DE112019002445T5

DE112019002445T5 - Verfahren, Vorrichtung zur Bildumwandlung von 2D in 3D und dreidimensionales Bildgebungssystem

Info

Publication number: DE112019002445T5
Application number: DE112019002445.0T
Authority: DE
Inventors: Yi Zhang; To Chin
Original assignee: Scivita Medical Technology Co Ltd
Current assignee: Scivita Medical Technology Co Ltd
Priority date: 2018-04-27
Filing date: 2019-05-06
Publication date: 2021-03-04
Also published as: CA3100255C; WO2019218887A1; JP7112128B2; RU2762068C1; CN108712643B; ES2813425A1; CA3100255A1; CN108712643A; US20210127107A1; JP2021524969A; US11589030B2

Abstract

Die Erfindung offenbart ein Verfahren, eine Vorrichtung zur Bildumwandlung von 2D in 3D und eine Bildverarbeitungseinrichtung bereit, wobei das Verfahren umfasst: Erhalten eines zu verarbeitenden 2D-Bildes; Perspektivisches Transformieren des zu verarbeitenden 2D-Bildes, um jeweils ein Linke-Auge-Bild und ein Rechte-Auge-Bild zu erhalten; Einstellen des Abstands zwischen dem Linke-Auge-Bild und dem Rechte-Auge-Bild gemäß dem Ergebnis der perspektivischen Transformation; Synthetisieren des Linke-Auge-Bildes und des Rechte-Auge-Bildes nach der Abstandseinstellung. Das Ausführungsbeispiel der Erfindung schafft ein binokulares Parallaxenbild durch perspektivische Transformation des zu verarbeitenden 2D-Bilds, um Stereovision zu realisieren. Durch Einstellen des Abstands zwischen dem Linke-Auge-Bild und dem Rechte-Auge-Bild nach der perspektivischen Transformation wird eine binokulare Parallaxe gebildet und ein Konvergenzwinkel wird erzeugt, damit sich die mit bloßem Auge beobachteten Bilder in unterschiedlichen Tiefen befinden, so dass unterschiedliche Stereoeffekte gesehen werden können. Durch die Bildtransformation des 2D-Bildes wird die Auflösung und Klarheit des Bildes nicht beeinflusst, die Bildqualität der 3D-Bildgebung ist somit dieselbe wie die des originalen 2D-Bildes, ohne den 3D-Bildgebungseffekt zu beeinträchtigen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft das Gebiet der Bildverarbeitungstechnologie, bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein dreidimensionales Bildgebungssystem zur Bildumwandlung von 2D in 3D.
STAND DER TECHNIK
Stereovision, d.h. beim Betrachten von Objekten mit zwei Augen, kann subjektiv Gefühle wie die Dicke des betrachteten Objekts und die Tiefe oder Entfernung des Raums hervorrufen. Der Hauptgrund besteht darin, dass die Bilder desselben betrachteten Objekts auf der Netzhaut der beiden Augen nicht genau das gleiche sind. Das linke Auge sieht von links mehr linke Seite des Objektes, während das rechte Auge von rechts mehr rechte Seite des Objektes sieht; Nachdem Bildinformationen aus den beiden Augen werden vom Advanced Sehzentrum verarbeitet wurde, wird ein dreidimensionales Objektbild erzeugt.
Mit der Entwicklung der Anzeigetechnologie und der Digitaltechnik ist die Verwendung elektronischer Produkte zur Nachahmung der Stereovision des menschlichen Auges zu einem Forschungsschwerpunkt geworden. Im Stand der Technik kann nur eine dreidimensionale (3D) Kamera verwendet werden, damit Benutzer 3D-Bilder sehen können. Bestehende 3D-Kameras ahmen meist die Struktur des menschlichen Auges nach und bestehen aus zwei Kameras. Das von einer Kamera aufgenommene Bild entspricht dem Linke-Auge-Bild des menschlichen Auges, und das von der anderen Kamera aufgenommene Bild entspricht dem Rechte-Auge-Bild des menschlichen Auges. Anschließend wird die Bildverarbeitungseinrichtung verwendet, um das Linke-Auge-Bild und das Rechte-Auge-Bild zu synthetisieren und somit ein 3D-Bild zu erzeugen.
Hierbei wenn im Stand der Technik eine 3D-Kamera zum Sammeln von Bildern verwendet wird, sind im Allgemeinen zwei Polarisationsplatten, deren Polarisationsrichtungen senkrecht zueinander verlaufen, vor der Linse der Kamera angeordnet, um ein Linke-Auge-Bild und ein Rechte-Auge-Bild zu erhalten. Da jede Kamera auschließlich Bilder in einer Polarisationsrichtung sammelt, führt dies dazu, dass die Auflösung und Klarheit des gesamten Bildes die Hälfte des tatsächlichen Bildes beträgt, was den Effekt der 3D-Bildgebung beeinträchtigt.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
In Anbetracht dessen stellt das Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Verfahren, Vorrichtung zur Bildumwandlung von 2D in 3D und eine Bildverarbeitungsvorichtung bereit, um das Problem des schlechten Effekt der 3D-Bildgebung zu lösen.
Gemäß einem Aspekt schlägt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Verfahren zur Bildumwandlung von 2D in 3D vor, umfassend:
Erhalten eines zu verarbeitenden 2D-Bildes;
