JP4918689B2 - メッシュマップを用いて二次元画像から立体画像を生成する立体画像生成方法及び立体画像生成装置 - Google Patents
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Description
本発明では、好ましい構成として、2D画像はデジタルフォーマットで受信される。しかし、2D画像をアナログフォーマットで受信して、公知の方法でデジタルフォーマットに変換することにしてもよい。
本発明では、立体画像を生成する装置は、ハードウェアで実現することもできる。しかし、本装置は、立体画像生成ソフトウェアで実現するのが好ましい。
本発明はまた、2D画像を読み出し、2D画像とメッシュマップとを両者を重ねた形で表示し、メッシュマップの奥行き情報(奥行き値)とメッシュ形状とをユーザに編集させる、という処理で立体画像を生成する立体画像生成方法及び立体画像生成装置、そして、当該立体画像生成方法を実行するためのコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体、を提供する。
すなわち、本発明によれば、2D画像を読み出し、2D画像及びメッシュマップを両者を重ねた形で表示し、メッシュマップの奥行き情報(奥行き値)及びメッシュ形状をユーザに編集させる、という処理によって、2D画像から立体画像が生成される。
本発明に関する上記及び他の特徴ならびに効果については、以下、添付図面を参照しながら、本発明の例示的な実施の形態について詳細に説明していくなかで、更に明らかになるであろう。
また、本発明の別の構成として、メッシュマップを用いて2次元(2D) 画像から立体画像を生成する立体画像生成装置であって、外部装置からの2D画像と、ユーザによって編集されるメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き情報すなわち奥行き値とを受信する受信ユニットと、編集中のメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き情報すなわち奥行き値を2D画像に適用することによって立体画像を生成し、立体画像及びメッシュマップを、立体画像とメッシュマップとを重ねた形で表示する画面参照ユニットと、表示された画像の形状に従ってユーザにより編集されたメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き情報を管理する情報管理ユニットと、編集されたメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き情報(奥行き値)に従って、2D画像に含まれるピクセルの相対的な奥行き情報を算出する計算ユニットと、算出された2D画像の相対的な奥行き情報を用いて立体画像ファイルを生成する立体画像生成ユニットと、を備えることを特徴とする立体画像生成装置を提供する。
また、本発明の更に別の構成として、メッシュマップを用いて2次元(2D)画像から立体画像を生成する方法であって、2D画像を受信する処理と、2D画像とメッシュマップとを両者を重ねた形で表示する処理と、表示された画像の形状に従って行われるユーザ指示に応じてメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き情報(奥行き値)を編集する処理と、編集されたメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き情報に従って2D画像に含まれるピクセルの相対的な奥行き情報を算出する処理と、算出された2D画像の相対的な奥行き情報を用いて立体画像ファイルを生成する処理と、を含むことを特徴とする立体画像生成方法を提供する。
本発明に関する以下の説明の中では、本発明に組み入れられた公知の機能及び構成部に関して詳細な説明を省略している場合があるが、それは、詳細に説明することで逆に本発明の主題があいまいになると考えたからである。
図1は、本発明の実施の形態による立体画像生成装置12を含む立体画像生成システムを示す概略図である。
図1に見られる立体画像生成システムは、コンピュータ本体11、コンピュータ画面13、コンピュータ入力装置17を有する。
この場合、立体画像を生成するために以下の処理が行われる。すなわち、立体画像生成装置12をコンピュータ本体11にインストールし、その立体画像生成装置12が、一般的な静止画像または動画を含んだ二次元(2D)デジタル画像15を読み込みまたは受信すると、それを右目視界画像と仮定して、2D画像15及びメッシュマップ14をコンピュータ画面13上に、両者を重ねた形で表示する。
図2を参照すると、同図に示す立体画像生成装置12は、以下のユニットを有している。すなわち、外部装置から2D画像を受信すると共に、ユーザによって編集されるメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き情報(奥行き値)を受信する受信ユニット21、受信ユニット21によって受信される2D画像及びメッシュマップをコンピュータ画面上に、両者を重ねた形で表示する画面参照ユニット22、画面参照ユニット22が表示する2D画像の形状に基づいてユーザが編集するメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き値を保存、管理する情報管理ユニット23、編集されたメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き値に従って2D画像の全ピクセルについて相対的な奥行き値を算出する計算ユニット24、そして、計算ユニット24によって算出された2D画像の相対的な奥行き値(奥行き情報)を用いて立体画像ファイルを生成する立体画像生成ユニット25である。
