CN1706201A - 立体视觉用途图像提供方法和立体图像显示设备 - Google Patents

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Abstract

发送侧对拍摄的二维图像(100)进行图像分析，并提取背景图像(101)、建筑物的图像(102)和汽车的图像(103)。将这些提取出的图像作为对象来处理。而且，通过将深度值应用于每一点来产生深度图。此外，应用厚度信息。可以将所述厚度信息应用于每一点或每一对象。

Description

立体视觉用途图像提供方法和立体图像显示设备
技术领域
本发明涉及一种立体视觉用途图像提供方法和一种立体图像显示设备。
背景技术
作为现有技术，提出了一种立体图像接收器和立体图像系统，根据从二维视频信号中所提取的深度信息和所述二维视频信号来产生立体图像(参见日本专利待审公开No.2000-78611)。
利用上述现有技术，能够根据实际拍摄的二维图像，产生允许具有视差信息的立体视觉用途图像。这里，例如，在房子作为对象存在于二维图像中且将该图像与其中球正在滚动的图像相组合的情况下，如果该球达到球从侧向撞击房子的位置，则显示为该球撞击房子并弹回。在上述现有技术中，对象的表面位置仅由深度信息定义，并且不能够确定球和对象之间的碰撞。因此，显示为该球在房子的前面通过或在房子的后面通过。
发明内容
考虑到前述情况，本发明的目的是提出一种立体视觉用途图像提供方法和立体图像显示设备，通过添加与对象有关的额外信息，允许各种立体显示，等等。
为了解决上述问题，本发明的立体视觉用途图像提供方法的特征在于当将二维图像作为数据提供时，将用于将所述二维图像的数据转换为立体视觉用途图像的立体视觉用途信息、以及在所述二维图像上的对象的厚度信息与所述二维图像的数据一起提供，作为所述二维图像的附加信息。
利用上述配置，通过二维图像上的对象的厚度信息，能够将对象处理为在立体视觉用途图像也具有厚度的对象。结果，能够利用该信息，例如，在将立体视觉用途图像与交替图像合成在一起的情况下，用于确定立体视觉用途图像和交替图像上的对象之间(或者立体视觉用途图像上的对象和交替图像上的对象)之间的碰撞，等等。
而且，本发明的立体视觉用途图像提供方法的特征在于当将二维图像作为数据提供时，将用于将所述二维图像的数据转换为立体视觉用途图像的立体视觉用途信息，如表示所述二维图像上的对象的近侧位置的深度信息和表示所述二维图像上的对象的远侧位置的深度信息，与所述二维图像的数据一起提供，作为所述二维图像的附加信息。
同样，利用这样的配置，通过表示二维图像上的对象的近侧位置的深度信息和表示二维图像上的对象的远侧位置的深度信息，能够将对象处理为在立体视觉用途图像上也具有厚度的对象。
此外，本发明的立体视觉用途图像提供方法的特征在于当将二维图像作为数据提供时，将用于将所述二维图像的数据转换为立体视觉用途图像的立体视觉用途信息、以及在所述二维图像上的每一点的厚度信息与所述二维图像的数据一起提供，作为所述二维图像的附加信息。
利用上述配置，通过二维图像上的每一点的厚度信息，能够将每一点处理为在立体视觉用途图像也具有厚度的点。结果，能够利用该信息，例如，在将立体视觉用途图像与交替图像合成在一起的情况下，用于确定立体视觉用途图像上的显示对象和交替图像上的显示对象之间的碰撞，等等。
此外，本发明的立体视觉用途图像提供方法的特征在于当将二维图像作为数据提供时，将用于将所述二维图像的数据转换为立体视觉用途图像的立体视觉用途信息，如表示所述二维图像上的每一点的近侧的深度信息和表示所述二维图像上的每一点的远侧的深度信息，与所述二维图像的数据一起提供，作为所述二维数据的附加信息。
同样，利用这样的配置，通过表示二维图像上的每一点的近侧位置的深度信息和表示二维图像上的每一点的远侧位置的深度信息，能够将每一点处理为具有厚度的点。
在这些立体视觉用途图像提供方法中，可以通过如广播、通信和记录到记录介质中的方法的任一个来提供信息。此外，与所述二维图像的数据一起提供焦距信息和视场角信息中的至少一个拍摄时信息，作为所述二维图像的附加信息。
