DE602004003355T2

DE602004003355T2 - 3d-videokonferenzen

Info

Publication number: DE602004003355T2
Application number: DE602004003355T
Authority: DE
Inventors: W. Bartolomeus VAN GEEST
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Pendragon Wireless LLC
Priority date: 2003-03-14
Filing date: 2004-03-11
Publication date: 2007-10-04
Anticipated expiration: 2024-03-12
Also published as: WO2004082285A1; CN100521770C; CN1762157A; EP1606944A1; US20060209181A1; JP2006520570A; ATE346459T1; KR20050107623A; EP1606944B1; US7525565B2; DE602004003355D1

Description

Die Erfindung betrifft eine 3D-Videokonferenz-Station, umfassend

– eine Kamera zur Erlangung eines ersten Bilds von einem ersten Benutzer und eines zweiten Bilds vom ersten Benutzer;
– ein Empfangsmittel, um Stereobilder eines zweiten Benutzers zu empfangen; und
– ein optisches Mittel zur Sichtbarmachung der Stereobilder, wobei das optische Mittel Gläser für den ersten Benutzer umfasst.

Es ist wohlbekannt, dass nichtverbale Nachrichten einen wichtigen Gesichtspunkt der persönlichen Kommunikation bilden. Das ist ein Grund dafür, warum Menschen ein natürliches Bedürfnis aufweisen, die Person, mit der sie sprechen, zu sehen. Das Aufkommen billiger Webcams und die wachsende Bandbreite für den IP-Verkehr beginnen, eine persönliche Bildkommunikation für Menschen zu Hause oder im Büro möglich zu machen. Eine Weise, um dem Bildkommunikationssystem Eindrücklichkeit hinzuzufügen, d.h., den Benutzern den Eindruck zu geben, dass sie wirklich mit der Person, mit der sie sprechen, zusammen sind, ist, der Sichtbarmachung eine dritte räumliche Dimension hinzuzufügen. 1 zeigt eine mögliche Anordnung, d.h., ein Beispiel einer 3D-Videokonferenz-Station. Zwei Kameras 104-106 zeichnen ein Stereobild eines ersten Benutzers auf. Dieses Stereobild wird über einen Kommunikationskanal zu einer entfernten Stelle gesendet, wo eine ähnliche 3D-Videokonferenz-Station aufgestellt ist. Dort werden die Bilder z.B. zeitsequentiell dargestellt. Die 3D-Videokonferenz-Station umfasst eine elektrooptische Einrichtung 108, die dazu gestaltet ist, zwischen einer ersten und einer zweiten Polarisationsrichtung abzuwechseln. Die elektrooptische Einrichtung 108 ist vor der Anzeigeeinrichtung 102, z.B. einem Kathodenstrahlröhrenbildschirm, angeordnet und ist mit dem linken und dem rechten Bild, die abwechselnd dargestellt werden, synchronisiert. Der erste Benutzer trägt Gläser mit unterschiedlichen Polarisationsfiltern 112-114 für jedes Auge 116-118. Das linke Polarisationsfilter 114 ist für Licht mit der ersten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung im Wesentlichen opak. Das rechte Polarisationsfilter 112 ist für Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit der ersten Polarisationsrichtung im Wesentlichen opak. Auf dieses Weise wird das linke Auge 118 des ersten Benutzers befähigt, die Bilder, die mit der (nicht dargestellten) linken Kamera der entfernten 3D-Videokonferenz-Station aufgezeichnet wurden, zu sehen, und wird das rechte Auge 116 des ersten Benutzers befähigt, die Bilder, die mit der (nicht dargestellten) rechten Kamera der entfernten 3D-Videokonferenz-Station aufgezeichnet wurden, zu sehen. Folglich nimmt der erste Benutzer ein stereoskopisches Bild des zweiten, entfernten Benutzers wahr.
Die Verwendung von Gläsern mit Polarisationsfiltern 112-114 für diese Anwendung weist die lästige Nebenwirkung auf, dass die Sichtbarkeit des Auges verringert wird. Mit anderen Worten macht sie es schwierig, die Augen des ersten Benutzers, mit dem der zweite Benutzer spricht, zu sehen, und umgekehrt. Man bemerke, dass das Sehen der Augen wahrscheinlich der wichtigste Grund überhaupt für die Wahl der Bildkommunikation ist. Die Verringerung der Sichtbarkeit wird wie folgt erklärt. Eine Lichtquelle 120 beleuchtet das Gesicht des ersten Benutzers 110. Die Bilder werden mit einem Satz von Kameras 104-106 eingefangen. Stellen wir uns einen Lichtstrahl vor, der von der Lichtquelle 102 ausgeht und am rechten Augenbereich 116 des Benutzers zu einer Kamera 104 zurückstrahlt. Dieser Lichtstrahl verläuft durch das Polarisationsfilter 112 vor dem rechten Auge 116, wird in einer ersten Richtung polarisiert und verliert somit 50% seiner Stärke. Anschließend strahlt der Lichtstrahl am Augenbereich 116 zurück und verliert er seine Polarisation. Der zurückgestrahlte Lichtstrahl verläuft erneut durch das Polarisationsfilter 112 und wird polarisiert, verliert erneut 50% seiner Stärke; und wird schließlich durch die Kamera 104 aufgezeichnet. Bei diesem Vorgang werden verglichen mit Lichtstrahlen, die an anderen Teilen des Gesichts zurückstrahlen, 75% der ursprünglichen Stärke verloren.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine 3D-Videokonferenz-Station der im einleitenden Absatz beschriebenen Art zu schaffen, wobei die Augen des ersten Benutzers durch den zweiten Benutzer einer entfernten 3D-Videokonferenz-Station besser sichtbar sind.
Diese Aufgabe der Erfindung wird dadurch erfüllt, dass die Station dazu eingerichtet ist, das erste Bild in einem ersten Augenblick zu erlangen, in dem das linke Auge des ersten Benutzers durch die Kamera besser beobachtet werden kann, als in einem zweiten Augenblick, und das zweite Bild im zweiten Augenblick zu erlangen, in dem das rechte Auge des ersten Benutzers durch die Kamera besser beobachtet werden kann, als im ersten Augenblick, und dass die Station ein Berechnungsmittel umfasst, um auf Basis eines ersten Abschnitts des ersten Bilds, der dem linken Auge des ersten Benutzers entspricht, und eines zweiten Abschnitts des zweiten Bilds, der dem rechten Auge des ersten Benutzers entspricht, ein drittes Bild zu berechnen. Als Folge sind das linke Auge und das rechte Auge des ersten Benutzers verhältnismäßig gut sichtbar. Ein wichtiger Gesichtspunkt der Erfindung ist die Synchronisation der Bilderlangung. Das bedeutet, dass das erste Bild in einem ersten Augenblick erlangt wird, in dem Lichtstrahlen vom Bereich des Gesichts in der Nachbarschaft des linken Auges des ersten Benutzers verglichen mit anderen Lichtstrahlen von anderen Teilen des Gesichts ohne wesentlichen Verlust der Stärke durch den linken Teil der Gläser zur Kamera verlaufen können. In der gleichen Weise wird das zweite Bild in einem zweiten Augenblick erlangt, in dem Lichtstrahlen vom Bereich des Gesichts in der Nachbarschaft des rechten Auges des ersten Benutzers verglichen mit den anderen Lichtstrahlen von anderen Teilen des Gesichts ohne wesentlichen Verlust der Stärke durch den rechten Teil der Gläser zur Kamera verlaufen können.
Ein anderer wichtiger Gesichtspunkt der Erfindung ist die Bildung eines dritten Bilds auf Basis des ersten Bilds, das im ersten Augenblick erlangt wird, in dem der Bereich des Gesichts in der Nachbarschaft des linken Auges durch die Kamera verglichen mit anderen Teilen des Gesichts des ersten Benutzers verhältnismäßig gut beobachtet werden kann, und auf Basis des zweiten Bilds, das im zweiten Augenblick erlangt wird, in dem der Bereich des Gesichts in der Nachbarschaft des rechten Auges durch die Kamera verglichen mit anderen Teilen des Gesichts des ersten Benutzers verhältnismäßig gut beobachtet werden kann.
Eine Ausführungsform der 3D-Videokonferenz-Station gemäß der Erfindung umfasst:

– eine Anzeigeeinrichtung zur Darstellung der Stereobilder;
– einen ersten elektrooptischen Verschluss, der im linken Teil der Gläser angeordnet ist, wobei der erste elektrooptische Verschluss über einen ersten offenen Zustand, der es dem ersten Benutzer möglich macht, die Anzeigeeinrichtung mit dem linken Auge zu sehen, und einen ersten geschlossenen Zustand, der es dem ersten Benutzer unmöglich macht, die Anzeigeeinrichtung mit dem linken Auge zu sehen, verfügt;
– einen zweiten elektrooptischen Verschluss, der im rechten Teil der Gläser angeordnet ist, wobei der zweite elektrooptische Verschluss über einen zweiten offenen Zustand, der es dem ersten Benutzer möglich macht, die Anzeigeeinrichtung mit dem rechten Auge zu sehen, und einen zweiten geschlossenen Zustand, der es dem ersten Benutzer unmöglich macht, die Anzeigeeinrichtung mit dem rechten Auge zu sehen, verfügt;
– ein Synchronisiermittel, um das erste Bild zu erlangen, wenn sich der erste elektrooptische Verschluss im ersten offenen Zustand befindet, und das zweite Bild zu erlangen, wenn sich der zweite elektrooptische Verschluss im zweiten offenen Zustand befindet.

In dieser Ausführungsform gemäß der Erfindung beruht die Darstellung der Stereobilder auf dem Zeitmultiplexverfahren. Die beiden elektrooptischen Verschlüsse vor dem linken bzw. dem rechten Auge werden abwechselnd geschlossen und geöffnet, um es dem ersten Benutzer möglich zu machen, die Bilder, die durch die Anzeigeeinrichtung dargestellt werden, mit den entsprechenden Augen zu sehen. Das bedeutet, dass die Bildanzeigeeinrichtung mit den beiden elektrooptischen Verschlüssen synchronisiert ist. Die Bilderlangung durch die Kamera ist ebenfalls mit diesen elektrooptischen Verschlüssen synchronisiert. Das bedeutet, dass das erste Bild durch die Kamera in dem Augenblick erlangt wird, in dem sich der erste elektrooptische Verschluss im offenen Zustand befindet, und das zweite Bild durch die Kamera in dem Augenblick erlangt wird, in dem sich der zweite elektro-optische Verschluss im offenen Zustand befindet. Die Erlangung von Bildern in dem Augenblick, in dem sich der elektrooptische Verschluss im offenen Zustand befindet, bedeutet, dass die Beobachtbarkeit der Bereiche um die Augen durch die Kamera mit der Beobachtbarkeit des Rests des Gesichts durch die Kamera vergleich bar ist.
Eine andere Ausführungsform der 3D-Videokonferenz-Station gemäß der Erfindung umfasst:

– eine Anzeigeeinrichtung zur Darstellung der Stereobilder;
– ein erstes Polarisationsmittel, das vor der Anzeigeeinrichtung angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, zwischen einem ersten Polarisationszustand, in dem das erste Polarisationsmittel für Licht mit einer ersten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit einer zweiten Polarisationsrichtung im Wesentlichen opak ist, und einem zweiten Polarisationszustand, in dem das erste Polarisationsmittel für Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit der ersten Polarisationsrichtung im Wesentlichen opak ist, umzuschalten;
– ein zweites Polarisationsmittel, das im linken Teil der Gläser angeordnet ist und für Licht mit der ersten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung im Wesentlichen opak ist;
– ein drittes Polarisationsmittel, das im rechten Teil der Gläser angeordnet ist und für Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit der ersten Polarisationsrichtung im Wesentlichen opak ist;
– ein viertes Polarisationsmittel, das vor der Kamera angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, zwischen einem dritten Polarisationszustand, in dem das vierte Polarisationsmittel für Licht mit der ersten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung im Wesentlichen opak ist, und einem vierten Polarisationszustand, in dem das vierte Polarisationsmittel für Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit der ersten Polarisationsrichtung im Wesentlichen opak ist, umzuschalten; und
– ein Synchronisiermittel, um das erste Bild zu erlangen, wenn sich das vierte Polarisationsmittel im dritten Polarisationszustand befindet, und das zweite Bild zu erlangen, wenn sich das vierte Polarisationsmittel im vierten Polarisationszustand befindet.

In dieser Ausführungsform beruht die Darstellung der Stereobilder ebenfalls auf dem Zeitmultiplexverfahren. Das erste Polarisationsmittel, das vor der Anzeigeeinrichtung angeordnet ist, wird zwischen einem ersten Polarisationszustand, übereinstimmend mit einer ersten Polarisationsrichtung des zweiten Polarisationsmittels, welches im linken Teil der Gläser angeordnet ist, und einem zweiten Polarisationszustand, übereinstimmend mit einer zweiten Polarisationsrichtung des dritten Polarisationsmittels, welches im rechten Teil der Gläser angeordnet ist, umgeschaltet. Die Bildanzeigeeinrichtung ist mit dem ersten Polarisationsmittel, das vor der Anzeigeeinrichtung angeordnet ist, synchronisiert. Die Bilderlangung durch die Kamera ist auch mit dem vierten Polarisationsmittel, das vor der Kamera angeordnet ist, synchronisiert. Das bedeutet, dass das erste Bild durch die Kamera im ersten Augenblick erlangt wird, in dem der Zustand des vierten Polarisationsmittels, das vor der Kamera angeordnet ist, mit der ersten Polarisationsrichtung des zweiten Polarisationsmittels, das im linken Teil der Gläser angeordnet ist, übereinstimmt, und das zweite Bild durch die Kamera im zweiten Augenblick erlangt wird, in dem der Zustand des vierten Polarisationsmittels, das vor der Kamera angeordnet ist, mit der zweiten Polarisations richtung des dritten Polarisationsmittels, das im rechten Teil der Gläser angeordnet ist, übereinstimmt. Die Erlangung der Bilder in dem Augenblick, in dem sich das vierte Polarisationsmittel in einem Polarisationszustand befindet, der mit den Polarisationsrichtungen der jeweiligen Gläser übereinstimmt, bedeutet, dass die Beobachtbarkeit der Bereiche um die Augen durch die Kamera wesentlich verbessert wird.
In einer Ausführungsform der 3D-Videokonferenz-Station gemäß der Erfindung ist das erste Polarisationsmittel das vierte Polarisationsmittel. Mit anderen Worten sind das erste Polarisationsmittel und das vierte Polarisationsmittel kombiniert. Das bedeutet, dass sowohl die Kamera als auch die Anzeigeeinrichtung hinter der gleichen Polarisationseinrichtung angeordnet ist.
Eine andere Ausführungsform der 3D-Videokonferenz-Station gemäß der Erfindung umfasst:

– eine Anzeigeeinrichtung zur Darstellung der Stereobilder;
– ein erstes Polarisationsmittel, das vor einem ersten Teil der Anzeigeeinrichtung angeordnet ist und für Licht mit einer ersten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit einer zweiten Polarisationsrichtung im Wesentlichen opak ist;
– ein zweites Polarisationsmittel, das vor einem zweiten Teil der Anzeigeinrichtung angeordnet ist und für Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit der ersten Polarisationsrichtung im Wesentlichen opak ist;
– ein drittes Polarisationsmittel, das im linken Teil der Gläser angeordnet ist und für Licht mit der ersten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung im Wesentlichen opak ist;
– ein viertes Polarisationsmittel, das im rechten Teil der Gläser angeordnet ist und für Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit der ersten Polarisationsrichtung im Wesentlichen opak ist;
– ein fünftes Polarisationsmittel, das vor der Kamera angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, zwischen einem ersten Polarisationszustand, in dem das fünfte Polarisationsmittel für Licht mit der ersten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung im Wesentlichen opak ist, und einem zweiten Polarisationszustand, in dem das fünfte Polarisationsmittel für Licht mit dem zweiten Polarisationszustand im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit dem ersten Polarisationszustand im Wesentlichen opak ist, umzuschalten; und
– ein Synchronisiermittel, um das erste Bild zu erlangen, wenn sich das fünfte Polarisationsmittel im ersten Polarisationszustand befindet, und das zweite Bild zu erlangen, wenn sich das fünfte Polarisationsmittel im zweiten Polarisationszustand befindet.

In dieser Ausführungsform gemäß der Erfindung beruht die Darstellung der Stereobilder auf dem Raummultiplexverfahren. Das bedeutet, dass erste Teile der Anzeigeeinrichtung angewendet werden, um die jeweiligen Abschnitte der linken Bilder der Stereopaare darzustellen, und dass zweite Teile der Anzeigeeinrichtung, die mit den ersten Teilen verschachtelt sind, angewendet werden, um die jeweiligen Abschnitte der rechten Bilder der Stereopaare darzustellen. Vor den ersten Teilen ist eine erste Gruppe von Polarisationsfiltern mit der ersten Polarisationsrichtung angeordnet, und vor den zweiten Teilen ist eine zweite Gruppe von Polarisationsfiltern mit der zweiten Polarisationsrichtung angeordnet. Die erste Polarisationsrichtung der ersten Gruppe von Polarisationsfiltern stimmt mit der ersten Polarisationsrichtung des dritten Polarisationsmittels, das im linken Teil der Gläser angeordnet ist, überein, und die zweite Polarisationsrichtung der zweiten Gruppe von Polarisationsfiltern stimmt mit der zweiten Polarisationsrichtung des vierten Polarisationsmittels, das im rechten Teil der Gläser angeordnet ist, überein.
Die Bilderlangung durch die Kamera ist auch mit dem fünften Polarisationsmittel, das vor der Kamera angeordnet ist, synchronisiert. Das bedeutet, dass das erste Bild durch die Kamera im ersten Augenblick erlangt wird, in dem der Zustand des fünften Polarisationsmittels, das vor der Kamera angeordnet ist, mit der ersten Polarisationsrichtung des dritten Polarisationsmittels, das im linken Teil der Gläser angeordnet ist, übereinstimmt, und das zweite Bild durch die Kamera im zweiten Augenblick erlangt wird, in dem der Zustand des fünften Polarisationsmittels, das vor der Kamera angeordnet ist, mit einer zweiten Polarisationsrichtung des vierten Polarisationsmittels, das im rechten Teil der Gläser angeordnet ist, übereinstimmt. Die Erlangung der Bilder in dem Augenblick, in dem sich das fünfte Polarisationsmittel in einem Polarisationszustand befindet, der mit den Polarisationsrichtungen der jeweiligen Gläser übereinstimmt, bedeutet, dass die Beobachtbarkeit der Bereiche um die Augen durch die Kamera wesentlich verbessert wird.
Eine Ausführungsform der 3D-Videokonferenz-Station gemäß der Erfindung umfasst eine Lichtquelle, die dazu eingerichtet ist, im ersten Augenblick Licht mit der ersten Polarisationsrichtung zu erzeugen und im zweiten Augenblick Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung zu erzeugen. Ein Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass der Kontrast zwischen Licht vom Bereich hinter den Gläsern und von anderen Teilen des Gesichts minimal ist.
In einer Ausführungsform der 3D-Videokonferenz-Station gemäß der Erfindung ist das Kombiniermittel dazu eingerichtet, das dritte Bild auf Basis eines Unterschieds zwischen dem ersten Bild und dem zweiten Bild zu berechnen. Vorzugsweise ist das Kombiniermittel dazu eingerichtet,

– durch Berechnen des Unterschieds zwischen dem ersten Bild und dem zweiten Bild ein Zwischenbild zu berechnen;
– das Zwischenbild zu segmentieren, um einen ersten Bereich festzustellen, der dem ersten Abschnitt entspricht;
– den ersten Abschnitt auf Basis der Segmentierung aus dem ersten Bild zu extrahieren; und
– den ersten Abschnitt mit dem zweiten Abschnitt des zweiten Bilds zu kombinieren.

Diese und andere Gesichtspunkte der 3D-Videokonferenz-Station gemäß der Erfindung werden aus Ausführungen und Ausführungsformen offensichtlich werden und unter Bezugnahme darauf erläutert werden, die nachstehend und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben sind, wobei
1 schematisch eine Ausführungsform einer 3D-Videokonferenz-Station nach dem Stand der Technik zeigt;
2A schematisch eine Ausführungsform einer 3D-Videokonferenz-Station zeigt, die eine Polarisationseinrichtung umfasst, welche sich in einem ersten Polarisationszustand befindet, der mit der Polarisationsrichtung des Polarisationsfilters vor dem linken Auge übereinstimmt;
2B schematisch die Ausführungsform der 3D-Videokonferenz-Station von 2A zeigt, die die Polarisationseinrichtung umfasst, welche sich in einem zweiten Polarisationszustand befindet, der mit der Polarisationsrichtung des Polarisationsfilters vor dem rechten Auge übereinstimmt;
3A schematisch eine Ausführungsform einer 3D-Videokonferenz-Station zeigt, die zwei elektrooptische Verschlüsse umfasst, wovon sich der eine vor dem linken Auge in einem offenen Zustand befindet und der andere vor dem rechten Auge in einem geschlossenen Zustand befindet;
3B schematisch die Ausführungsform einer 3D-Videokonferenz-Station von 3A zeigt, die zwei elektrooptische Verschlüsse umfasst, wovon sich der eine vor dem linken Auge im geschlossenen Zustand befindet und der andere vor dem rechten Auge im offenen Zustand befindet;
4 schematisch eine Lichtquelle zeigt, die dazu eingerichtet ist, im ersten Augenblick Licht mit der ersten Polarisationsrichtung zu erzeugen, und im zweiten Augenblick Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung zu erzeugen;
5 schematisch eine Ausführungsform einer 3D-Videokonferenz-Station zeigt, die ein Anzeigemittel umfasst, bei dem die Darstellung der Stereobilder auf dem Raummultiplexverfahren beruht;
6 schematisch die Bildverarbeitungsschritte zur Kombination des ersten und des zweiten Bilds zum dritten Bild, das gesendet werden soll, zeigt; und
7 eine Ausführungsform einer 3D-Videokonferenz-Station, die ein Kommunikationsmittel umfasst, schematisch zeigt.
Gleiche Bezugszeichen werden über die Figuren hinweg verwendet, um gleichartige Teile zu bezeichnen.
1 zeigt eine Ausführungsform einer 3D-Videokonferenz-Station 100 nach dem Stand der Technik, wie sie in der obigen Einleitung beschrieben wurde, schematisch.
2A zeigt eine Ausführungsform einer 3D-Videokonferenz-Station 200 gemäß der Erfindung schematisch. Die 3D-Videokonferenz-Station 200 umfasst:

– eine Anzeigeeinrichtung 102 zur Darstellung der Stereobilder;
– eine erste Polarisationseinrichtung 108, die vor der Anzeigeeinrichtung 102 und vor den Kameras 104-106 angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, zwischen einem ersten Polarisationszustand, in dem das erste Polarisationsmittel 108 für Licht mit einer ersten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit einer zweiten Polarisationsrichtung im Wesentlichen opak ist, und einem zweiten Polarisationszustand, in dem das erste Polarisationsmittel für Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit der ersten Polarisationsrichtung im Wesentlichen opak ist, umgeschaltet zu werden;
– ein erstes Polarisationsfilter 114, das im linken Teil der Gläser angeordnet ist und für Licht mit der ersten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung im Wesentlichen opak ist;
– ein zweites Polarisationsfilter 112, das im rechten Teil der Gläser angeordnet ist und für Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit der ersten Polarisationsrichtung im Wesentlichen opak ist;
– eine Lichtquelle 120, die ein Polarisationsmittel 206 umfasst, wobei die Lichtquelle dazu eingerichtet ist, Licht entweder mit der ersten Polarisationsrichtung oder mit der zweiten Polarisationsrichtung zu erzeugen. Diese Lichtquelle ist optional; und
– eine Synchronisiereinrichtung 220, um die Kameras 104-106 mit der ersten Polarisationseinrichtung 108 zu synchronisieren. Vorzugsweise sind auch die Anzeigeeinrichtung 102 und die Lichtquelle durch die gleiche Synchronisiereinrichtung 220 mit den Kameras 104-106 synchronisiert. Die Bilderlangung der 3D-Videokonferenz-Station 200 erfolgt wie folgt: Es wird angenommen, dass die erste Polarisationseinrichtung 108 zwei Schichten umfasst, eine Polarisationsschicht 202 und eine elektrisch gesteuerte LC(Flüssigkristall)-Schicht 204. Diese LC-Schicht 204 ist ein doppelbrechendes Material, das die Richtung der Polarisation des polarisierten Lichts, das durch das Material hindurch verläuft, verändern kann. So ist die LC-Schicht 204 dazu eingerichtet, die Richtung der Polarisation des polarisierten Lichts, das durch die Anzeigeeinrichtung 102 erzeugt wird, anzupassen, ist aber auch dazu eingerichtet, die Richtung der Polarisation von polarisiertem Lichts, das sich in der Gegenrichtung ausbreitet, d.h., polarisiertem Licht, das von der beleuchteten Szene einschließlich des Gesichts des ersten Benutzers 110 ausgeht, anzupassen. Da die LC-Schicht 204 nichtpolarisiertes Licht nicht beeinflusst, wird derartiges Licht nur durch die Polarisationsschicht 202 hinter der LC-Schicht 204 beeinflusst, wenn es sich durch die ersten Polarisationseinrichtung 108 zu den Kameras 104-106 hin ausbreitet.

Nehmen wir an, dass sich die erste Polarisationseinrichtung 108 in einem ersten Polarisationszustand befindet, der mit der Polarisationsrichtung des Polarisationsfilters 114 vor dem linken Auge 118 übereinstimmt. Die Lichtquelle 120, die das Polarisationsmittel 206 umfasst, erzeugt Licht, das eine Polarisationsrichtung aufweist, die im Wesentlichen der Polarisationsrichtung des Polarisationsfilters 114 vor dem linken Auge 118 gleich ist.
Stellen wir uns einen Lichtstrahl 217 vor, der von der Lichtquelle 120 ausgeht und am linken Augenbereich 118 des ersten Benutzers zur Kamera 104 hin zurückstrahlt. Dieser Lichtstrahl 217 ist polarisiert und verliert keine Stärke, wenn er durch das erste Polarisationsfilter 114 vor dem linken Auge 118 des ersten Benutzers 110 verläuft. Der Lichtstrahl 217 wird am linken Augenbereich 118 zurückgestrahlt und verliert als Folge seine Polarisation. Wenn er zum zweiten Mal durch das erste Polarisationsfilter 114 verläuft, werden 50% seiner Stärke verloren, da nur Licht mit der ersten Polarisationsrichtung, d.h., der Polarisationsrichtung des ersten Polarisationsfilters 114, hindurchgehen kann. Es wird angenommen, dass sich die LC-Schicht 204 der ersten Polarisationseinrichtung 108 vor den Kameras 104-106 und der Anzeigeeinrichtung 102 im ersten Polarisationszustand befindet, der mit der ersten Polarisationsrichtung übereinstimmt. Schließlich verläuft der Lichtstrahl 217 unbeeinflusst durch die Polarisationsschicht 202 der ersten Polarisationseinrichtung 108. Falls das Rückstrahlungsvermögen des Gesichts des Benutzers gleich 100% ist, erreicht der Lichtstrahl 217 die Kameras 104-106 mit 50% seiner ursprünglichen Stärke.
Als nächstes wird eine ähnliche Bewertung für einen Lichtstrahl 214, der an einem anderen Teil des Gesichts des Benutzers zurückstrahlt, beschrieben. Der polarisierte Lichtstrahl 214 strahlt am Gesicht des Benutzers zurück, wo er seine Polarisation verliert; er verläuft unbeeinflusst durch die LC-Schicht 204 der ersten Polarisationseinrichtung 108 und verläuft schließlich durch das Polarisationsfilter 202 der ersten Polarisationseinrichtung 108, wo er 50% seiner Stärke verliert.
Somit verlieren beide Lichtstrahlen 217 und 214 50% ihrer ursprünglichen Stärke. Das bedeutet, dass zwischen dem bedeckten Teil des Gesichts, d.h., dem linken Augenbereich 118, und dem unbedeckten Teil des Gesichts, z.B. der Nase, kein Unterschied im Kontrast besteht. Mit anderen Worten ist im ersten Bild, das während dieses ersten Polarisationszustands der ersten Polarisationseinrichtung 108 erlangt wird, der linke Teil 114 der Gläser durchsichtig. Doch der rechte Teil 112 der Gläser ist dunkel, da seine Polarisationsrichtung nicht mit der Polarisationsrichtung des Beleuchtungslichts übereinstimmt, wie es durch die Lichtquelle 120 erzeugt wird, die ein Polarisationsmittel 206 umfasst. Als Folge kann ein Lichtstrahl 213 nicht durch das zweite Polarisationsfilter 112 verlaufen, das im rechten Teil der Gläser angeordnet ist. Überdies stimmt die Polarisationsrichtung des zweiten Polarisationsfilters 112 nicht mit der gegenwärtigen Polarisationsrichtung der ersten Polarisationseinrichtung 108 überein.
2B zeigt die Ausführungsform der 3D-Videokonferenz-Station von 2A schematisch. Nun befindet sich die erste Polarisationseinrichtung 108 jedoch in einem zweiten Polarisationszustand, der mit der Polarisationsrichtung des Polarisationsfilters 112 vor dem rechten Auge 116 übereinstimmt. Stellen wird uns einen Lichtstrahl 212 vor, der von der Lichtquelle 120 ausgeht und am rechten Augenbereich 116 des ersten Benutzers zur Kamera 104 hin zurückstrahlt. Dieser Lichtstrahl 212 ist polarisiert und verliert keine Stärke, wenn er durch das zweite Polarisationsfilter 112 vor dem rechten Auge 116 des ersten Benutzers 110 verläuft. Der Lichtstrahl 212 wird am rechten Augenbereich 116 zurückgestrahlt und verliert als Folge seine Polarisation. Wenn er zum zweiten Mal durch das zweite Polarisationsfilter 112 verläuft, werden 50% seiner Stärke verloren, da nur Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung, d.h., der Polarisationsrichtung des zweiten Polarisationsfilters 112, hindurchgehen kann. Es wird angenommen, dass sich die LC-Schicht 204 der ersten Polarisationseinrichtung 108 vor den Kameras 104-106 und der Anzeigeeinrichtung 102 im zweiten Polarisationszustand befindet, der mit der zweiten Polarisationsrichtung übereinstimmt. Schließlich verläuft der Lichtstrahl 212 unbeeinflusst durch die Polarisationsschicht 202 der ersten Polarisationseinrichtung 108. Falls das Rückstrahlungsvermögen des Gesichts des Benutzers gleich 100% ist, erreicht der Lichtstrahl 212 die Kameras 104-106 mit 50% seiner ursprünglichen Stärke.
Somit verlieren beide Lichtstrahlen 212 und 214 50% ihrer ursprünglichen Stärke. Das bedeutet, dass zwischen dem bedeckten Teil des Gesichts, d.h., dem rechten Augenbereich 116, und dem unbedeckten Teil des Gesichts, z.B. der Nase, kein Unterschied im Kontrast besteht. Mit anderen Worten ist im zweiten Bild, das während dieses zweiten Polarisationszustands der ersten Polarisationseinrichtung 108 erlangt wird, der rechte Teil 112 der Gläser durchsichtig. Doch der linke Teil 114 der Gläser ist dunkel, da seine Polarisationsrichtung nicht mit der Polarisationsrichtung des Beleuchtungslichts übereinstimmt, wie es durch die Lichtquelle 120 erzeugt wird, die ein Polarisationsmittel 206 umfasst. Als Folge kann ein Lichtstrahl 216 nicht durch das erste Polarisationsfilter 114 verlaufen, das im linken Teil der Gläser angeordnet ist. Überdies stimmt die Polarisationsrichtung des ersten Polarisationsfilters 114 nicht mit der gegenwärtigen Polarisationsrichtung der ersten Polarisationseinrichtung 108 überein.
Durch abwechselndes Setzen der ersten Polarisationseinrichtung 108 und optional des Polarisationsmittels 206 in den ersten oder in den zweiten Polarisationszustand werden die Kameras 104-106 befähigt, Bilder aufzuzeichnen, bei denen abwechselnd das linke Auge 118 und das rechte Auge 116 des ersten Benutzers 110 deutlich sichtbar ist, und das andere Auge nicht.
3A zeigt eine andere Ausführungsform einer 3D-Videokonferenz-Station 300 gemäß der Erfindung schematisch, wobei die Station Folgendes umfasst:

– eine Anzeigeeinrichtung 102 zur Darstellung der Stereobilder, die den Benutzer an der entfernten Stelle darstellen;
– einen ersten elektrooptischen Verschluss 114, der im linken Teil der Gläser 302 angeordnet ist, wobei der erste elektrooptische Verschluss 114 über einen ersten offenen Zustand, der es dem ersten Benutzer 110 möglich macht, die Anzeigeeinrichtung 102 mit dem linken Auge 118 zu sehen, und einen ersten geschlossenen Zustand, der es dem ersten Benutzer 110 unmöglich macht, die Anzeigeeinrichtung 102 mit dem linken Auge 118 zu sehen, verfügt;
– einen zweiten elektrooptischen Verschluss 112, der im rechten Teil der Gläser 302 angeordnet ist, wobei der zweite elektrooptische Verschluss 112 über einen zweiten offenen Zustand, der es dem ersten Benutzer 110 möglich macht, die Anzeigeeinrichtung 102 mit dem rechten Auge 116 zu sehen, und einen zweiten geschlossenen Zustand, der es dem ersten Benutzer 110 unmöglich macht, die Anzeigeeinrichtung 102 mit dem rechten Auge 116 zu sehen, verfügt;
– eine Synchronisiereinrichtung 220, um das erste Bild zu erlangen, wenn sich der erste elektrooptische Verschluss 114 im ersten offenen Zustand befindet, und das zweite Bild zu erlangen, wenn sich der zweite elektrooptische Verschluss 112 im zweiten offenen Zustand befindet.

Genauer zeigt 3A die 3D-Videokonferenz-Station 300 schematisch in einem ersten Augenblick, in dem sich der erste elektrooptische Verschluss 114 vor dem linken Auge 118 im offenen Zustand befindet und sich der zweite elektrooptische Verschluss 112 vor dem rechten Auge 116 im geschlossenen Zustand befindet. 3B zeigt die gleiche 3D-Videokonferenz-Station 300 schematisch in einem zweiten Augenblick, in dem sich der erste elektrooptische Verschluss 144 vor dem linken Auge 118 im geschlossenen Zustand befindet und sich der zweite elektrooptische Verschluss 112 vor dem rechten Auge 116 im offenen Zustand befindet.
Das Synchronisiermittel 220 ist dazu eingerichtet, die Darstellung der Stereobilder, die beiden elektrooptischen Verschlüsse 112-114 in den Gläsern 302, und die Kameras 104-106 zu steuern. Die Synchronisation erfolgt so, dass ein erstes Bild im ersten Augenblick, in dem das linke Auge verhältnismäßig gut durch die Kameras 104-106 beobachtet werden kann, aufgenommen wird, und das zweite Bild im zweiten Augen blick, in dem das rechte Auge verhältnismäßig gut durch die Kameras 104-106 beobachtet werden kann, aufgenommen wird.
4 zeigt eine Lichtquelle 120, die dazu eingerichtet ist, im ersten Augenblick Licht mit der ersten Polarisationsrichtung zu erzeugen, und im zweiten Augenblick Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung zu erzeugen, schematisch. Die Lichtquelle 120 umfasst:

– ein erstes Lichterzeugungsmittel 404, z.B. eine Lampe, in einem ersten Gehäuse, das ein erstes passives Polarisationsfilter 408 umfasst, das für Licht in einer ersten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchsichtig ist;
– ein zweites Lichterzeugungsmittel 402, z.B. eine Lampe, in einem zweiten Gehäuse, das ein zweites passives Polarisationsfilter 410 umfasst, das für Licht in einer zweiten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchsichtig ist; und
– einen Schalter 406, der entweder dem ersten Lichterzeugungsmittel 404 ermöglicht, Licht zu erzeugen, oder dem zweiten Lichterzeugungsmittel 402 ermöglicht, Licht zu erzeugen.

