JP7360379B2 - 遠近法に対応したイメージ補正方法および装置 - Google Patents

遠近法に対応したイメージ補正方法および装置 Download PDF

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Description

本発明は、遠近法に対応したイメージ補正方法および前記方法を実行するための装置に関し、具体的には、与えられた対象イメージに対して向上した判読性（ｌｅｇｉｂｉｌｉｔｙ）を提供することができるように前記対象イメージを変換できるイメージ補正方法および装置に関する。
図１は、従来の路面標示の利用例を示す。
路面標示は、道路上の路面に車両運行の安全および円滑のためにペイント、塗料などを用いて表示することをいう。その内容は、中央線、横断歩道などのように車両運行の規範に関する標識から、「徐行」、「スクールゾーン」などのように叙述型に記載された標識まで様々である。
このような路面標示は、運転者に運行上の情報や交通安全に必要な注意内容などのように様々な情報を提供することができるため、現在、車両が運行中の道路上で多く使われているのが実情である。
しかし、実際に車両の運転者が車両内で道路上の路面標示を眺める場合、運転者の視野角や路面標示との距離などに応じて遠近法による歪み現象が発生しうる。特に観察視点から遠くなるほどイメージの幅、特に縦幅が次第に狭くなって集まってしまう視覚的歪みが発生しうる。よって、このような視覚的歪みにより路面標示の判読性が落ちるという問題がある。
特に韓国の路面標示の場合、アルファベットに比べて、終声になる子音や激音文字などの使用で文字イメージの構造が複雑である。そこで、運転者は、遠近法による視覚的歪みにより、遠距離から路面標示を判読することができないかまたは誤読する場合がある。このような現象は、１行からなる路面標示からも見られるが、２行あるいは２行以上からなる路面標示が提供される場合にさらに多く発生しうる。
このような問題を解決するために、従来技術においては、運転者が眺める方向に沿って路面標示の長さを単純に伸ばして配置することによって判読性を確保するのが一般的であった。
しかし、路面標示の調整の具体的な事項や程度などが施工者の主観的な判断基準と施工便宜性などによって定められる場合が多いため、判読性の改善効果が不十分であり、一貫した改善効果を提供し難かった。
特に、従来技術においては、路面標示の長さを運転者が眺める方向に沿って全体的に同一の比率で伸ばすだけであったため、運転者の視野で見る時、視野から遠方に位置する横画の厚さは薄く見え、視野から近方に位置する横画の厚さは厚く見えるという問題は依然として存在していた。よって、速く走る自動車内で路面標示の意味を瞬間的に把握するのが難しく、その結果、安全を脅かす問題につながることになった。
このような問題は、単に道路上に表示された路面標示だけの問題ではない。最近、ポータルサイトなどで多く使われているストリートビューなどでも問題になる。図３は、グーグルのストリートビューをキャプチャーした画面である。画面では、道路上のストリート名を表示するためにストリートビュー上に「Ｍｅａｄｏｗｌａｎｄｓ Ｐｋｗｙ」という文字をコンピュータ作業により加えた。しかし、ストリートビューのユーザにさらに現実的な感じを提供するための目的で遠近法を適用して加えたため、図面で確認できるように、視点から遠くなるほど顕著に判読性が悪化していることが分かる。
図２を参照し、これについて図式的に説明すれば以下のとおりである。
図２ａは、地面より一定高さに位置した視点から眺めた状態を示す。図面上、ＨＬで表示された線は互いに平行に等間隔に配置された水平な線を示し、ＶＬで表示された線も互いに平行に等間隔に配置された垂直な線を示しており、各々の線ＶＬは各々の線ＨＬと直交する。
しかし、遠近法により、図示されたように、離隔した距離から地面を見下ろせば、垂直線ＶＬは無限に位置した消失点に向かって集まるように見え、視点から遠くなるほど隣接した垂直線間の間隔が狭くなるように見える。水平線ＨＬも視点から遠くなるほど隣接した水平線間の間隔が次第に狭くなるように見える。よって、例えば、図２の長方形１０内に文字や記号を同一の大きさで配置すると仮定する場合、視点からより遠くなるほど判読性が顕著に悪化していくことが分かる。
また、コンピュータ・ゲーム（例えば、レーシングゲーム）や拡張現実（ＡＲ；Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）、仮想現実（ＶＲ；Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）などにおいても遠近法を適用して文字や記号を表現する場合に判読性が悪化するという問題が発生しうる。
図２ｂは、上面、底面、左右側面の４個の面を含む空間を示す。ＶＲやＡＲなどでは、前述した路面標示などの例のように底面のみにグラフィック（標示）が加えられるのではなく、左右側面や上面にもグラフィックが加えられる。この場合にも、例えば、左側面に文字が加えられる場合にも、遠近法による歪み現象が発生しうることを図２ｂから知ることができる。