而且，本发明的立体视觉用途图像提供方法是一种用于将多视点二维图像作为数据提供的立体视觉用途图像提供方法，其特征在于将表示视点之间的间隔的信息、表示由相邻视点和要拍摄的对象形成的角度的信息、表示光轴的穿越位置的信息、焦距信息和视场角信息中的至少一个拍摄时信息与所述二维图像的数据一起提供，作为所述二维图像的附加信息。
利用上述配置，显示设备能够利用作为二维图像的附加信息提供的拍摄时信息，并且例如，所述设备根据要拍摄的对象的位置来选择视点。此外，在通过将摄像机围绕要拍摄的对象环形排列来拍摄要拍摄的对象以获取多视点的情况下，易于将要拍摄的对象的立体图像包括在三维数据中，并处理立体图像。
此外，提出了一种立体图像显示设备，包括：装置，用于根据二维图像数据和立体视觉用途信息来产生立体视觉用途图像的数据；装置，用于根据所述交替图像的数据，将交替图像与所述立体视觉用途图像合成在一起；以及装置，用于根据作为所述二维图像的附加信息的、在所述二维图像上的点和对象的厚度信息，确定在立体视觉用途图像上的显示对象和在所述交替图像上的显示对象之间的碰撞。
利用上述配置，二维图像上的对象的厚度信息允许将对象处理为在立体视觉用途图像上也具有厚度的对象，并且在与交替图像进行合成时，执行碰撞的确定，从而能够根据碰撞的确定来执行处理。
而且，本发明的立体图像显示设备包括：装置，用于根据二维图像数据和表示所述二维图像上的对象的近侧位置的深度信息来产生立体视觉用途图像的数据；以及装置，用于根据表示所述对象的远侧位置的深度信息和表示所述对象的近侧位置的深度信息，产生所述对象的厚度信息。
此外，本发明的立体图像显示器包括：装置，用于根据二维图像数据和表示所述二维图像上的每一点的近侧位置的深度信息来产生立体视觉用途图像的数据；装置，用于根据表示所述每一点的远侧位置的深度信息和表示所述每一点的近侧位置的深度信息，产生每一点的厚度信息。
另外，本发明的立体图像显示器是一种利用多视点图像中的两个图像来执行立体图像显示的立体图像显示器，其特征在于：根据表示视点之间的间隔的信息、表示由相邻视点和要拍摄的对象形成的角度的信息、表示光轴的穿越位置的信息、焦距信息和视场角信息中的至少一个拍摄时信息来选择所述两个图像。
利用上述配置，能够根据作为二维图像的附加信息而提供的拍摄时信息来选择二维图像。例如，在要拍摄的对象处于接近于观察者的位置的情况下，选择两个图像，从而使视点之间的间隔较大。在要拍摄的对象处于离观察者较远的位置的情况下，选择两个图像，从而使视点之间的间隔较小。
附图说明
图1(a)、(b)和(c)是示出了提供本发明实施例的立体视觉用途图像提供方法的说明图；
图2(a)和(b)是示出了立体视觉用途图像的传输格式的说明图；
图3是示出了碰撞判定的说明图；
图3(a)示出了一图像；
图3(b)示出了存在厚度信息的情况；
图3(b)示出了不存在厚度信息的情况；
图4(a)、(b)和(c)的每一个均是示出了多视点图像(多眼图像)的获取的说明图；以及
图5是示出了两个图像的选择形式的说明图。
具体实施方式
此后将参考图1到5来描述立体视觉用途图像提供方法和立体图像显示设备。
首先，根据图1，将描述通过二维图像和立体视觉用途信息(这里，将深度信息用作立体视觉用途图像)产生立体图像、以及根据二维图像和合成图像上的对象的厚度信息来确定碰撞。应该注意，在附图中，将系统描述为由以下组件形成的系统：构造为广播台的发送侧、因特网上的服务器等、以及由广播接收器、具有因特网访问环境的个人计算机等形成的接收侧。
图1(a)示出了实际拍摄的二维图像100。在发送侧，对二维图像100执行图像分析，并且如图1(b)所示，提取背景图像101、建筑物的图像102和汽车的图像103。将这些提取的图像作为对象处理(例如边缘信息)。而且，针对每一点应用深度值，并且产生深度图。应该注意，还能够将深度值应用到每一个对象。可以自动地(根据推测)应用深度值，或者可以通过手动过程来应用深度值。
此外，应用厚度信息。可以将厚度信息应用于每一个点或每一对象。在对象的厚度几乎固定的情况下(例如，在对象是从前侧拍摄的盒状建筑物的情况下等)，可允许将厚度信息应用于每一个对象。而且，可以应用两个深度图。作为一个深度图为表示近侧位置的深度信息而另一深度图是表示远侧位置的深度信息的结果，通过近侧位置和远侧位置之间的差别来找到厚度。此外，在应用两个深度图的情况下，可以对调深度信息，从而使表示近侧位置的深度信息和表示远侧位置的深度信息交替改变，例如，在移动画面的二维图像的情况下，将表示近侧位置的深度信息应用于特定帧的二维图像，而将表示远侧位置的深度信息应用于下一帧的二维图像。
