CZ265396A3 - Způsob vložení obrázku do jednoho obrazového rámce zvoleného v daném čase ze soustavy těchto rámců - Google Patents

Description

Způsob vložení obrázku do jednoho obrazového rámce zvoleného v daném čase ze soustavy těchto rámců

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu vložení obrázku do jednoho obrazového rámce zvoleného v daném čase ze soustavy těchto rámců zařízení pro provádění tohoto způsobu.

Dosavadní stav techniky

Sportovní hřiště se většinou skládá z hrací plochy, kde se hra odehrává, hlediště, kde sedí diváci, a stěny, která určitým způsobem tyto dvě plochy odděluje. Tato stěna je obvykle alespoň částečně pokryta reklamami společností, které danou hru sponzorují. Pokud se hra filmuje, reklamy na této stěně se natáčejí jako součást sportovního hřiště. Tyto reklamy nelze předvést široké veřejnosti, nejsou-li filmovány televizními kamerami.

Jsou známy systémy, které umožňují sloučit předem definované reklamy na plochy obrazového záznamu sportovního hřiště. U jednoho takového systému operátor definuje cílovou plochu na hřišti. Tento systém se pak zaměří na danou cílovou plochu a sloučí předem určenou reklamu s tou částí obrazového signálu, která této ploše odpovídá. Jestliže kamera přestane sledovat tuto plochu, daný systém cílovou plochu ztrácí a operátor musí znovu uvést, která plocha se použije.

Výše popsaný systém pracuje v reálném čase. Jsou známy rovněž další systémy, které v podstatě provádějí stejnou činnost, ale nikoliv v reálném čase.

Jsou známy další systémy, které směšují data do sledu obrazů. Tyto systémy zahrnují vkládání obrázku mezi obrazové sekvence, skládání obrazových dat v daném místě televizní obrazovky, jako jsou např. loga televizních stanic, a dokonce elektronické vkládání obrazových dat jako nahrazení určité zaměřené reklamní plochy. Posledně zmíněná situace se provádí pomocí takových způsobů, jako je způsob zaklíčování barev.

U.S. 5,264,933 popisuje zařízení a způsob provádění změn obrazových signálů, které umožňují přidání reklamních obrázků jako součást původně zobrazeného obrazu. Operátor zvolí, na které místo zachyceného obrázku se má reklamní obraz vložit. Obvod U.S. 5,264,933 může rovněž vkládat obrázky do zvolených hlavních vysílacích ploch jako odezvu na zvukové signály, jako jsou např. typická vyjádření komentátorů.

Přihláška PCT č. PCT/FR91/00296 popisuje postup a zařízení pro modifikaci plochy do sledu obrázků. Tyto obrázky představují nedeformovatelnou cílovou oblast, v jejíž blízkosti jsou registrační značky. Obvod vyhledává tyto registrační značky a používá je pro určení polohy této oblasti. Předem připravený obrázek lze pak s touto oblastí sloučit. Těmito registračními značkami jsou jakékoliv snadno identifikovatelné značky, jako např. křížky nebo jiné grafémy, umístěné v této cílové oblasti nebo v její blízkosti. Obvod PCT/FR91/00296 produkuje zachycený obrázek v mnoha rozlišeních a tato rozlišení používá v příslušném identifikačním procesu.

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je nalezení zařízení a způsobu, které směšují obrázky, jak je tomu např. u reklam, pomocí obrazového toku činností, které se objevují v rámci relativně neproměnné plochy. Touto plochou může být hřiště nebo dvorec, scéna nebo místnost a dané umístění se běžně volí před provedením příslušné činnosti, např. před hrou nebo představením. Obrázky se vkládají na zvolenou plochu daného pozadí, přičemž pojem vkládat má zde ten význam, že se obrázky směšují s tou částí obrazového signálu, která představuje zvolenou plochu.

Nalezený způsob vložení obrázku do jednoho obrazového rámce zvoleného v daném čase ze soustavy těchto rámců, představuj ích tok činností, které se odehrávají na pozadí, kde toto pozadí má stacionární rovinné plochy a je snímáno alespoň jednou video kamerou, spočívá v tom, že se nejdříve generuje model, nezávislý na soustavě obrazových rámců, ze zvolené stacionární plochy, kde daný model obsahuje vyjádření geometrických znaků, charakterizujících danou plochu a krok, načež se tento model využije pro vložení daného obrázku do příslušných rámců, přičemž toto využití modelu obsahuje i perspektivní zkreslení modelu, výhodné je, jestliže geometrické znaky obsahují alespoň jednu ze skupin skládajících se z přímek a oblouků. Výhodné rovněž je, jestliže tento způsob dále obsahuje krok zajištění indikace rovinného vztahu mezi jednotlivými přímkami a oblouky. Zmíněné vyjádření geometrických znaků přitom může s výhodou představovat rovinné vektorové vyjádření. Perspektivní zkreslení modelu se provádí pro jeho zajištění s výhodou v obecně téže per4 spektivě jako příslušný zvolený rámec, přičemž způsob podle vynálezu dále obsahuje vytvoření masky pozadí zvoleného rámce, obsahujícího alespoň část stacionární plochy, kde maska pozadí určuje měnitelné a neměnitelné oblasti zvoleného rámce, a směšování perspektivně zkresleného obrazu do zvolené části měnitelné oblasti a tím vložení obrazu do zvoleného rámce. Využití u tohoto způsobu přitom s výhodou obsahuje užití modelu a zvolené měnitelné oblasti pro vytvoření transformační matice pro perspektivní zkreslení obrazu. Před tímto využitím modelu se s výhodou provede vytvoření masky umístění obrazu, určující umístění obrazu vůči modelu, čímž je maska umístění obrazu zkreslena s tímto obrazem. Směšování pak s výhodou obsahuje přidání zkreslené masky umístění obrazu a zvolené měnitelné oblasti masky pozadí, čímž se vytvoří povolovací maska, definující obrazové body v rámci, do něhož jsou odpovídající obrazové body obrazu vkládány. Způsob podle vynálezu dále s výhodou obsahuje vytváření perspektivně zkreslené směšovací masky definující hodnoty transparence, přičemž směšování dále obsahuje smísení obrazu, povolovací masky a směšovací masky, čímž se vkládá obrázek s požadovanými hodnotami barev. Smísení pak s výhodou obsahuje přiřazení hodnoty barvy každému obrazovému bodu (x,y), kde hodnota barvy obrazového bodu (x,y)=E(x,y)*obrázek(x,y)+(1-S(x,y))+rámec(x,y), kde S(x,y) = a(x,y) * P(x,y), kde a(x,y) a P(x,y) jsou hodnoty směšovací a povolovací masky pro obrazový bod (x,y) a kde obrázek (x,y) je hodnota obrazu pro obrazový bod(x,y) a rámec (x,y) je hodnota zvolené měnitelné oblasti pro obrazový bod (x,y).