受信ユニット21は、外部装置から2Dデジタル画像を受信し、ユーザによって編集されるメッシュマップの奥行き値及びメッシュ形状を受信する。すなわち、受信ユニット21は、一般的な静止画像または動画を含んだ2D画像を読み取り又は受信し、その後、当該2D画像をコンピュータ本体内のメモリに転送する。図1を参照しながら上述したように、メッシュマップの奥行き値及びメッシュ形状は、ユーザによって編集される。ここでの動画は大部分が圧縮されているので、受信ユニット21はさらに、2D画像を圧縮解除する処理も行う。2D画像がアナログファイルで入力される場合、受信ユニット21は、公知の方法を用いてアナログファイルをデジタルファイルに変換する処理の主体となる。
本発明の別の実施の形態として、仮想3D表示装置がコンピュータに含まれている場合、画面参照ユニット22は、ユーザの選択的設定によって編集中のメッシュマップの奥行き値及びメッシュ形状を、受信ユニット22が受信した2D画像に適用することで立体画像を生成する。そして、生成された立体画像とメッシュマップとをコンピュータ画面上に、両者を重ねた形で表示する。すなわち、仮想3D表示装置がコンピュータに含まれる場合、立体画像は、ユーザの選択的設定によって編集中のメッシュマップの奥行き値及びメッシュ形状に従って生成され、生成された立体画像及びメッシュマップはコンピュータ画面上に、当該立体画像とメッシュマップとを重ねた形で表示される。つまり、ユーザは、受信ユニット21を用い、立体画像の表示中にメッシュマップの奥行き値及びメッシュ形状を編集する。そうすることで、表示された(3D)画像の形状に従ってメッシュマップを編集することになる。
計算ユニット24は、編集されたメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き値に従い、2D画像の全てのピクセルに関して相対的な奥行き値(奥行き情報)を算出するモジュールである。すなわち、計算ユニット24は、各ピクセルに関し、当該ピクセルを含むメッシュの4つの角の奥行き値及び距離比率(distance rate)を用いて、相対的な奥行き値を算出する。相対的な奥行き値の算出処理については、後で、図3を参照しながら詳しく説明する。
そして、処理33において、対象ピクセルから4つの角までの距離が算出される。すなわち、ピクセルの位置(x座標、y座標)からメッシュの4つの角の位置(x座標、y座標)までの距離が算出される。
その後、ピクセルの平均の相対的な奥行き値が、メッシュの4つの角の奥行き値(z座標)を用いて算出される。すなわち、処理35において、ピクセルの相対的な奥行き値は、ピクセルからメッシュの4つの角の距離比率を奥行き値に反比例で乗算し(inverse-proportionally multiplying)、そうした乗算で得られた値を後続の処理において平均する、という手順で算出される。
図4は、本発明の実施の形態によって2D画像からメッシュマップを用いて立体画像を生成する際の、2D画像からの立体画像生成方法の詳細なフローチャートである。
その後、立体画像生成装置は、処理42において、2D画像及びメッシュマップをコンピュータ画面上に、両者を重ねた形で表示する。
そして、処理45において、メッシュマップは、表示された画像の形状に従い、マウスやキーボードなどのコンピュータ入力装置を操作するユーザによって編集される。ここでは、ユーザは例えば、表示された画像の形状に従って、メッシュマップのメッシュ形状を修正し、表示された画像の主観的な透視投影像に従って、メッシュマップに含まれるメッシュが有する4つの角の奥行き値を入力する。
すなわち、立体画像生成装置は、2D画像である右目視界画像の各々のピクセルを、算出された相対的な奥行き値に従って、コンピュータ画面の左側または右側に向けて移動させることによって左目視界画像を生成する。この処理において、ピクセルの算出された相対的な奥行き値が正の値である(ピクセルが突出している)場合、ピクセルは右側に移動させられ、ピクセルの算出された相対的な奥行き値が負の値である(ピクセルが引っ込んでいる)場合、ピクセルは左側に移動させられ、それによって立体画像ファイルが生成される。立体画像ファイルは、左目視界画像のピクセルラインと右目視界画像のピクセルラインとを交互に配置することで生成することができる。ここで、左目視界画像のピクセルラインと右目視界画像のピクセルラインとは、水平方向に交互に配置してもよいし、垂直方向に交互に配置してもよい。なお、別のやり方として、左目視界画像だけから立体画像を生成することもできる。
本発明はまた、コンピュータ読取可能な記録媒体上のコンピュータ読取可能なコードの形で具体化することもできる。コンピュータ読取可能な記録媒体の例としては、読出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、CD−ROM、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク(HDD)、そして光磁気ディスクがある。
