JP2018536211A - ライトフィールド・データ表現 - Google Patents
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Abstract
Description
前記幾何学的データから、シーンからのライトフィールド・レイと複数の所与の参照平面との交点を定義する交差データを得る段階であって、前記複数の参照平面はシーンにおける異なる奥行きに対応し、ライトフィールド・レイに対応する交差データの各集合はある色値をもつ、段階と;
前記交差データの表現のためのサンプリング・セルのパラメータ空間を定義する段階と;
たとえば離散的なラドン変換によりまたは較正データから、前記交差データを表わす前記パラメータ空間における一つまたは複数のデジタル・データ超平面を決定する段階と;
前記パラメータ空間における前記データ超平面を定義するデータ・パラメータおよびそれぞれの生成されたライトフィールド・レイに関連付けられた前記色値を含む前記ライトフィールドを表わすデータ・フォーマットを提供する段階とを実行する方法が提供される。
ここで、z1およびz2は参照平面の奥行きを定義し、x1、y1はライトフィールド・レイの参照平面1との交点を定義し、x2、y2は前記ライトフィールド・レイの参照平面1との交点を定義し、x3、y3、z3は前記ライトフィールド・レイのレンダリング平面との交点を定義する。
第一の参照平面の交差データの最小値;
前記第一の参照平面の交差データの最大値;
第二の参照平面の交差データの最小値;
前記第二の参照平面の交差データの最大値;
のうちの少なくとも一つを表わすデータを含む。
前記パラメータ空間を定義するサンプリング・セルの数;
前記第一の参照平面の位置;および
前記第二の参照平面の位置
のうちの少なくとも一つを表わすデータを含む。
ライトフィールド・カメラによって捕捉されたライトフィールド・データを取得するためのライトフィールド・データ取得モジュールと;
ライトフィールド・データ生成モジュールであって、
シーンから捕捉された諸ピクセルの形のライトフィールド・データから、捕捉されたライトフィールド・データに対応するライトフィールド・レイのシーンからの経路を定義する幾何学的データを生成する段階と;
前記幾何学的データから、シーンからのライトフィールド・レイと複数の所与の参照平面との交点を定義する交差データを得る段階であって、前記複数の参照平面は互いに平行であり、シーンにおける異なる奥行きに対応し、ライトフィールド・レイに対応する交差データの各集合はある色値をもつ、段階と;
前記交差データの表現のためのサンプリング・セルのパラメータ空間を定義する段階と;
離散的なラドン変換により、前記交差データを表わす前記パラメータ空間における一つまたは複数のデジタル・データ超平面を決定する段階と;
前記パラメータ空間における前記データ超平面を定義するデータ・パラメータおよびそれぞれの生成されたライトフィールド・レイに関連付けられた前記色値を含む前記ライトフィールドを表わすデータ・フォーマットを提供する段階とを実行するよう構成されているライトフィールド・データ生成モジュールとを有する装置を提供する。
前記ライト・レイの交差データのレイ図におけるグラフィック表現を定義するレイ図パラメータであって、前記交差データはシーンからの前記ライトフィールド・レイと複数の所与の参照平面との交点を定義し、前記複数の参照平面はシーンにおける異なる奥行きに対応する、パラメータと;
前記ライトフィールド・レイの色を定義する色データとを含むものを提供する。
シーンからのライトフィールド・レイと複数の所与の参照平面との交点を定義する交差データを得る段階であって、前記複数の参照平面はシーンにおける異なる奥行きに対応し、ライトフィールド・レイに対応する交差データの各集合はある色値をもつ、段階と;
サンプリング・セルのパラメータ空間において前記交差データを表わす一つまたは複数のデジタル・データ超平面を決定する段階と;
パラメトリックな式によって前記データ超平面上または前記データ超平面のまわりのデータを走査して、前記ライトフィールド・レイを表わすデータをサンプリングする段階と;
前記パラメータ空間において前記少なくとも一つのデータ超平面を定義する少なくとも一つのデータ・パラメータおよびそれぞれの生成されたライトフィールド・レイに関連付けられた前記色値を含む前記ライトフィールドを表わすデータ・フォーマットを提供する段階とを含む。
取得されたライトフィールド・データから、シーンからのライトフィールド・レイと複数の所与の参照平面との交点を定義する交差データを得る段階であって、前記複数の参照平面はシーンにおける異なる奥行きに対応する、段階と;取得されたライトフィールド・データを表わすデータを提供するために、レイ図において前記交差データのグラフィック表現を定義するレイ図パラメータを得る段階とを実行するよう構成されているライトフィールド・データ取得モジュールとを有する。
・切片データx1、x2の2D図のマトリクスのセルの数(NかけるM)。Nはx1セルの数に対応し、Mはx2セルの数に対応する。
・たとえば図9に示されるように(0,d)から(N−1,s)まで延びる一つまたは複数のライトフィールド・レイに対応するデジタル・データ線を定義するパラメータdおよびs
・取得カメラの数n
・各データ線のRGBデータ。
開口のサイズ:Aj