Vynález tedy používá pro změnu obrazového signálu vý5 hradně pozadí se týkající informace tak, aby na určitém místě pozadí byl do něho vložen obrázek. Zařízení využívající tento způsob pracuje nezávisle na tom, který perspektivní pohled na pozadí je v daném obrazovém signálu právě zachycen.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude možné lépe a důkladněji pochopit a ocenit z následujícího podrobného popisu spojeného s obrázky, kde obr. 1 představuje blokové schéma obvodu pro vložení obrázků do obrazového signálu, který je vytvořený pro uskutečňování v příkladného provedení způsobu podle vynálezu, obr. 2 je schématickým zobrazením tenisové hry, která je použita jako příklad pro vysvětlení činnosti obvodu z obr. 1, obr. 3 zobrazuje model tenisového kurtu a slouží k pochopení činnosti obvodu na obr. l, obr. 4A představuje obrázek, který se bude vkládat, obr.4B představuje masku umístění obrázku pro obrázek 4A a model na obr. 3, obr. 4C představuje sloučenou masku pro obrázek 4A a model na obr. 3, obr. 5 představuje blokové schéma prvků jednotky pro vložení obrázku, která tvoří část obvodu na obr. 1, obr. 6 zobrazuje příkladný obrazový rámec, do něhož se bude obrázek 4A vkládat, obr. 7 znázorňuje masku pozadí generovanou z obrazového rámce z obr. 6, obr. 8 představuje blokové schéma činností jednotky pro identifikaci charakteristik, která tvoří část jednotky pro vložení obrázku z obr. 5, obr. 9A představuje vývojový diagram způsobu pro vyjmutí charakteristik, obr. 9B znázorňuje část masky pozadí a slouží pro pochopení způsobu na obr. 9A, obr. 9C představuje histogram dílčích úseků masky pozadí z obr. 9B a slouží pro pochopení způsobu na obr. 9A, obr. 10 přestavuje blokové schéma činností jednotky pro identifikaci perspektivy, která tvoří část jednotky pro vložení obrázku z obr. 5, obr. 11A zobrazuje společné body vyjmutých charakteristik z obr. 7, obr. 11B znázorňuje perspektivní rovnoběžné přímky, které se v důsledku nepřesností výpočtu setkávají v různých bodech, Obrázky 12A a 12B zobrazují gnomonická promítání a slouží pro pochopení činností jednotky pro identifikaci perspektivy na obr. 10, obr. 12C je grafickým zobrazením vzorové funkce potřebné pro gnomonické promítání na obr. 12A a 12B, obr. 13 představuje podrobné blokové schéma činností zobrazených na obr. 10, obrázky 14A a 14B slouží pro pochopení činností z obr. 13, obr.15 znázorňuje použití transformačních matic, obr.16 slouží pro pochopení procesu slaďování mezi čtyřúhelníky a daným geometrickým modelem a vysvětluje činnosti z obr. 13, obr. 17 představuje blokové schéma činností transformační a směšovací jednotky, která tvoří část jednotky pro vložení obrázku z obr. 5, obr.

představuje blokové schéma korekčního způsobu pro aktualizaci vyhledávací tabulky, která se používá v jednotce pro vložení obrázku z obr. 5, obr. 19 je schématickým zobrazením parametrů kamer, obr. 20 představuje vývojový diagram činností transformační matice, jsou-li parametry kamery z obr.

známé nebo je lze vypočítat, obr. 21 zobrazuje tabulku, která se používá v postupu znázorněném na obr. 20, a obr. 22 představuje vývojový diagram způsobu činnosti, jsou-li parametry kamery známé nebo je lze vypočítat.

Příklady provedení vynálezu

Na obr, 1 je znázorněn obvod pro směšování obrázků, jako jsou např. reklamy, s obrazovým signálem činností, které se odehrávají na relativně neproměnném pozadí. Tyto obrázky se vkládají na zvolenou plochu daného pozadí. Obvod bude popsán na příkladu tenisové hry zobrazené na obr. 2, podle něhož bude obvod rovněž popisován. Bude možné snadno pochopit, že vynález platí pro všechny situace, u nichž jsou a priori známé plochy, na nichž se činnost odehrává, a které lze identifikovat.

Obvod podle vynálezu obvykle obsahuje elektronický snímač JLQ rámců pro převod vstupní obrazové sekvence, jako např. u tenisu, na obrazové rámce, projekční pracoviště 12 pro navrhování obrázků, jako např. reklam, které se budou vkládat na zvolenou plochu, např. na tenisový kurt, viditelnou na obrazovém rámci, obvod 14 pro vložení obrázku, který směšuje obrazový rámec s navrženým obrázkem, řídící počítačový obvod i£ pro řízení činnosti obvodu 14 pro vložení obrázku a pro zajišťování vstupu operátora do tohoto obvodu, a vysílacího monitoru 18.

Řídící počítačový obvod 1£ obvykle obsahuje základní jednotku 2Q_, klávesnici 22, myš 24, disk 26. výměnné diskové mechaniky, jako např. mechaniku 27 pružného disku, a monitor 28. Monitor 28 je obvykle řízený grafickým adaptérem, který tvoří část základní jednotky 20. Projekční pracoviště 12 obvykle obsahuje také výměnné diskové mechaniky, jako např. mechaniku 27 pružného disku.

Řídící počítačový obvod 16 a obvod 14 pro vložení obrázku jsou většinou propojené přes systémovou sběrnici 29.

Projekční pracoviště a řídící počítačový obvod 16 spolu vzájemně spolupracují přes výměnná média.

Sled obrázků lze přijmout z libovolného zdroje, jako např. z videokazety, přes satelit ze vzdálené vysílací stanice, mikrovln nebo jiného typu obrazové komunikace. Je-li

A? . ~ , .featso sled získáván^ ze satelitu, pak obvod nemá žádnou kontrolu nad rychlostí obrázků. Proto obvod 14 pro vložení obrázků musí svou činnost provádět na četnosti do hodnoty četnosti obrázků obrazového signálu ze satelitu, což jest většinou 30 ms mezi jednotlivými rámci. Jestliže sled pochází z videokazety, pak obvod může řídit četnost obrázků a může pracovat při libovolné požadované četnosti.

Sled obrázků se původně zhotovuje na místě konání dané hry. Jak je možné u tenisové hry na obr. 2 vidět, většinou existují dvě televizní kamery 3XL, které sledují děj na tenisovém kurtu 32. Umístění televizních kamer je většinou pevné .

Kurt 32 se pomocí sítě 34 rozdělí na dvě poloviny. Každá polovina má určité množství různých oblastí 36. obvykle vybarvených prvním odstínem zelené, které jsou rozděleny určitým množstvím přímek 38, většinou vybarvených bílou barvou. Vnější oblast 40 kurtu je většinou vybarvena druhým odstínem zelené.

