JP2019532531A - パノラマ画像圧縮方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
圧縮対象の第1のパノラマ画像によって形成される第1の球形モデルを取得するステップ。この場合、第1のパノラマ画像中の全画素の平面2次元直交座標と第1の球形モデルにおける座標との間に対応がある。;
ユーザの主視野画像に従って第1の球形モデル内に第2の球形モデルを生成するステップ。この場合、第2の球形モデルは第1の球形モデルに含まれ、第2の球形モデルの球の中心は第1の球形モデルの球の中心とユーザの主視野画像との間に位置する。第2の球形モデルの半径は第1の球形モデルの半径より小さく、ユーザの主視野画像はユーザによって主に見られる第1のパノラマ画像の部分画像である。;
第1のマッピング関係に従って、第1のパノラマ画像から第2のパノラマ画像における平面2次元直交座標に対応する画素をサンプリングし、第1のパラレル画像の圧縮を実現するために、画素を含む第2のパノラマ画像を構成するステップ。
第2のパノラマ画像の予め設定された解像度に従って第2の球形モデルの半径を決定するステップ。および、
ユーザの主視野画像に従って第1の球形モデル内で第2の球形モデルの球の中心の位置を決定するステップ。
第1のパノラマ画像における全画素の平面2次元直交座標と第1の球形モデルにおける座標との間で第1の対応を確立するステップ。;
第1の球形モデルにおける座標と第2の球形モデルにおける座標との間で第2の対応を確立するステップ。;
第2の球形モデルにおける座標と第2のパノラマ画像における平面2次元直交座標との間で第3の対応を確立するステップ。:そして、
第3の対応に従って第2のパノラマ画像における平面2次元直交座標を第2の球形モデルにおける座標と関連付け、第2の対応に従って第2の球形モデルにおける座標を第1の球形モデルにおける座標と関連付け、第1の対応に従って第1の球形モデルにおける座標を第1のパノラマ画像における平面2次元直交座標と関連付け、第2のパノラマ画像における平面2次元直交座標と第1のパノラマ画像における平面2次元直交座との間で第1のマッピング関係を確立するステップ。
第2の球形モデルの球の中心が第1の球形モデルの3次元直交座標系のx軸上にない場合、第1の球形モデルの3次元直交座標系上で座標系の変換を実行するステップ。この場合、座標系の変換は、第2の球形モデルの球の中心が回転されたx軸上にあるように第1の球形モデルのx軸を回転させるステップを含む。
圧縮対象の第1のパノラマ画像によって形成される第1の球形モデルを取得するステップ。この場合、第1のパノラマ画像中の全画素の平面2次元直交座標と第1の球形モデルにおける座標との間に対応がある。;
ユーザの主視野画像に従って第1の球形モデル内に第2の球形モデルを生成するステップ。この場合、第2の球形モデルは第1の球形モデルに含まれ、第2の球形モデルの球の中心は第1の球形モデルの球の中心とユーザの主視野画像との間に位置する。第2の球形モデルの半径は第1の球形モデルの半径より小さく、ユーザの主視野画像はユーザによって主に見られる第1のパノラマ画像の部分画像である。;
第2のマッピング関係に従って、第1のパノラマ画像から2次元投影面における平面2次元直交座標に対応する画素をサンプリングし、ユーザが直接見ることができる画素を含む2次元投影面を構成するステップ。
第1のパノラマ画像における全画素の平面2次元直交座標と第1の球形モデルにおける座標との間で第1の対応を確立するステップ。;
第1の球形モデルにおける座標と第2の球形モデルにおける座標との間で第2の対応を確立するステップ。;
第2の球形モデルにおける座標と2次元投影面の平面2次元直交座標との間で第4の対応を確立するステップ。;および、
第4の対応に従って2次元投影面の平面2次元直交座標を第2の球形モデルにおける座標と関連付け、第2の対応に従って第2の球形モデルにおける座標を第1の球形モデルにおける座標と関連付け、第1の対応に従って第1の球形モデルにおける座標を第1のパノラマ画像における平面2次元直交座標と関連付け、2次元投影面の平面2次元直交座標と第1のパノラマ画像における平面2次元直交座標との間で第2のマッピング関係を確立するステップ。
圧縮対象の第1のパノラマ画像によって形成される第1の球形モデルを取得するために使用される取得モジュール。ここで、第1のパノラマ画像中の全画素の平面2次元直交座標と第1の球形モデルにおける座標との間に対応がある。;
ユーザの主視野画像に従って第1の球形モデル内に第2の球形モデルを生成するために使用される生成モジュール。ここで、第2の球形モデルは第1の球形モデルに含まれ、第2の球形モデルの球の中心は第1の球形モデルの球の中心とユーザの主視野画像との間に位置する。第2の球形モデルの半径は第1の球形モデルの半径より小さく、ユーザの主視野画像はユーザによって主に見られる第1のパノラマ画像の部分画像である。;
第1のマッピング関係に従って、第1のパノラマ画像から第2のパノラマ画像における平面2次元直交座標に対応する画素をサンプリングし、第1のパラレル画像の圧縮を実現するために、画素を含む第2のパノラマ画像を構成するために使用されるサンプリングモジュール。
第2のパノラマ画像の予め設定された解像度に従って第2の球形モデルの半径を決定すること。および、
ユーザの主視野画像に従って第1の球形モデル内で第2の球形モデルの球の中心の位置を決定すること。
第1のパノラマ画像における全画素の平面2次元直交座標と第1の球形モデルにおける座標との間で第1の対応を確立するために使用される第1の対応サブモジュール。;
第1の球形モデルにおける座標と第2の球形モデルにおける座標との間で第2の対応を確立するために使用される第2の対応サブモジュール。;
第2の球形モデルにおける座標と第2のパノラマ画像における平面2次元直交座標との間で第3の対応を確立するために使用される第3の対応サブモジュール。;および、