Perspektivisches Transformieren des zu verarbeitenden 2D-Bildes, um jeweils ein Linke-Auge-Bild und ein Rechte-Auge-Bild zu erhalten, wobei sich die perspektive Transformation auf die Abbildung des zu verarbeitenden 2D-Bildes gemäß einer voreingestellten Regel bezieht;
Einstellen des Abstands zwischen dem Linke-Auge-Bild und dem Rechte-Auge-Bild gemäß dem Ergebnis der perspektivischen Transformation;
Synthetisieren des Linke-Auge-Bildes und des Rechte-Auge-Bildes nach der Abstandseinstellung.
Das Ausführungsbeispiel der Erfindung schafft ein binokulares Parallaxenbild durch perspektivische Transformation des zu verarbeitenden 2D-Bilds, um Stereovision zu realisieren. Durch Einstellen des Abstands zwischen dem Linke-Auge-Bild und dem Rechte-Auge-Bild nach der perspektivischen Transformation wird eine binokulare Parallaxe gebildet und ein Konvergenzwinkel wird erzeugt, damit sich die mit bloßem Auge beobachteten Bilder in unterschiedlichen Tiefen befinden, so dass unterschiedliche Stereoeffekte gesehen werden können. Das heißt, durch die Bildtransformation des 2D-Bildes wird die Auflösung und Klarheit des Bildes nicht beeinflusst. Die Bildqualität der 3D-Bildgebung ist somit dieselbe wie die des originalen 2D-Bildes, ohne den 3D-Bildgebungseffekt zu beeinträchtigen.
In Kombination mit dem ersten Aspekt umfasst das perspektivische Transformieren des zu verarbeitenden 2D-Bildes in einer ersten Ausführungsform des ersten Aspekts:
Ausrichten des zu verarbeitenden 2D-Bildes auf einer Bildvorlage und Entnehmen der Abmessung des zu verarbeitenden 2D-Bildes;
Lineares Skalieren der Abmessung jeder Seite nacheinander gemäß der voreingestellten Regel, um ein erstes Bild zu erhalten;
Spiegeln des ersten Bildes, um ein zweites Bild zu erhalten; wobei das erste Bild das Linke-Auge-Bild und das zweite Bild das Rechte-Auge-Bild ist oder das erste Bild das Rechte-Auge-Bild und das zweite Bild das Linke-Auge-Bild ist.
In diesem Ausführungsbeispiel wird das 2D-Bild durch lineare Skalierung in zwei Bilder umgewandelt, die dem linken und rechten Auge entsprechen. Das heißt, ein 2D-Bild ohne Parallaxe wird in ein Linke-Auge-Bild und ein Rechte-Auge-Bild mit Parallaxe umgewandelt. Dieser Umwandlungsprozess betrifft lediglich die Bildabmessung und hat nichts mit der Bildqualität zu tun. Daher besitzen das Linke-Auge-Bild und das Rechte-Auge-Bild, die durch lineare Skalierung erzeugt werden, dieselbe Qualität wie das originale 2D-Bild. Das durch das Ausführungsbeispiel der Erfindung bereitgestellte Umwandlungsverfahren kann ein Linke-Auge-Bild und ein Rechte-Auge-Bild unter der Voraussetzung erzeugen, dass die Bildqualität unverändert bleibt.
In Kombination mit der ersten Ausführungsform des ersten Aspekts umfasst das nacheinander lineare Skalieren der Abmessung jeder Seite gemäß der voreingestellten Regel in einer zweiten Ausführungsform des ersten Aspekts:
Zeilenweises Scannen des zu verarbeitenden 2D-Bildes;
Lineares Skalieren des Bildes jeder Zeile nacheinander.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird durch zeilenweises Scannen des zu verarbeitenden 2D-Bildes, d.h. lineares Skalieren jeder Zeile die Menge der verarbeiteten Daten reduziert und eine Echtzeitumwandlung von 2D-Bildern erreicht.
In Kombination mit der ersten Ausführungsform des ersten Aspekts umfasst das Einstellen des Abstands zwischen dem Linke-Auge-Bild und dem Rechte-Auge-Bild gemäß dem Ergebnis der perspektivischen Transformation in einer dritten Ausführungsform des ersten Aspekts:
Ausrichten des Linke-Auge-Bildes und des Rechte-Auge-Bildes gleichzeitig an der Bildvorlage;
Verschieben des Linke-Auge-Bildes oder des Rechte-Auge-Bildes in eine erste Richtung, sodass der Abstand zwischen dem Linke-Auge-Bild und dem Rechte-Auge-Bild einen voreingestellten Abstand erreicht.
In dem Ausführungsbeispiel werden das Linke-Auge-Bild und das Rechte-Auge-Bild unter Verwendung derselben Bildvorlage erzeugt. Das Linke-Auge-Bild und das Rechte-Auge-Bild werden verschiebt, um die binokulare Parallaxe und den Konvergenzwinkel zu erzeugen, wodurch die Umwandlungseffizienz verbessert wird.
In Kombination mit dem ersten Aspekt ist das zu verarbeitende 2D-Bild ein Rahmen von Bild im Videostream in einer vierten Ausführungsform des ersten Aspekts.
Das Verfahren zur Bildumwandlung von 2D in 3D, das durch das Ausführungsbeispiel der Erfindung bereitgestellt wird, kann ein Rahmen von Bild und ein einzelnes 2D-Bild in dem Videostream umwandeln und findet eine breite Anwendung.
Gemäß einem zweiten Aspekt stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Vorrichtung zur Bildumwandlung von 2D in 3D bereit, umfassend:

ein Erhaltensmodul zum Erhalten eines zu verarbeitenden 2D-Bildes;
ein Perspektiventransformationsmodul zum perspektivischen Transformieren des zu verarbeitenden 2D-Bildes, um jeweils ein Linke-Auge-Bild und ein Rechte-Auge-Bild zu erhalten, wobei sich die perspektive Transformation auf die Abbildung des zu verarbeitenden 2D-Bildes gemäß einer voreingestellten Regel bezieht;
ein Einstellmodul zum Einstellen des Abstands zwischen dem Linke-Auge-Bild und dem Rechte-Auge-Bild gemäß dem Ergebnis der perspektivischen Transformation;
ein Synthesemodul zum Synthetisieren des Linke-Auge-Bildes und des Rechte-Auge-Bildes nach der Abstandseinstellung.

In diesem Ausführungsbeispiel wird ein binokulares Parallaxenbild durch perspektivische Transformation des zu verarbeitenden 2D-Bilds geschaffen, um Stereovision zu realisieren. Durch Einstellen des Abstands zwischen dem Linke-Auge-Bild und dem Rechte-Auge-Bild nach der perspektivischen Transformation wird eine binokulare Parallaxe gebildet und wird ein Konvergenzwinkel erzeugt, damit sich die mit bloßem Auge beobachteten Bilder in unterschiedlichen Tiefen befinden, so dass unterschiedliche Stereoeffekte gesehen werden können. Das heißt, durch die Bildtransformation des 2D-Bildes wird die Auflösung und Klarheit des Bildes nicht beeinflusst. Die Bildqualität der 3D-Bildgebung ist somit dieselbe wie die des originalen 2D-Bildes, ohne den 3D-Bildgebungseffekt zu beeinträchtigen.
In Verbindung mit dem zweiten Aspekt umfasst das Perspektiventransformationsmodul in einer ersten Ausführungsform des zweiten Aspekts:

eine Extraktionseinheit zum Ausrichten des zu verarbeitenden 2D-Bildes auf einer Bildvorlage und zum Extrahieren der Abmessung des zu verarbeitenden 2D-Bildes;
eine Skalierungseinheit zum linearen Skalieren der Abmessung jeder Seite nacheinander gemäß der voreingestellten Regel, um ein erstes Bild zu erhalten;
eine Spiegelungseinheit zur Spiegelung des ersten Bildes, um ein zweites Bild zu erhalten; wobei das erste Bild das Linke-Auge-Bild ist und das zweite Bild das Rechte-Auge-Bild ist; oder das erste Bild das Rechte-Auge-Bild ist und das zweite Bild das Linke-Auge-Bild ist.

Gemäß einem dritten Aspekt stellt die Erfindung eine Bildverarbeitungseinrichtung vor, umfassend:

einen Speicher und einen Prozessor, die in Kommunikationsverbindung miteinander stehen, wobei im Speicher Computeranweisungen gespeichert sind, die der Prozessor implementiert, um das Verfahren zur Bildumwandlung von 2D in 3D gemäß dem ersten Aspekt oder einer beliebigen Ausführungsform des ersten Aspekts auszuführen.

In einem vierten Aspekt stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ein computerlesbares Speichermedium bereit, wobei das computerlesbare Speichermedium Computeranweisungen speichert, um es einem Computer zu ermöglichen, das Verfahren zur Bildumwandlung von 2D in 3D gemäß dem ersten Aspekt oder einer beliebigen Ausführungsform des ersten Aspekts auszuführen.
In einem vierten Aspekt stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ein 3D-Bildgebungssystem bereit, umfassend:

eine Bilderfassungseinrichtung, wobei die Linse zum Erfassen des Bildes aus einer einzelnen Linse besteht;
eine Bildverarbeitungseinrichtung gemäß dem dritten Aspekt, die elektrisch mit der Bilderfassungseinrichtung verbunden ist und dazu verwendet wird, ein 2D-Bild in ein 3D-Bild umzuwandeln;
eine Bildanzeigeeinrichtung, die elektrisch mit der Bildverarbeitungseinrichtung verbunden ist und zur Anzeige des 3D-Bildes verwendet wird.

In dem 3D-Bildgebungssystem, das durch das Ausführungsbeispiel der Erfindung bereitgestellt wird, besteht die Linse der Bilderfassungseinrichtung hierbei aus einer Einzellinse, was das Volumen der gesamten Bilderfassungseinrichtung verringert. Darüber hinaus benötigt die Bilderfassungseinrichtung mit einer Einzellinse lediglich eine Datenleitung, um die erfassten Bilder zu übertragen, wodurch der Innendurchmesser der Verbindungslinie zwischen der Bilderfassungseinrichtung und der Bildverarbeitungseinrichtung verringert werden kann, so dass das 3D-Bildgebungssystem auf das Innere kleiner Objekte wie menschlicher Organe angewendet werden kann. Die 3D-Bildgebung menschlicher Organe hat den Anwendungsbereich des 3D-Bildgebungssystems weiter erweitert.
Figurenliste
Die Merkmale und Vorteile der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen klarer verstanden. Die Zeichnungen sind schematisch dargestellt und sollten keineswegs als Einschränkung der Erfindung ausgelegt werden. Es zeigen:

1 zeigt ein spezifisches schematisches Verfahrensflussdiagramm eines Verfahrens zur Bildumwandlung von 2D in 3D in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 zeigt ein schematisches Diagramm der Beziehung zwischen dem Konvergenzwinkel und dem Abstand zwischen dem Linke-Auge-Bild und dem Rechte-Auge-Bild in dem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
3 zeigt ein anderes spezifisches schematisches Verfahrensflussdiagramm des Verfahrens zur Bildumwandlung von 2D in 3D in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
4 zeigt ein schematisches Diagramm des Prinzips der linearen Skalierung in dem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
5 zeigt ein anderes spezifisches schematisches Verfahrensflussdiagramm des Verfahrens zur Bildumwandlung von 2D in 3D in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
6 zeigt ein spezifisches schematisches Strukturdiagramm der Vorrichtung zur Bildumwandlung von 2D in 3D in dem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
7 zeigt ein anderes spezifisches schematisches Strukturdiagramm der Vorrichtung zur Bildumwandlung von 2D in 3D in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
8 zeigt ein spezifisches schematisches Strukturdiagramm einer Bildverarbeitungseinrichtung in dem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
9 zeigt ein spezifisches schematisches Strukturdiagramm eines dreidimensionalen Bildgebungssystems in dem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Um die Aufgabe, die technischen Lösungen und Vorteile der Ausführungsbeispiele der Erfindung zu veranschaulichen, werden die technischen Lösungen in den Ausführungsbeispielen der Erfindung klar und vollständig in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen in den Ausführungsbeispielen der Erfindung beschrieben. Offensichtlich sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele lediglich ein Teil der Ausführungsbeispiele der Erfindung, aber nicht alle Ausführungsbeispiele. Der Fachmann auf diesem Gebiet kann anhand von diesen Ausführungsbeispielenin der Erfindung ohne erfinderische Tätigkeit auch alle anderen Ausführungsbeispiele erhalten, die alle in den Schutzumfang der Erfindung fallen.
Bei dem durch die Erfindung bereitgestellten Verfahren zur Bildumwandlung von 2D in 3D wird durch perspektivische Transformation des 2D-Bildes ein binokulares Parallaxenbild, also ein Linke-Auge-Bild und ein Rechte-Auge-Bild, geschaffen, um Stereovision zu realisieren; Zusätzlich wird durch Einstellen des Abstands zwischen dem Linke-Auge-Bild und dem Rechte-Auge-Bild ein Konvergenzwinkel erzeugt; Unter Verwendung des binokularen Parallaxenbildes in Kombination mit dem Konvergenzwinkel kann ein 3D-Bild gebildet werden.
Das Ausführungsbeispiel der Erfindung stellt ein Verfahren zur Bildumwandlung von 2D in 3D bereit. Wie in 1 gezeigt, umfasst das Verfahren:
S11: Erhalten eines zu verarbeitenden 2D-Bildes;
Das zu verarbeitende 2D-Bild, das von der Vorrichtung zur Bildumwandlung von 2D in 3D erhalten wird, kann ein 2D-Bild sein. Es kann auch ein Rahmen von Bild im Videostream sein. Es ist auch möglich, Videos in Echtzeit zu erfassen und jeder Rahmen von Bild daraus zu entnehmen. Es muss lediglich sichergestellt werden, dass die Vorrichtung zur Bildumwandlung von 2D in 3D das zu verarbeitende 2D-Bild erhält.
S12: Perspektivisches Transformieren des zu verarbeitenden 2D-Bildes, um jeweils ein Linke-Auge-Bild und ein Rechte-Auge-Bild zu erhalten.
Hierbei handelt es sich bei der perspektivischen Transformation darum, dass das zu verarbeitende 2D-Bild gemäß einer voreingestellten Regel abgebildet wird. Die Vorrichtung zur Bildumwandlung von 2D in 3D bildet gemäß einer voreingestellten Regel das zu verarbeitende 2D-Bild ab. Das heißt, auf der Basis des zu verarbeitenden 2D-Bildes werden das Linke-Auge-Bild und das Rechte-Auge-Bild durch Bildverarbeitung aufgrund der perspektivischen Transformation erzeugt. Hierbei dient die voreingestellte Regel zum Darstellen des Verfahrens der perspektivischen Transformation, bei dem beispielsweise das nahe Ende des transformierten Bildes groß scheint und das ferne Ende klein scheint; Es können auch Formeln usw. verwendet werden, um das perspektivische Bild zu berechnen.
S13: Einstellen des Abstands zwischen dem Linke-Auge-Bild und dem Rechte-Auge-Bild gemäß dem Ergebnis der perspektivischen Transformation.
Die Vorrichtung zur Bildumwandlung von 2D in 3D stellt den Abstand zwischen dem Linke-Auge-Bild und dem Rechte-Auge-Bild ein, die nach der perspektivischen Transformation erzeugt werden, um einen Konvergenzwinkel zu erzeugen.
Der Erfinder hat durch viele Experimente entnehmen, dass sich der entsprechende Konvergenzwinkel ändert, wenn sich der Abstand zwischen den Bildern ändert. Beispielsweise wird, wie in 2 gezeigt, die Beziehung zwischen dem Konvergenzwinkel und dem Abstand zwischen dem Linke-Auge-Bild und dem Rechte-Auge-Bild beschrieben. Wie in 2a) gezeigt, ist der Abstand zwischen dem linken und dem rechten Auge geringer, wenn der Konvergenzwinkel a1 beträgt; Wie in 2b) gezeigt, ist der Abstand zwischen dem linken und dem rechten Auge größer, wenn der Konvergenzwinkel a2 beträgt. Das heißt, mit der Änderung des Abstands zwischen dem linken und dem rechten Auge ändert sich auch der Konvergenzwinkel entsprechend. Daher wird in der Erfindung der Konvergenzwinkel durch Einstellen des Abstands zwischen dem linken und dem rechten Auge erzeugt.
S14: Synthetisieren des Linke-Auge-Bildes und des Rechte-Auge-Bildes nach der Abstandseinstellung.
Die Vorrichtung zur Bildumwandlung von 2D in 3D synthetisiert das eingestellten Linke-Auge-Bild und Rechte-Auge-Bild. Das heißt, unter Verwendung der binokularen Disparität und des Konvergenzwinkels, die durch Bildtransformation geschaffen sind, werden das Linke-Auge-Bild und das Rechte-Auge-Bild nach der Abstandseinstellung synthetisiert und an eine Bildanzeigeeinrichtung für die nachfolgende Anzeige der 3D-Bilder ausgegeben. Hierbei kann die nachfolgende Bildanzeigeeinrichtung die Polarisationsrichtungen des Linke-Auge-Bildes und des Rechte-Auge-Bildes so einstellen, dass die Polarisationsrichtungen der beiden Bilder senkrecht zueinander verlaufen. Beim Gebrauch können Benutzer durch Tragen einer 3D-Brille 3D-Bilder anschauen. Es ist auch möglich, auf andere Weisen die Polarisationsrichtung einzustellen, solange die Polarisationsrichtungen zweier Bilder, die jeweils von zwei Augen einer Person gesehen werden, senkrecht zueinander verlaufen.
Das Ausführungsbeispiel der Erfindung schaft ein binokulares Parallaxenbild durch perspektivische Transformation des zu verarbeitenden 2D-Bilds, um Stereovision zu realisieren. Durch Einstellen des Abstands zwischen dem Linke-Auge-Bild und dem Rechte-Auge-Bild nach der perspektivischen Transformation wird eine binokulare Parallaxe gebildet und ein Konvergenzwinkel wird erzeugt, damit sich die mit bloßem Auge beobachteten Bilder in unterschiedlichen Tiefen befinden, damit unterschiedliche Stereoeffekte gesehen werden können. Das heißt, durch die Bildtransformation des 2D-Bildes wird die Auflösung und Klarheit des Bildes nicht beeinflusst. Die Bildqualität der 3D-Bildgebung ist somit dieselbe wie die des ursprünglichen 2D-Bildes, was den Effekt der 3D-Bildgebung nicht beeinträchtigt.
Das Ausführungsbeispiel der Erfindung stellt ferner ein Verfahren zur Bildumwandlung von 2D in 3D bereit. Wie in 3 gezeigt, umfasst das Verfahren:

S21: Erhalten eines zu verarbeitenden 2D-Bildes.