Ve skutečnosti jsou přímky 38 rovnoběžné a navzájem kolmé. Protože kamery 30 provádějí přibližování a oddalování děje spíše pod určitým úhlem než z pohledu shora, získané obrázky daného děje jsou perspektivními pohledy. Tedy na obrazovém výstupu kamer 30 se rovnoběžné přímky 38 jeví tak, jako by konvergovaly k nekonečnu. Úhel perspektivy obrazo9 vých výstupů se mění v závislosti na úhlech kamer na hodnotě transfokace.

Způsobem podle vynálezu se bude vkládat obrázek 42., jako je slovo OBRÁZEK, na požadované místo zvolené plochy pozadí při všech úhlech perspektivy a hodnotách transfokace. U tenisového kurtu jsou možnými umístěními všechny obdélníky v rozsahu jedné poloviny tenisového kurtu 32 definovaného čtyřmi přímkami 1&. Jak je na obr.2 zobrazeno, obrázek 42 nebude interferovat s činností hráčů 44. bude to vypadat, jako by obrázek 42 byl na ploše kurtu namalovaný.

Protože ve skutečnosti se tvar kurtu 32 a umístění přímek 38 v rámci kurtu 32 nemění, pak jestliže má obvod pro vložení obrázku model hrací plochy, a to včetně umístění, do něhož se má daný obrázek vložit, a je možné identifikovat alespoň zorný úhel a hodnotu transfokace, pak je možné sloučit daný obrázek s obrazovým sledem tak, aby se zdálo, že je daný obrázek vložený na požadované místo. Aby to bylo možné provést, obvod pro vložení obrázku musí znát ještě barvy kurtu tak, jak je vidí kamery. Tyto barvy se mohou se změnou osvětlení měnit (s denním světlem nebo umělým osvětlením) .

Obr.3 znázorňuje geometrický model 50 tenisového kurtu, a obrázky 4A, 4B a 4C ilustrují data, které si projektant implantace připravuje.

Projektant implantace pracuje na projekčním pracovišti

12. jako je např. pracoviště BLAZE vyrobené společností Scitex Corporation Ltd., Herzlia, Izrael, a obvykle má geometrický model 50 tenisového kurtu 32. většinou jako pohled shora. Model 50 je většinou verzí kurtu 32 v určitém měřítku udávající ty jeho prvky, které se mají pomocí obvodu 14 pro vložení identifikovat. Těmito prvky jsou např. přímky 1£. Další možná hrací pole mohou obsahovat kruhy nebo jiné dostatečně definované křivky. Mezi další identifikovatelné prvky patří průsečíky 54 přímek SS·

Projektant implantace navrhuje obrázek 42., který je zakreslen na obr.4A a který se bude vkládat, a určuje, do kterého místa modelu 50 se tento obrázek umístí. Počet možných umístění 52 je zobrazen na obr.3. Projektant si pak připraví masku 56 umístění obrázku, viz obr.4B, aby definoval, kde se má obrázek 42 na modelu 50 umístit. Maska 56 se osvítí na tom místě modelu 50. kde se má obrázek 42 umístit, a ostatní plocha bude tmavá.

Protože obrázek 42 může mít světlé barvy, může být nezbytné vložit nikoliv samotný obrázek, ale jeho ztlumenější verzi tak, aby se podstatným způsobem nenarušil děj na kurtu 32. Proto projektant implantace může připravit případně směšovací masku 58 (obr.4C) udávající, jakým způsobem bude obrázek 42 smíšený s barvou kurtu 32 na místě implantace, jak je indikováno adresovací maskou 56. Směšovací maskou 58 může být libovolná vhodná maska podle dosavadního stavu techniky. Na obr.4C má zobrazená maska 58 čtyři oblasti SS, z nichž každá udává obsah různého množství barvy kurtu, přičemž vnější oblast 59 většinou obsahuje mnohem více barvy kurtu než plocha vnitřní.

S odkazem na obrázky 1 a 2, data implantace, tvořená geometrickým modelem SS, obrázek 42. adresovací maska SS a případně směšovací maska 58 se obvykle připravují před daným tenisovým zápasem a ukládají se do obvodu 14 pro vložení obrázku, většinou prostřednictvím výměnného média, aby je bylo možné, jakmile zápas začne, vložit do vstupní obrazové sekvence.

Většina obrazových sekvencí živých televizních přenosů zápasů začíná počáteční sekvencí, která umožňuje operátorům místních stanic synchronizovat jejich obvody se vstupní sekvencí. Toto platí rovněž pro obrazová data uložená na pásku.

V předkládaném vynálezu se počáteční obrazová data snímají snímačem if) rámců a nejprve se dodávají do řídícího počítačového obvodu 1£. Operátor stanice volí rámec, který má volný pohled na hrací plochu a použije ho pro zajištění kalibrační informace, jak je popsáno níže. Tato kalibrační informace se používá obvodem 14 pro vložení obrázku k identifikaci kurtu 32 a jeho charakteristik, jako jsou např. přímky 38. V příkladném provedení popsaném níže obsahuje kalibrační informace barvy požadovaných charakteristik pozadí, jako např. čar hřiště, hrací plochy, to jest kurtu 32. a plochy vně hracího pole, to jest vnější plochy 40 kurtu. Zbývající barvy, které mohou být zachyceny, se definují jako barvy popředí. Jiná hřiště mohou vyžadovat méně nebo naopak více charakteristik pro jejich definici a tedy méně nebo více barev.

Operátor stanice, který používá myš 24 a klávesnici 22. interakčním způsobem definuje kalibrační barvy. Tohoto lze dosáhnout řadou možných způsobů, z nichž jeden je popsán dále. Čtyřbarevná vrstva se překryje přes rámec právě zobrazený na řídícím monitoru 28. Na počátku tato čtyřbarevná vrstva obsahuje pouze jednu barvu, barvu průhlednou. Tedy aktuální rámec je zpočátku viditelný.

Operátor indikuje obrazové prvky popisující jednu ze tří daných charakteristik, přímky 38. vnitřní hrací plochu 36 a vnější plochu 40 kurtu. Jakmile operátor zvolí barevný prvek, pak ty obrazové prvky v překryté vrstvě, které odpovídají obrazovým prvkům aktuálního rámce zvolené barvy, se vybarví jednou přenesenou barvou, čímž se překryjí odpovídající obrazové prvky aktuálního rámce. Zvolená barva se uloží. Tento postup se opakuje pro všechny tři plochy. Všechny barvy, které nebyly vybrány, se zařadí do čtvrté přenesené barvy.

Jestliže operátor potvrdí výslednou čtyřbarevnou vrstvu, vytvoří se mezi barvami vybranými z aktuálního rámce a přeloženými barvami vyhledávací tabulka.

Pokud je třeba, řídící počítačový obvod 16 může uložit obrazové prvky, které operátor zvolil pro další použití v korekčním cyklu vyhledávací tabulky popsaným níže s odkazem na obr. 18.

