JP5036132B2 - 裸眼立体表示のための視差画像のクリティカルな位置合わせ - Google Patents
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Description
裸眼立体表示を生成するために使用される視差画像を、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、従来のフィルムカメラおよび従来のビデオカメラ(その後に、続いて起こるデジタル化が続く)、コンピュータにより生成されたグラフィックスソース、および、いずれかの他の適切なイメージングソースなどの様々なイメージングソースから獲得することができる。加えて、視差画像を単一の画像ストリームから、あるいは複数の画像ストリームから取り込むことができる。複数の画像ストリームを、ビデオステレオカメラペアの出力にすることができ、あるいはより一般には、平行した視点による重複する画像シーケンスを含む、同じシーンの重複するビューを有する、いずれかの2つ以上の画像ソースにすることができる。視差画像をまた、コンピュータ(3Dレンダリングされたグラフィックスと同様に)、または、RADAR、SONARなどによって作り出された擬似カラー画像によって生成することもできる。
位置合わせプロセスは、視差画像の交互ビューを所望のビューレート(すなわち、視差画像ビューが変更される頻度)で表示すること、および次いで、交互ビューを、位置合わせにマッチするように操作することを含む。交互ビューを任意の所望のビューレートで表示することもできるが、一実施形態では、ビューレートを約3Hzから約6Hzまでとすることができる。「位置合わせにマッチする」という用語は、位置合わせされる(すなわち、輻輳される(converged))画像における関心領域が、参照画像フレームにおける対応する領域として位置合わせされる画像のフレーム内の同じ場所を占有するように、位置決めされる状態を指す。関心領域は、位置合わせされる画像の全部であっても一部であってもよい。
視差画像およびその交互ビューを、視差画像のクリティカルな位置合わせの前、間、または後に表示することができる。視差画像の交互ビューをクリティカルな位置合わせプロセス中に表示することは、1つまたは複数の画像がいつ参照画像との位置合わせにマッチするかを決定する助けとなりうる。例えば、視差画像の交互ビューが表示されるとき、ユーザは、上述のように断続的に変換パラメータを入力して、2つ以上の視差画像を位置合わせすることができる。視差画像を位置合わせプロセス中に表示する1つの利点は、ユーザがリアルタイムで、入力された変換パラメータがイメージの位置合わせに関して有する効果を見ることができることである。このように、ユーザは、変換パラメータを入力すること、視差画像の位置合わせ状態を観察すること、および、変換パラメータを再入力して、視差画像の位置合わせ状態を精緻化することによって、位置合わせにマッチする状態に向かって追加的に進むことができる。
位置合わせされた視差画像を表示することに加えて、またはその代わりに、コンピュータ解析を画像について実行することができる。例えば、ある定量的情報を、位置合わせされた視差画像から抽出することができる。画像に含まれた視差情報の結果として、対象の見かけのシフトが、異なるビューの間で存在する場合がある。見かけのシフトは、画像内の点が、異なる視点から取られた複数の画像の間で移動するように見える距離を指す。2つ以上の視差画像内の点の見かけのシフトの量を測定することによって、カメラと画像内の点の間の距離など、ある他の情報が知られている場合、定量的位置の値を画像内の対象に関する点について計算することができる。例えば、カメラと、空から取り込まれた画像内の地面の間の距離を知ることによって、および、2つ以上の視差画像の間でビルの先端の見かけのシフトを測定することによって、ビルの高さおよび/または体積を計算することができる。
Claims (28)
- 裸眼立体表示を生成する方法であって、
第1の視野の第1の画像および前記第1の視野と少なくとも部分的にオーバーラップする第2の視野の少なくとも1つの第2の画像を獲得するステップであって、前記第1の画像と前記第2の画像との間の差は視差情報を含む、ステップと、
コンピュータに関連付けられたプロセッサが、前記第1の画像および前記第2の画像を、ディスプレイ上に交互に表示するステップと、
前記画像を表示する間に、前記第1の画像に関連付けられたユーザ選択の関心領域を、前記第2の画像の対応する関心領域と、位置合わせして、前記第1の画像の関心領域は前記ディスプレイにおいて前記第2の画像の関心領域と同じ場所を占めるようになる、位置合わせするステップと