In diesem Ausführungsbeispiel ist das zu verarbeitende 2D-Bild ein Rahmen von Bild in dem Videostream. Die Vorrichtung zur Bildumwandlung von 2D in 3D entnimmt als zu verarbeitendes 2D-Bild nacheinander jeden Rahmen von Bild aus dem Videostream. Daher kann das in diesem Ausführungsbeispiel bereitgestellte Verfahren den von der Vorrichtung erfassten Videostream in Echtzeit in 3D-Video umwandeln.
S22: Perspektivisches Transformation des zu verarbeitenden 2D-Bildes, um jeweils ein Linke-Auge-Bild und ein Rechte-Auge-Bild zu erhalten.
Hierbei handelt es sich bei der perspektivischen Transformation darum, dass das zu verarbeitende 2D-Bild gemäß einer voreingestellten Regel abgebildet wird. Die Vorrichtung zur Bildumwandlung von 2D in 3D in diesem Ausführungsbeispiel ist mit einer Bildvorlage versehen, die zur Normierungsbehandlung des zu verarbeitenden 2D-Bildes verwendet wird.
Insbesondere umfasst dieses Verfahren folgende Schritte:

S221: Ausrichten des zu verarbeitenden 2D-Bildes auf einer Bildvorlage und Entnehmen der Abmessung des zu verarbeitenden 2D-Bildes.

Nachdem die Vorrichtung zur Bildumwandlung von 2D in 3D das zu verarbeitende 2D-Bild entnomment hat, richtet die Vorrichtung zur Bildumwandlung von 2D in 3D das zu verarbeitende 2D-Bild auf der Bildvorlage aus. Das zu verarbeitende 2D-Bild wird gleichmäßig skaliert, um sicherzustellen, dass das zu verarbeitende 2D-Bild den Umfang dieser Bildvorlage nicht überschreitet.
Nach dem Ausrichten des zu verarbeitenden 2D-Bildes auf der Bildvorlage wird die Abmessung des zu verarbeitenden 2D-Bildes entnommen, die dazu verwendet wird, die Abemssung jeder Seite des zu verarbeitenden 2D-Bildes darzustellen.
S222: Lineares Skalieren der Abmessung jeder Seite nacheinander gemäß der voreingestellten Regel, um ein erstes Bild zu erhalten.
Hierbei ist das Prinzip der linearen Skalierung wie in 4 gezeigt. Die perspektivische Transformation besteht darin, dass ein ursprüngliches Bild um der linken Kante des ursprünglichen Bildes als die Rotationsachse um einen bestimmten Winkel nach Innen des Bildschirms und um dengleichen Winkel nach Außen des Bildschirms dreht wird, so dass jeweils ein Bild in der Mitte von 4 und ein Bild ganz rechts gebildet wird. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Abmessung des zu verarbeitenden 2D-Bildes linear skaliert, so dass die skalierten Bilder für das linke Auge und das rechte Auge den in 4 gezeigten Effekt erzielen. Insbesondere kann es folgende Schritte umfassen:
1) Scannen des zu verarbeitenden 2D-Bildes Zeile für Zeile.
Die Vorrichtung zur Bildumwandlung von 2D in 3D scannt das zu verarbeitende, auf der Bildvorlage ausgerichtete 2D-Bild Zeile für Zeile, um die Abmessung jeder Zeile des zu verarbeitenden 2D-Bildes zu erhalten.
2) Lineares Skalieren des Bildes jeder Zeile nacheinander.
Basierend auf dem Prinzip, dass ein Ende größer und das andere Ende kleiner scheint, führt die Vorrichtung zur Bildumwandlung von 2D in 3D die lineare Skalierung an der Abmessung jeder Zeile des zu verarbeitenden 2D-Bildes durch, um das erste Bild nach der Abmessungskalierung zu erhalten. Durch lineares Skalieren jeder Zeile wird die Menge der verarbeiteten Daten reduziert und eine Echtzeitumwandlung von 2D-Bildern erreicht.
S223: Spiegelung des ersten Bildes, um ein zweites Bild zu erhalten.
Die Vorrichtung zur Bildumwandlung von 2D in 3D führt eine Spiegelungsverarbeitung für das erste Bild aus, um ein zweites Bild zu erhalten. Das heißt, das erste Bild wird in vertikaler Richtung gespiegelt, um das zweite Bild zu erhalten.
Hierbei ist das erste Bild das Linke-Auge-Bild und das zweite Bild das Rechte-Auge-Bild; oder das erste Bild ist das Rechte-Auge-Bild und das zweite Bild das Linke-Auge-Bild.
S23: Einstellen des Abstands zwischen dem Linke-Auge-Bild und dem Rechte-Auge-Bild gemäß dem Ergebnis der perspektivischen Transformation.
Nach dem Erzeugen des Linke-Auge-Bildes und des Rechte-Auge-Bildes überlappt die Vorrichtung zur Bildumwandlung von 2D in 3D das Linke-Auge-Bild und das Rechte-Auge-Bild und stellt anschließend den Abstand zwischen dem Linke-Auge-Bild und dem Rechte-Auge-Bild so ein, dass Doppelvisionen der beiden Bildern erzeugt werden.
S24: Synthetisieren des Linke-Auge-Bildes und des Rechte-Auge-Bildes nach der Abstandseinstellung.
Die Vorrichtung zur Bildumwandlung von 2D in 3D überlagert die Doppelvisionen des Linke-Auge-Bildes und des Rechte-Auge-Bildes nach der Abstandseinstellung erneut, um das 3D-Bild auf der Bildanzeigeeinrichtung anzuzeigen.
Im Vergleich zu dem Verfahren zur Bildumwandlung von 2D in 3D gemäß dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel wird in diesem Ausführungsbeispiel das 2D-Bild durch lineare Skalierung in zwei Bilder umgewandelt, die dem linken und rechten Auge entsprechen. Das heißt, ein 2D-Bild ohne Parallaxe wird in ein Linke-Auge-Bild und ein Rechte-Auge-Bild mit Parallaxe umgewandelt. Der Umwandlungsprozess bezieht sich nur auf die Bildgröße und ist für die Bildqualität irrelevant. Daher besitzen das Linke-Auge-Bild und das Rechte-Auge-Bild, die durch lineare Skalierung erzeugt werden, dieselbe Qualität wie das ursprüngliche 2D-Bild. Das durch das Ausführungsbeispiel der Erfindung bereitgestellte Umwandlungsverfahren kann ein Linke-Auge-Bild und ein Rechte-Auge-Bild unter der Voraussetzung erzeugen, dass die Bildqualität unverändert bleibt.
Dieses Ausführungsbeispiel stellt ferner ein Verfahren zur Bildumwandlung von 2D in 3D bereit. Wie in 5 gezeigt, umfasst das Verfahren:

S31: Erhalten eines zu verarbeitenden 2D-Bildes. Dieser Schritt ist derselbe wie S21 in der in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel und wird hier nicht wiederholt.
S32: Perspektivisches Transformieren des zu verarbeitenden 2D-Bildes, um jeweils ein Linke-Auge-Bild und ein Rechte-Auge-Bild zu erhalten. Dieser Schritt ist derselbe wie S22 in der in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel und wird hier nicht wiederholt.
S33: Einstellen des Abstands zwischen dem Linke-Auge-Bild und dem Rechte-Auge-Bild gemäß dem Ergebnis der perspektivischen Transformation.