Řídící počítačový obvod 16 poskytuje do obvodu 14 pro vložení obrázku data rámce, které obsahují vyhledávací tabulku a obrazové prvky sloužící pro vytvoření této tabulky. Obvod 14 využívá výše popsaných dat rámce pro identifikaci požadovaných charakteristik každého rámce vstupního obrazového signálu.

Obvod 14 pro vložení obrázku bude dále popisován podle obr. 5, na němž je znázorněno jeho blokové schéma, a rovněž se použijí obrázky 6 a 7, které slouží pro pochopení činnosti obvodu 14 pro vložení obrázku.

Obvod 14 pro vložení obrázku obvykle obsahuje jednotku 60 pro identifikaci charakteristik, viz obr.5, který identifikuje, které charakteristiky kurtu 32 v každém vstupním ob13 rázovém rámci existují a jednotku 62 pro identifikaci perspektivy, který identifikuje zorný úhel a zoom aktivní kamery a určuje příslušnou transformaci perspektivy mezi modelem ££ a vstupním obrazovým rámcem. Obvod 14 pro vložení obrázku obsahuje také převodník 64 pro převod dat implantace z modelové roviny do zorné roviny obrázku a směšovač 66. který směšuje data vložené perspektivy s aktuálním obrazovým rámcem, čímž se obrázek 42 vloží na kurt 32.

Jak je mnohem podrobněji popsáno níže, jednotka 60 pro identifikaci charakteristik využívá vyhledávací tabulky pro vytvoření masky pozadí vstupního rámce, která udává, které části tohoto rámce mají požadované charakteristiky možného pozadí a které části tvoří popředí, a proto se při dalších operacích nemaj í měnit. Obrázky 6 a případně 7 zobrazuj í ukázkový vstupní rámec ££. a jeho odpovídající masku 70 pozadí.

Vstupní rámec £S. na obr. 6 má na kurtu 32 dva hráče 44. Maska 70 pozadí z obr.7 ukazuje plochu čtyř barev. Plochy označené 1 až 4 tvoří oblasti barvy čar, barvy vnitřní plochy kurtu, barvy vnější plochy kurtu a případně zbývající barvy. Je třeba si všimnout, že plochy hráčů 44 jsou označeny barvou pozadí 4 a překryté přes další významné oblasti, jako jsou oblasti bílých čar 1.

Z masky 70 pozadí vyjímá jednotka 60 pro identifikaci charakteristik, viz obr.5, charakteristiky daného hracího pole. U tenisových kurtů tvoří požadované charakteristiky přímky 38. Jednotka 62 pro identifikaci perspektivy porovnává vyjmuté charakteristiky s charakteristikami modelu 50 a z nich pak vytváří transformační matici.

Pomocí transformační matice převádí převodník £4 data pro vložení obrázku, t.j. obrázku 42., který se má vložit, masku 56 umístění obrázku a směšovací masku 58. do perspektivy vstupního obrazového rámce.

Nakonec směšovač 66 vloží pomocí masky 56 pro umístění přeneseného obrázku a masky 70 pozadí verzi perspektivy obrázku 42 do požadovaných částí pozadí vstupního obrazového rámce. Tedy, jestliže hráči vstoupí na tu část kurtu 32, kde je vložen obrázek 42, pak se to bude jevit tak, jako by kráčeli přes vložený obrázek. Pokud je třeba, lze pro sloučení obrázku 42 s barvami pole, kde se obrázek 42 vkládá, použít transformovanou směšovací masku 58.

Na obr.8 je podrobně popsána činnost jednotky 60 pro identifikaci charakteristik. V kroku 72 využívá jednotka &3 vyhledávací tabulku pro převod vstupního obrazového rámce z mnohobarevného rámce na čtyřbarevný obrázek, který se nazývá maska 70 pozadí. Konkrétně pro tenisový kurt 32 poskytuje vyhledávací tabulka první hodnotu pro barevné prvky, které mají barvy čar 38. druhou hodnotu pro barevné prvky, které mají barvy vnitřní plochy 36 kurtu, třetí hodnotu pro barevné prvky, které mají barvy vnější plochy 40 kurtu, a čtvrtou hodnotu, udávající obrazové prvky popředí pro zbývající barevné prvky. Toto je zobrazeno na obr.7. Vyhledávací tabulku je možné zavést libovolným vhodným způsobem zvoleným z mnoha způsobů známých v oboru.

Maska 70 pozadí nedefinuje pouze to, které obrazové prvky přísluší požadovanému pozadí, ale obsahuje také požadované charakteristiky, jako např. čáry 38. Tedy v kroku 74 jednotka 60 pro identifikaci charakteristik vyvolává masku

7£ pozadí, aby vyjmula požadované charakteristiky. Ačkoliv to není většinou nezbytné, vyhledávací tabulka je navržena tak, aby poskytovala charakteristiky pomocí hodnoty jedné barvy.

V případě tenisové hry obsahuje příslušné vyjmutí také přezkoumání těch obrazových prvků masky 70 pozadí, které mají odtud vzatou první hodnotu a přesně vyjmuté úseky. Například krok 74 lze realizovat pomocí Houghovy transformace provedené pro masku 70 pozadí. Houghovy transformace jsou popsány na stranách 121 - 126 knihy Zpracování dagotálních obrázků, druhé vydání, kapitola 2 podle Azriela Rosenfelda a Avinashe C. Kaka, Academie Press, 1982, která je zahrnuta zde v odkazech.

Výsledkem je pole řádkových parametrů, z nichž každý popisuje jeden určitý úsek masky 70 pozadí. Řádkové parametry pro každý úsek obsahují koeficienty řádkových rovnic, které jej popisují, stejně jako váženou hodnotu udávající počet obrazových prvků obsažených v daném úseku.

Další možný způsob vyjmutí je zobrazen na obrázcích 9A, 9B a 9C. Jak je obecně zobrazeno na obr. 9A, způsob začíná u prvního obrazového prvku 69. viz obr.9B, masky 70 pozadí, který má požadovanou barvu, v tomto příkladě bílou, a zaměřuje se na jeho nejbližší okolí 75. aby se určilo, kde je více bílých barevných prvků (označeno stínováním). Aby to bylo možné provést, okolí 75 se rozdělí na dílčí úseky 71 až 74 předem definované velikosti a provede se histogram rozdělení bílých obrazových prvků v každém dílčím úseku. Obr. 9C znázorňuje histogram pro úseky 71 až 74 obr. 9B. Jako další úsek pro vyhledávání se vybere úsek s jednoznačným maximem, to jest dílčí úsek 73.

V dalším kroku se definuje nové okolí 78. které obsahuje zvolený dílčí úsek 73 a jeho zoom. Nejbližší okolí 78 je dvakrát delší než okolí 75. Toto nové okolí 78 se dále rozdělí na čtyři dílčí úseky 76 a celý postup se opakuje.