第3の対応に従って第2のパノラマ画像における平面2次元直交座標を第2の球形モデルにおける座標と関連付け、第2の対応に従って第2の球形モデルにおける座標を第1の球形モデルにおける座標と関連付け、第1の対応に従って第1の球形モデルにおける座標を第1のパノラマ画像における平面2次元直交座標と関連付け、第2のパノラマ画像における平面2次元直交座標と第1のパノラマ画像における平面2次元直交座との間で第1のマッピング関係を確立するために使用される第1のマッピングサブモジュール。
第2の対応サブモジュールが第1の球形モデルにおける座標と第2の球形モデルにおける座標との間で第2の対応を確立する前に、第2の球形モデルの球の中心が第1の球形モデルの3次元直交座標系のx軸上にない場合、第1の球形モデルの3次元直交座標系上で座標系の変換を実行するために使用される選択サブモジュール。ここで、座標系の変換は、第2の球形モデルの球の中心が回転されたx軸上にあるように第1の球形モデルのx軸を回転させることを含む。
圧縮対象の第1のパノラマ画像によって形成される第1の球形モデルを取得するために使用される取得モジュール。ここで、第1のパノラマ画像中の全画素の平面2次元直交座標と第1の球形モデルにおける座標との間に対応がある。;
ユーザの主視野画像に従って第1の球形モデル内に第2の球形モデルを生成するために使用される生成モジュール。ここで、第2の球形モデルは第1の球形モデルに含まれ、第2の球形モデルの球の中心は第1の球形モデルの球の中心とユーザの主視野画像との間に位置する。第2の球形モデルの半径は第1の球形モデルの半径より小さく、ユーザの主視野画像はユーザによって主に見られる第1のパノラマ画像の部分画像である。;
第2のマッピング関係に従って、第1のパノラマ画像から2次元投影面における平面2次元直交座標に対応する画素をサンプリングし、ユーザが直接見ることができる画素を含む2次元投影面を構成するために使用される画素サンプリングモジュール。
メモリは、コンピュータプログラムを記憶するために使用される;そして、
プロセサは、メモリに記憶されているプログラムを実行するために使用され、本発明の実施形態によって提供されるパノラマ画像圧縮方法を実行する。パノラマ画像圧縮方法は以下を含む。:
圧縮対象の第1のパノラマ画像によって形成される第1の球形モデルを取得するステップ。この場合、第1のパノラマ画像中の全画素の平面2次元直交座標と第1の球形モデルにおける座標との間に対応がある。;
ユーザの主視野画像に従って第1の球形モデル内に第2の球形モデルを生成するステップ。この場合、第2の球形モデルは第1の球形モデルに含まれ、第2の球形モデルの球の中心は第1の球形モデルの球の中心とユーザの主視野画像との間に位置する。第2の球形モデルの半径は第1の球形モデルの半径より小さく、ユーザの主視野画像はユーザによって主に見られる第1のパノラマ画像の部分画像である。;
第1のマッピング関係に従って、第1のパノラマ画像から第2のパノラマ画像における平面2次元直交座標に対応する画素をサンプリングし、第1のパラレル画像の圧縮を実現するために、画素を含む第2のパノラマ画像を構成するステップ。
メモリは、コンピュータプログラムを記憶するために使用される;そして、
プロセサは、メモリに記憶されているプログラムを実行するために使用され、本発明の実施形態によって提供されるパノラマ画像表示方法を実行する。パノラマ画像表示方法は以下を含む。:
圧縮対象の第1のパノラマ画像によって形成される第1の球形モデルを取得するステップ。この場合、第1のパノラマ画像中の全画素の平面2次元直交座標と第1の球形モデルにおける座標との間に対応がある。;
ユーザの主視野画像に従って第1の球形モデル内に第2の球形モデルを生成するステップ。この場合、第2の球形モデルは第1の球形モデルに含まれ、第2の球形モデルの球の中心は第1の球形モデルの球の中心とユーザの主視野画像との間に位置する。第2の球形モデルの半径は第1の球形モデルの半径より小さく、ユーザの主視野画像はユーザによって主に見られる第1のパノラマ画像の部分画像である。;
第2のマッピング関係に従って、第1のパノラマ画像から2次元投影面における平面2次元直交座標に対応する画素をサンプリングし、ユーザが直接見ることができる画素を含む2次元投影面を構成するステップ。
圧縮対象の第1のパノラマ画像によって形成される第1の球形モデルを取得するステップ。この場合、第1のパノラマ画像中の全画素の平面2次元直交座標と第1の球形モデルにおける座標との間に対応がある。;
ユーザの主視野画像に従って第1の球形モデル内に第2の球形モデルを生成するステップ。この場合、第2の球形モデルは第1の球形モデルに含まれ、第2の球形モデルの球の中心は第1の球形モデルの球の中心とユーザの主視野画像との間に位置する。第2の球形モデルの半径は第1の球形モデルの半径より小さく、ユーザの主視野画像はユーザによって主に見られる第1のパノラマ画像の部分画像である。;
第1のマッピング関係に従って、第1のパノラマ画像から第2のパノラマ画像における平面2次元直交座標に対応する画素をサンプリングし、第1のパラレル画像の圧縮を実現するために、画素を含む第2のパノラマ画像を構成するステップ。
圧縮対象の第1のパノラマ画像によって形成される第1の球形モデルを取得するステップ。この場合、第1のパノラマ画像中の全画素の平面2次元直交座標と第1の球形モデルにおける座標との間に対応がある。;
ユーザの主視野画像に従って第1の球形モデル内に第2の球形モデルを生成するステップ。この場合、第2の球形モデルは第1の球形モデルに含まれ、第2の球形モデルの球の中心は第1の球形モデルの球の中心とユーザの主視野画像との間に位置する。第2の球形モデルの半径は第1の球形モデルの半径より小さく、ユーザの主視野画像はユーザによって主に見られる第1のパノラマ画像の部分画像である。;
第2のマッピング関係に従って、第1のパノラマ画像から2次元投影面における平面2次元直交座標に対応する画素をサンプリングし、ユーザが直接見ることができる画素を含む2次元投影面を構成するステップ。
ステップ101:圧縮対象の第1のパノラマ画像によって形成される第1の球形モデルを取得する。この場合、第1のパノラマ画像中の全画素の平面2次元直交座標と第1の球形モデルにおける座標との間には対応がある。
第1のパノラマ画像が圧縮対象のパノラマ画像であるとき、その第1のパノラマ画像は上式によって第1の球形モデルに変換されることができる。