Die Arbeitsweise der Lichtquelle 120 ist wie folgt: Wenn der Schalter 406 dem ersten Lichterzeugungsmittel 404 ermöglicht, Licht zu erzeugen, verläuft dieses Licht dann teilweise durch das erste passive Polarisationsfilter 408. Als Folge erzeugt die Lichtquelle 120 dann Licht mit der ersten Polarisationsrichtung. Wenn der Schalter 406 dem zweiten Lichterzeugungsmittel 402 ermöglicht, Licht zu erzeugen, verläuft dieses Licht dann teilweise durch das zweite passive Polarisationsfilter 410. Als Folge erzeugt die Lichtquelle 120 dann Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung.
Die Lichtquelle 120 kann in der 3D-Videokonferenz-Station, wie sie in Verbindung mit 2A und 2B beschrieben wurde, angewendet werden. In diesem Fall ist die Lichtquelle 120 mit der Synchronisiereinrichtung 220 verbunden.
5 zeigt eine Ausführungsform einer 3D-Videokonferenz-Station, die ein Anzeigemittel 102 umfasst, bei dem die Darstellung der Stereobilder auf dem Raummultiplexverfahren beruht, schematisch. Die Kombination aus einer Anzeigeeinrichtung 102 und einer Anordnung von Polarisatoren 530-544 ist z.B. wie unter dem Namen "μPol^TM" von VREX im Handel erhältlich. Die "μPol" ist eine optische Einrichtung, die die Polarisation von Licht auf einer zeilenweisen Basis ändert. Sie ist eine periodische Anordnung von mikroskopisch kleinen Polarisatoren 530-544, die räumlich zwischen der ersten Polarisationsrichtung und der zweiten Polarisationsrichtung, die senkrecht zur ersten Richtung verläuft, abwechselt.
Die 3D-Videokonferenz-Station 500 umfasst:

– eine Anzeigeeinrichtung 102 zur Darstellung der Stereobilder;
– ein erstes Polarisationsmittel 530, das vor einem ersten Teil 510 der Anzeigeeinrichtung 102 angeordnet ist und für Licht mit einer ersten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit einer zweiten Polarisationsrichtung im Wesentlichen opak ist;
– ein zweites Polarisationsmittel 532, das vor einem zweiten Teil 512 der Anzeigeinrichtung 102 angeordnet ist und für Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit der ersten Polarisationsrichtung im Wesentlichen opak ist;
– ein drittes Polarisationsmittel 114, das im linken Teil der Gläser angeordnet ist und für Licht mit der ersten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung im Wesentlichen opak ist;
– ein viertes Polarisationsmittel 112, das im rechten Teil der Gläser angeordnet ist und für Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit der ersten Polarisationsrichtung im Wesentlichen opak ist;
– ein fünftes Polarisationsmittel 502, das vor der Kamera 104 angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, zwischen einem ersten Polarisationszustand, in dem das fünfte Polarisationsmittel für Licht mit der ersten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung im Wesentlichen opak ist, und einem zweiten Polarisationszustand, in dem das fünfte Polarisationsmittel für Licht mit dem zweiten Polarisationszustand im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit dem ersten Polarisationszustand im Wesentlichen opak ist; umzuschalten und
– eine Sychronisiereinrichtung 220, um das erste Bild zu erlangen, wenn sich das fünfte Polarisationsmittel 502 im ersten Polarisationszustand befindet, und das zweite Bild zu erlangen, wenn sich das fünfte Polarisationsmittel 502 im zweiten Polarisationszustand befindet.

Das fünfte Polarisationsmittel 502 umfasst zwei Schichten, eine Polarisationsschicht 506 und eine elektrisch gesteuerte LC(Flüssigkristall)-Schicht 504. Die Anzeigeeinrichtung 102 umfasst einen ersten Satz von Teilen 510, 514, 518, 522, um die linken Bilder der Stereobilder darzustellen, und einen zweiten Satz von Teilen 512, 516, 520, 524, um das rechte Bild der Stereobilder darzustellen.
Die Arbeitsweise der 3D-Videokonferenz-Station 500 ist der Arbeitsweise der 3D-Videokonferenzstation 200, wie sie in Verbindung mit 2A und 2B beschrieben wurde, ähnlich. Ein Unterschied liegt darin, dass in der 3D-Videokonferenz-Station 500, wie sie in 5 dargestellt ist, keine Zeitsteuerung der Polarisationsmittel 530-544 vor der Anzeigeeinrichtung benötigt wird.
Obwohl dies in 5 nicht dargestellt ist, umfasst die 3D-Videokonferenz-Station 500 eine zweite Kamera 106 und könnte sie eine Lichtquelle 120 umfassen, die dazu eingerichtet ist, im ersten Augenblick Licht mit der ersten Polarisationsrichtung und im zweiten Augenblick Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung zu erzeugen.
6 zeigt die Bildverarbeitungsschritte zur Kombination des ersten 604 und des zweiten Bilds 602 zum dritten Bild 606, das zu einer entfernten 3D-Videokonferenz-Station gesendet werden muss, schematisch. Mit anderen Worten sind die Bildverarbeitungsschritte, die durch das Kombiniermittel 712 durchzuführen sind, gezeigt. Das Kombiniermittel 712 umfasst einen Prozessor zur Berechnung und einen Speicher zur Speicherung der Zwischenergebnisse. Das Kombiniermittel 712 ist dazu eingerichtet,

– durch Berechnen des Unterschieds zwischen dem ersten Bild 604 und dem zweiten Bild 602 ein Zwischenbild 608 zu berechnen;
– das Zwischenbild 608 zu segmentieren, um einen ersten Bereich 612 festzustellen, der einem ersten Abschnitt des ersten Bilds 604 entspricht;
– den ersten Abschnitt auf Basis des ersten Bereichs 612 aus dem ersten Bild 604 zu extrahieren; und
– den ersten Abschnitt des ersten Bilds mit einem zweiten Abschnitt des zweiten Bilds 602 zu kombinieren.

Mit anderen Worten umfasst die Videobearbeitung das Ersetzen des bedeckten Gesichtsbereichs in Bild n durch Informationen vom nicht bedeckten Bereich von einem Bild, das zur Zeit n – 1 erlangt wird, wobei n die Nummer des aufgenommenen Bilds angibt. Die Bildverarbeitung umfasst die folgenden Schritte:

– Subtraktion von zwei aufeinanderfolgenden Bildern 604-602. Vorzugsweise wird ein absoluter Unterschied zwischen den aufeinanderfolgenden Bildern 604-602 bestimmt. Dies ergibt ein Zwischenbild 608, bei dem die Pixel, die dem Gesicht des Benutzers entsprechen, verhältnismäßig niedrige Werte aufweisen, da die beiden Bilder 602- 604 für diese Teile der Bilder einander im Wesentlichen gleich sind. Die Pixel 610-612, die den Gläsern entsprechen, weisen verhältnismäßig hohe Werte auf;
– Feststellung der Konturen beider Gläser im Zwischenbild 608. Die Form und die Farbe der Rahmen ist vorab bekannt. Dies erleichtert die Suche nach den Konturen.
– Extraktion des ersten Abschnitts vom ersten Bild 604 auf Basis einer der Konturen;
– Ersetzung eines Abschnitts des zweiten Bilds mit dem extrahierten ersten Abschnitt.