In diesem Ausführungsbeispiel wird der Abstand zwischen dem Linke-Auge-Bild und dem Rechte-Auge-Bild unter Verwendung der Bildvorlage zur Normierungsbehandlung des zu verarbeitenden 2D-Bildes eingestellt. Insbesondere sind folgende Schritte enthalten:

S331: Ausrichten des Linke-Auge-Bildes und des Rechte-Auge-Bildes gleichzeitig auf der Bildvorlage.

Die Vorrichtung zur Bildumwandlung von 2D in 3D richtet das Linke-Auge-Bild und das Rechte-Auge-Bild gleichzeitig an der Bildvorlage aus. D.h. sie verschiebt die Bilder des linken und rechten Auges basierend auf der Bildvorlage. Ohne den Umfang der Datenverarbeitung zu erhöhen, kann ein besserer Verschiebungseffekt sichergestellt und die umwandlungseffizienz zweidimensionaler Bilder verbessert werden.
S332: Verschieben des Linke-Auge-Bildes und des Rechte-Auge-Bildes in die erste Richtung, sodass der Abstand zwischen dem Linke-Auge-Bild und dem Rechte-Auge-Bild einen voreingestellten Abstand erreicht.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die erste Richtung die horizontale Richtung. Eines der Bilder von dem Linke-Auge-Bild und dem Rechte-Auge-Bild, die auf der Bildvorlage ausgerichtet sind, wird in die horizontale Richtung derart verschiebt, dass der Abstand zwischen dem Linke-Auge-Bild und dem Rechte-Auge-Bild den voreingestellten Abstand erreicht. Oder werden das Linke-Auge-Bild und das Rechte-Auge-Bild gleichzeitig in entgegengesetzte Richtungen bewegt. Hierbei kann der voreingestellte Abstand speziell entsprechend der Abmessung des tatsächlichen Anzeigegeräts eingestellt werden.
S34: Synthetisieren des Linke-Auge-Bildes und des Rechte-Auge-Bildes nach der Entfernungseinstellung. Es ist dasselbe wie S24 in der in 3 gezeigten Ausführungsform und wird hier nicht wiederholt.
Verglichen mit dem Verfahren zur Bildumwandlung von 2D in 3D in der in 3 gezeigten Ausführungsform werden in diesem Ausführungsbeispiel das Linke-Auge-Bild und das Rechte-Auge-Bild unter Verwendung derselben Bildvorlage erzeugt und das Linke-Auge-Bild und das Rechte-Auge-Bild werden verschiebt. Eine binokulare Parallaxe und ein Konvergenzwinkel gebildet werden und wird die Umwandlungseffizienz verbessert.
Das Ausführungsbeispiel der Erfindung stellt auch eine Vorrichtung zur Bildumwandlung von 2D in 3D bereit. Wie in 6 gezeigt, umfasst die Vorrichtung:
Erhaltensmodul 41, das verwendet wird, um ein zu verarbeitendes 2D-Bild zu erhalten.
Perspektiventransformationsmodul 42, das verwendet wird, um eine Perspektiventransformation an dem zu verarbeitenden 2D-Bild durchzuführen, um das Linke-Auge-Bild bzw. das Rechte-Auge-Bild zu erhalten. Hierbei umfasst die perspektivische Transformation Abbilden des 2D-Bildes, das gemäß voreingestellten Regeln verarbeitet werden soll.
Einstellmodul 43, das konfiguriert ist, um den Abstand zwischen dem Linke-Auge-Bild und dem Rechte-Auge-Bild gemäß dem Ergebnis der perspektivischen Transformation einzustellen.
Synthesemodul 44 zum Synthetisieren des Linke-Auge-Bildes und des Rechte-Auge-Bildes nach der Abstandseinstellung.
Die Vorrichtung zur Bildumwandlung von 2D in 3D, die in dem Ausführungsbeispiel der Erfindung bereitgestellt wird, erzeugt ein binokulares Parallaxenbild durch Durchführen einer perspektivischen Transformation an dem zu verarbeitenden 2D-Bild und realisiert Stereovision. Der Abstand zwischen dem Linke-Auge-Bild und dem Rechte-Auge-Bild, die einer perspektivischen Transformation unterzogen wurden, wird eingestellt, um eine binokulare Parallaxe zu bilden und einen Konvergenzwinkel zu erzeugen, sodass sich das mit bloßem Auge betrachtete Bild in unterschiedlichen Tiefen befindet, sodass unterschiedliche Stereoeffekte sichtbar sind. Das heißt, durch Durchführen einer Bildtransformation an einem 2D-Bild werden die Auflösung und Klarheit des Bildes nicht beeinflusst. Die Bildqualität des 3D-Bildgebungsbildes ist dieselbe wie das ursprüngliche 2D-Bild, und der Effekt der 3D-Bildgebung wird nicht beeinflusst.
In einigen optionalen Implementierungen diesem Ausführungsbeispiel, wie in 7 gezeigt, umfasst das Perspektiventransformationsmodul 42:

Extraktionseinheit 421, die verwendet wird, um das zu verarbeitende 2D-Bild auf der Bildvorlage auszurichten und die Abmessung des zu verarbeitenden 2D-Bildes zu extrahieren.
Skalierungseinheit 422, die konfiguriert ist, um die Abmessung gemäß einer voreingestellten Regel sequentiell linear zu skalieren, um das erste Bild zu erhalten.
Spiegelungseinheit 423, die konfiguriert ist, um das erste Bild zu spiegeln, um das zweite Bild zu erhalten. Hierbei ist das erste Bild ein Linke-Auge-Bild und das zweite Bild ist ein Rechte-Auge-Bild; Oder das erste Bild ist das Rechte-Auge-Bild und das zweite Bild ist das Linke-Auge-Bild.