従って、第1のパノラマ画像に対して、ユーザの主視野画像を予め取得することができる。第1の球形モデルが得られた後に、球面のどの部分にユーザの主視野画像があるのかを決定することも可能である。
パノラマ画像と球形モデルは、ステップ101の式(3)に基づいて相互に変換されることができる。従って、生成された後に第2の球形モデルは第2のパノラマ画像に変換されることができる。けれども、第2のパノラマ画像は、第2の球形モデルの座標変換によってのみ取得され、画素の個別の値の代わりに画素の座標のみを含む。第2の球形モデルから変換された第2のパノラマ画像は、第2のパノラマ画像における論理平面2次元直交座標と第2の球形モデルにおける座標との間の対応が確立される限り、画素を含まない空のパノラマ画像であることができ、また、仮想の論理パノラマ画像であることができる。
第2の球形モデルにおける座標と第1の球形モデルにおける座標との間のマッピング投影関係、およびパノラマ画像と球形モデルとの間の相互変換関係によって、第2のパノラマ画像における平面2次元直交座標と第1のパノラマ画像における平面2次元直交座標との間で第1のマッピング関係を確立することができる。第2のパノラマ画像における各点について、それに対応する第1のパノラマ画像における座標の点を得ることができる。
第1のマッピング関係が確立された後に、第1のパノラマ画像における対応する目標座標が第2のパノラマ画像における各画素の座標に従って見い出され、第1のパノラマ画像における目標座標に対応する画素の画素値がサンプリングされ、第2のパノラマ画像に入れられることができる。画素の画素値を含む第2のパノラマ画像を構成するために、第2のパノラマ画像における各画素の座標点は1回サンプリングされる。
第2の球形モデルの半径は第1の球形モデルの半径より小さいので、第2のパノラマ画像は第1のパノラマ画像より小さく、すなわち第2のパノラマ画像の全画素は第1のパノラマ画像の全画素より少なく、第1のパノラマ画像の圧縮を実現する。
もちろん、本発明の実施形態において、第2の球形モデル502の球の中心が第1の球形モデル501の球の中心と一致すれば、第1のパノラマ画像の一様な圧縮を実現することができる。
第1のステップ:第2のパノラマ画像の予め設定された解像度に従って第2の球形モデルの半径を決定する。
多くの場合、実際には、圧縮後の第2のパノラマ画像の解像度または圧縮後の目標解像度を事前に取得することができる。解像度は、例えば1920×960などの画素数で表すことができる。そのような解像度は、第2のパノラマ画像の幅と高さ、すなわちn’=1920,m’= 960として使用されることができる。ここで、n’は第2のパノラマ画像の幅であり、m’は第2のパノラマ画像の高さであるので、第2のパノラマ画像の半径Rは式(1)、すなわちR=n’/(2π)によって得られる。
第1の球形モデル内における第2の球形モデルの球の中心の位置は、主視野画像を見るユーザの様々な必要性に従って決定されることができる。例えば、ユーザが主視野画像以外の画像を見ないとき、第2の球形モデルの球の中心をユーザの主視野画像により近くすることができる。ユーザが他の画像のいくつかを見たい場合は、第2の球形モデルの球の中心を他の画像の方に偏らせることができ、ユーザが画像全体を見たい場合は、第2の球形モデルの球の中心を第1の球形モデルの球の中心に近く設定することができる。
第1のステップ:第1のパノラマ画像における全画素の平面2次元直交座標と第1の球形モデルにおける座標との間で第1の対応を確立する。
第1のパノラマ画像における全画素の平面2次元直交座標と第1の球形モデルの座標との間の第1の対応が、式(3)に基づいて取得されることができる。第1のパノラマ画像における各画素の座標は、第1の球形モデルにおける対応する座標によって取得されることができる。
式(3)を用いて球形モデルへパノラマ画像を変換する間に、球形モデルにおいて3次元直交座標系を確立することができる。
具体的には、式(3)を用いてパノラマ画像における2次元直交座標を球形モデルにおける座標に変換する間に、パノラマ画像における2次元直交座標では、x>m/2の場合、座標xを通して変換されたΦは正であり、x<m/2の場合、座標xを通して変換されたΦは負である。同様にy>n/2の場合、座標yを通して変換されたλは正であり、y<n/2の場合、座標yを通して変換されたλは負である。ここで、x,yは球形モデルにおける画素の平面2次元直交座標であり、mはパノラマ画像の高さであり、nはパノラマ画像の幅であり、λは球形モデルにおける座標の経度を表し、Φは球形モデルにおける座標の緯度を表す。λとΦの符号、すなわち正または負に応じて、球形モデルの3次元直交座標系のx軸とy軸を決定することができ、すなわち、x軸はΦの正または負の角度を決定し、y軸はλの正および負の角度を決定する。球形モデルの3次元直交座標系のz軸は、x軸とy軸に直角であり、x軸とy軸によって決定されることができる。
図6では、第2の球形モデル602の球の中心は、第1の球形モデル601の3次元直交座標系のx軸上に位置し、第1の球形モデル601の3次元直交座標系における第2の球形モデル602の球の中心位置は、(t,0,0)である。
第1の球形モデル601上の座標点pについて、幾何学的方法を用いて、点pから第1の球形モデル601の球の中心Oへの直線、および点pから第2の球面モデル602の球の中心oへの直線に基づいて一次方程式が確立されることができ、たとえば、一次方程式は次のようになる。
また、式(3)を適用することによって、第2の球形モデルにおける座標と第2のパノラマ画像における平面2次元直交座標との間で第3の対応を確立することができる。満たされるべき第2のパノラマ画像の各画素の座標は、第2の球形モデルにおける対応する座標によって取得されることができる。
第1のマッピング関係を確立するために、式(3)と式(4)を使うことによって、第2のパノラマ画像における平面2次元直交座標を、第2の球形モデルにおける座標と関連付け、第2の球形モデルにおける座標を通して第1の球形モデルにおける座標と関連付け、最終的に第1のパノラマ画像における平面2次元直交座標と関連付ける。