を備えることを特徴とする方法。 - 前記位置合わせするステップは、トランスレーション、回転およびスケーリングのうち少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記位置合わせするステップは、サブピクセルの解像度で実行されることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 前記第1の画像および前記第2の画像のうち少なくとも1つに関連付けられた位置合わせパラメータを格納するステップ、および、前記位置合わせパラメータを、前記第1の画像および前記第2の画像のうち前記少なくとも1つに適用するステップをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記ディスプレイは、コンピュータのモニタ、テレビ、映写幕および動画ディスプレイのうち少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記第1の画像および前記第2の画像は、2台の異なるカメラが前記第1の視野を見ることによって取り込まれたことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記第1の画像は、ビデオカメラによって取り込まれたビデオ画像ストリームの第1のフレームを含み、前記第2の画像は、前記ビデオカメラによって取り込まれた前記ビデオ画像ストリームの少なくとも1つのフレームを含み、該少なくとも1つのフレームは、前記第1のフレームからの時間遅延型であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記第1の画像および前記第2の画像は、その位置が、前記第1の画像および前記第2の画像を取り込むことの間で移動された、単一のカメラを使用して取り込まれたことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記第1の画像および前記第2の画像は、コンピュータによって生成されたことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 位置合わせされた視差画像の組を生成するためのシステムであって、
コンピュータシステムで使用するためのコンピュータ可読媒体を有するコンピュータを備え、
前記コンピュータ可読媒体は、少なくとも第1の視差画像および第2の視差画像について画像記録装置が獲得した交互ビューを所望のビューレートで表示し、前記画像を表示する間、前記第1の画像に関連付けられたユーザ選択の関心領域を、前記第2の画像の対応する関心領域と、位置合わせして、前記第1の画像の関心領域がディスプレイにおいて前記第2の画像の関心領域と同じ場所を占めるようにする、前記コンピュータに実行させるように構成されるコンピュータ実行可能アプリケーションを有することを特徴とするシステム。 - 前記アプリケーションは、変換の組を前記第1および第2の視差画像の少なくとも1つに適用することを前記コンピュータに実行させるように、さらに構成されることを特徴とする請求項10に記載のシステム。
- 前記1または複数の変換は、トランスレーション、回転およびスケーリングのうち少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項10に記載のシステム。
- 前記アプリケーションは、前記第1および第2の視差画像の1つを参照画像として指定する入力をオペレータから受け入れること、および、前記第1および第2の視差画像の変換に影響を及ぼす変換パラメータを前記オペレータから受け入れること、を前記コンピュータに実行させるように、さらに構成されることを特徴とする請求項10に記載のシステム。
- 前記アプリケーションは、前記第1および第2の視差画像における輻輳点を識別する入力をオペレータから受け入れること、および、前記第1および第2の視差画像の変換を実行するための変換パラメータを計算すること、を前記コンピュータに実行させるように、さらに構成されることを特徴とする請求項10に記載のシステム。
- 前記アプリケーションは、パターンマッチングを実行して、いずれかの有意な回転視差が前記第1および第2の視差画像の間に存在するかどうか、前記回転視差の程度、回転点、および、前記回転視差を補正するために必要とされる回転トランスレーションを決定することを前記コンピュータに実行させるように、さらに構成されることを特徴とする請求項10に記載のシステム。
- 前記アプリケーションは、前記第1および第2の視差画像の各々において現れる点に関連付けられた見かけのシフトの量を測定すること、および、前記点のための定量的位置の値を計算すること、を前記コンピュータに実行させるように、さらに構成されることを特徴とする請求項10に記載のシステム。
- 前記アプリケーションは、前記第1および第2の視差画像において現れる対象のための深度マップを計算することを前記コンピュータに実行させるように、さらに構成されることを特徴とする請求項10に記載のシステム。