すなわち、本発明では、2D画像を読み込み、その2D画像及びメッシュマップを、両者を重ねた形で表示し、そして、ユーザにメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き情報(奥行き値)を編集させることにより、立体画像を生成する。
以上、本発明について、その例示的な実施の形態を挙げながら、具体的に図示及び説明してきた。ただし、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の思想及び範囲から逸脱しない形で、構造や詳細に様々な変形を加えることが可能であり、そのことは通常の技量を有した当業者には理解できるはずである。上に示した例示的な実施の形態は、説明のためのものと捉えるべきであり、これらに本発明を限定する意図はない。すなわち、本発明の範囲は、発明の詳細な説明によってではなく添付の特許請求の範囲によって定義され、その範囲の中におさまる差異は全て、本発明に含まれるものと解釈されるべきである。
Claims (23)
- メッシュマップを用いて2次元(2D)画像から立体画像を生成する立体画像生成装置であって、
外部装置から静止画像または動画を含む2D画像と、ユーザによって編集されるメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き情報すなわち奥行き値とを受信する受信ユニットと、
2D画像とメッシュマップとを表示する画面参照ユニットと、
表示された画像の形状に従ってユーザにより編集されたメッシュマップのメッシュ形状と奥行き情報とを管理する情報管理ユニットと、
編集されたメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き情報に従って、2D画像に含まれるピクセルの相対的な奥行き情報を算出する計算ユニットと、
算出された2D画像の相対的な奥行き情報を用いて立体画像ファイルを生成する立体画像生成ユニットと、
を備え、
画面参照ユニットは、コンピュータが仮想3次元(3D)表示装置を有しているか否か判定し、編集中のメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き情報を2D画像に適用することで立体画像を生成し、立体画像及びメッシュマップを、立体画像とメッシュマップとを重ねた形で表示すること、
を特徴とする立体画像生成装置。 - メッシュマップを用いて2次元(2D) 画像から立体画像を生成する立体画像生成装置であって、
外部装置から静止画像または動画を含む2D画像と、ユーザによって編集されるメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き情報すなわち奥行き値とを受信する受信ユニットと、
編集中のメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き情報すなわち奥行き値を2D画像に適用することによって立体(3D)画像を生成し、立体画像及びメッシュマップを、立体画像とメッシュマップとを重ねた形で表示する画面参照ユニットと、
表示された画像の形状に従ってユーザにより編集されたメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き情報すなわち奥行き値を管理する情報管理ユニットと、
編集されたメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き情報に従って、2D画像に含まれるピクセルの相対的な奥行き情報を算出する計算ユニットと、
算出された2D画像の相対的な奥行き情報を用いて立体画像ファイルを生成する立体画像生成ユニットと、
を備えることを特徴とする立体画像生成装置。 - 受信された2D画像が動画である場合、情報管理ユニットは、編集された現在の画像のメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き情報に基づき、隣接画像と現在の画像との差異に従って、隣接画像のメッシュ形状を自動的に変更すると共に、隣接画像のメッシュマップに含まれるメッシュの奥行き情報を自動的に算出すること、
を特徴とする請求項1、2のいずれかに記載の立体画像生成装置。 - 情報管理ユニットは、メッシュ形状及び奥行き情報、すなわち、編集されたメッシュマップのメッシュが有する4つの角の位置及び奥行き値を格納し、管理すること、
を特徴とする請求項3に記載の立体画像生成装置。 - 計算ユニットは、各ピクセルの相対的な奥行き情報を、編集されたメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き情報に従い、ピクセルを含むメッシュが有する4つの角の奥行き情報及び距離比率(distance rate)を用いて算出すること、
を特徴とする請求項1、2のいずれかに記載の立体画像生成装置。 - 立体画像生成ユニットは、算出された相対的な奥行き情報に従い、ピクセルの情報が正の値である、すなわちピクセルが突出している場合、右目視界画像のピクセルをコンピュータ画面の右側に水平方向に移動させることで左目視界画像を生成し、左目視界画像のピクセルラインと右目視界画像のピクセルラインとを交互に配置することによって立体画像ファイルを生成すること、