第2の球形モデルの球の中心が第1の球形モデルの3次元直交座標系のx軸上にない場合、第1の球形モデルの3次元直交座標系上で座標系の変換を実行するステップ。この場合、座標系の変換は、回転後に第2の球形モデルの球の中心がx軸上にあるように第1の球形モデルのx軸を回転させるステップを含む。
第1の球形モデル上での第2の球形モデルの球の中心の位置を第1の球形モデルの極座標を用いて(t、λ0、Φ0)と表すと、式(5)は次のようになる。:
第1のステップ:第2の球形モデルを通してユーザが直接見ることができる2次元投影面を生成し、第2の球形モデルにおける座標と2次元投影面の平面2次元直交座標との間で第4の対応を確立する。
パノラマ画像は、球形モデルの座標の表示と見なすことができ、スクリーンまたはHMD(ヘッドマウントディスプレイ)にレンダリングされるときに単眼式撮像原理と一致することが必要とされる、すなわちスクリーンまたはHMD上に最終的に表示される画像はユーザによって見られることができるひずみが無い遠近法の2次元投影面である。
図7において、第2の球形モデル701における座標と2次元投影面702の平面2次元直交座標との間の第4の対応は、式(6)を使用して確立されることができる。:
式(6)を使うことによって、2次元投影面の平面2次元直交座標を、第2の球形モデルにおける座標と関連付け、第2の球形モデルにおける座標を通して第1の球形モデルにおける座標と関連付け、最終的に第1のパノラマ画像における平面2次元直交座標と関連付け、第2のマッピング関係を確立する。
第2のマッピング関係の確立後に、2次元投影面の各座標に従って、第1のパノラマ画像に対応する座標を見い出し、2次元投影面に入れるために座標の対応する画素をサンプリングすることができる。ユーザが直接見ることができる画素を含む2次元投影面を構成するために、2次元投影面における各画素の座標点は1回サンプリングされる。
ステップ1:圧縮対象の第1のパノラマ画像によって形成される第1の球形モデルを取得する。この場合、第1のパノラマ画像中の全画素の平面2次元直交座標と第1の球形モデルにおける座標との間に対応がある。;
ステップ2:ユーザの主視野画像に従って第1の球形モデル内に第2の球形モデルを生成する。この場合、第2の球形モデルは第1の球形モデルに含まれ、第2の球形モデルの球の中心は第1の球形モデルの球の中心とユーザの主視野画像との間に位置する。第2の球形モデルの半径は第1の球形モデルの半径より小さく、ユーザの主視野画像はユーザによって主に見られる第1のパノラマ画像の部分画像である。;
ステップ3:2次元投影面における平面2次元直交座標と第1のパノラマ画像における平面2次元直交座標との間で第2のマッピング関係を確立する。この場合、2次元投影面は第2の球形モデルを通して生成される投影面であり、2次元投影面の平面2次元直交座標と第2の球形モデルにおける座標との間に対応がある。;
ステップ4:第2のマッピング関係に従って、第1のパノラマ画像から2次元投影面における平面2次元直交座標に対応する画素をサンプリングし、ユーザが直接見ることができる画素を含む2次元投影面を構成する。
第2のパノラマ画像の予め設定された解像度に従って第2の球形モデルの半径を決定するステップ;およびユーザの主視野画像に従って第1の球形モデル内における第2の球形モデルの球の中心の位置を決定するステップ。
本実施形態では、第2のパノラマ画像の予め設定された解像度に基づいて第2の球形モデルの半径を予め設定することによって、第2の球形モデルの生成はより容易にされ、画像圧縮の間に圧縮後の目標解像度が正確に達成されることができる。様々な一様でない圧縮結果を得て異なるユーザの要求を満足させるために、ユーザの主視野画像によって第2の球形モデルの球の中心位置を柔軟に調整することができる。
第1のパノラマ画像における全画素の平面2次元直交座標と第1の球形モデルにおける座標との間で第1の対応を確立するステップ。;
第1の球形モデルにおける座標と第2の球形モデルにおける座標との間で第2の対応を確立するステップ。;
第2の球形モデルにおける座標と2次元投影面の平面2次元直交座標との間で第4の対応を確立するステップ。;および、
第4の対応に従って2次元投影面の平面2次元直交座標を第2の球形モデルにおける座標と関連付け、第2の対応に従って第2の球形モデルにおける座標を第1の球形モデルにおける座標と関連付け、第1の対応に従って第1の球形モデルにおける座標を第1のパノラマ画像における平面2次元直交座標と関連付け、2次元投影面の平面2次元直交座標と第1のパノラマ画像における平面2次元直交座標との間で第2のマッピング関係を確立するステップ。
第2の球形モデルの球の中心が第1の球形モデルの3次元直交座標系のx軸上にない場合、第1の球形モデルの3次元直交座標系上で座標系の変換を実行するステップ。この場合、座標系の変換は、第2の球形モデルの球の中心が回転されたx軸上にあるように第1の球形モデルのx軸を回転させるステップを含む。
本発明の実施形態では、第2の球形モデルの球の中心が第1の球形モデルの3次元直交座標系のx軸上にない場合、第2の球形モデルの球の中心は座標系の変換によって回転後にx軸上に位置し、それは第1の球形モデルにおける座標と第2の球形モデルにおける座標との間で第2の対応の確立を容易にし、処理の複雑さを低減することができる。
第1のステップ:第1のパノラマ画像801を取得する。その解像度は3840×1920であり、第1のパノラマ画像のために幅はn=3840、および高さはm=1920である。
第2のステップ:第1のパノラマ画像801における画素に対応する全ての平面2次元直交座標を球形モデルにおける座標に変換し、第1の球形モデル802を形成し、第1のパノラマ画像801における平面2次元直交座標と第1の球形モデル802における座標との間で第1の対応を確立し、R=3840/2πとして式(1)によって第1の球形モデル802の半径を決定する。
第3のステップ:第1のパノラマ画像を1920×960のパノラマ画像に圧縮する。すなわち、圧縮後に得られる第2のパノラマ画像804の解像度は1920×960であり、すなわち第2のパノラマ画像のために幅はn’=1920、高さはm’=960である。 そして、r=1920/2πとして式(1)によって第2の球形モデル803の半径を得る。