したがって、路面標示などのように、一定の表面に表示されて所定の情報を提供する様々なイメージを構成するにおいて、一貫し且つ容易なイメージ補正方法を提供すると共に、周辺環境との調和をなし且つ改善された判読性を提供することができるイメージ生成装置およびその動作方法が求められる。
一方、前記のような問題を解決するために、大韓民国特許公報第１０－１６６８８０２号は、遠距離識別イメージ生成装置の動作方法について開示している。
具体的には、前記特許公報においては、
（ａ）少なくとも一つの文字を含む第１イメージを提供するステップと、
（ｂ）前記第１イメージに対する視点情報を反映して逆遠近法を適用することによって、前記第１イメージの比率が変更された第２イメージを生成するステップと（前記視点情報は前記第１イメージに対する視線方向および視野角のうち少なくとも一つに関する情報を含む）、
（ｃ）前記第１イメージの第１参照点の座標および前記第１参照点に対応する前記第２イメージの第２参照点の座標を抽出するステップと（前記第１参照点の座標は前記文字のうち少なくとも一つに基づいて抽出される）、
（ｄ）前記第１参照点の座標のうち少なくとも一つの値と前記第１参照点に対応する前記第２参照点の座標のうち少なくとも一つの値とを比較して、前記第１参照点により分割される基準領域のうち少なくとも一部を前記視線方向に沿って拡大または縮小させることによって、前記第１イメージを変換するステップを含み、ここで、
（ｅ）前記第２イメージを生成するステップは、前記第１イメージを３次元イメージに変換するステップと、および前記視点情報を反映して、前記３次元イメージに変換された前記第１イメージを所定の回転軸を中心に前記視線方向に向かって所定の回転角だけ回転させ、平面イメージを抽出することによって、前記第２イメージを生成するステップを含むことを特徴とする動作方法を開示する。
しかし、前記方法では、第１イメージを３次元イメージに変換させ、回転軸を中心にそれを回転させた後、再び平面イメージを抽出する過程と、第１イメージと第２イメージの参照点座標を抽出する過程を必要としている。
本発明は、前記のような問題を解決して、イメージを回転させる過程や別途の参照点を抽出する過程がなくても、一貫し且つ容易なイメージ補正方法を提供すると共に改善された判読性を提供することができるイメージ補正方法および装置を提供する。
本発明の一つの実施形態により、イメージ補正方法であって、第１イメージを提供するステップと、前記第１イメージを眺める視点情報を提供するステップと、前記第１イメージの横方向に沿って前記第１イメージを２個以上の分割イメージに分割するステップと、前記２個以上の分割イメージの各々を前記視点情報および前記分割イメージの各々の縦長さに基づいて変換させることによって、第１イメージから変換された第２イメージを提供するステップを含む、イメージ生成方法が提供される。
他の一つの実施形態においては、前記視点情報が、前記視点の位置を第１イメージに対して特定できる情報を含む。
他の一つの実施形態においては、前記視点情報が、前記第１イメージが位置する平面から視点までの視点高さ、前記視点を前記第１イメージが位置する平面上に投影させた地点から前記第１イメージの視点側端部までの視点距離、前記第１イメージの視点側端部での視野角、前記第１イメージの視点反対側端部での視野角、前記視点から前記第１イメージの視点側端部までの視線長さ、前記視点から前記第１イメージの視点反対側端部までの視線長さ、前記第１イメージの視点角のうち２個以上を含む。
他の一つの実施形態においては、前記第１イメージから変換された第２イメージを提供するステップが、前記視点情報および前記分割イメージの各々の縦長さに基づいて、各々の分割イメージに対する視野長さを求めるステップと、前記視野長さから各々の分割イメージに対する変換長さを求めるステップを含む。
他の一つの実施形態においては、前記視野長さから各々の分割イメージに対する変換長さを求めるステップが、全体変換長さのうちｉ番目分割イメージの変換長さが占める比率が、全体視野長さのうちｎ－ｉ＋１番目分割イメージの視野長さが占める比率と同一であるように、各々の分割イメージに対する変換長さを求めるステップを含む。ここで、ｎは分割イメージの総個数である。
他の一つの実施形態においては、前記視野長さから各々の分割イメージに対する変換長さを求めるステップが、以下の変換式数１を用いて、ｉ番目分割イメージの変換長さｙｉを求めるステップを含む
Figure 0007360379000001
 ここで、ｈｉはｉ番目分割イメージの視野長さ、ｎは分割イメージの総個数、Ｔは対象イメージの全体長さである。
他の一つの実施形態においては、前記視野長さを求めるステップが、視野長さの算出式によって視野長さを求めるステップであって、ｉ番目分割イメージに対する視野長さｈｉの算出式は以下の数２である。
Figure 0007360379000002
 ここで、Ｓは視点から焦点までの視線長さであり、θｉはｉ番目分割イメージの視線反対側端部での視野角であり、θ０は１番目分割イメージの視線側端部での視野角であり、θｆは焦点での視野角である、視野長さの算出式によって視野長さを求めるステップを含む。