Tento postup pokračuje, dokud není splněno jedno z následujících kritérií:

1. dílčí úsek je dostatečně úzký, aby ho bylo možné definovat jako přímku,

2. z histogramu nelze získat žádné jednoznačné maximum,

Jestliže je splněna podmínka 1, pak koeficienty dané přímky se uloží a obrazové prvky, které tuto přímku tvoří, se pak vybarví na zbývající barvu a tím se vyloučí z vyhledávání.

Výsledkem postupu vyjmutí charakteristik je pole možných charakteristik, které obsahuje skutečné charakteristiky stejně jako rozptylové čáry.

Obr.10 obecně ilustruje činnosti jednotky pro identifikaci perspektivy 62 z obr.5. Vynález bude dále popisován podle tohoto obrázku a podle obrázků 11A a 11B, které slouží obecně pro pochopení činnosti jednotky 62. obr. 13, . který podrobně shrnuje činnosti jednotky 62 v případě tenisového kurtu 32. a podle obrázků 12A, 12B, 12C, 14A a 14B, které slouží pro pochopení činností podrobně popsaných v souvislosti s obr.13.

Pomocí apriorní informace, jednotka 62 pro identifikaci perspektivy v kroku 80 zpracovává pole možných charakteristik a určuje, které z nich budou s největší pravděpodobností požadovanými charakteristikami. V kroku 82 vybírá jednotka pro identifikaci perspektivy z výsledných skutečných charakteristik minimální soubor charakteristik a zkouší je sladit s charakteristikami modelu 50. Tento postup se opakuje tak dlouho, jak je třeba, dokud není nalezena shoda, v kroku 84 se sladěné charakteristiky použijí pro generování transformační matice M, která model transformuje na charakteristiky ve vstupním obrazovém rámci.

V případě tenisového kurtu 32 využívá krok 80 tu skutečnost, že čáry 38 modelu 50 jsou rovnoběžné ve dvou směrech, a to svislém a vodorovném, a také toho, že z hlediska perspektivy, jako ve vstupním obrazovém rámci, se přímky, které jsou ve skutečnosti rovnoběžné, setkávají v konečném bodě. Toto je zobrazeno na obr. 11A, na němž všechny vyjmuté přímkové úseky, vyjádřené pevnými čárami, jsou prodlouženy čárkovanými přímkami. Perspektivní přímky, které odpovídají ve skutečnosti rovnoběžným přímkám, např. pseudo-rovnoběžné přímky 90. se protínají v bodě 91 vzdáleném od vnějších okrajů 92 daného rámce. Všechny ostatní průsečíky 94 jsou v mezích okrajů 92 nebo v blízkosti jeho hranic.

Jak je však zobrazeno na obr. 11B, je v důsledku chyby digitalizace možné, že prodloužení tří pseudo-rovnoběžných přímek se neprotínaji v jednom bodě. Ve skutečnosti by se mohly protínat ve třech vzájemně oddělených bodech.

Přihlašovatelé zjistili, že přestože se perspektivní rovnoběžné přímky setkávají v nekonečnu, promítnutí prodloužených přímek do asymptotické funkce má za následek to, že se průsečíky ocitnou ve vzájemné blízkosti. Proto v souladu s příkladným provedením vynálezu se vyjmuté přímkové úseky promítají do dvojrozměrné asymptotické funkce. Jedno z mož18 ných promítnutí je známé jako gnomonické promítání a je popsáno na stranách 258, 259 a 275 knihy Automatické vidění podle Bertholda Klause Paula Horná, The MIT Press, Cambridge, Massachusetts. 1986, které jsou součástí odkazů tohoto textu. Příklady gnomonických promítání jsou zobrazeny na obrázcích 12A a 12B.

V gnomonickém promítání se bod 100 na rovině XY 102 promítá na bod 100 na polokouli 104. Přímka 106 v rovině XY se promítne do velkého oblouku 106 polokoule 104, tj . na oblouk největší kružnice koule. Počátek představuje jižní pól 109 a nekonečno představuje rovník 108. Tedy každá skupina bodů 110. viz obr. 12B, v blízkosti rovníku 108 představuje průsečík pseudo-rovnoběžných přímek a proto přímky, jejichž body procházejí svazkem 110. jsou rovnoběžné.

Obrázek 12B zobrazuje různé možné velké oblouky 120a až 120f. které odpovídají některým nezobrazeným libovolným vyjmutým přímkovým úsekům. Tři oblouky 120a až 120c mají průsečíky 122. které tvoří svazek 110a v blízkosti rovníku 108. Velké oblouky 120d až l20f se rovněž protínají v blízkosti rovníku 108. ale ve svazku 110b. Všechny tyto velké oblouky 120a až 120f se vzájemně protínají, ale jejich další průsečíky jsou v místech blíže jižnímu pólu 109 než rovníku 1Q&.

V kroku 130. viz obr.13, se gnomonické promítání používá pro vytvoření pole velkých oblouků z pole přímkových úseků získaných z vyjmutí charakteristik, viz krok 74, obr. 8.

V kroku 132 se prohledává oblast kolem rovníku 108. aby se zjistily všechny průsečíky 122. Každému průsečíku se přidělí hodnota V^. Hodnota V*, je funkcí vah W_± přímkových úse19 (1) ků, které se protínají, a souřadnice Z průsečíku 122. Příklad funkce V je dán rovnicí 1:

w * w

X primka 2 * f (Z ) pruseciK kde f(^zpruBecik) j^e libovolná funkce, jejíž graf je podobný křivce 134 na obr. 12C, jejíž většina bodů má malou hodnotu a k rovníku 108 (Z =1) se blíží pouze ty body, jejichž hodnota se blíží hodnotě l. Např. f (z ) by mohla být z^s.

V kroku 136 se prohledává malé okolí kolem každého průsečíku 122. aby se zjistily další průsečíky. Pokud jsou nějaké nalezeny, aktuální průsečík a průsečíky nalezené se uloží jako svazek 110. viz obr. 12B. Svazek 110 se rovněž definuje jako svazek, jehož hodnota f (Ζ_ρι_^_Βθ(=±5<) je nad předem definovanou prahovou hodnotou. Tedy svazek 110 může obsahovat pouze jeden průsečík. Na obr. 12B jsou tři svazky 110a až 110c. z nichž jeden, svazek 110c. obsahuje pouze jeden průsečík 122.

Jakmile jsou prohledány všechny body, umístění každého svazku 110 se určí tak, že se nalezne těžiště bodů daného svazku. Váhou tohoto svazku 110 je součet hodnot bodů daného svazku.

V kroku 138 se zvolí dva svazky s nejvyšší váhou. Na příkladu obr. 12B, se zvolí svazky 110a a 110b.

