DE69910515T2

DE69910515T2 - Bildtransformationsvorrichtung zum Erzeugen von Karikaturen

Info

Publication number: DE69910515T2
Application number: DE69910515T
Authority: DE
Inventors: Thierry Vachette; Etienne Pierre Philiponet
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1998-09-30
Filing date: 1999-09-16
Publication date: 2004-06-17
Anticipated expiration: 2019-09-17
Also published as: EP0990979B1; EP0990979A1; FR2783946B1; DE69910515D1; FR2783946A1

Description

Die Erfindung betrifft die Umwandlung von Bildern und insbesondere das Verzerren von Gesichtern zur Unterhaltung und zum Erzeugen von Karikaturen des Gesichts des Benutzers.
Zu den in Freizeitparks allgemein anzutreffenden Angeboten gehört es, Benutzern die Möglichkeit zu geben, Fotos nach ihren Wünschen zu verändern. Seitdem es Computer mit bildverarbeitender Software gibt, können Fotos hergestellt werden, in denen Benutzer den Hintergrund der Aufnahme verändern können. Mit bildverarbeitender Software können Bilder auch verzerrt werden.
Die Erfindung bietet Benutzern die Möglichkeit, mühelos verzerrte grafische Darstellungen eines Gesichts und insbesondere Karikaturen des eigenen Gesichts oder des Gesichts einer bekannten Person herzustellen.
Gegenstand der Erfindung ist eine Bildumwandlungseinrichtung zum Erzeugen von Karikaturen mit: a) einem Rechner, der Digitaldateien empfangen kann und mit vielen Bildumwandlungsalgorithmen versehen ist, um entsprechend einem Steuerungssignal die Digitaldatei zu modifizieren und eine anzeigbare Karikaturdatei zu erzeugen; und b) einer Komponente, ausgestattet mit: 1) einer Kamera, welche die Digitaldatei liefert, die eine im Bildwinkel der Kamera platzierte Person darstellt; 2) einer interaktiven Schnittstelle, die ein Benutzer bedienen kann, um ein vom Rechner benutzbares Steuerungssignal zu liefern; 3) einem Sichtgerät zum Anzeigen des Bildes der vom Rechner übertragenen Digitalkarikaturdatei; und 4) Mitteln für die Verbindung mit dem Rechner, um die Digitaldatei und das Steuerungssignal dem Rechner und die anzeigbare Karikaturdatei dem Sichtgerät zuzuführen. Diese Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle folgende Komponen ten aufweist: i) eine transparente Umhüllung, welche das Sichtgerät umgibt; und ii) mindestens einen Sensor, der für die Lage der Hände des Benutzers in Bezug zur Umhüllung empfindlich ist, um das Steuerungssignal zu erzeugen; und dass die Einrichtung ein Mittel zum Auswählen der verschiedenen Bildumwandlungsalgorithmen aufweist, um die Auswahl des Algorithmus während der Benutzung zu modifizieren, wenn festgelegte Bedingungen erfüllt sind.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung liefert die Kamera eine Darstellung des Gesichts der im Bildwinkel der Kamera platzierten Person. Dabei ist die im Bildwinkel der Kamera platzierte Person der Benutzer der Bildumwandlungseinrichtung. In diesem Fall verzerrt der Benutzer sein eigenes Bild.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die im Bildwinkel der Kamera platzierte Person nicht der Benutzer der Bildumwandlungseinrichtung. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die vom Benutzer erzeugten Verzerrungen zur Unterhaltung der Zuschauer auf einem zusätzlichen Bildschirm dargestellt oder dass zwei Bildumwandlungseinrichtungen mit gekreuzten Kameras verwendet werden können.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:
1 in schematischer Darstellung einen Benutzer vor einer erfindungsgemäßen Einrichtung im Profil.
2 eine weitere Möglichkeit der Verwendung erfindungsgemäßer Einrichtungen.
3 eine Teilansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung von vorn.
4 die Erzeugung grafischer Darstellungen oder Karikaturen der mit der erfindungsgemäßen Einrichtung verzerrten Bilder.
Die erfindungsgemäße Bildumwandlungseinrichtung 10 umfasst einen Rechner 80, mit dem Bilder verarbeitet werden können. Dieser Rechner, beispielsweise ein PC, ist mit einer Kamera 50 verbunden, die entweder eine digitale Kamera, wie zum Beispiel eine der Kodak Digital Science^TM-Kameras DC210^TM, DC220^TM oder DC260^TM, oder eine digitale Videokamera, wie zum Beispiel eine der Kodak Digital Science^TM-Kameras DVC300^TM oder DVC323^TM, oder eine beliebige andere gleichwertige Kamera, wie zum Beispiel eine als CV-M1000 bekannte Jay^®-Videokamera, sein kann. Über eine Verbindung 52 überträgt die digitale Kamera eine Digitaldatei einer im Bildwinkel der Kamera 50 platzierten Person 30 an den Rechner 80. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Kamera so positioniert, dass sie das Gesicht der im Bildwinkel der Kamera platzierten Person aufnimmt. Wenn eine Kamera verwendet wird, sollte die Digitaldatei möglichst alle 0,5 s aufgefrischt werden. Wie aus der folgenden Erläuterung der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung hervorgeht, kann die Digitaldatei jedoch nicht so oft, beispielsweise nur alle 10 s, aufgefrischt werden. Gewöhnlich weist der Rechner einen Speicher auf, der mit mehreren Bildumwandlungsalgorithmen bestückt ist, die nach Belieben zum Verarbeiten der verschiedenen empfangenen Bilder ausgewählt werden können.