カメラcamjの焦点:焦点=(x3,y3,z3)
(x1x,2)における最低のd切片=dj
傾き=mj
(x1,x2)におけるデジタル線の数=lx j
(y1,y2)におけるデジタル線の数=ly j
。
Claims (31)
- ライトフィールドを表わすデータを生成するコンピュータ実装される方法であって、当該方法は:
シーンからのライトフィールド・レイと複数の所与の参照平面との交点を定義する交差データを得る段階であって、前記複数の参照平面はシーンにおける異なる奥行きに対応し、ライトフィールド・レイに対応する交差データの各集合はある色値をもつ、段階と;
サンプリング・セルのパラメータ空間において前記交差データを表わす一つまたは複数のデータ超平面を決定する段階と;
パラメトリックな式によって前記データ超平面上または前記データ超平面の付近のデータを走査して、前記ライトフィールド・レイを表わすデータをサンプリングする段階と;
前記パラメータ空間において前記少なくとも一つのデータ超平面を定義する少なくとも一つのデータ・パラメータと、それぞれのライトフィールド・レイに関連付けられた前記色値とを含む、前記ライトフィールドを表わすデータ・フォーマットを提供する段階とを含む、
方法。 - 前記一つまたは複数のデジタル・データ超平面は、離散ラドン変換によって決定される、請求項1記載の方法。
- 二つの直交する離散ラドン変換が前記パラメータ空間において適用されて、前記一つまたは複数のデジタル超平面を得る、請求項2記載の方法。
- 前記一つまたは複数のデータ超平面は、カメラ取得パラメータを定義するデータから決定される、請求項1記載の方法。
- 前記データを走査することは、次のアルゴリズム
- 前記少なくとも一つのデータ超平面を定義する前記データ・パラメータは:
第一の参照平面の交差データの最小値;
前記第一の参照平面の交差データの最大値;
第二の参照平面の交差データの最小値;
前記第二の参照平面の交差データの最大値;
前記パラメータ空間を定義するサンプリング・セルの数;
前記第一の参照平面の位置;および
前記第二の参照平面の位置
のうちの少なくとも一つを表わすデータを含む、請求項1ないし5のうちいずれか一項記載の方法。 - 各データ超平面は前記パラメータ空間の複数のセルによって定義され、少なくとも一つの第一のセルが直線の、軸との切片を表わし、少なくとも一つの第二のセルからは前記直線の傾きが決定できる、請求項1ないし6のうちいずれか一項記載の方法。
- 各デジタル超平面は、ブレゼンハムのアルゴリズムの適用によって生成される、請求項1ないし7のうちいずれか一項記載の方法。
- 諸レイのビームが、同じ傾きおよび異なる軸切片点をもつ複数の直線として表わされる、請求項1ないし8のうちいずれか一項記載の方法。
- 取得されたライトフィールド・データを表わすデータは、前記ビームの直線の軸切片データの上端および下端に基づいて前記ビームの太さを表わすデータを含む、請求項9記載の方法。
- 請求項1ないし10のうちいずれか一項記載の方法に従って提供されるライトフィールド・データからライトフィールド・レイを生成する方法であって、
少なくとも一つの超平面を定義するデータ・パラメータを定義するメタデータを読み、セルごとに色データを読むことを含む、
方法。 - 捕捉されたライトフィールド・データについてのメタデータを提供する装置であって、
ライトフィールド・カメラによって捕捉されたライトフィールド・データを取得するためのライトフィールド・データ取得モジュールと;
ライトフィールド・データ生成モジュールであって、
シーンからのライトフィールド・レイと複数の所与の参照平面との交点を定義する交差データを得る段階であって、前記複数の参照平面はシーンにおける異なる奥行きに対応し、ライトフィールド・レイに対応する交差データの各集合はある色値をもつ、段階と;
サンプリング・セルのパラメータ空間において前記交差データを表わす一つまたは複数のデータ超平面を決定する段階と;
パラメトリックな式によって前記データ超平面上または前記データ超平面の付近のデータを走査して、前記ライトフィールド・レイを表わすデータをサンプリングする段階と;
前記パラメータ空間において前記データ超平面を定義する少なくとも一つのデータ・パラメータと、それぞれの生成されたライトフィールド・レイに関連付けられた前記色値とを含む、前記ライトフィールドを表わすデータ・フォーマットを提供する段階とを実行するよう構成されている、
ライトフィールド・データ生成モジュールとを有する、
装置。 - 規則的な格子構造に配列されたマイクロレンズのアレイと;
光センサーであって、マイクロレンズの前記アレイから前記光センサー上に投射された光を捕捉するよう構成されており、前記光センサーはピクセルの諸集合を含み、ピクセルの各集合がマイクロレンズの前記アレイのそれぞれのマイクロレンズに光学的に関連付けられている、光センサーと;
請求項12記載のメタデータを提供する装置とを有する、
ライトフィールド撮像装置。 - 請求項1ないし11のうちいずれか一項記載の方法を使って得られたライトフィールド・データから画像をレンダリングする装置。
- ライトフィールドの諸レイを表わすデータのためのデータ・パッケージであって、