V kroku 140 se jeden svazek považuje za představitele svislých přímek a druhý za představitele vodorovných přímek. Rovněž v kroku 140 se přímkové úseky odpovídající přímkám těchto dvou zvolených svazků označí jako svislý nebo případ20 ně vodorovný.

V kroku 142 se svislé a vodorovné přímky přezkoumají a zvolí se dvě svislé a dvě vodorovné přímky s největší váhou, přičemž pojem s největší váhou je určený hodnotami W_±. Zvolené přímky 146 jsou pro přímky z obr. 11A zobrazeny na obr. 14A. V kroku 144 se určí a uloží průsečíky A, B, £ a D čtyř zvolených přímek. Jak je uvedeno na obr. 14A, zvolené přímky se mohou protínat mimo daný rámec.

Kroky 130 až 144 představují činnosti nutné pro identifikaci skutečných charakteristik v daném obrazovém rámci, viz krok 80 obr. 10. Výsledkem kroku 144 jsou ty charakteristiky, které by měly odpovídat danému modelu. Ve zbývajících krocích se sladují charakteristiky na daný model a určuje se transformace, viz kroky 82 a 84 obr. 10, jako spojitý sled činností.

Běžný tenisový kurt 32 má pět svislých čar a čtyři vodorovné čáry. Protože není možné rozlišit dvě poloviny kurtu, mají význam pouze tři vodorovné čáry. Počet různých čtyřúhelníků, které lze vytvořit ze dvou ze tří zvolených vodorovných čar, což představuje tři možné kombinace, a dvou z pěti zvolených čar, což představuje 10 možných kombinací, je třicet. Těchto třicet čtyřúhelníků může existovat ve čtyřech různých orientacích, čemuž odpovídá celkový počet 120 čtyřúhelníků.

V kroku 150 se zvolí jeden ze 120 čtyřúhelníků daného geometrického modelu 50 tak, že se zvolí jeho čtyři rohy Al, Bl, £1 a Dl, viz obr. 14B. Jak je možné vidět, toto není správná shoda.

V kroku 152 se určí matice M, která transformuje tyto čtyři body A. B£, £i a Di daného modelu, viz obr. 14B, na čtyři body A, B, £ a D obrazového rámce, viz obr. 14A. Matice M může být vyjádřena jako složení následných transformací, jak je vysvětleno s odkazem na obr. 15.

Obr. 15 zobrazuje tři čtyřúhelníky 180. 182 a 184. Čtyřúhelník 180 je modelem Čtyřúhelníku ABCD zobrazeného v rovině XY, čtyřúhelník 182 je jednotkový čtverec s body o souřadnicích (0,1), (1,1), (0,0) a (1,0) v rovině TS, a čtyřúhelník 184 je perspektivní čtyřúhelník v rovině UV.

Transformaci M od modelového čtyřúhelníku 180 na perspektivní čtyřúhelník 184 lze vyjádřit pomocí složení dvou transformací, maticí přenosu a změny měřítka T pro transformaci od čtyřúhelníku 180 na jednotkový čtverec 182 a maticí perspektivy P pro transformaci jednotkového čtverce 182 na čtyřúhelník 184. Matice T má v homogenních souřadnicích následující tvar:

| Sx 0 0 |

T = | 0 Sy 0 | | Tx Ty 1 | (2) kde Sx a Sy jsou součinitele měřítka ve směrech X a případně Y a Tx a Ty jsou translační součinitele X a Y. Sx, Sy, Tx a Ty se určí z následující rovnice:

(x,y,l)*T = (s,t,l) (3) pro dané čtyři souřadnice (x,y,l) čtyřúhelníků 180 a pro dané čtyři souřadnice (s,t,l) jednotkového čtverce 182.

Matice P má v homogenních souřadnicích následující tvar:

1 all	al2	al3 |
P = | a21	a22	a23 |	(4)
| a31	a32	a33 |
matice P i	se určí vyřešením následující	rovnice:
(s,t,l)*P	= (u,	v, w)	(5)

kde (u,v,w) představují čtyři známé souřadnice bodů A, B, £ a D čtyřúhelníku 184. jak je zobrazeno na obr. 15, a w se vždy normalizuje.

Předpokládejme, že a33 = 1, pak P lze vypočítat následujícím způsobem:

Z rovnice (s,t,l) = (0,0,1) se určí, že a31 = U ^a3, =

OO

Z rovnice (s,t,l) = (1,0,1) se určí, že:

al2 + a32 = V all + a31 = U_lo(al3 + 1) => all = U_xo(al3 + 1) - U_{oo io}(al3 ₊ 1) => al2 = V_xo(al3 + 1) - ν_θο (6) (7)

	Z rovnice	(s,t,l) =	(0,1,1) se určí,	že:
a21	+ a31 = Uoi	(a23 + 1)	=> a21 = Uoi(a23	+ i)
a22	+ a32 = VO1	(a23 + 1)	=> a22 = Voi(a23	+ 1)
	Z rovnice	(s,t,l) =	(1,1,1) se určí,	že:
all	+ a21 + a31	- (all	+ a23 + 1)
al2	+ a22 + a32	= <al3	+ a23 + 1)

Z rovnic 7 až a to al3 a a23 se vytvoří dvě rovnice se dvěma neznámými, al3(U - U ) + a23(U - U )

U + U

XI oo ^Uxo - ^Uox (10) al3(v - V ) + a23 (V - V ) = V + V -V -V

1O XX Ol 11 11 OO xo ox

Jakmile se vypočte al3 a a23, lze z rovnic 7 a 8 určit zbývající prvky.

Transformační nebo mapovací matice M je matice získaná jako součin matic T a P takto:

Μ = T * P (11)

V kroku 154 se přímky 38 modelu 50 mapují na obrazový rámec pomocí mapovací matice M. Výsledkem je zkreslený rámec 156. viz obr. 16, který má ls všude, kde převedené obrazové prvky daného modelu existují, a Os v ostatních případech. Jak je možné vidět, body Aý, B. C a D odpovídají bodům A, B, £, a D. Avšak zbytek daného geometrického modelu 50 nesedí.

V kroku 158 se provede negace ekvivalence zkresleného rámce 156 s maskou 70 pozadí, viz obr.7. Výstup negace ekvi24 valence je O ve dvou situacích: a) obrazové prvky zkresleného rámce 156 mají hodnotu 1 a obrazové prvky obrazového rámce mají barvu čar pole, a b) obrazové prvky deformovaného rámce 156 mají hodnotu 0 a obrazové prvky obrazového rámce mají barvu jinou než čáry. Pro zbývající situace přísluší hodnota 1.

V kroku 160 a 161 se vypočte počet obrazových prvků s hodnotou 1 a tato hodnota se přidá k transformační matici

M.