第5のステップ:式(2)と式(5)を使うことによって第1の球形モデル802の3次元直交座標系において座標系の変換を実行する。特に、第2の球形モデル803の球の中心が回転後にx軸上に位置するように第1の球形モデル802のx軸を回転させる。
第6のステップ:式(4)を使うことによって第1の球形モデル802における座標と第2の球形モデル803における座標との間で第2の対応を確立する。
第7のステップ:画素を含まない第2のパノラマ画像804を形成するために式(2)を使うことによって第2の球形モデル803における座標を2次元直交座標に変換し、第2のパノラマ画像804における平面2次元直交座標と第2の球形モデル803における座標との間で第3の対応を確立する。
第8のステップ:第3の対応と第2の対応と第1の対応によって構成される第1のマッピング関係に基づいて、第2のパノラマ画像804における各画素の座標を第1のパノラマ画像801における画素の座標と関連付ける。
最終ステップ:画素を含む第2のパノラマ画像804を構成するために、第1のパノラマ画像801から第2のパノラマ画像804における画素の座標に対応する全ての画素をサンプリングする。従って、第1のパノラマ画像801の圧縮が実現される。
取得モジュール901:圧縮対象の第1のパノラマ画像によって形成される第1の球形モデルを取得するために使用される。ここで、第1のパノラマ画像中の全画素の平面2次元直交座標と第1の球形モデルにおける座標との間に対応がある。;
生成モジュール902:ユーザの主視野画像に従って第1の球形モデル内に第2の球形モデルを生成するために使用される。ここで、第2の球形モデルは第1の球形モデルに含まれ、第2の球形モデルの球の中心は第1の球形モデルの球の中心とユーザの主視野画像との間に位置する。第2の球形モデルの半径は第1の球形モデルの半径より小さく、ユーザの主視野画像はユーザによって主に見られる第1のパノラマ画像の部分画像である。;
サンプリングモジュール904:第1のマッピング関係に従って、第1のパノラマ画像から第2のパノラマ画像における平面2次元直交座標に対応する画素をサンプリングし、第1のパラレル画像の圧縮を実現するために、画素を含む第2のパノラマ画像を構成するために使用される。
任意には、本発明の実施形態によって提供されるパノラマ画像圧縮装置では、生成モジュール902は、特に以下のために使用される。:
第2のパノラマ画像の予め設定された解像度に従って第2の球形モデルの半径を決定すること。および、
ユーザの主視野画像に従って第1の球形モデル内で第2の球形モデルの球の中心の位置を決定すること。
第1のパノラマ画像における全画素の平面2次元直交座標と第1の球形モデルにおける座標との間で第1の対応を確立するために使用される第1の対応サブモジュール。;
第1の球形モデルにおける座標と第2の球形モデルにおける座標との間で第2の対応を確立するために使用される第2の対応サブモジュール。;
第2の球形モデルにおける座標と第2のパノラマ画像における平面2次元直交座標との間で第3の対応を確立するために使用される第3の対応サブモジュール。;および、
第3の対応に従って第2のパノラマ画像における平面2次元直交座標を第2の球形モデルにおける座標と関連付け、第2の対応に従って第2の球形モデルにおける座標を第1の球形モデルにおける座標と関連付け、第1の対応に従って第1の球形モデルにおける座標を第1のパノラマ画像における平面2次元直交座標と関連付け、第2のパノラマ画像における平面2次元直交座標と第1のパノラマ画像における平面2次元直交座との間で第1のマッピング関係を確立するために使用される第1のマッピングサブモジュール。
第2の対応サブモジュールが第1の球形モデルにおける座標と第2の球形モデルにおける座標との間で第2の対応を確立する前に、第2の球形モデルの球の中心が第1の球形モデルの3次元直交座標系のx軸上にない場合、第1の球形モデルの3次元直交座標系上で座標系の変換を実行するために使用される選択サブモジュール。ここで、座標系の変換は、第2の球形モデルの球の中心が回転されたx軸上にあるように第1の球形モデルのx軸を回転させることを含む。
圧縮対象の第1のパノラマ画像によって形成される第1の球形モデルを取得するために使用される取得モジュール。ここで、第1のパノラマ画像中の全画素の平面2次元直交座標と第1の球形モデルにおける座標との間に対応がある。;
ユーザの主視野画像に従って第1の球形モデル内に第2の球形モデルを生成するために使用される生成モジュール。ここで、第2の球形モデルは第1の球形モデルに含まれ、第2の球形モデルの球の中心は第1の球形モデルの球の中心とユーザの主視野画像との間に位置する。第2の球形モデルの半径は第1の球形モデルの半径より小さく、ユーザの主視野画像はユーザによって主に見られる第1のパノラマ画像の部分画像である。;
第2のマッピング関係に従って、第1のパノラマ画像から2次元投影面における平面2次元直交座標に対応する画素をサンプリングし、ユーザが直接見ることができる画素を含む2次元投影面を構成するために使用される画素サンプリングモジュール。
第1のパノラマ画像における全画素の平面2次元直交座標と第1の球形モデルにおける座標との間で第1の対応を確立すること。;
第1の球形モデルにおける座標と第2の球形モデルにおける座標との間で第2の対応を確立すること。;
第2の球形モデルにおける座標と2次元投影面の平面2次元直交座標との間で第4の対応を確立すること。;および、
第4の対応に従って2次元投影面の平面2次元直交座標を第2の球形モデルにおける座標と関連付け、第2の対応に従って第2の球形モデルにおける座標を第1の球形モデルにおける座標と関連付け、第1の対応に従って第1の球形モデルにおける座標を第1のパノラマ画像における平面2次元直交座標と関連付け、2次元投影面の平面2次元直交座標と第1のパノラマ画像における平面2次元直交座標との間で第2のマッピング関係を確立すること。
メモリは、コンピュータプログラムを記憶するために使用される;そして、