他の一つの実施形態においては、前記視野長さを求めるステップが、視野長さの算出式によって視野長さを求めるステップであって、ｉ番目分割イメージに対する視野長さｈｉの算出式は以下の数３である。
であ、ここで、Ｒは視点から対象イメージの視点側端部までの視線長さであり、θｉはｉ番目分割イメージの視点反対側端部での視野角であり、θ０は１番目分割イメージの視線側端部での視野角である、視野長さの算出式によって視野長さを求めるステップを含む。
他の一つの実施形態においては、前記第１イメージから変換された第２イメージを提供するステップが、前記視点情報および前記分割イメージの各々の縦長さに基づいて、各々の分割イメージに対する視点角を求めるステップと、前記視点角から各々の分割イメージに対する変換長さを求めるステップを含む。
他の一つの実施形態においては、前記各々の分割イメージに対する視点角を求めるステップが、各々の分割イメージに対する視点角間の比率と各々の分割イメージの縦長さ間の比率が互いに同一であるように、各々の分割イメージに対して視点角を求めるステップを含む。
他の一つの実施形態においては、前記各々の分割イメージに対する視点角を求めるステップが、以下の変換式数４を用いて、ｉ番目分割イメージに対する視点角αｉを求めるステップを含む。
Figure 0007360379000004
 ここで、Ｔは対象イメージの全体縦長さ、ｎは分割イメージの総個数、ａｉはｉ番目分割イメージの縦長さ、θ０は１番目分割イメージの視線側端部での視野角、θｎはｎ番目分割イメージの視線反対側端部での視野角である。
他の一つの実施形態においては、前記各々の分割イメージに対する変換長さを求めるステップが、以下の変換式数５を用いて、ｉ番目分割イメージの変換長さｙｉを求めるステップを含む。
Figure 0007360379000005
 ここで、Ｈは前記第１イメージが位置する平面から視点までの視点高さ、Ｌは前記視点を前記第１イメージが位置する平面上に投影させた地点から前記第１イメージの視点側端部までの視点距離である。
本発明の他の一つの実施形態により、コンピュータ読み取り可能な命令語を含むコンピュータ読み取り可能なメモリであって、前記命令語は、コンピュータ上で実行される時、前記コンピュータが、第１イメージを提供する動作、前記第１イメージを眺める視点情報を提供する動作、前記第１イメージの横方向に沿って前記第１イメージを２個以上の分割イメージに分割する動作、および前記２個以上の分割イメージの各々を前記視点情報および前記分割イメージの各々の縦長さに基づいて変換させることによって、第１イメージから変換された第２イメージを提供する動作を含む動作を実行するようにする、コンピュータ読み取り可能なメモリが提供される。
他の一つの実施形態においては、前記視点情報が、前記視点の位置を第１イメージに対して特定できる情報を含む。
他の一つの実施形態においては、前記視点情報が、前記第１イメージが位置する平面から視点までの視点高さ、前記視点を前記第１イメージが位置する平面上に投影させた地点から前記第１イメージの視点側端部までの視点距離、前記第１イメージの視点側端部での視野角、前記第１イメージの視点反対側端部での視野角、前記視点から前記第１イメージの視点側端部までの視線長さ、前記視点から前記第１イメージの視点反対側端部までの視線長さ、前記第１イメージの視点角のうち２個以上を含む。
他の一つの実施形態においては、前記第１イメージから変換された第２イメージを提供する動作が、前記視点情報および前記分割イメージの各々の縦長さに基づいて、各々の分割イメージに対する視野長さを求める動作、および前記視野長さから各々の分割イメージに対する変換長さを求める動作を含む。
他の一つの実施形態においては、全体変換長さのうちｉ番目分割イメージの変換長さが占める比率が、全体視野長さのうちｎ－ｉ＋１番目分割イメージの視野長さが占める比率と同一であるように、前記視野長さから各々の分割イメージに対する変換長さを求める動作が各々の分割イメージに対する変換長さを求める動作を含む。ここで、ｎは分割イメージの総個数である。
他の一つの実施形態においては、前記視野長さから各々の分割イメージに対する変換長さを求める動作が、以下の変換式数６を用いて、ｉ番目分割イメージの変換長さｙｉを求める動作を含む。
Figure 0007360379000006
 ここで、ｈｉはｉ番目分割イメージの視野長さ、ｎは分割イメージの総個数、Ｔは対象イメージの全体長さである。
他の一つの実施形態においては、前記視野長さを求める動作が、視野長さの算出式によって視野長さを求める動作であって、ｉ番目分割イメージに対する視野長さｈｉの算出式は以下の数７である、視野長さの算出式によって視野長さを求めるステップを含む。
Figure 0007360379000007
 ここで、Ｓは視点から焦点までの視線長さであり、θｉはｉ番目分割イメージの視線反対側端部での視野角であり、θ０は１番目分割イメージの視線側端部での視野角であり、θｆは焦点での視野角である。
他の一つの実施形態においては、前記視野長さを求める動作が、視野長さの算出式によって視野長さを求める動作であって、ｉ番目分割イメージに対する視野長さｈｉの算出式は以下の数８である、視野長さの算出式によって視野長さを求める動作を含む。