Das Ausführungsbeispiel der Erfindung stellt auch eine Bildverarbeitungseinrichtung bereit. Wie in 8 gezeigt, kann die Bildverarbeitungseinrichtung einen Prozessor 51 und einen Speicher 52 umfassen. Der Prozessor 51 und der Speicher 52 können über einen Bus oder auf andere Weise verbunden sein. In 8 wird die Verbindung über einen Bus als Beispiel genommen.
Der Prozessor 51 kann eine Zentraleinheit (Zentraleinheit, CPU) sein. Der Prozessor 51 kann auch andere Allzweckprozessoren, digitale Signalprozessoren (DSP), anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (ASIC), feldprogrammierbare Gate-Arrays (Field-Programmable Gate Array, FPGA) oder sein Chips wie andere programmierbare Logikvorrichtungen, diskrete Gate- oder Transistorlogikvorrichtungen, diskrete Hardwarekomponenten oder Kombinationen der obigen Arten von Chips.
Als nicht vorübergehendes computerlesbares Speichermedium kann der Speicher 52 verwendet werden, um nicht vorübergehende Softwareprogramme, nicht vorübergehende computerausführbare Programme und Module zu speichern, wie beispielsweise dem Verfahren zur Bildumwandlung von 2D in 3D in der Ausführungsform der Erfindung entsprechende Programmanweisungen/Module (Zum Beispiel das in 6 gezeigte Erhaltensmodul 41, das Perspektiventransformationsmodul 42, das Einstellmodul 43 und das Synthesemodul 44). Der Prozessor 51 führt verschiedene funktionale Anwendungen und Datenverarbeitung des Prozessors aus, indem er nicht vorübergehende Softwareprogramme, Anweisungen und Module implementiert, die in dem Speicher 52 gespeichert sind. Das heißt, das Verfahren zur Bildumwandlung von 2D in 3D in der obigen Verfahrensausführungsform wird realisiert.
Der Speicher 52 kann einen Programmspeicherbereich und einen Datenspeicherbereich umfassen, wobei der Programmspeicherbereich Anwendungsprogrammen speichern kann, die für ein Betriebssystem und mindestens eine Funktion erforderlich sind. Der Datenspeicherbereich kann Daten, die von dem Prozessor 51 erzeugt wurden, und dergleichen speichern. Zusätzlich kann der Speicher 52 einen Hochgeschwindigkeits-Direktzugriffsspeicher enthalten und kann auch einen nicht vorübergehenden Speicher enthalten, wie beispielsweise mindestens eine Magnetplattenspeichervorrichtung, eine Flash-Speichervorrichtung oder andere nicht vorübergehende Festkörperspeichervorrichtungen. In einigen Ausführungsformen kann der Speicher 52 optional Speicher enthalten, die in Bezug auf den Prozessor 51 entfernt bereitgestellt sind. Diese entfernten Speicher können über ein Netzwerk mit dem Prozessor 51 verbunden sein. Beispiele für die oben genannten Netzwerke umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, das Internet, Unternehmensintranets, lokale Netzwerke, mobile Kommunikationsnetze und Kombinationen davon.
Das eine oder die mehreren Module sind in dem Speicher 52 gespeichert. Bei der Implementierung durch den Prozessor 51 wird das Verfahren zur Bildumwandlung von 2D in 3D in den in den 1, 3 und 5 gezeigten Ausführungsformen implementiert.
Die spezifischen Details der oben erwähnten Bildverarbeitungseinrichtung können unter Bezugnahme auf die entsprechenden Beschreibungen und Effekte in den in 1, 3 und 3 gezeigten Ausführungsformen verstanden werden.
Das Ausführungsbeispiel der Erfindung stellt auch ein dreidimensionales Bildgebungssystem bereit. Wie in 9 gezeigt, umfasst das System: eine Bilderfassungseinrichtung 61, eine Bildverarbeitungseinrichtung 62 und eine Bildanzeigeeinrichtung 63.
Hierbei besteht in der Bilderfassungseinrichtung 61 die Linse, die zum erfassen des Bildes verwendet wird, aus einer einzelnen Linse. Die Bildverarbeitungseinrichtung 62 ist elektrisch mit der Bilderfassungseinrichtung 61 verbunden und wird verwendet, um die zu verarbeitende 2D-Bild, die von der Bilderfassungseinrichtung 61 ausgegeben wird, in ein 3D-Bild umzuwandeln. Die Bildanzeigeeinrichtung 63 ist elektrisch mit der Bildverarbeitungseinrichtung 62 verbunden, um die 3D-Bild anzuzeigen, die von der Bildverarbeitungseinrichtung 62 ausgegeben wird.
In dem dreidimensionalen Bildgebungssystem, das durch das Ausführungsbeispiel der Erfindung bereitgestellt wird, besteht die Linse der Bilderfassungseinrichtung 61 aus einer einzelnen Linse, so dass das Volumen der ganzen Bilderfassungseinrichtung 61 verringert wird. Darüber hinaus benötigt eine Bilderfassungseinrichtung mit einer Linse nur eine Datenleitung zum Uebertragen des erfassten Bildes. Der Innendurchmesser der Verbindungslinie zwischen der Bilderfassungseinrichtung 61 und der Bildverarbeitungseinrichtung 62 kann verringert werden, so dass das dreidimensionale Bildgebungssystem auf das Innere eines kleinen Objekts wie eines menschlichen Organs angewendet werden kann. Die 3D-Bildgebung menschlicher Organe hat den Anwendungsbereich dreidimensionaler Bildgebungssysteme weiter erweitert.
Fachleute können verstehen, dass alle oder ein Teil der Prozesse in den Verfahren der vorstehenden Ausführungsformen implementiert werden können, indem relevante Hardware durch ein Computerprogramm angewiesen wird. Das Programm kann auf einem computerlesbaren Speichermedium gespeichert werden. Wenn das Programm implementiert wird, kann es die Prozeduren der oben erwähnten Verfahrensausführungsformen enthalten. Dabei kann das Speichermedium eine Magnetplatte, eine optische Platte, ein Nur-Lese-Speicher(Read-Only Memory, ROM), ein Direktzugriffsspeicher (Random Access Memory, RAM), ein Flash-Speicher(Flash Memory), eine Festplatte (Hard Disk Drive, HDD) oder Solid-State-Laufwerk (Solid-State Drive, SSD) usw. sein. Das Speichermedium kann auch eine Kombination der vorgenannten Arten von Speichern enthalten.
Obwohl die Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben wurden, können Fachleute verschiedene Modifikationen und Variationen vornehmen, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Solche Modifikationen und Variationen fallen in den durch die beigefügten Ansprüche definierten Umfang.