- 裸眼立体表示を生成する方法であって、
第1の画像を第1の視点で、イメージキャプチャデバイスを使用して取り込むステップと、
前記イメージキャプチャデバイスを使用して、少なくとも1つの第2の画像を、前記第1の視点とは異なる第2の視点から取り込むステップと、
前記第1の画像および前記第2の画像の交互ビューを、所望のビューレートでディスプレイ上で表示するステップと、
前記画像を表示する間、前記第1の画像に関連付けられたユーザ選択の関心領域を、前記第2の画像の対応する関心領域と、位置合わせして、前記第1の画像の関心領域が前記ディスプレイにおいて前記第2の画像の関心領域と同じ場所を占めるようにする、位置合わせするステップと
を備えることを特徴とする方法。 - 前記イメージキャプチャデバイスはビデオカメラであることを特徴とする請求項18に記載の方法。
- 前記所望のビューレートは約3Hzと約6Hzの間であることを特徴とする請求項18に記載の方法。
- 前記位置合わせされた第1および第2の画像を格納するステップと、
前記位置合わせされた画像の交互ビューをビデオフォーマットで再生するステップと
をさらに備えることを特徴とする請求項18に記載の方法。 - 前記第1および第2の位置合わせされた画像に関連付けられた位置合わせパラメータを格納するステップと、前記位置合わせパラメータを前記第1および第2の画像の関連バージョンに適用するステップとをさらに備えることを特徴とする請求項18に記載の方法。
- 前記第1の画像および前記第2の画像の交互ビューを表示するステップは、前記第1の画像および前記第2の画像の交互ビューを所定のビューレートで表示するステップを備えることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記所定のビューレートは約3Hzと約6Hzの間であることを特徴とする請求項23に記載の方法。
- 前記所望のビューレートは約3Hzと約6Hzの間であることを特徴とする請求項10に記載のシステム。
- 裸眼立体表示を生成する方法であって、
画像記録装置が、第1の視野の第1の画像および前記第1の視野と少なくとも部分的にオーバーラップする第2の視野の少なくとも1つの第2の画像を獲得するステップであって、前記第1の画像と前記第2の画像との間の差は視差情報を含む、ステップと、
コンピュータに関連付けられたプロセッサが、前記第1の画像および前記第2の画像のうちの少なくとも1つに1または複数の変換を実行している間に、交互の前記第1の画像および第2の画像を、交互にディスプレイ上に表示して、前記第1および第2の画像が表示されながら、前記第1の画像に関連付けられたユーザ選択の対応する関心領域を、前記第2の画像の対応する領域と、前記ディスプレイ上でクリティカルに位置合わせするステップと
を備えることを特徴とする方法。 - 裸眼立体表示を生成する方法であって、
画像記録装置が、第1の視野の第1の画像および前記第1の視野と少なくとも部分的にオーバーラップする第2の視野の少なくとも1つの第2の画像を獲得するステップであって、前記第1の画像と前記第2の画像との間の差は視差情報を含む、ステップと、
コンピュータに関連付けられたプロセッサが、交互の前記第1の画像および前記第2の画像を標準のディスプレイ上で、特殊メガネまたは立体表示スクリーンの使用を要することなく、交互に表示し、前記第1の画像および前記第2の画像のうちの少なくとも1つについて1または複数の変換を実行している間に、前記第1の画像および前記第2の画像に関連付けられたユーザ選択の対応する関心領域をクリティカルに位置合わせして、前記視差情報をユーザが認識できるようにするステップと
を備えることを特徴とする方法。 - 裸眼立体表示を生成する方法であって、
画像記録装置が、第1の視野の第1の画像および前記第1の視野と少なくとも部分的にオーバーラップする第2の視野の少なくとも1つの第2の画像を獲得するステップであって、前記第1の画像と前記第2の画像との間の差は視差情報を含む、ステップと、
コンピュータに関連付けられたプロセッサが、前記第1の画像および前記第2の画像のうちの少なくとも1つについて1または複数の変換を実行している間に、交互の前記第1の画像および前記第2の画像をディスプレイ上で交互に表示し、前記第1の画像および前記第2の画像に関連付けられたユーザ選択の対応する関心領域を前記ディスプレイ上でクリティカルに位置合わせすることで、クリティカルに位置合わせされた1または複数の画像を生成するステップと、
前記1または複数のクリティカルに位置合わせされた画像を記録媒体に格納するステップと
を備えることを特徴とする方法。
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