Figure 0007360379000008
 ここで、Ｒは視点から対象イメージの視点側端部までの視線長さであり、θｉはｉ番目分割イメージの視点反対側端部での視野角であり、θ０は１番目分割イメージの視線側端部での視野角である。
他の一つの実施形態においては、前記第１イメージから変換された第２イメージを提供する動作が、前記視点情報および前記分割イメージの各々の縦長さに基づいて、各々の分割イメージに対する視点角を求める動作、および前記視点角から各々の分割イメージに対する変換長さを求める動作を含む。
他の一つの実施形態においては、前記各々の分割イメージに対する視点角を求める動作が、各々の分割イメージに対する視点角間の比率と各々の分割イメージの縦長さ間の比率が互いに同一であるように、各々の分割イメージに対して視点角を求める動作を含む。
他の一つの実施形態においては、前記各々の分割イメージに対する視点角を求める動作が、以下の変換式数９を用いて、ｉ番目分割イメージに対する視点角αｉを求める動作を含む。
Figure 0007360379000009
 ここで、Ｔは対象イメージの全体縦長さ、ｎは分割イメージの総個数、ａｉはｉ番目分割イメージの縦長さ、θ０は１番目分割イメージの視線側端部での視野角、θｎはｎ番目分割イメージの視線反対側端部での視野角である。
他の一つの実施形態においては、前記各々の分割イメージに対する変換長さを求める動作が、以下の変換式数１０を用いて、ｉ番目分割イメージの変換長さｙｉを求める動作を含む。
Figure 0007360379000010
 ここで、Ｈは前記第１イメージが位置する平面から視点までの視点高さ、Ｌは前記視点を前記第１イメージが位置する平面上に投影させた地点から前記第１イメージの視点側端部までの視点距離である。
本発明の更なる他の一つの実施形態により、イメージ補正装置であって、第１イメージおよび前記第１イメージを眺める視点情報を入力できるように構成された入力部、並びに前記第１イメージの横方向に沿って前記第１イメージを２個以上の分割イメージに分割し、前記２個以上の分割イメージの各々を前記視点情報および前記分割イメージの各々の縦長さに基づいて変換させることによって、前記第１イメージを第２イメージに変換させるように構成されるイメージ変換部を含む、イメージ補正装置が提供される。
他の一つの実施形態においては、前記イメージ補正装置が、変換された第２イメージを出力できるように構成された出力部をさらに含む。
他の一つの実施形態においては、前記視点情報が、前記視点の位置を第１イメージに対して特定できる情報を含む。
他の一つの実施形態においては、前記視点情報が、前記第１イメージが位置する平面から視点までの視点高さ、前記視点を前記第１イメージが位置する平面上に投影させた地点から前記第１イメージの視点側端部までの視点距離、前記第１イメージの視点側端部での視野角、前記第１イメージの視点反対側端部での視野角、前記視点から前記第１イメージの視点側端部までの視線長さ、前記視点から前記第１イメージの視点反対側端部までの視線長さ、前記第１イメージの視点角のうち２個以上を含む。
他の一つの実施形態においては、前記イメージ変換部が、前記視点情報および前記分割イメージの各々の縦長さに基づいて、各々の分割イメージに対する視野長さを求め、前記視野長さから各々の分割イメージに対する変換長さを求めることによって、前記第１イメージを第２イメージに変換させるように構成される。
他の一つの実施形態においては、前記イメージ変換部が、全体変換長さのうちｉ番目分割イメージの変換長さが占める比率が、全体視野長さのうちｎ－ｉ＋１番目分割イメージの視野長さが占める比率と同一であるように、各々の分割イメージに対する変換長さを求めるように構成される。ここで、ｎは分割イメージの総個数である。
他の一つの実施形態においては、前記イメージ変換部が、以下の変換式数１１を用いて、ｉ番目分割イメージの変換長さｙｉを求めるように構成される。
Figure 0007360379000011
 ここで、ｈｉはｉ番目分割イメージの視野長さ、ｎは分割イメージの総個数、Ｔは対象イメージの全体長さである。
他の一つの実施形態においては、前記イメージ変換部が、視野長さの算出式によって視野長さを求めるように構成される。ここで、ｉ番目分割イメージに対する視野長さｈｉの算出式は以下の数１２である。
Figure 0007360379000012
 Ｓは視点から焦点までの視線長さであり、θｉはｉ番目分割イメージの視線反対側端部での視野角であり、θ０は１番目分割イメージの視線側端部での視野角であり、θｆは焦点での視野角である。
他の一つの実施形態においては、前記イメージ変換部が、視野長さの算出式によって視野長さを求めるように構成される。ここで、ｉ番目分割イメージに対する視野長さｈｉの算出式は以下の数１３である。
Figure 0007360379000013
 Ｒは視点から対象イメージの視点側端部までの視線長さであり、θｉはｉ番目分割イメージの視点反対側端部での視野角であり、θ０は１番目分割イメージの視線側端部での視野角である。