Poté, co jsou určeny všechny matice M, se v kroku 162 zvolí matice s nejmenší váhou. Protože existuje možnost, že není možné provést žádné sladění, na příklad video zobrazuje reklamu, televizní kamery 30 zabírají hlediště atd., v kroku 164 se zkontroluje váha zvolené matice vzhledem k prahové hodnotě. Pokud je tato váha nad stanoveným prahem, pak se dosadí nulová matice. V jiném případě se zvolená matice definuje jako transformační matice M. Nulové transformační matice se dosadí také tehdy, pokud zkušební podmínky libovolného předcházejícího kroku nejsou splněny.

Dále bude pojednán obr. 17, který znázorňuje činnosti převodníku 64 a směšovače 66 z obr. 5. Převodník 64 používá transformační matici M, aby upravil každý z obrázků 42., masku 56 oblasti obrázku a směšovací masku 58 do roviny obrazového rámce, viz krok 170. Rovněž spojuje masku oblasti zkresleného obrázku s maskou 70 pozadí, čímž získává masku povolení. Tato maska indikuje ty barevné prvky obrazového rámce, které jsou jak obrazovými prvky pozadí, tak patří do oblasti daného obrázku. Na tyto obrazové prvky se příslušný obrázek vloží.

Směšovač ££ kombinuje zkreslený obrázek s obrazovým rámcem podle směšovací masky a masky povolení. Vztah, který platí pro každý obrazový prvek (x,y) má většinou tvar:

Výstup(x,y) =S(x,y) *obrázek(x,y) + (1-S(x,y)) +video(x,y) (12) E(x,y) = a(x,y) * P(x,y) (13) kde výstup(x,y) je hodnota obrazového prvku výstupního rámce, obrázek(x,y) a video(x,y) jsou hodnoty ve vloženém obrázku 42 a případně video rámce, a(x,y) je hodnota ve směšovací masce ££. a P(x,y) je hodnota v masce povolení.

Výše uvedený popis předpokládá, že vyhledávací tabulka, která poskytuje masku 70 pozadí, zůstává během celé hry správná. Pokud se osvětlení změní, což se obvykle při venkovních hrách stává, barvy na sledu obrázků se mohou změnit a výsledkem je, že maska 70 pozadí už nebude dál správně indikovat prvky pozadí. Proto se musí pravidelně provádět korekční postup. Korekční postup je podrobně shrnutý na obr. 18, který bude dále pojednán.

Je zřejmé, že v kalibračním procesu jsou zkušební plošky indikující požadované charakteristiky pozadí, jako jsou např. čáry pole a vnitřní a vnější oblast kurtu 34. které jsou zvolené operátorem. Umístění těchto plošek se uloží pomocí hodnot jejich barev.

Jakmile se určí matice pro kalibrační obrazový rámec, umístění zkušebních plošek se převede z roviny obrazového rámce na rovinu geometrického modelu, a to pomocí inversní matice M. Později, když je nutná kalibrace, se zkušební plošky převedou do roviny aktuálního obrazového rámce. Zvolí se zkreslené zkušební plošky, které jsou v aktuálním obrazovém rámci, a vzorkuje se jejich okolí. Vypočtou se barevné charakteristiky každého okolí, např. pomocí histogramů, a výsledek se porovná s charakteristikami uložené plošky. Pokud se zjistí jakákoliv podstatná změna barvy, provede se korekce vyhledávácí tabulky, příslušné plošky se převedou do geometrického modelu a uloží se.

Je třeba ocenit, že předkládaný vynález obsahuje postup popsaný výše pro tenisové hry stejně jako pro další situace, u nichž jsou informace o pozadí známé a pevně dané. Postup popsaný výše lze prostřednictvím posouvání a se znalostí parametrů kamery vylepšit mnoha způsoby, jak je popsáno v dalším textu.

Pokud se dodají další informace o poloze každé kamery, o úhlech otočení a hodnotě transfokace, buď externě nebo to bude určeno obvodem, pak činnosti popsané výše je možné zkrátit, protože počet stupňů volnosti matice perspektivy P se sníží.

Konkrétně, matice perspektivy P obsahuje v sobě informace týkající se polohy, úhlů otočení a hodnotu transfokace použité kamery. Tuto informaci je možné vyjmout a matici perspektivy P, nebo podobně transformační matice M, lze předefinovat jako funkci parametrů každé kamery.

Obr. 19 znázorňuje kameru a její parametry. Její umístění je označeno vektorem 171. jehož souřadnice vzhledem k počátku 0 systému 172 souřadnic X, Y, Z jsou (x,y,z) . Kamera se zaklání, naklání, otáčí a případně najíždí kolem os U, V a W základny kamery, jak je naznačeno šipkami 173. 174 a případně 175. Kromě toho mohou čočky kamery zvětšovat podél osy V, jak naznačuje šipka 176.

Za předpokladu, že se kamera nezaklání a že poměr stran kamery, to jest poměr mezi šířkou a výškou obrazového prvku obrázku, který kamera produkuje, definuje čtvercové obrazové prvky, pak matici perspektivy P lze parametrizovat jako funkci umístění kamery (x,y,z) a jejího naklonění, otočení a transfokace. Předpokládá se, že kamera nemění od jednoho rámce k druhému svou polohu, ale pouze mění svůj sklon, otočení, úhly nebo zvětšení.

Obrázky 20, 21 a 22 představují způsob určení a poté využití parametrů kamery. Na obr. 20, když se v obrazovém toku identifikuje nový záběr, se celý postup identifikace perspektivy, viz krok 180. jak je zobrazeno na obr. 10, provádí na prvním rámci nového záběru. Výsledkem kroku 180 jsou prvky a(i,j) matice perspektivy P. Tento postup pokračuje ve dvou směrech:

a) Počínaje krokem 154 obr. 13 se určí transformační matice T a

b) z matice P se vyjmou souřadnice kamery (x,y,z), viz krok 184. jak je vysvětleno v části 3.4 knihy Třírozměrné počítačové vidění: Geometrický pohled, podle Olivera.Faugerase, MIT Press, 1993. Tato kniha je součástí zde uvedených odkazů.

Jakmile jsou vyjmuty souřadnice kamery (x,y,z), provedou se dvě kontroly následujícím způsobem, viz kroky 186 a 188:

Podmínka 186: Kamera neroluje, to jest neotáčí se, ve směru 174. Toto otáčení se realizuje tehdy, jestliže prvek al3 není roven nule.

Podmínka 188: Poměr stran (AR) kamery definuje čtvercové obrazové prvky, (tj., AR=1)

Jestliže je jedna z podmínek chybná, zbytek zkráceného postupu se zruší.

Jestliže jsou obě podmínky splněny, pak, jak je vysvětleno v knize Třírozměrné počítačové vidění: Geometrický pohled, matici P lze znovu vyjádřit, viz krok 190. jako součin následujících matic:

a) Transfokace (f): matice promítání ohniskové roviny kamery,

b) Převod: matice převodu z počátku souřadnicového obvodu do vypočtené polohy kamery (x,y,z),

c) Naklonění (a): matice otočení kolem osy U o úhel a a

d) Otočení (Θ): matice otočení kolem osy W o úhel Θ.