Die Einrichtung weist ferner eine Schnittstelle 12 auf, die im Folgenden ausführlicher anhand von 3 beschrieben wird. Über eine entsprechende Verbindung werden dem Rechner von der Schnittstelle 12 Steuerungssignale zugeführt. An dieser Stelle genügt die Feststellung, dass diese Schnittstelle wie eine Kristallkugel aussieht, die ein über eine Verbindung 42 mit dem Rechner 80 verbundenes Sichtgerät 40 umgibt. Auf diese Weise kann der Rechner 80 auf dem Sichtgerät 40 dauernd ein Bild 130 der von ihm empfangenen und verarbeiteten Digitaldatei einzeigen.
Eine Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung wird im Folgenden kurz anhand von 1 beschrieben. Wenn sich ein Bediener 30 der erfindungsgemäßen Bildumwandlungseinrichtung 10 nähert, erscheint sein Bild, genauer gesagt sein Gesicht, auf dem Sichtgerät 40. Die Kristallkugelform der Schnittstelle 12 lädt zu Handbewegungen um deren transparente Umhüllung ein, die zur Folge haben, dass die Schnittstelle ein Steuerungssignal, dessen Werte von der Lage der Hände des Benutzers bezüglich der Umhüllung abhängen, überträgt. Das an den Rechner 80 übertragene Steuerungssignal startet einen im Rechner vorhandenen Bildumwandlungsalgorithmus. Wenn als Umwandlungsalgorithmus ein Bildverzerrungsalgorithmus verwendet wird, hat dies den Vorteil, dass Effekte wie zum Beispiel eine seitliche oder senkrechte Schrumpfung oder Dehnung, eine fassartige Verzerrung, ein waagerechter oder senkrechter Symmetrieeffekt, ein Flachrelief- oder Kontureftekt usw. erzeugt werden können.
Durch Handbewegungen steuern die Benutzer den Grad der Verzerrung und können auf diese Weise ihr Gesicht nach Belieben verzerren und somit unterschiedliche Karikaturen ihres Gesichts auf dem Sichtgerät darstellen. Ein Rechner mit Speicher hat den Vorteil, dass die verarbeiteten Bilder gespeichert werden können.
Bei einer anderen, in 2 dargestellten Arbeitsweise werden zwei erfindungsgemäße Einrichtungen verwendet. Diese Einrichtungen sind ähnlich ausgebildet wie die anhand von 1 beschriebene Einrichtung. Zur besseren Unterscheidung der zu der einen oder der anderen erfindungsgemäßen Einrichtung gehörenden Komponenten sind den Bezugsziffern in 2 die Buchstaben „a" und „b" nachgestellt worden. Gleiche Bezugsziffern bezeichnen gleichartige Komponenten. Bei dieser Arbeitsweise werden die Bediener jeweils in einem anderen Bildwinkel der Kamera platziert und das Bild einem anderen Rechner zugeführt. Die Kamera 50a überträgt die Digitaldatei für den Benutzer 30a an den Rechner 80b und die Kamera 50b die Digitaldatei für den Benutzer 30b an den Rechner 80a. Die übrigen Verbindungen sind mit den anhand von 1 beschriebenen Verbindungen identisch. Auf diese Weise verzerrt der Benutzer 30a das Gesicht des Benutzers 30b, während der Benutzer 30b das Gesicht des Benutzers 30a verzerrt.
Natürlich können auch mehr als zwei Einrichtungen miteinander verknüpft werden, sodass eine Kamera eine Digitaldatei eines bestimmten Benutzers an einen Rechner liefert, der von einem anderen Benutzer bedient wird.
Wenn der Benutzer nur über einen Umwandlungsalgorithmus verfügen kann, sind die Bildumwandlungsmöglichkeiten natürlich begrenzt und nur wenige Karikaturen möglich. Daher enthält der Speicher des Rechners zahlreiche Verzerrungsprogramme, die auf verschiedene Weise ausgewählt werden können. Bei einer Ausführungsform ist der Rechner selbst so programmiert, dass er den Algorithmus während der Benutzung nach Ablauf einer festgelegten Zeitspanne modifiziert. Der Rechner kann den Algorithmus nach einer eingestellten oder Zufallsfolge auswählen. Die eingestellte Folge kann natürlich die vorangehende Reihe teilweise überlappen, sodass jede Reihe endet, wenn der Benutzer von einem neuen Benutzer abgelöst wird, oder nach Ablauf einer festgelegten Zeitspanne. Bei einer anderen Ausführungsform wird der neue Algorithmus aufgrund der Pegel der von der Schnittstelle kommenden Steuerungssignale bestimmt. Der Steuerungssignalpegel sollte beispielsweise zunächst eine obere Schwelle überwinden müssen, die anzeigt, dass ein Benutzer die erfindungsgemäße Einrichtung benutzt, und dann unter einen zweiten, niedrigeren Schwellenwert sinken, der anzeigt, dass der Benutzer die Schnittstelle nicht mehr mit den Händen berührt. Natürlich kann der Pegel der oberen Schwelle auch denselben Wert haben wie der Pegel der unteren Schwelle.