を特徴とする請求項1、2のいずれかに記載の立体画像生成装置。 - 立体画像生成ユニットは、算出された相対的な奥行き情報に従い、ピクセルの情報が負の値である、すなわちピクセルが引っ込んでいる場合、右目視界画像のピクセルをコンピュータ画面の左側に水平方向に移動させることで左目視界画像を生成し、左目視界画像のピクセルラインと右目視界画像のピクセルラインとを交互に配置することによって立体画像ファイルを生成すること、
を特徴とする請求項6に記載の立体画像生成装置。 - 立体画像生成ユニットは、算出された相対的な奥行き情報に従い、ピクセルの情報が正の値である、すなわちピクセルが突出している場合、右目視界画像のピクセルをコンピュータ画面の右側に水平方向に移動させることで左目視界画像を生成し、左目視界画像に対応した立体画像ファイルを生成すること、
を特徴とする請求項1、2のいずれかに記載の立体画像生成装置。 - 立体画像生成ユニットは、算出された相対的な奥行き情報に従い、ピクセルの情報が負の値である、すなわちピクセルが引っ込んでいる場合、右目視界画像のピクセルをコンピュータ画面の左側に水平方向に移動させることで左目視界画像を生成し、左目視界画像に対応した立体画像ファイルを生成すること、
を特徴とする請求項8に記載の立体画像生成装置。 - 受信ユニットは、外部装置から静止画像または動画を含む2Dデジタル画像を受信すると共に、表示された画像の形状に従って編集されるメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き情報を受信すること、
を特徴とする請求項1、2のいずれかに記載の立体画像生成装置。 - メッシュマップを用いて2次元(2D)画像から立体画像を生成する方法であって、
2D画像を受信する処理と、
2D画像とメッシュマップとを表示する処理と、
表示された画像の形状に従って行われるユーザ指示に応じてメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き情報すなわち奥行き値を編集する処理と、
編集されたメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き情報に従って2D画像に含まれるピクセルの相対的な奥行き情報を算出する処理と、
算出された2D画像の相対的な奥行き情報を用いて立体画像ファイルを生成する処理と、
コンピュータが仮想3次元(3D)表示装置を有しているか否か判定する処理と、
編集中のメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き情報を2D画像に適用することで立体画像を生成し、立体画像及びメッシュマップを、立体画像とメッシュマップとを重ねた形で表示する処理と、を含むこと
を特徴とする立体画像生成方法。 - メッシュマップを用いて2次元(2D)画像から立体画像を生成する方法であって、
2D画像を受信する処理と、
編集中のメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き情報すなわち奥行き値を2D画像に適用することによって立体(3D)画像を生成し、立体画像及びメッシュマップを、立体画像とメッシュマップとを重ねた形で表示する処理と、
表示された画像の形状に従って行われるユーザ指示に応じてメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き情報すなわち奥行き値を編集する処理と、
編集されたメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き情報に従って、2D画像に含まれるピクセルの相対的な奥行き情報を算出する処理と、
算出された2D画像の相対的な奥行き情報を用いて立体画像ファイルを生成する処理と、を含むこと
を特徴とする立体画像生成方法。 - 受信された2D画像が動画である場合、編集された現在の画像のメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き情報に基づき、隣接画像と現在の画像との差異に従って、隣接画像のメッシュ形状を自動的に変更すると共に、隣接画像のメッシュマップに含まれるメッシュの奥行き情報を自動的に算出する処理、を更に有すること、
を特徴とする請求項11、12のいずれかに記載の立体画像生成方法。 - メッシュマップを編集する処理とは、
表示された画像の形状に従って行われるユーザ指示に応じてメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き情報を編集する処理と、
メッシュ形状及び奥行き情報、すなわち、編集されたメッシュマップのメッシュが有する4つの角の位置及び奥行き値を格納し、管理する処理とであること、
を特徴とする請求項11、12のいずれかに記載の立体画像生成方法。 - 相対的な奥行き情報を算出する処理とは、編集されたメッシュマップのピクセルを含むメッシュが有する4つの角の奥行き情報及び距離比率を用いて、各ピクセルとの相対的な奥行き情報を算出する処理であること、