他の一つの実施形態においては、前記イメージ変換部が、前記視点情報および前記分割イメージの各々の縦長さに基づいて、各々の分割イメージに対する視点角を求め、前記視点角から各々の分割イメージに対する変換長さを求めることによって、前記第１イメージを第２イメージに変換させるように構成される。
他の一つの実施形態においては、前記イメージ変換部が、各々の分割イメージに対する視点角間の比率と各々の分割イメージの縦長さ間の比率が互いに同一であるように、各々の分割イメージに対して視点角を求めるように構成される。
他の一つの実施形態においては、前記イメージ変換部が、以下の変換式数１４を用いて、ｉ番目分割イメージに対する視点角αｉを求めるように構成される。
Figure 0007360379000014
 ここで、Ｔは対象イメージの全体縦長さ、ｎは分割イメージの総個数、ａｉはｉ番目分割イメージの縦長さ、θ０は１番目分割イメージの視線側端部での視野角、θｎはｎ番目分割イメージの視線反対側端部での視野角である。
他の一つの実施形態においては、前記イメージ変換部が、以下の変換式数１５を用いて、ｉ番目分割イメージの変換長さｙｉを求めるように構成される。
ここで、Ｈは前記第１イメージが位置する平面から視点までの視点高さ、Ｌは前記視点を前記第１イメージが位置する平面上に投影させた地点から前記第１イメージの視点側端部までの視点距離である。
本発明が提供するイメージ補正方法および装置により、遠距離からイメージを見る時にも遠近法の影響によって判読性が落ちる現象を改善できるようになる。
したがって、本発明が道路の路面標示に適用される場合、運転者が今よりさらに遠い距離からも路面標示の判読が可能である。これは差分の距離だけ反応時間を減らせることを意味し、よって、高速移動中にも運転者が速かに判断することを可能にする。また、分岐点などで出口などを逃す現象や遅れた判読により発生しうる無理な割り込みによる交通事故を予防することができる。
また、ＶＲやＡＲ環境に適用すれば、判読性を向上させつつ、遠近法を感じるようにイメージを実現することが可能となる。よって、より快適な環境のＶＲまたはＡＲ環境を構築することができる。
本発明の他の効果は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有した者であれば、本発明の明細書に記載された内容から容易に把握することができるであろう。
従来の路面標示の利用例を示す。
地面より一定高さに位置した視点から眺めた状態を示す。
空間上の視点から空間を眺めた状態を示す。
グーグルのストリートビューをキャプチャーした画面である。
本発明の一実施形態によるイメージ補正方法を概略的に示す。
図４の実施形態に対して変形された実施形態を概略的に示す。
本発明の他の実施形態によるイメージ補正方法を概略的に示す。
図６の実施形態に対して変形された実施形態を概略的に示す。
本発明のまた他の実施形態によるイメージ補正方法を概略的に示す。
対象イメージおよび本発明により変形された変形イメージを示す。
図９ａの対象イメージおよび変形イメージを一定の視点から眺めた様子を示す。
対象イメージおよび本発明により変形された変形イメージを示す。
図１０ａの対象イメージおよび変形イメージを一定の視点から眺めた様子を示す。
空間上の左側面に加えられる対象イメージおよび本発明により変形された変形イメージを一定の視点から眺めた様子を示す。
図３のストリートビューキャプチャー画面（上側図）および本発明によりそれを変換させたイメージ（下側図）を示す。
本発明の一実施形態によるイメージ補正装置の構成を図式的に示す。
以下では、添付図面を参照して本発明の各実施形態によるイメージ生成装置および方法について説明する。
以下の実施形態は、本発明の理解を助けるための詳細な説明であって、本発明の権利範囲を制限するものではないことを明らかにしておく。よって、本発明と同様の機能を実行する均等な発明も本発明の権利範囲に属するものであろう。
また、各図面の構成要素に参照符号を付する際、同一の構成要素に対しては他の図面上に表示される時にも可能な限り同一の符号を付するようにしていることに留意しなければならない。また、本発明の説明において、関連の公知の構成または機能に関する具体的な説明が本発明の要旨を不要に不明瞭なものにする恐れがあると判断される場合には、その詳細な説明は省略する。
また、本発明の構成要素を説明するにおいて、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語を用いることができる。このような用語はその構成要素を他の構成要素と区別するためのものに過ぎず、その用語によって該構成要素の本質や手続きまたは順序などが限定されるものではない。ある構成要素が他の構成要素に「連結されて」いるかまたは「接続されて」いると言及された時には、該他の構成要素に直接的に連結されているかまたは接続されていてもよいが、その間に更なる他の構成要素が存在してもよいものとして理解しなければならない。その反面、ある構成要素が他の構成要素に「直接的に連結されて」いるかまたは「直接的に接続されて」いると言及された時には、その間に更なる他の構成要素が存在しないものとして理解しなければならない。構成要素間の関係を説明する他の表現、すなわち、「～の間に」と「直ちに～の間に」または「～に隣接した」と「～に直接的に隣接した」なども同様に解釈しなければならない。