パラメータ空間において超平面を定義する少なくとも一つのデータ・パラメータであって、前記超平面はシーンからのライトフィールド・レイと複数の所与の参照平面との交点を定義する交差データを表わし、前記複数の参照平面はシーンにおける異なる奥行きに対応し、ライトフィールド・レイに対応する交差データの各集合は色値をもつ、データ・パラメータと;
各ライトフィールド・レイに関連付けられた前記色値とを含む、
データ・パッケージ。 - ライトフィールドを表わすデータを生成するコンピュータ実装される方法であって、
シーンから捕捉されたライトフィールド・レイを表わすライトフィールド・データを取得する段階と;
取得されたライトフィールド・データから、シーンからのライトフィールド・レイと複数の所与の参照平面との交点を定義する交差データを得る段階と;
取得されたライトフィールド・データを表わすデータを提供するためのレイ図における前記交差データのグラフィック表現を定義するレイ図パラメータを得る段階とを含む、
方法。 - ライトフィールド・レイに対応する切片データが、前記レイ図においてデータ直線としてグラフィックに表現され、前記レイ図パラメータは:
データ直線の傾き;および
データ直線の前記レイ図の軸との切片
のうちの少なくとも一方を表わすデータを含む、請求項16記載の方法。 - 前記データ直線は、前記レイ図において、ラドン変換を適用することによって、検出される、請求項17記載の方法。
- 前記グラフィック表現は、デジタル・データ直線を提供するためのセルのマトリクスとして提供され、各デジタル・データ直線フォーマットは複数のセルによって定義され、少なくとも一つの第一のセルが前記直線の軸との切片を表わし、少なくとも一つの第二のセルからは前記直線の傾きが決定できる、請求項17または18記載の方法。
- 各デジタル・データ直線は、ブレゼンハムのアルゴリズムの適用によって生成される、請求項19記載の方法。
- 取得されたライトフィールド・データを表わすデータが、セルの前記マトリクスを定義するデータを含む、請求項19または20記載の方法。
- 取得されたライトフィールド・データを表わすデータがさらに、対応するライトフィールド・レイの色を表わす色データを含む、請求項16ないし21のうちいずれか一項記載の方法。
- 取得されたライトフィールド・データを表わすデータが、ライトフィールド・レイを捕捉するために使われるカメラの数を定義するデータを含む、請求項16ないし22のうちいずれか一項記載の方法。
- 諸レイのビームが、同じ傾きおよび異なる軸切片点をもつ複数の直線として表わされる、請求項17ないし23のうちいずれか一項記載の方法。
- 取得されたライトフィールド・データを表わすデータは、前記ビームの直線の軸切片データの上端および下端に基づいて前記ビームの太さを表わすデータを含む、請求項24記載の方法。
- 取得されたライトフィールド・データを表わすデータは、メタデータとして提供され、メタデータのヘッダは、レイ図における切片データのグラフィック表現を定義するレイ図パラメータを含み、前記メタデータのボディは前記レイの色を表わすデータを含む、請求項25記載の方法。
- 捕捉されたライトフィールド・データについてのメタデータを提供する装置であって、当該装置は、
ライトフィールド・カメラによって捕捉されたライトフィールド・データを取得するためのライトフィールド・データ取得モジュールと;
ライトフィールド・データ生成モジュールであって、
取得されたライトフィールド・データから、シーンからのライトフィールド・レイと複数の所与の参照平面との交点を定義する交差データを得る段階であって、前記複数の参照平面はシーンにおける異なる奥行きに対応する、段階と;
取得されたライトフィールド・データを表わすデータを提供するために、レイ図において前記交差データのグラフィック表現を定義するレイ図パラメータを得る段階とを実行するよう構成されている
ライトフィールド・データ取得モジュールとを有する、
装置。 - 規則的な格子構造に配列されたマイクロレンズのアレイと;
光センサーであって、マイクロレンズの前記アレイから前記光センサー上に投射された光を捕捉するよう構成されており、前記光センサーはピクセルの諸集合を含み、ピクセルの各集合がマイクロレンズの前記アレイのそれぞれのマイクロレンズに光学的に関連付けられている、光センサーと;
請求項12記載のメタデータを提供する装置とを有する、
ライトフィールド撮像装置。 - 請求項16ないし26のうちいずれか一項記載の方法に従って得られたデータを処理するプロセッサと;
処理されたデータに従って画像をレンダリングするディスプレイとを有する、
ライトフィールド・データから画像をレンダリングする装置。 - ライトフィールドの諸レイを表わすデータのためのデータ・パッケージであって、
前記ライト・レイの交差データのレイ図におけるグラフィック表現を定義するレイ図パラメータであって、前記交差データはシーンからの前記ライトフィールド・レイと複数の所与の参照平面との交点を定義し、前記複数の参照平面はシーンにおける異なる奥行きに対応する、パラメータと;
前記ライトフィールド・レイの色を定義する色データとを含む、
データ・パッケージ。 - プログラム可能な装置にロードされて実行されるときに請求項1ないし10または16ないし26のうちいずれか一項記載の方法を実装するための命令のシーケンスを有する、プログラム可能な装置のためのコンピュータ・プログラム・プロダクト。
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