Optional wird eine geometrische Skalierung des ersten Abschnitts vom ersten Bild 604 angewendet, wenn die Konturen im Augenblick n und im Augenblick n – 1 nicht die gleichen sind. Dies könnte auf eine Kopfdrehung oder eine Kopfverschiebung in der Richtung der optischen Achse der Kamera, d.h., von der Kamera weg oder zu ihr hin, zurückzuführen sein.
Optional wird eine photometrische Skalierung des ersten Abschnitts vom ersten Bild 614 angewendet, um jeglichen Restlichtverlust in den Gläsern auszugleichen. Eine photometrische Skalierung eines anderen Abschnitts, der dem anderen Teil der Gläser entspricht, könnte ebenfalls angewendet werden.
7 zeigt eine Ausführungsform einer 3D-Videokonferenz-Station 700, die ein Kommunikationsmittel umfasst, schematisch. Der Benutzer 110 trägt Gläser 112-114 und blickt auf einen kathodenstrahlröhrenbasierten Bildschirm 102 mit einer Rahmengeschwindigkeit von 120 Hz. Auf dem Bildschirm 102 sind zwei Kameras 104-106 mit einer waagerechten Beabstandung von z.B. 7 cm in Bezug zueinander angeordnet. Die Kameras 104-106 weisen ebenfalls eine Rahmengeschwindigkeit von 120 Hz auf. Ein elektro-optischer Schalter 108 ist vor dem Bildschirm 102 angeordnet und deckt sowohl die Vorderseite des Bildschirms als auch die Kameras 104-106 ab. Dieser elektrooptische Schalter 108 umfasst zwei Schichten, ein Polarisationsfilter 202 und eine elektrisch gesteuerte LC-Schicht 204. An irgendeiner Stelle über dem Bildschirm 102 ist eine Lichtquelle 120 angeordnet, um den Benutzer 110 zu beleuchten. Die Lichtquelle ist teilweise mit einem Gehäuse bedeckt, das das ausgestrahlte Licht zwingt, durch einen anderen elektrooptischen Schalter 206 zu verlaufen. Sie läuft ebenfalls mit 120 Hz. Der Bildschirm 102, die Kameras 104-106 und die elektrooptischen Schalter 108-206 sind alle synchronisiert. Die Kameras 104-106 sind an eine Videoverarbeitungseinheit 714 angeschlossen. Die Videoverarbeitungseinheit 714 erhält innerhalb eines Intervalls von 60 Hz von jeder Kamera 104-106 zwei Bilder. Die beiden Bilder von einer der Kameras 104-106 sind einander mit Ausnahme der Durchsichtigkeit der Gläser – auf einem Bild ist das linke Glas durchsichtig und das rechte Glas dunkel, und auf dem anderen Bild umgekehrt – im Wesentlichen gleich. Die Videoverarbeitungseinheit 714 ist dazu eingerichtet, die beiden Bilder unter Verwendung der Schritte, die in Verbindung mit 6 beschrieben sind, zu einem einzelnen zu kombinieren. Die Videoverarbeitungseinheit 714 gibt dann in jedem Intervall von 60 Hz ein Stereobild (Links-und-Rechts-Bild) des Benutzers (mit durchsichtigen Gläsern) an einen Videocodierer 712 aus. Der Videocodierer 712 komprimiert den Videodatenstrom z.B. unter Verwendung der MPEG-Codierung auf eine solche Weise, dass er in die verfügbare Bandbreite des Kommunikationskanals 702 passt. Der Videocodierer 712 ist an einen Sender 710 angeschlossen, der das Videosignal über den Kommunikationskanal 702, z.B. das Internet, sendet.
Ein ankommendes Signal, das von einer entfernten 3D-Videokonferenz-Station gesendet wurde, wird durch einen Empfänger 704 empfangen und durch eine Decodierer 706 decodiert, und die sich ergebenden Stereobilder (Links-und-Rechts-Bilder) werden in einer zeitsequentiellen Weise zum Bildschirm 102 gesendet. Dies erfolgt durch einen Anzeigetreiber 708, der Rahmenspeicher umfasst, um einem Mangel an Synchronisation zwischen der lokalen und der entfernten 3D-Videokonferenz-Station Rechnung zu tragen. Der Anzeigetreiber 708 verwendet zwei Signale, um den Bildschirm 102 anzutreiben: das Videosignal und das Synchronisationssignal, wie es durch die Synchronisiereinrichtung 220 bereitgestellt wird. Das letztere Signal wird auch verwendet, um die Kameras 104-106 und die elektrooptischen Einrichtungen 108 und 206 zu synchronisieren. Der entfernte Benutzer nimmt einen 3D-Eindruck des lokalen Benutzers mit durchsichtigen Gläsern wahr, und umgekehrt.
Es ist zu beachten, dass die elektrooptischen Einrichtungen 108 und 206 ein bestimmtes Zeitausmaß benötigen, um von einem Polarisationszustand zu anderem überzugehen. Die Kameras sollten Bilder nur zu Zeiten aufzeichnen, in denen die Richtung der Polarisation stabil ist. Daher sollte die Integrationszeit der Photosensoren in den Kameras 104-106 kurz sein. Dies plädiert für die Verwendung von Kameras mit CMOS-Sensoren. Diese sind empfindlich und können daher kurze Integrationszeiten aufweisen.
Anstelle einer kathodenstrahlröhrenbasierten Anzeigeeinrichtung könnten auch andere Arten verwendet werden, z.B. eine Flüssigkristallanzeige oder ein Plasmabildschirm.
Es sollte bemerkt werden, dass die oben erwähnten Ausführungsformen die Erfindung vielmehr veranschaulichen, anstatt sie zu beschränken, und dass Fachleute fähig sein werden, alternative Ausführungsformen zu gestalten, ohne vom Rahmen der beiliegenden Ansprüche abzuweichen. In den Ansprüchen sollen jedwede Bezugszeichen, die in Klammern gesetzt sind, nicht als Beschränkung des Anspruchs aufgefasst werden. Das Wort "umfassend" schließt das Vorhandensein von Elementen oder Schritten, die in einem Anspruch nicht aufgelistet sind, nicht aus. Das Wort "ein" oder "eine" vor einem Element schließt das Vorhandensein einer Vielzahl derartiger Elemente nicht aus. Die Erfindung kann durch Hardware, die mehrere gesonderte Elemente umfasst, und durch einen passend programmierten Computer ausgeführt werden. In den Einheitsansprüchen, die mehrere Mittel aufzählen, können mehrere dieser Mittel durch ein und den selben Hardwaregegenstand verkörpert sein.
Legende der Zeichnungen
2a-5