また、本出願で用いられた用語は、単に特定の実施形態を説明するために用いられたものであって、本発明を限定しようとするものではない。単数の表現は、文脈上明らかに異なるように意味しない限り複数の表現を含む。本出願において、「含む」または「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除するものではないことを理解しなければならない。
特に定義しない限り、技術的や科学的な用語を含めてここで用いられる全ての用語は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有した者によって一般的に理解されるものと同様の意味を有する。一般的に用いられる辞典に定義されているような用語は関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有するものとして解釈しなければならず、本明細書で明らかに定義しない限り、理想的または過度に形式的な意味として解釈してはならない。
本発明において、対象イメージとは、本発明の方法により変形する前に与えられた本来のイメージ（第１イメージ）をいう。このような対象イメージは、例えば、道路の路面に表示される路面標示（スクールゾーン、止まれ、徐行など）のような記号や文字、またはグーグルのストリートビューなどのようにコンピュータ上で挿入される路面標示、仮想現実（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ；ＶＲ）または拡張現実（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ；ＡＲ）などで挿入される文字や記号、その他の現実でまたはコンピュータグラフィック上で実現されるイメージを含む。
本発明において、変形イメージとは、与えられた対象イメージを本発明が提示する方法により変形したイメージ（第２イメージ）をいう。
本発明において、視点側端部とは、与えられたイメージの最上部、最下部、最左側部、最右側部を各々境界とする長方形を想定した場合、このような長方形の下辺（視点に最も近い辺）の中で視点に最も近い点をいう。本発明において、視点反対側端部とは、前記長方形の上辺の中で視点に最も近い点をいう。例えば、図４において、点Ａは対象イメージの（または１番目分割イメージの）視点側端部であり、点Ｅは対象イメージの（または４番目分割イメージの）視点反対側端部である。
本発明において、横方向および縦方向は、前記長方形を基準に見た方向を示す。例えば、図２ａおよび２ｂにおいて、ＨＬは横方向の線を、ＶＬは縦方向の線を示す。
本発明において、地面（ｇｒｏｕｎｄ ｓｕｒｆａｃｅ）とは、対象イメージが塗布されるかまたはコンピュータグラフィックによって加えられる面をいい、底面に限定されるものではなく、側面や天井面を含めて、いかなる面であってもよい。例えば、図２ｂのように左側面にグラフィックが加えられる場合には左側面も地面に該当する。
本発明において、視線長さとは、視点から該当地点までの距離をいう。例えば、以下に説明される実施形態において、線分ＯＡの長さ、線分ＯＥの長さなどがこれに該当する。
本発明において、視野長さとは、与えられたイメージの視点側端部から視点反対側端部までの縦長さが視点から観測される長さをいう。すなわち、視点から眺める時、遠近法の適用により実際長さより小さく見えるようになる、与えられたイメージの視点側端部から視点反対側端部までの縦長さである。例えば、以下の実施形態において、線分Ｍ１Ｍ２の長さまたはｈｉなどがこれに該当する。
本発明において、視野角とは、地面上の一地点から視点を眺める角度をいう。例えば、以下に説明される実施形態において、点Ａでの視野角はθ０であり、点Ｃでの視野角はθ２である。
本発明において、視点角とは、視点から特定イメージを視点側端部から視点反対側端部まで眺める時に形成される角度をいう。例えば、以下に説明される実施形態において、分割イメージ２０１に対する視点角は∠ＡＯＢであり、対象イメージ２００全体に対する視点角は∠ＡＯＥである。
本発明において、視点情報とは、視点の位置を対象イメージに対して特定できるのに十分な情報をいう。例えば、図４において、視点情報は、視点距離Ｌ、視点高さＨ、対象イメージ視点側端部での視野角、対象イメージ視点反対側端部での視野角、対象イメージ視点側端部までの視線長さ、対象イメージ視点反対側端部までの視線長さ、対象イメージに対する視点角のうち２個以上だけ知っていれば、対象イメージに対する視点の相対位置を決定できるようになる。
本発明において、ｉ番目、ｊ番目などのように順序を示す時には、視点に近い側から１番目、２番目、３番目、．．．などのように順番を決めることにする。
本発明においては、道路などの地面上に物理的に直接加えるか、またはコンピュータグラフィックなどで遠近法が感じられるように仮想で加えようとする対象イメージが与えられる場合に、遠近法によって前記対象イメージに対する判読性が悪化するという問題を解決できるように、前記対象イメージを変換させる方法を提案する。
