量是瓶颈。
因此，本发明人等提出了：仅关于左眼图像L和右眼图像R中的任一个执行视差检测，并且在生成外侧提供的图像LL和生成外侧提供的图像RR的两种情况下均使用所获得的视差图，以便实现电路规模的减小和存储容量的减小。
图2图示了实现电路规模的减小和存储容量的减小的图像处理电路20的配置示例。
对于图2中所示的图像处理电路20，输入实际拍摄的两个视点的图像，它们是由左眼照相机实际拍摄的左眼图像L和由右眼照相机实际拍摄的右眼图像R。
当视差检测电路22接收到左眼图像L时，视差检测电路22检测各个像素的深度(即，视差)并生成例如针对一个图像帧的视差图，以便将视差图输出至伪3D生成电路23和伪3D生成电路26中的每个。
当伪3D生成电路23接收到左眼图像L时，伪3D生成电路23基于由视差检测电路22生成的视差图，生成外侧提供的图像LL，其似乎是由外侧地提供至左眼照相机L的伪照相机拍摄的。
当延迟电路21接收到左眼图像L时，延迟电路21在经过了伪3D生成电路23从左眼图像L生成外侧提供的图像LL并输出图像LL的延迟时间之后输出左眼图像L。
当另一伪3D生成电路26接收到右眼图像R时，伪3D生成电路26以类似的方式，基于由视差检测电路22生成的视差图，生成外侧提供的图像RR，其似乎是由外侧地提供至右眼照相机R的伪照相机拍摄的。
当延迟电路24接收到右眼图像R时，延迟电路24在经过了伪3D生成电路26从右眼图像R生成外侧提供的图像RR并输出图像RR的延迟时间之后输出右眼图像R。
当图像合成电路27接收到上述四个视点的图像L、LL、RR和R时，图像合成电路27基于预定规则而离散地布置外侧提供的图像的各个像素，以便生成并输出一个合成图像。图像合成电路27可以任意执行视差调整(与上述相同)。
这里，图2中所示的示例采用这样的配置：视差检测电路22接收左眼图像L以生成视差图，并且在左侧和右侧的伪3D生成电路23和26两者中均使用该视差图。然而，可以采用这样的配置：输入右眼图像R，并生成在左侧和右侧伪3D生成两者中均使用的视差图。
根据图2中所示的电路配置，可以将视差检测电路的数目和用于保存视差图的存储器的数目中的每一个减至一个，从而使得能够减小电路规模。
本公开包含与2010年12月22日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2010-286716中公开的主题有关的主题，通过引用将其全部内容合并在此。
本领域技术人员应当理解，可以根据设计需求和其它因素而进行各种修改、组合、子组合和改变，只要它们在所附权利要求书或其等价物的范围内即可。

Claims (3)

1.一种生成多视点图像的图像处理装置，包括：
视差检测单元，被配置为仅接收包括由左眼照相机拍摄的左眼图像和由右眼照相机拍摄的右眼图像的多个实际拍摄的图像中之一，并检测所接收的图像的视差，以便生成视差图；
第一伪三维图像生成单元，被配置为接收由所述左眼照相机拍摄的左眼图像，并基于由所述视差检测单元生成的视差图而生成由外侧地或内侧地提供至所述左眼照相机的照相机拍摄的一个或多个外侧提供的或内侧提供的图像；
第一延迟单元，被配置为接收由所述左眼照相机拍摄的左眼图像，并在经过了与所述第一伪三维图像生成单元生成外侧提供的图像和内侧提供的图像中之一的时间对应的延迟时间之后输出所述左眼图像；
第二伪三维图像生成单元，被配置为接收由所述右眼照相机拍摄的右眼图像，并基于由所述视差检测单元生成的视差图而生成由外侧地或内侧地提供至所述右眼照相机的照相机拍摄的一个或多个外侧提供的或内侧提供的图像；以及
第二延迟单元，被配置为接收由所述右眼照相机拍摄的右眼图像，并在经过了与所述第二伪三维图像生成单元生成外侧提供的图像和内侧提供的图像中之一的时间对应的延迟时间之后输出所述右眼图像。
2.如权利要求1所述的图像处理装置，还包括：
图像合成单元，被配置为离散地布置所生成的多个视点的图像的各个像素，以便合成三维图像。
3.一种生成多视点图像的图像处理方法，包括：
仅从包括由左眼照相机拍摄的左眼图像和由右眼照相机拍摄的右眼图像的多个实际拍摄的图像中之一检测视差，以便生成视差图；
基于检测视差时生成的视差图，从由所述左眼照相机拍摄的左眼图像生成由外侧地或内侧地提供至所述左眼照相机的照相机拍摄的一个或多个外侧提供的或内侧提供的图像；
在经过了与在从所述左眼图像生成一个或多个外侧提供的或内侧提供的图像时生成的外侧提供的图像和内侧提供的图像中之一的时间对应的延迟时间之后，输出由左眼照相机拍摄的左眼图像；
基于在检测视差时生成的视差图，从由所述右眼照相机拍摄的右眼图像生成由外侧地或内侧地提供至所述右眼照相机的照相机拍摄的一个或多个外侧提供的或内侧提供的图像；以及
在经过了与在从所述右眼图像生成一个或多个外侧提供的或内侧提供的图像时生成外侧提供的图像和内侧提供的图像中之一的时间对应的延迟时间之后，输出由所述右眼照相机拍摄的右眼图像。
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