プロセサは、メモリに記憶されているプログラムを実行するために使用され、本発明の実施形態によって提供されるパノラマ画像圧縮方法を実行する。パノラマ画像圧縮方法は以下を含む。:
ユーザの主視野画像に従って第1の球形モデル内に第2の球形モデルを生成するステップ。この場合、第2の球形モデルは第1の球形モデルに含まれ、第2の球形モデルの球の中心は第1の球形モデルの球の中心とユーザの主視野画像との間に位置する。第2の球形モデルの半径は第1の球形モデルの半径より小さく、ユーザの主視野画像はユーザによって主に見られる第1のパノラマ画像の部分画像である。;
第2のパノラマ画像における平面2次元直交座標と第1のパノラマ画像における平面2次元直交座標との間で第1のマッピング関係を確立するステップ。この場合、第2のパノラマ画像は第2の球形モデルを広げることによって取得されるパノラマ画像であり、第2のパノラマ画像における平面2次元直交座標と第2の球形モデルにおける座標との間に対応がある。;および、
第1のマッピング関係に従って、第1のパノラマ画像から第2のパノラマ画像における平面2次元直交座標に対応する画素をサンプリングし、第1のパラレル画像の圧縮を実現するために、画素を含む第2のパノラマ画像を構成するステップ。
通信インタフェースは、上述した電子装置と他の装置との間の通信のために使用される。
メモリは、ランダムアクセスメモリ(RAM)を含んでもよいし、また少なくとも1つのディスクメモリのような不揮発性メモリ(NVM)を含んでもよい。また、任意には、メモリは上述したプロセサから離れて置かれた少なくとも1つの記憶装置であることができる。
プロセサは、CPU(Central Processing Unit)、NP(Network Processor)などを含む汎用プロセサであることができる。;また、それは、DSP(Digital Signal Processing)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field−Programmable Gate Array)または他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲート、またはトランジスタ論理デバイス、ディスクリートハードコンポーネントであることができる。
本発明の実施形態において、圧縮対象のパノラマ画像はその画像を非一様にサンプリングすることによって一様ではないパノラマ画像に圧縮されることができる。ユーザの主視野画像での画像の一部に対して、ユーザが見る画像の解像度を保証するためにより高いサンプリングレートが設定され、画像の他の部分に対して、全体の圧縮後により小さなパノラマ画像を可能にし、格納、送信および復号を容易にするためにより低いサンプリングレートが使用される。
メモリは、コンピュータプログラムを記憶するために使用される;そして、
プロセサは、メモリに記憶されているプログラムを実行するために使用され、本発明の実施形態によって提供されるパノラマ画像表示方法を実行する。パノラマ画像表示方法は以下を含む。:
圧縮対象の第1のパノラマ画像によって形成される第1の球形モデルを取得するステップ。この場合、第1のパノラマ画像中の全画素の平面2次元直交座標と第1の球形モデルにおける座標との間に対応がある。;
2次元投影面における平面2次元直交座標と第1のパノラマ画像における平面2次元直交座標との間で第2のマッピング関係を確立するステップ。この場合、2次元投影面は第2の球形モデルを通して生成される投影面であり、2次元投影面の平面2次元直交座標と第2の球形モデルにおける座標との間に対応がある。;および、
第2のマッピング関係に従って、第1のパノラマ画像から2次元投影面における平面2次元直交座標に対応する画素をサンプリングし、ユーザが直接見ることができる画素を含む2次元投影面を構成するステップ。
圧縮対象の第1のパノラマ画像によって形成される第1の球形モデルを取得するステップ。この場合、第1のパノラマ画像中の全画素の平面2次元直交座標と第1の球形モデルにおける座標との間に対応がある。;
ユーザの主視野画像に従って第1の球形モデル内に第2の球形モデルを生成するステップ。この場合、第2の球形モデルは第1の球形モデルに含まれ、第2の球形モデルの球の中心は第1の球形モデルの球の中心とユーザの主視野画像との間に位置する。第2の球形モデルの半径は第1の球形モデルの半径より小さく、ユーザの主視野画像はユーザによって主に見られる第1のパノラマ画像の部分画像である。;
第1のマッピング関係に従って、第1のパノラマ画像から第2のパノラマ画像における平面2次元直交座標に対応する画素をサンプリングし、第1のパラレル画像の圧縮を実現するために、画素を含む第2のパノラマ画像を構成するステップ。
圧縮対象の第1のパノラマ画像によって形成される第1の球形モデルを取得するステップ。この場合、第1のパノラマ画像中の全画素の平面2次元直交座標と第1の球形モデルにおける座標との間に対応がある。;
ユーザの主視野画像に従って第1の球形モデル内に第2の球形モデルを生成するステップ。この場合、第2の球形モデルは第1の球形モデルに含まれ、第2の球形モデルの球の中心は第1の球形モデルの球の中心とユーザの主視野画像との間に位置する。第2の球形モデルの半径は第1の球形モデルの半径より小さく、ユーザの主視野画像はユーザによって主に見られる第1のパノラマ画像の部分画像である。;
第2のマッピング関係に従って、第1のパノラマ画像から2次元投影面における平面2次元直交座標に対応する画素をサンプリングし、ユーザが直接見ることができる画素を含む2次元投影面を構成するステップ。
上述した実施形態は単に本発明の好ましい実施形態であり、本発明の保護範囲を制限することを意図するものではない。本発明の精神および原理の範囲内でなされたいかなる修正、代替案、改良なども本発明の保護範囲に含まれる。
Claims (15)
- 圧縮対象の第1のパノラマ画像によって形成される第1の球形モデルを取得するステップを備え、当該第1のパノラマ画像中の全画素の平面2次元直交座標と当該第1の球形モデルにおける座標との間に対応があり、