Pomocí hodnot transfokace, naklonění, otočení a převodu je první kamera plně kalibrovaná, viz krok 192. a její parametry se vloží do tabulky 194 příslušných označených kamer, což je zobrazeno na obr.21. Další kamery budou označeny a zaznamenány do tabulky 194 tak, jak je popsáno níže.

Pro všechny rámce se pak provede zkrácený postup výpočtu popsaný ve vztahu k obr. 22. Rámeček se pomocí α, θ a f prověří, viz krok 196. aby se zjistila jeho podobnost s předešlými rámci. Podobnost se měří pomocí součinitele přizpůsobení, tj. procentuální počet požadovaných obrazových prvků v daném rámci úspěšně mapovaných na daný model pomocí vypočtené matice. Pokud se získá uspokojivá podobnost, pak lze vypočtenou matici použít pro postup vkládání, popsaný ve vztahu k obr.17. Pokud je součinitel přizpůsobení malý, pak je možné, že tento rámec byl nafilmován jinou kamerou z ta29 bulky 194.

Aby bylo možné zjistit tuto další kameru, je nutné přezkoumat aktuální rámec a identifikovat jednu přímku v něm. Kromě toho je třeba identifikovat bod na této označené přímce, jako např. průsečík s jinou přímkou, viz krok 198. Většinou je touto identifikovanou přímkou nejsilnější přímka.

V kroku 200 se určí hodnota shody pro každou kameru, jejichž seznam je uvedený v tabulce 194. a to následujícím způsobem:

Identifikovaná přímka a daný bod se spojí s přímkou a bodem v daném geometrickém modelu a určí se matice perspektivy P pro toto spojení, která transformuje danou přímku a bod modelu do identifikované přímky a bodu. Protože každá matice perspektivy P je funkcí souřadnic (x,y,z) aktuální kamery, které jsou známá, naklonění a, otočení Θ a transfokace f, které známy nejsou, lze výslednou matici perspektivy P určit pomocí hodnot naklonění, otočení a transfokace, které je možné vypočítat, a to za předpokladu, že identifikovaná přímka a bod přesně odpovídají přímce a bodu daného modelu.

Jako ve způsobu na obr. 10 se transformační matice M určí z matice perspektivy P a daný geometrický model se transformuje prostřednictvím matice M do roviny obrázku v daném rámci. Přímky daného modelu se přizpůsobí přímkám v obrázku a vypočte se hodnota přizpůsobení.

Postup spojení přímky a bodu daného modelu s identifikovanou přímkou a bodem, při němž se ze známých souřadnic kamery a spojení přímek a bodů získá matice perspektivy

P a jako výsledek se určí hodnota shody, se opakuje pro každou kombinaci přímky a bodu v daném geometrickém modelu. Pokud jsou hodnoty shody podstatně menší než l, což udává, že shoda je velmi špatná, postup sladění s identifikovanou přímkou a bodem, popsaný výše, se opakuje pro další kameru, jejíž souřadnice (x,y,z) jsou známy.

Největší vypočtený součinitel přizpůsobení pro každou kameru se vloží do sloupce 202 tabulky 194 (obr.21). V kroku 204 se zvolí kamera s nejvyšší hodnotou součinitele ve sloupci 202 a je-li tento součinitel větší než předem definovaná prahová hodnota, použije se pro postup vložení obrázku z obr. 17 jeho matice perspektivy P. Jestliže nejvyšší součinitel ve sloupci 202 má hodnotu menší než je hodnota prahová, pak pro natočení aktuálních rámců nebyla použita žádná známá kamera. Musí se provést postup na obr. 10 následovaný postupem identifikace kamery na obr. 20.

Odborníci v oboru ocení, že vynález není omezený na to, co bylo konkrétně předvedeno a popsáno výše. Skutečný rozsah vynálezu je definován následujícími patentovými nároky»

Claims (10)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob vložení obrázku do jednoho obrazového rámce zvoleného v daném čase ze soustavy těchto rámců, představujích tok činností, které se odehrávají na pozadí, přičemž toto pozadí má stacionární rovinné plochy a je snímáno alespoň jednou video kamerou, vyznačující se tím, že se nejdříve generuje model, nezávislý na soustavě obrazových rámců, ze zvolené stacionární plochy, kde daný model obsahuje vyjádření geometrických znaků, charakterizujících danou plochu, načež se tento model využije pro vložení daného obrázku do příslušných rámců, přičemž využití modelu obsahuje perspektivní zkreslení modelu.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že geometrické znaky obsahují alespoň jednu ze skupin skládajících se z přímek a oblouků.
3. 3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že dále obsahuje krok zajištění indikace rovinného vztahu mezi jednotlivými přímkami a oblouky.
4. 4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že vyjádření představuje rovinné vektorové vyjádření.
5. 5. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že perspektivní zkreslení modelu se provádí pro jeho zajištění v obecně téže perspektivě jako příslušný zvole7~/££- 32 ný rámec, přičemž způsob dále obsahuje vytvoření masky pozadí zvoleného rámce, obsahujícího alespoň část stacionární plochy, kde maska pozadí určuje měnitelné a neměnitelné oblasti zvoleného rámce, a směšování perspektivně zkresleného obrazu do zvolené části měnitelné oblasti a tím vložení obrazu do zvoleného rámce.
6. 6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že využití obsahuje užití modelu a zvolené měnitelné oblasti pro vytvoření transformační matice pro perspektivní zkreslení obrazu.
7. 7. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že obsahuje před krokem využití modelu krok vytvoření masky umístění obrazu, určující umístění obrazu vůči modelu, čímž je maska umístění obrazu zkreslena s tímto obrazem.
8. 8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že směšování obsahuje přidání zkreslené masky umístění obrazu a zvolené měnitelné oblasti masky pozadí, čímž se vytvoří povolovací maska, definující obrazové body v rámci, do něhož jsou odpovídající obrazové body obrazu vkládány.
9. 9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že obsahuje vytváření perspektivně zkreslené směšovací masky definující hodnoty transparence, přičemž směšování dále obsahuje smísení obrazu, povolovací masky

   7~7^<

   - 33 a směšovací masky, čímž se vkládá obrázek s požadovanými hodnotami barev.
10. 10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že smísení obsahuje přiřazení hodnoty barvy každému obrazovému bodu (x,y), kde hodnota barvy obrazového bodu (x,y)=E(x,y)*obrázek(x,y)+(1-S(x,y))+rámec(x,y), kde S(x,y) = a(x,y) * P(x,y), kde a(x,y) a P(x,y) jsou hodnoty směšovací a povolovací masky pro obrazový bod (x,y) a kde obrázek (x,y) je hodnota obrazu pro obrazový bod(x,y) a rámec (x,y) je hodnota zvolené měnitelné oblasti pro obrazový bod (x,y).