本発明に係る具体的な一実施形態においては、与えられた対象イメージを横方向に沿って一定の個数に分割し、このように分割された各々の分割イメージのうち視点に近く位置する分割イメージの縦長さは相対的に減らし、視点から遠く位置する分割イメージの縦長さは相対的に伸ばす。このように変換させることによって、本来加えようとした対象イメージの全体縦長さは維持しつつ、遠近法により判読性が悪化するという問題を改善できるようになる。
本発明に係る他の具体的な一実施形態においては、与えられた対象イメージを一定の個数に横に分割した後、各々の分割イメージの視野長さを求める。その後、各々の分割イメージに対してこれらの視野長さ間の比率を逆に適用して、各々の分割イメージが変換される縦長さ（以下、変換長さという）を求める。すなわち、与えられた対象イメージをｎ個の分割イメージに分割した場合に、全体変換長さのうちｉ番目分割イメージの変換長さが占める比率が、全体視野長さのうちｎ－ｉ＋１番目分割イメージの視野長さが占める比率と同一であるように変換長さを求める。
図４は、このような本発明の一実施形態による方法を説明するための図である。図４（ｂ）は、対象イメージ２００が入る位置の平面図であり、図４（ａ）は、図４（ｂ）の線ＧＥに沿って切った断面を概略的に示す。
図４において、図面符号１００は地面（ｇｒｏｕｎｄ ｓｕｒｆａｃｅ）を示し、Ｏは視点（ｖｉｅｗ ｐｏｉｎｔ）を示す。視点は、例えば、自動車に搭乗した運転者の目に該当することができるが、これに限定されるものではない。Ｇは視点Ｏから鉛直下方に位置する地面１００上の点を示す。視点Ｏの高さ（視点高さ）、すなわち、線分ＯＧの長さはＨで表示されている。視点Ｏが地面に投影された地点、すなわち、点Ｇから対象イメージ２００の視点側端部、すなわち、点Ａまでの距離（視点距離）はＬで表示されている。
図面符号２００は、地面１００に加えられるようになる対象イメージ（例えば、路面標示）の最上部、最下部、最左側部、最右側部を各々境界とする長方形を示す。後述する２０１、２０２、２０３、２０４も同様に各々の分割イメージに対する長方形を示す。しかし、以下では、説明の便宜のために、簡単に対象イメージ２００、分割イメージ２０１などのような方式で表示することにする。また、図面上、対象イメージ２００は地面１００の下に厚さを有するものとして示されているが、これは説明の便宜のためのものに過ぎず、実際には、実質的な厚さ無しに、地面１００の延長線上で地面１００と並んで置かれるものと仮定する。
本実施形態においては、対象イメージ２００を横方向（Ｘ軸方向）に平行に４個の分割イメージ２０１、２０２、２０３、２０４に分割した。点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは、このように分割された分割イメージの横線が、点Ｇを過ぎＹ軸に平行な線と交差る点である。分割イメージ２０１、２０２、２０３、２０４の縦長さ（Ｙ軸方向長さ）は、各々、ａ１、ａ２、ａ３、ａ４で表示された。
本実施形態および以下の実施形態においては対象イメージ２００を４個に分割したが、これは説明の便宜のためのものであることを明らかにしておく。本発明が属する技術分野における通常の知識を有した者であれば、本発明の明細書に開示された内容から、対象イメージ２００を分割する個数が多ければ多いほど、判読性がさらに良くなる効果を持ってくることを予想することができるであろう。
一方、本実施形態においては、焦点（ｆｏｃａｌ ｐｏｉｎｔ）が点Ｃ上に位置することと仮定する。焦点を過ぎる焦点平面は図面符号３００で表示されており、点Ｃにおいて視線（ｌｉｎｅ ｏｆ ｓｉｇｈｔ）ＯＣと直交する。焦点平面３００と視線ＯＡ、視線ＯＢ、視線ＯＣ、視線ＯＤおよび視線ＯＥが交差する点は、各々、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５で表示されている。よって、本実施形態において、点Ｃと点Ｍ３は同一の地点を示す。
ここで、視点Ｏから観察される分割イメージ２０１の長さ、すなわち、視野長さは線分Ｍ１Ｍ２の長さと等しい。同様に、分割イメージ２０２、分割イメージ２０３、分割イメージ２０４の視野長さは、各々、線分Ｍ２Ｍ３の長さ、線分Ｍ３Ｍ４の長さ、線分Ｍ４Ｍ５の長さと等しい。
視点から焦点までの視線長さをＳとすれば、これは線分ＯＣの長さと等しく、よって、直角三角形ＯＣＧから次のように求めることができる。
（１）
また、視野角θ０、θ１、θ２、θ３、θ４は各々次のように求めることができる。
（２）

（３）


（４）

（５）

（６）
一方、∠ＡＯＢ、∠ＢＯＣ、∠ＣＯＤ、∠ＤＯＥは、各々、（θ０－θ１）、（θ１－θ２）、（θ２－θ３）、（θ３－θ４）となる。
したがって、分割イメージ２０１、２０２、２０３、２０４の視野長さ、すなわち、線分Ｍ１Ｍ２の長さ、線分Ｍ２Ｍ３の長さ、線分Ｍ３Ｍ４の長さ、線分Ｍ４Ｍ５の長さを各々ｈ１、ｈ２、ｈ３、ｈ４とすれば、これらは各々次のように求めることができる。
（７）
（８）
（９）
（１０）