Die in der erfindungsgemäßen Einrichtung verwendete Schnittstelle wird im Folgenden ausführlicher beschrieben. Für ein besseres Verständnis der Schnittstelle und eine noch ausführlichere Beschreibung wird auf die am 22. Januar 1998 eingereichte Französische Patentanmeldung 9800871 und die am 6. Juli 1998 eingereiche Europäische Patentanmeldung 98420115.2 verwiesen. Wie aus 3 ersichtlich, umfasst die erfindungsgemäße Schnittstelle, aus der ein Teil entfernt wurde, um das Innere besser sichtbar zu machen, ein praktisch kugelförmiges und transparentes Teil bzw. eine transparente Umhüllung 18 auf einem Sockel 20. Die praktisch kugelförmige Gestaltung hat den Vorteil, dass sie den Betrachter an eine Kristallkugel erinnert. Durch Gedankenassoziation hat eine Person, die sich der Schnitt stelle nähert, automatisch den Wunsch, die Hände um die praktisch kugelförmige Oberfläche zu schließen, um etwas Magisches erscheinen zu lassen.
In der Umhüllung 18 befindet sich mindestens ein Sensor 70, der für die Lage der Hände des Benutzers in Bezug zur Umhüllung empfindlich ist. Wenn der Sensor beispielsweise einer Quelle 60 zugeordnet ist, wird der von den Händen des Benutzers reflektierte Fluss erkannt. Um Rauschen auszuschalten, kann eine Emission mit einer gegebenen Frequenz und zugehöriger synchroner Erkennung verwendet werden. Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform wurden zwei Erkennungskanäle verwendet, für jede Hand einer, um eine Kombination getrennter Effekte bewältigen zu können. Natürlich können auch mehr als zwei Kanäle verwendet werden, wie aus der vorher erwähnten Europäischen Patentanmeldung hervorgeht.
Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung wurde ein Sichtgerät 40 in der Umhüllung 18 angeordnet. Bei einer bestimmten Ausführungsform wurde ein von der Firma Sony unter der Bezeichnung XVM30E vertriebener Bildschirm verwendet. Das Sichtgerät 40 empfängt von dem Rechner eine Digitaldatei, die eine Karikatur des Gesichts des Benutzers darstellt. Auf diese Weise kann der Benutzer durch Handbewegungen das von dem Sichtgerät 40 empfangene und angezeigte Bild in Echtzeit modifizieren.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform, wie zum Beispiel der in 3 dargestellten Ausführungsform, wird auch die Kamera 50 selbst in der transparenten Umhüllung 18 angeordnet. Bei dieser Art der Anordnung kann die Kamera das Gesicht des Benutzers aufnehmen.
Bei einer in 4 dargestellten besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der erfindungsgemäßen Einrichtung 10 ein Drucker 90 zugeordnet, der Karikaturen 100 ausdruckt, die der Benutzer behalten kann. Bei der verwendeten Ausführungsform wurde als Drucker ein Kodak-Drucker XLS-8600-PS^TM verwendet. Wenn der Rechner 80 mit einem Speicher (nicht dargestellt) versehen wird, hat dies den Vorteil, dass die von ihm verarbeiteten Bilder gespeichert werden können. Der die Bildverzerrung oder -umwandlung verwaltende Rechner 80 kann die umgewandelte und zur Anzeige auf dem Sichtgerät 40 übertragene Digitaldatei in seinem Speicher ablegen. Die Speicherung kann mit beliebigen geeigneten Mitteln, wie zum Beispiel einem mit Knie- oder Fußdruck betätigten Pedal, gesteuert werden. Ein Speichervorgang kann nach Ablauf einer gegebenen Zeitspanne, beispielsweise alle 5 s oder alle 10 s, automatisch ausgelöst werden. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn der Rechner 80 dem Benutzer die bis zur automatischen Speicherung noch verbleibende Zeit automatisch anzeigt. Diese Anzeige kann in beliebiger herkömmlicher Form erfolgen, wie zum Beispiel mit einem Zähler, der die fortschreitende Abnahme einer Zahl bis auf Null anzeigt, oder die Bewegung eines Cursor entlang einer endlichen Länge oder durch eine beliebige andere geeignete Anzeige. Diese Anzeige gibt dem Benutzer die Möglichkeit, in einer Stellung, in der sein verzerrtes Bild seinen Wünschen für die Erzeugung einer Digitaldatei der auf dem Sichtgerät 40 abgebildeten Karikatur entspricht, unbeweglich zu verharren.
Bei automatischer Bildspeicherung nach Ablauf einer festgelegten Zeitspanne kann es vorteilhaft sein, nach jedem Speichervorgang oder nach einer festgelegten Anzahl von Speichervorgängen einen neuen Bildverzerrungsalgorithmus auszuwählen.
Bei bestimmten Ausführungsformen kann es vorteilhaft sein, die von den Benutzern der erfindungsgemäßen Einrichtung erzeugten Karikaturen auch anderen Personen sichtbar zu machen. In diesem Fall wird der Rechner/werden die Rechner mit einem großformatigen Bildschirm verbunden.