ユーザの主視野画像に従って前記第1の球形モデル内に第2の球形モデルを生成するステップを備え、当該第2の球形モデルは前記第1の球形モデルに含まれ、当該第2の球形モデルの球の中心は前記第1の球形モデルの球の中心と前記ユーザの主視野画像との間に位置し、当該第2の球形モデルの半径は前記第1の球形モデルの半径より小さく、前記ユーザの主視野画像はユーザによって主に見られる前記第1のパノラマ画像の部分画像であり、
第2のパノラマ画像における平面2次元直交座標と前記第1のパノラマ画像における平面2次元直交座標との間で第1のマッピング関係を確立するステップを備え、当該第2のパノラマ画像は前記第2の球形モデルを広げることによって取得されるパノラマ画像であり、当該第2のパノラマ画像における平面2次元直交座標と前記第2の球形モデルにおける座標との間に対応があり、
前記第1のマッピング関係に従って、前記第1のパノラマ画像から前記第2のパノラマ画像における平面2次元直交座標に対応する画素をサンプリングし、前記第1のパラレル画像の圧縮を実現するために、画素を含む前記第2のパノラマ画像を構成するステップを備える、
パノラマ画像圧縮方法。 - 前記ユーザの主視野画像に従って前記第1の球形モデル内で前記第2の球形モデルを生成するステップと、
前記第2のパノラマ画像の予め設定された解像度に従って前記第2の球形モデルの半径を決定するステップと、
前記ユーザの主視野画像に従って前記第1の球形モデル内の前記第2の球形モデルの球の中心の位置を決定するステップと、
を備える請求項1に記載のパノラマ画像圧縮方法。 - 前記第2のパノラマ画像における平面2次元直交座標と前記第1のパノラマ画像における平面2次元直交座標との間で第1のマッピング関係を確立するステップが、
前記第1のパノラマ画像における全画素の平面2次元直交座標と前記第1の球形モデルにおける座標との間で第1の対応を確立するステップと、
前記第1の球形モデルにおける座標と前記第2の球形モデルにおける座標との間で第2の対応を確立するステップと、
前記第2の球形モデルにおける座標と前記第2のパノラマ画像における平面2次元直交座標との間で第3の対応を確立するステップと、
前記第3の対応に従って前記第2のパノラマ画像における平面2次元直交座標を前記第2の球形モデルにおける座標と関連付け、前記第2の対応に従って前記第2の球形モデルにおける座標を前記第1の球形モデルにおける座標と関連付け、前記第1の対応に従って前記第1の球形モデルにおける座標を前記第1のパノラマ画像における平面2次元直交座標と関連付け、前記第2のパノラマ画像における平面2次元直交座標と前記第1のパノラマ画像における平面2次元直交座との間で前記第1のマッピング関係を確立するステップと、
を備える請求項1に記載のパノラマ画像圧縮方法。 - 前記第1の球形モデルにおける座標と前記第2の球形モデルにおける座標との間で前記第2の対応を確立するステップの前に、
前記第2の球形モデルの球の中心が前記第1の球形モデルの3次元直交座標系のx軸上にない場合、前記第1の球形モデルの3次元直交座標系上で座標系の変換を実行するステップを備え、当該座標系の変換は、前記第2の球形モデルの球の中心が回転されたx軸上にあるように前記第1の球形モデルのx軸を回転させるステップを含む、
請求項3に記載のパノラマ画像圧縮方法。 - 圧縮対象の第1のパノラマ画像によって形成される第1の球形モデルを取得するステップを備え、当該第1のパノラマ画像中の全画素の平面2次元直交座標と当該第1の球形モデルにおける座標との間に対応があり、
ユーザの主視野画像に従って前記第1の球形モデル内に第2の球形モデルを生成するステップを備え、当該第2の球形モデルは前記第1の球形モデルに含まれ、当該第2の球形モデルの球の中心は前記第1の球形モデルの球の中心と前記ユーザの主視野画像との間に位置し、当該第2の球形モデルの半径は前記第1の球形モデルの半径より小さく、前記ユーザの主視野画像はユーザによって主に見られる前記第1のパノラマ画像の部分画像であり、
2次元投影面における平面2次元直交座標と前記第1のパノラマ画像における平面2次元直交座標との間で第2のマッピング関係を確立するステップを備え、当該2次元投影面は前記第2の球形モデルを通して生成される投影面であり、当該2次元投影面の平面2次元直交座標と前記第2の球形モデルにおける座標との間に対応があり、
前記第2のマッピング関係に従って、前記第1のパノラマ画像から前記2次元投影面における平面2次元直交座標に対応する画素をサンプリングし、ユーザが直接見ることができる画素を含む前記2次元投影面を構成するステップを備える、
パノラマ画像表示方法。 - 前記2次元投影面の平面2次元直交座標と前記第1のパノラマ画像における平面2次元直交座標との間で第2のマッピング関係を確立するステップが、
前記第1のパノラマ画像における全画素の平面2次元直交座標と前記第1の球形モデルにおける座標との間で第1の対応を確立するステップと、
前記第1の球形モデルにおける座標と前記第2の球形モデルにおける座標との間で第2の対応を確立するステップと、
前記第2の球形モデルにおける座標と前記2次元投影面の平面2次元直交座標との間で第4の対応を確立するステップと、
前記第4の対応に従って前記2次元投影面の平面2次元直交座標を前記第2の球形モデルにおける座標と関連付け、前記第2の対応に従って前記第2の球形モデルにおける座標を前記第1の球形モデルにおける座標と関連付け、前記第1の対応に従って前記第1の球形モデルにおける座標を前記第1のパノラマ画像における平面2次元直交座標と関連付け、前記2次元投影面の平面2次元直交座標と前記第1のパノラマ画像における平面2次元直交座標との間で前記第2のマッピング関係を確立するステップと、
を備える請求項5に記載のパノラマ画像表示方法。 - 圧縮対象の第1のパノラマ画像によって形成される第1の球形モデルを取得するために使用される取得モジュールを備え、当該第1のパノラマ画像中の全画素の平面2次元直交座標と当該第1の球形モデルにおける座標との間に対応があり、