を特徴とする請求項11、12のいずれかに記載の立体画像生成方法。 - 立体画像ファイルを生成する処理には、計算された相対的な奥行き情報に従い、ピクセルの情報が正の値である、すなわちピクセルが突出している場合に、右目視界画像のピクセルをコンピュータ画面の右側に水平方向に移動させることで左目視界画像を生成し、左目視界画像のピクセルラインと右目視界画像のピクセルラインとを交互に配置することによって立体画像ファイルを生成する処理、が含まれること、
を特徴とする請求項11、12のいずれかに記載の立体画像生成方法。 - 立体画像ファイルを生成する処理には、計算された相対的な奥行き情報に従い、ピクセルの情報が負の値である、すなわちピクセルが引っ込んでいる場合に、右目視界画像のピクセルをコンピュータ画面の左側に水平方向に移動させることで左目視界画像を生成し、左目視界画像のピクセルラインと右目視界画像のピクセルラインとを交互に配置することによって立体画像ファイルを生成する処理、が含まれること、
を特徴とする請求項16に記載の立体画像生成方法。 - 立体画像ファイルを生成する処理には、計算された相対的な奥行き情報に従い、ピクセルの情報が正の値である、すなわちピクセルが突出している場合、右目視界画像のピクセルをコンピュータ画面の右側に水平方向に移動させることで左目視界画像を生成し、左目視界画像に対応した立体画像ファイルを生成する処理、が含まれること、
を特徴とする請求項11、12のいずれかに記載の立体画像生成方法。 - 立体画像ファイルを生成する処理には、計算された相対的な奥行き情報に従い、ピクセルの情報が負の値である、すなわちピクセルが引っ込んでいる場合、右目視界画像のピクセルをコンピュータ画面の左側に水平方向に移動させることで左目視界画像を生成し、左目視界画像に対応した立体画像ファイルを生成する処理、が含まれること、
を特徴とする請求項18に記載の立体画像生成方法。 - 2D画像を受信する処理とは、外部装置から静止画像または動画を含む2Dデジタル画像を受信する処理であること、
を特徴とする請求項11、12のいずれかに記載の立体画像生成方法。 - 立体画像生成装置のプロセッサに特定の機能を実現させるためのコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体であって、前記特定の機能には、
2次元(2D)画像を受信する機能と、
立体画像生成装置に2D画像及びメッシュマップを、2D画像とメッシュマップとを重ねた形で表示させる機能と、
表示された画像の形状に従って行われるユーザ指示に応じてメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き情報すなわち奥行き値を変更する機能と、
変更されたメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き情報に従って、2D画像に含まれるピクセル相対的な奥行き情報を算出する機能と、
算出された2D画像の相対的な奥行き情報を用いて立体画像ファイルを生成する機能と、
コンピュータが仮想3次元(3D)表示装置を有しているか否かを判定する機能と、
仮想3D表示装置がコンピュータに含まれる場合、編集中のメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き情報を2D画像に適用することで立体画像を生成し、仮想3D表示装置に立体画像及びメッシュマップを、立体画像とメッシュマップとを重ねた形で表示させる機能と、が含まれること、
を特徴とするコンピュータ読取可能な記録媒体。 - 立体画像生成装置のプロセッサに特定の機能を実現させるためのコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体であって、前記特定の機能には、
2次元(2D)画像を受信する機能と、
編集中のメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き情報すなわち奥行き値を2D画像に適用することによって立体(3D)画像を生成し、立体画像生成装置に立体画像及びメッシュマップを、立体画像とメッシュマップとを重ねた形で表示させる機能と、
表示された画像の形状に従って行われるユーザ指示に応じてメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き情報すなわち奥行き値を変更する機能と、
変更されたメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き情報に従って、2D画像に含まれるピクセルの相対的な奥行き情報を算出する機能と、
算出された2D画像の相対的な奥行き情報を用いて立体画像ファイルを生成する機能と、が含まれること
を特徴とするコンピュータ読取可能な記録媒体。 - 前記特定の機能には、
受信された2D画像が動画である場合、変更された現在の画像のメッシュマップのメッシュ形状及び奥行き情報に基づき、隣接画像と現在の画像との差異に従って、隣接画像のメッシュ形状を自動的に変更すると共に、隣接画像のメッシュマップに含まれるメッシュの4つの角の奥行き情報を自動的に算出する機能が、更に含まれること、
を特徴とする請求項21、22のいずれかに記載のコンピュータ読取可能な記録媒体。
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