Claims

Verfahren zur Bildumwandlung von 2D in 3D, umfassend: Erhalten eines zu verarbeitenden 2D-Bildes; Perspektivisches Transformieren des zu verarbeitenden 2D-Bildes, um jeweils ein Linke-Auge-Bild und ein Rechte-Auge-Bild zu erhalten, wobei es sich bei der perspektivischen Transformation darum handelt, dass das zu verarbeitende 2D-Bild gemäß einer voreingestellten Regel abgebildet wird; Einstellen des Abstands zwischen dem Linke-Auge-Bild und dem Rechte-Auge-Bild gemäß dem Ergebnis der perspektivischen Transformation; Synthetisieren des Linke-Auge-Bildes und des Rechte-Auge-Bildes nach der Abstandseinstellung.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das perspektivische Transformieren des zu verarbeitenden 2D-Bildes umfasst: Ausrichten des zu verarbeitenden 2D-Bildes auf einer Bildvorlage und Entnehmen der Abmessung des zu verarbeitenden 2D-Bildes; Lineares Skalieren der Abmessung jeder Seite nacheinander gemäß der voreingestellten Regel, um ein erstes Bild zu erhalten; Spiegeln des ersten Bildes, um ein zweites Bild zu erhalten; wobei das erste Bild das Linke-Auge-Bild ist und das zweite Bild das Rechte-Auge-Bild ist; oder das erste Bild das Rechte-Auge-Bild ist und das zweite Bild das Linke-Auge-Bild ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das nacheinander lineare Skalieren der Abmessung jeder Seite gemäß der voreingestellten Regel umfasst: Scannen des zu verarbeitenden 2D-Bildes Zeile für Zeile; Lineares Skalieren des Bildes jeder Zeile nacheinander.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellen des Abstands zwischen dem Linke-Auge-Bild und dem Rechte-Auge-Bild gemäß dem Ergebnis der perspektivischen Transformation umfasst: Ausrichten des Linke-Auge-Bildes und des Rechte-Auge-Bildes gleichzeitig an der Bildvorlage; Verschieben des Linke-Auge-Bildes oder des Rechte-Auge-Bildes in eine erste Richtung, sodass der Abstand zwischen dem Linke-Auge-Bild und dem Rechte-Auge-Bild einen voreingestellten Abstand erreicht.
Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass das zu verarbeitende 2D-Bild ein Rahmen von Bild im Videostream ist.
Vorrichtung zur Bildumwandlung von 2D in 3D, umfassend: ein Erhaltensmodul zum Erhalten eines zu verarbeitenden 2D-Bildes; ein Perspektiventransformationsmodul zum perspektivischen Transformieren des zu verarbeitenden 2D-Bildes, um jeweils ein Linke-Auge-Bild und ein Rechte-Auge-Bild zu erhalten, wobei es sich bei der perspektivischen Transformation darum handelt, dass das zu verarbeitende 2D-Bild gemäß einer voreingestellten Regel abgebildet wird; ein Einstellmodul zum Einstellen des Abstands zwischen dem Linke-Auge-Bild und dem Rechte-Auge-Bild gemäß dem Ergebnis der perspektivischen Transformation; ein Synthesemodul zum Synthetisieren des Linke-Auge-Bildes und des Rechte-Auge-Bildes nach der Abstandseinstellung.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Perspektiventransformationsmodul umfasst: eine Extraktionseinheit zum Ausrichten des zu verarbeitenden 2D-Bildes auf einer Bildvorlage und zum Extrahieren der Abmessung des zu verarbeitenden 2D-Bildes; eine Skalierungseinheit zum linearen Skalieren der Abmessung jeder Seite nacheinander gemäß der voreingestellten Regel, um ein erstes Bild zu erhalten; eine Spiegelungseinheit zur Spiegelung des ersten Bildes, um ein zweites Bild zu erhalten; wobei das erste Bild das Linke-Auge-Bild ist und das zweite Bild das Rechte-Auge-Bild ist; oder das erste Bild das Rechte-Auge-Bild ist und das zweite Bild das Linke-Auge-Bild ist.
Bildverarbeitungseinrichtung, umfassend einen Speicher und einen Prozessor, die in Kommunikationsverbindung miteinander stehen, wobei im Speicher Computeranweisungen gespeichert sind, die der Prozessor implementiert, um das Verfahren zur Bildumwandlung von 2D in 3D nach einem der Ansprüche 1 bis 5 auszuführen.
Computerlesbares Speichermedium, dadurch gekennzeichnet, dass in dem computerlesbaren Speichermedium Computeranweisungen gespeichert sind, wobei die Computeranweisungen dazu verwendet werden, dass der Computer das Verfahren zur Bildumwandlung von 2D in 3D nach einem der Ansprüche 1 bis 5 ausführt
Dreidimensionales Bildgebungssystem, umfassend: eine Bilderfassungseinrichtung, wobei die Linse zum Erfassen des Bildes aus einer einzelnen Linse besteht; eine Bildverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 8, die elektrisch mit der Bilderfassungseinrichtung verbunden ist und dazu verwendet wird, ein 2D-Bild in ein 3D-Bild umzuwandeln; eine Bildanzeigeeinrichtung, die elektrisch mit der Bildverarbeitungseinrichtung verbunden ist und zur Anzeige des 3D-Bildes verwendet wird.