因此，当提供二维图像作为数据时，发送侧将深度图和厚度信息与二维图像数据一起发送，作为二维图像的附加信息。在传输中，执行压缩数据的处理和进行复用的处理。图2(a)中示出了插入厚度信息的一个格式示例。在该格式中，将信息的属性表示在“标识部分”中，并且在这种情况下，该信息表示深度信息和厚度信息。“点号”指定每一点。“深度信息”是由点号所表示的点的深度值。“厚度信息”是该点号的点的厚度信息。
或者，当提供二维图像作为数据时，发送侧将表示近侧位置的深度图和表示远侧位置的深度图与二维图像数据一起发送，作为二维图像的附加信息。图2(b)中示出了这种情况下的一个格式示例。在该格式中，将信息的属性表示在“标识部分”中，并且在这种情况下，该信息表示深度信息。“点号”指定每一点。“第一深度信息”是由点号所表示的点的近侧深度值。“第二深度信息”是由点号所表示的点的远侧深度值。
如图1(c)所示，接收侧接收以下每一个数据，包括：背景图像101、建筑物的图像102和汽车的图像103、以及附加信息。如果这些数据被复用，则执行解复用处理。作为对每一个数据的解码处理，基本上，采用基于MPEG 4的处理等。此外，接收侧根据包括背景图像101、建筑物的图像102和汽车的图像103、深度图和合成用途图像(例如，由计算机所产生的球105的三维图像)的每一个数据，产生其上应用了视差的右眼图像104R和左眼图像104L。因此，接收侧具有：用于接收数据的装置(调制解调器、调谐器等)；解复用器；解码器；立体图像数据产生部分，用于根据二维图像数据和立体视觉用途信息来产生立体视觉用途图像数据；以及图像合成处理部分，用于根据交替图像的数据，将交替图像与立体视觉用途图像合成在一起。此外，在该实施例中，接收侧具有碰撞确定部分，用于确定在立体视觉用途图像上所显示的对象和在交替图像上所显示的对象之间的碰撞。
在碰撞确定部分中，执行以下处理。这里，为了简化描述，如图3(a)所示，假定背景图像101的深度值为100，建筑物的图像102的深度值和厚度值分别为50和30，汽车的图像103的深度值和厚度值分别为30和10，作为合成用途图像的球105的深度值和厚度值分别为55和1。根据这样的信息，如图3(b)所示，能够判定球105位于汽车的图像103的背侧上和建筑物的图像102的表面侧和背侧之间的坐标上。此外，图3(c)示出了仅应用传统深度值的情况，作为参考。从这些附图中可以理解，利用本发明的实施例，当形成滚动球105的运动端的点位于形成建筑物的图像102的侧表面的点上时，确定球105相对于建筑物的图像102发生碰撞。将该确定结果施加到前述计算机，并且计算机产生其中反转1球105的运动路线(弹回)的球105的三维图像。应该注意，在仅应用深度值的情况下，产生了球105在建筑物的图102的背侧处通过的图像。
接下来，将描述多视点图像(多眼图像)的获取。图4(a)示出了获取多视点图像(实际拍摄)时的状态。在该图中，由摄像机1、摄像机2、摄像机3、摄像机4、摄像机5和摄像机6对要拍摄的对象A(对象)进行拍摄，从而能够获得具有六个视点的二维图像。然后，在将该具有六个视点的二维图像作为数据进行发送时，将表示视点之间的间隔(摄像机间隔)的信息、表示光轴的穿越位置的信息、焦距信息(离对象的距离)和视场角信息中的至少一个拍摄时信息与二维图像数据一起发送，作为二维图像的附加信息。图4(b)示出了多视点图像(实际拍摄)的获取时的另一示例。在该示例中，通过围绕对象10环形排列摄像机11、摄像机12、摄像机13、摄像机14、摄像机15、摄像机16、摄像机17和摄像机18，并且拍摄对象，获得了多视点二维图像。在这种情况下，作为表示视点之间的间隔的信息的替代，获取表示相邻视点(摄像机)和要拍摄的对象A之间形成的角度的信息。如图4(c)所示，还通过使用一个摄像机来拍摄要拍摄的对象A同时旋转该对象，能够获取多视点二维图像。此时，可以将旋转速度包括在拍摄时信息中。作为将拍摄时信息与由图4(b)、4(c)所示的方法所获得的多视点二维图像一起应用的结果，能够将三维坐标值应用于形成要拍摄的对象A的表面的每一点(显示图像的每一点)。因此，易于将要拍摄的对象A(实际拍摄)包括在三维数据中，并且处理该对象(易于将实际拍摄的图像排列在三维数据中)。在这种情况下，优选地，再现背景黑色(在背景上设置黑幕)并进行拍摄，从而取出一个对象。