sync Synchronisiereinrichtung

Claims

3D-Videokonferenz-Station (200, 300, 500, 700), umfassend – eine Kamera (104) zur Erlangung eines ersten Bilds (604) von einem ersten Benutzer (110) und eines zweiten Bilds (602) vom ersten Benutzer (110); – ein Empfangsmittel, um Stereobilder eines zweiten Benutzers zu empfangen; und – ein optisches Mittel zur Sichtbarmachung der Stereobilder, wobei das optische Mittel Gläser für den ersten Benutzer (110) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Station dazu eingerichtet ist, das erste Bild (604) in einem ersten Augenblick zu erlangen, in dem das linke Auge des ersten Benutzers (110) durch die Kamera (104) besser beobachtet werden kann, als in einem zweiten Augenblick, und das zweite Bild (602) im zweiten Augenblick zu erlangen, in dem das rechte Auge des ersten Benutzers (110) durch die Kamera (104) besser beobachtet werden kann, als im ersten Augenblick, wobei im ersten Augenblick und nicht im zweiten Augenblick Lichtstrahlen vom Bereich des Gesichts in der Nachbarschaft des linken Auges des ersten Benutzers verglichen mit anderen Lichtstrahlen von anderen Teilen des Gesichts ohne wesentlichen Verlust der Stärke durch den linken Teil der Gläser zur Kamera verlaufen können, und im zweiten Augenblick und nicht im ersten Augenblick Lichtstrahlen vom Bereich des Gesichts in der Nachbarschaft des rechten Auges des ersten Benutzers verglichen mit den anderen Lichtstrahlen von anderen Teilen des Gesichts ohne wesentlichen Verlust der Stärke durch den rechten Teil der Gläser zur Kamera verlaufen können, und dass die Station ein Berechnungsmittel (714) umfasst, um auf Basis eines ersten Abschnitts des ersten Bilds (604), der dem linken Auge des ersten Benutzers (110) entspricht, und eines zweiten Abschnitts des zweiten Bilds (602), der dem rechten Auge des ersten Benutzers (110) entspricht, ein drittes Bild (606) zu berechnen.
3D-Videokonferenz-Station (300) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Station Folgendes umfasst: – eine Anzeigeeinrichtung (102) zur Darstellung der Stereobilder; – einen ersten elektrooptischen Verschluss (114), der im linken Teil der Gläser angeordnet ist, wobei der erste elektrooptische Verschluss (114) über einen ersten offenen Zustand, der es dem ersten Benutzer (110) möglich macht, die Anzeigeeinrichtung (102) mit dem linken Auge zu sehen, und einen ersten geschlossenen Zustand, der es dem ersten Benutzer (110) unmöglich macht, die Anzeigeeinrichtung (102) mit dem linken Auge zu sehen, verfügt; – einen zweiten elektrooptischen Verschluss (112), der im rechten Teil der Gläser angeordnet ist, wobei der zweite elektrooptische Verschluss (112) über einen zweiten offenen Zustand, der es dem ersten Benutzer (110) möglich macht, die Anzeigeeinrichtung (102) mit dem rechten Auge zu sehen, und einen zweiten geschlossenen Zustand, der es dem ersten Benutzer (110) unmöglich macht, die Anzeigeeinrichtung (102) mit dem rechten Auge zu sehen, verfügt; – ein Synchronisiermittel (220), um das erste Bild (604) zu erlangen, wenn sich der erste elektrooptische Verschluss (114) im ersten offenen Zustand befindet, und das zweite Bild (602) zu erlangen, wenn sich der zweite elektrooptische Verschluss (112) im zweiten offenen Zustand befindet.
3D-Videokonferenz-Station (200) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Station Folgendes umfasst: – eine Anzeigeeinrichtung (102) zur Darstellung der Stereobilder; – ein erstes Polarisationsmittel (108), das vor der Anzeigeeinrichtung (102) angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, zwischen einem ersten Polarisationszustand, in dem das erste Polarisationsmittel (108) für Licht mit einer ersten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit einer zweiten Polarisationsrichtung im Wesentlichen opak ist, und einem zweiten Polarisationszustand, in dem das erste Polarisationsmittel (108) für Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit der ersten Polarisationsrichtung im Wesentlichen opak ist, umzuschalten; – ein zweites Polarisationsmittel (114), das im linken Teil der Gläser angeordnet ist und für Licht mit der ersten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung im Wesentlichen opak ist; – ein drittes Polarisationsmittel (112), das im rechten Teil der Gläser angeordnet ist und für Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit der ersten Polarisationsrichtung im Wesentlichen opak ist; – ein viertes Polarisationsmittel (206), das vor der Kamera (104) angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, zwischen einem dritten Polarisationszustand, in dem das vierte Polarisationsmittel (206) für Licht mit der ersten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung im Wesentlichen opak ist, und einem vierten Polarisationszustand, in dem das vierte Polarisationsmittel (206) für Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit der ersten Polarisationsrichtung im Wesentlichen opak ist, umzuschalten; und – ein Synchronisiermittel (220), um das erste Bild (604) zu erlangen, wenn sich das vierte Polarisationsmittel (206) im dritten Polarisationszustand befindet, und das zweite Bild (602) zu erlangen, wenn sich das vierte Polarisationsmittel (206) im vierten Polarisationszustand befindet.
3D-Videokonferenz-Station (200) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Polarisationsmittel (108) das vierte Polarisationsmittel (206) ist.
3D-Videokonferenz-Station (500) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Station Folgendes umfasst: – eine Anzeigeeinrichtung (102) zur Darstellung der Stereobilder; – ein erstes Polarisationsmittel (530), das vor einem ersten Teil (510) der Anzeigeeinrichtung (102) angeordnet ist und für Licht mit einer ersten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit einer zweiten Polarisationsrichtung im Wesentlichen opak ist; – ein zweites Polarisationsmittel (532), das vor einem zweiten Teil (512) der Anzeigeinrichtung (102) angeordnet ist und für Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit der ersten Polarisationsrichtung im Wesentlichen opak ist; – ein drittes Polarisationsmittel (114), das im linken Teil der Gläser angeordnet ist und für Licht mit der ersten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung im Wesentlichen opak ist; – ein viertes Polarisationsmittel (112), das im rechten Teil der Gläser angeordnet ist und für Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit der ersten Polarisationsrichtung im Wesentlichen opak ist; – ein fünftes Polarisationsmittel (502), das vor der Kamera (104) angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, zwischen einem ersten Polarisationszustand, in dem das fünfte Polarisationsmittel (502) für Licht mit der ersten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung im Wesentlichen opak ist, und einem zweiten Polarisationszustand, in dem das fünfte Polarisationsmittel (502) für Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung im Wesentlichen durchscheinend und für Licht mit der ersten Polarisationsrichtung im Wesentlichen opak ist, umzuschalten; und – ein Synchronisiermittel (220), um das erste Bild (604) zu erlangen, wenn sich das fünfte Polarisationsmittel (502) im ersten Polarisationszustand befindet, und das zweite Bild (602) zu erlangen, wenn sich das fünfte Polarisationsmittel (502) im zweiten Polarisationszustand befindet.
3D-Videokonferenz-Station (200, 300, 500, 700) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Station eine Lichtquelle (120) umfasst, die dazu eingerichtet ist, im ersten Augenblick Licht mit der ersten Polarisationsrichtung zu erzeugen und im zweiten Augenblick Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung zu erzeugen.
3D-Videokonferenz-Station nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kombiniermittel (714) dazu eingerichtet, das dritte Bild (606) auf Basis eines Unterschieds zwischen dem ersten Bild (604) und dem zweiten Bild (602) zu berechnen.
3D-Videokonferenz-Station nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kombiniermittel (714) dazu eingerichtet ist, – durch Berechnen des Unterschieds zwischen dem ersten Bild (604) und dem zweiten Bild (602) ein Zwischenbild zu berechnen; – das Zwischenbild zu segmentieren, um einen ersten Bereich (612) festzustellen, der dem ersten Abschnitt entspricht; – den ersten Abschnitt auf Basis des ersten Bereichs (612) aus dem ersten Bild (604) zu extrahieren; und – den ersten Abschnitt mit dem zweiten Abschnitt des zweiten Bilds (602) zu kombinieren.