Claims

Bildumwandlungseinrichtung (10) zum Erzeugen von Karikaturen mit a) einem Rechner (80), der eine Digitaldatei empfangen kann und mit vielen Bildumwandlungsalgorithmen bestückt ist, um entsprechend einem Steuerungssignal die Digitaldatei zu modifizieren und eine anzeigbare Karikaturdatei zu liefern; und b) einer Komponente, ausgestattet mit 1) einer Kamera (50), welche die Digitaldatei liefert, die eine im Bildwinkel der Kamera plazierte Person (30a; 30b) darstellt; 2) einer interaktiven Schnittstelle (12), die ein Benutzer (30) bedienen kann, um das vom Rechner benutzbare Steuerungssignal zu liefern; 3) einem Sichtgerät (40) zum Anzeigen des Bildes der vom Rechner weitergeleiteten Digitalkarikaturdatei; und 4) Verbindungsmitteln (14, 42, 52) mit dem Rechner, um die Digitaldatei und das Steuerungssignal dem Rechner und die anzeigbare Karikaturdatei dem Sichtgerät zuzuführen; dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (12) folgende Komponenten aufweist: i) eine transparente Umhüllung (18), welche das Sichtgerät umgibt; und ii) mindestens einen Sensor (70), der für die Lage der Hände des Benutzers in Bezug zur Umhüllung empfindlich ist, um das Steuerungssignal zu erzeugen; und dass die Einrichtung ein Mittel zum Auswählen der verschiedenen Bildumwandlungsalgorithmen aufweist, um den ausgewählten Algorithmus während der Benutzung zu modifizieren, wenn die festgelegten Bedingungen erfüllt sind.
Bildumwandlungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera innerhalb der Umhüllung angeordnet ist.
Bildumwandlungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Rechner benutzte Auswahl des Algorithmus nach einer festgelegten Zeitspanne automatisch modifiziert wird.
Bildumwandlungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Rechner benutzte Auswahl des Algorithmus auf den aufeinanderfolgenden Pegeln des Steuerungssignals basiert.
Bildumwandlungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner einen Speicher aufweist, um die erzeugten Karikaturen zu speichern.
Bildumwandlungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherung periodisch ausgelöst wird.
Bildumwandlungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Modifizierung der Auswahl des vom Rechner benutzten Algorithmus mit dem Auslösen der Speicherung der Karikaturdatei synchronisiert wird.
Bildumwandlungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner mit einem zusätzlichen Bildschirm verbunden ist, um die Karikaturen einer großen Anzahl von Leuten sichtbar zu machen.
Verwendung von mindestens zwei Bildumwandlungseinrichtungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kamera die von ihr erzeugte Digitaldatei einer anderen Bildumwandlungseinrichtung zuführt und jeder Rechner die von einer anderen Bildumwandlungseinrichtung kommende Digitaldatei verarbeitet.