向其上应用多视点二维数据和拍摄时信息的立体图像显示设备使用多视点图像中的两个图像来执行立体图像显示。作为使用两个图像的立体图像显示方法，存在以下方法，例如，在时间上交替显示两个图像且利用快门眼镜(shutter eyeglasses)观看图像、在空间上交替显示两个图像并通过利用视差遮光板(barrier)分离图像来观看图像，等等。立体图像显示器能够根据拍摄时信息内的焦距信息(离对象的距离)来确定所显示的对象的前面和背面位置(远或近)。而且，如图5所示(图5是与图4(a)相对应的图)，当对象A接近于观察者E时，选择摄像机2和5的图像，并且当对象A远离观察者E时，选择摄像机3和4的图像。
如上所述，本发明具有使各种立体图像显示成为可能的效果。

Claims (11)

1、一种立体视觉用途图像提供方法，其特征在于当将二维图像作为数据提供时，将用于将所述二维图像的数据转换为立体视觉用途图像的立体视觉用途信息、以及在所述二维图像上的对象的厚度信息与所述二维图像的数据一起提供，作为所述二维图像的附加信息。
2、一种立体视觉用途图像提供方法，其特征在于当将二维图像作为数据提供时，将用于将所述二维图像的数据转换为立体视觉用途图像的立体视觉用途信息，如表示所述二维图像上的对象的近侧位置的深度信息和表示所述二维图像上的对象的远侧位置的深度信息，与所述二维图像的数据一起提供，作为所述二维图像的附加信息。
3、一种立体视觉用途图像提供方法，其特征在于当将二维图像作为数据提供时，将用于将所述二维图像的数据转换为立体视觉用途图像的立体视觉用途信息、以及在所述二维图像上的每一点的厚度信息与所述二维图像的数据一起提供，作为所述二维图像的附加信息。
4、一种立体视觉用途图像提供方法，其特征在于当将二维图像作为数据提供时，将用于将所述二维图像的数据转换为立体视觉用途图像的立体视觉用途信息，如表示所述二维图像上的每一点的近侧的深度信息和表示所述二维图像上的每一点的远侧的深度信息，与所述二维图像的数据一起提供，作为所述二维数据的附加信息。
5、根据权利要求1到4之一所述的立体视觉用途图像提供方法，其特征在于通过如广播、通信和记录到记录介质中的方法的任一个来提供信息。
6、根据权利要求1到5之一所述的立体视觉用途图像提供方法，其特征在于与所述二维图像的数据一起提供焦距信息和视场角信息中的至少一个拍摄时信息，作为所述二维图像的附加信息。
7、一种用于将多视点二维图像作为数据提供的立体视觉用途图像提供方法，其特征在于将表示视点之间的间隔的信息、表示由相邻视点和要拍摄的对象形成的角度的信息、表示光轴的穿越位置的信息、焦距信息和视场角信息中的至少一个拍摄时信息与所述二维图像的数据一起提供，作为所述二维图像的附加信息。
8、一种立体图像显示设备，包括：
装置，用于根据二维图像数据和立体视觉用途信息来产生立体视觉用途图像的数据；
装置，用于根据所述交替图像的数据，将交替图像与所述立体视觉用途图像合成在一起；以及
装置，用于根据作为所述二维图像的附加信息的、在所述二维图像上的点和对象的厚度信息，确定在立体视觉用途图像上的显示对象和在所述交替图像上的显示对象之间的碰撞。
9、一种立体图像显示设备，包括：
装置，用于根据二维图像数据和表示所述二维图像上的对象的近侧的深度信息来产生立体视觉用途图像的数据；
装置，用于根据表示所述对象的远侧位置的深度信息和表示所述对象的近侧位置的深度信息，产生所述对象的厚度信息。
10、一种立体图像显示器，包括：
装置，用于根据二维图像数据和表示所述二维图像上的每一点的近侧位置的深度信息来产生立体视觉用途图像的数据；
装置，用于根据表示所述每一点的远侧位置的深度信息和表示所述每一点的近侧位置的深度信息，产生每一点的厚度信息。
11、一种利用多视点图像中的两个图像来执行立体图像显示的立体图像显示器，其特征在于：根据表示视点之间的间隔的信息、表示由相邻视点和要拍摄的对象形成的角度的信息、表示光轴的穿越位置的信息、焦距信息和视场角信息中的至少一个拍摄时信息来选择所述两个图像。
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