ユーザの主視野画像に従って前記第1の球形モデル内に第2の球形モデルを生成するために使用される生成モジュールを備え、当該第2の球形モデルは前記第1の球形モデルに含まれ、当該第2の球形モデルの球の中心は前記第1の球形モデルの球の中心と前記ユーザの主視野画像との間に位置し、当該第2の球形モデルの半径は前記第1の球形モデルの半径より小さく、前記ユーザの主視野画像はユーザによって主に見られる前記第1のパノラマ画像の部分画像であり、
第2のパノラマ画像における平面2次元直交座標と前記第1のパノラマ画像における平面2次元直交座標との間で第1のマッピング関係を確立するために使用されるマッピングモジュールを備え、当該第2のパノラマ画像は前記第2の球形モデルを広げることによって取得されるパノラマ画像であり、当該第2のパノラマ画像における平面2次元直交座標と前記第2の球形モデルにおける座標との間に対応があり、
前記第1のマッピング関係に従って、前記第1のパノラマ画像から前記第2のパノラマ画像における平面2次元直交座標に対応する画素をサンプリングし、前記第1のパラレル画像の圧縮を実現するために、画素を含む前記第2のパノラマ画像を構成するために使用されるサンプリングモジュールを備える、
パノラマ画像圧縮装置。 - 前記生成モジュールが、特に、
前記第2のパノラマ画像の予め設定された解像度に従って前記第2の球形モデルの半径を決定すること、および、
前記ユーザの主視野画像に従って前記第1の球形モデル内の前記第2の球形モデルの球の中心の位置を決定すること、
のために使用される請求項7に記載のパノラマ画像圧縮装置。 - 前記マッピングモジュールが、
前記第1のパノラマ画像における全画素の平面2次元直交座標と前記第1の球形モデルにおける座標との間で第1の対応を確立するために使用される第1の対応サブモジュールと、
前記第1の球形モデルにおける座標と前記第2の球形モデルにおける座標との間で第2の対応を確立するために使用される第2の対応サブモジュールと、
前記第2の球形モデルにおける座標と前記第2のパノラマ画像における平面2次元直交座標との間で第3の対応を確立するために使用される第3の対応サブモジュールと、
前記第3の対応に従って前記第2のパノラマ画像における平面2次元直交座標を前記第2の球形モデルにおける座標と関連付け、前記第2の対応に従って前記第2の球形モデルにおける座標を前記第1の球形モデルにおける座標と関連付け、前記第1の対応に従って前記第1の球形モデルにおける座標を前記第1のパノラマ画像における平面2次元直交座標と関連付け、前記第2のパノラマ画像における平面2次元直交座標と前記第1のパノラマ画像における平面2次元直交座との間で前記第1のマッピング関係を確立するために使用される第1のマッピングサブモジュールと、
を備える請求項7に記載のパノラマ画像圧縮装置。 - 前記第2の対応サブモジュールが前記第1の球形モデルにおける座標と前記第2の球形モデルにおける座標との間で前記第2の対応を確立する前に、前記第2の球形モデルの球の中心が前記第1の球形モデルの3次元直交座標系のx軸上にない場合、前記第1の球形モデルの3次元直交座標系上で座標系の変換を実行するために使用される選択サブモジュールを備え、当該座標系の変換は、前記第2の球形モデルの球の中心が回転されたx軸上にあるように前記第1の球形モデルのx軸を回転させることを含む請求項9に記載のパノラマ画像圧縮装置。
- 圧縮対象の第1のパノラマ画像によって形成される第1の球形モデルを取得するために使用される取得モジュールを備え、当該第1のパノラマ画像中の全画素の平面2次元直交座標と当該第1の球形モデルにおける座標との間に対応があり、
ユーザの主視野画像に従って前記第1の球形モデル内に第2の球形モデルを生成するために使用される生成モジュールを備え、当該第2の球形モデルは前記第1の球形モデルに含まれ、当該第2の球形モデルの球の中心は前記第1の球形モデルの球の中心と前記ユーザの主視野画像との間に位置し、当該第2の球形モデルの半径は前記第1の球形モデルの半径より小さく、前記ユーザの主視野画像はユーザによって主に見られる前記第1のパノラマ画像の部分画像であり、
2次元投影面における平面2次元直交座標と前記第1のパノラマ画像における平面2次元直交座標との間で第2のマッピング関係を確立するために使用されるマッピング確立モジュールを備え、当該2次元投影面は前記第2の球形モデルを通して生成される投影面であり、当該2次元投影面の平面2次元直交座標と前記第2の球形モデルにおける座標との間に対応があり、
前記第2のマッピング関係に従って、前記第1のパノラマ画像から前記2次元投影面における平面2次元直交座標に対応する画素をサンプリングし、ユーザが直接見ることができる画素を含む前記2次元投影面を構成するために使用される画素サンプリングモジュールを備える、
パノラマ画像表示装置。 - プロセサと通信インタフェースとメモリと通信バスとを備え、
前記プロセサと前記通信インタフェースと前記メモリとが、前記通信バスを介して互いに通信し、
前記メモリが、コンピュータプログラムを記憶するために使用され、
前記プロセサが、前記メモリに記憶されているプログラムを実行することによって請求項1ないし4のいずれか1項に記載のパノラマ画像圧縮方法を実行するために使用される、
電子装置。 - プロセサと通信インタフェースとメモリと通信バスとを備え、
前記プロセサと前記通信インタフェースと前記メモリとが前記通信バスを介して互いに通信し、
前記メモリが、コンピュータプログラムを記憶するために使用され、
前記プロセサが、前記メモリに記憶されているプログラムを実行することによって請求項5または6に記載のパノラマ画像表示方法を実行するために使用される、
電子装置。 - コンピュータプログラムを記憶し、当該コンピュータプログラムがプロセサによって実行されるとき、当該コンピュータプログラムが請求項1ないし4のいずれか1項に記載のパノラマ画像圧縮方法を実行する読み取り可能なコンピュータ記憶媒体。
- コンピュータプログラムを記憶し、当該コンピュータプログラムがプロセサによって実行されるとき、当該コンピュータプログラムが請求項5または6に記載のパノラマ画像表示方法を実行する読み取り可能なコンピュータ記憶媒体。
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