また、各々の分割イメージが変換される長さを各々ｙ１、ｙ２、ｙ３、ｙ４とすれば、次のように求めることができる。
（１１）
（１２）
（１３）
（１４）
ここで、Ｔは地面１００に塗布されるかまたはコンピュータグラフィック作業によって加えようとする対象イメージ２００の全体縦長さ（例えば、本実施形態ではＴ＝ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４）を示す。
図４の実施形態は対象イメージ２００を４個に分割した場合について説明したが、４個以上に分割する場合にも前記式を適用することができる。
対象イメージ２００をｎ個の分割イメージに分割する場合、視点から焦点までの視線長さＳ、視点に最も近く位置する分割イメージ（１番目分割イメージ）から始めてｉ番目分割イメージの視野長さｈｉおよびｉ番目分割イメージの視点反対側端部から見た視野角θｉは各々次のように求めることができる。
（１５）
（１６）
（１７）
したがって、各々の分割イメージが変換される長さを各々ｙ１、ｙ２、ｙ３、．．．ｙｎとする時、ｉ番目分割イメージの変換される長さは次のように求めることができる：
（１８）
下記表はＴ＝５ｍ、Ｌ＝１５ｍ、Ｈ＝１．２ｍ、ｎ＝１０、そしてａ１＝ａ２＝．．．＝ａ１０＝０．５ｍの場合に対してθｉ、ｈｉ、ｙｉ値を示す表である。
前記表から分かるように、１０番目分割イメージの変形長さｙ１０は、１番目分割イメージの変形長さｙ１の約１．７倍近くになる。
図９および１０は、対象イメージおよび前記表１から得たｙｉ値を用いて得られた変形イメージを示す図である。
図９ａにおいて、左側は対象イメージ「スクールゾーン」であり、右側は表１により得られたｙｉ値を用いて変形したイメージである。対象イメージでは「スクール」と「ゾーン」の縦長さは同一であったが、変形されたイメージでは「スクール」が「ゾーン」より長くなったことが分かる。また、各々の横画にも変化があることを確認することができる。例えば、「ゾーン」の一番下の横画は変形イメージの方がより細くなり、「スクール」の一番上の横画は変形イメージの方がより厚くなっている。
図９ｂは、対象イメージと変形イメージを各々遠距離から眺めた様子を示す。二つのイメージの両方とも全体長さＴは５ｍであり、視点距離Ｌ＝１５ｍ、視点高さＨ＝１．２ｍから眺めたものである。左側が対象イメージであり、右側が変形イメージである。遠距離から見た時、対象イメージは「スクール」が「ゾーン」より小さく見えるが、変形イメージは「スクール」と「ゾーン」がほぼ同一の大きさに見えることが分かる。また、対象イメージは視点から遠くなるほど対象イメージの横画の厚さが薄く見えるが、変形イメージは全体的に横画の厚さが実質的に同一に見えることが分かる。
図１０ａおよび１０ｂは、各々、対象イメージ「ＰＩＴＴＳ－ＢＵＲＧＨ」とそれに対する変形イメージを示す。各々に関する説明は図９ａおよび９ｂと同様であるため、それに関する重複した説明は省略する。
図１１は、図９および１０のように底面にイメージが配置されたものでなく、空間上の左側面に対象イメージおよび変形イメージが加えられる様子を示す。このようなイメージの配置は、ＡＲやＶＲ環境で主に発生しうるが、これに限定されるものではなく、例えば、道路の側面に立てられた看板や道路標示にも適用することができるであろう。
図１１の上側に示された図面は対象イメージが遠近法の適用を受けて見える様子であり、下側に示された図面は変形イメージが遠近法の適用を受けて見える様子である。図示されたものから分かるように、対象イメージは視点から遠くなるほど文字がよく見えなくなるが、変形イメージは視点に関わらず鮮明に見えることが分かる。特に後ろの「Ｐｋｗｙ」部分を見てみると、変形イメージの方が約２倍に拡張して見えることが分かる。
図１２は、図３のストリートビューキャプチャー画面（上側図）および路面標示を本発明により変換させた画面（下側図）を共に示す。図面で確認できるように、変換前にはＰｋｗｙ部分の判読性が低かったが、変換後には顕著に改善されたことが分かる。
一方、図４は焦点が対象イメージの中央に位置した場合であったが、焦点が他の地点に位置する場合にも本発明の適用が可能である。
図５は、それに関する一実施形態を示す。
図４と同様に、図５（ｂ）は対象イメージ２００が入る位置の平面図であり、図５（ａ）は図５（ｂ）の線ＧＥに沿って切った断面を概略的に示す。
図５では、焦点が１番目分割イメージと２番目分割イメージとの間に位置する。よって、焦点平面３００は、点Ｂにおいて視線（ｌｉｎｅ ｏｆ ｓｉｇｈｔ）ＯＢと直交する。
視点から焦点までの視線長さＳは線分ＯＢの長さと等しく、よって、直角三角形ＯＢＧから次のように求めることができる。
（１９）
分割イメージ２０１、２０２、２０３、２０４の視野長さを各々ｈ１、ｈ２、ｈ３、ｈ４とすれば、これらは各々次のように求めることができる。
（２０）
（２１）
（２２）
（２３）
各々の分割イメージが変換される長さｙ１、ｙ２、ｙ３、ｙ４は、前記式（１１）～（１４）により求めることができる。
同様に、対象イメージをｎ個のイメージに分割した場合にも以下のように前記式（１５）～（１８）を同一乃至類似に適用することができる。
（１５）
（１６’）
（１７’）
（１８）
図４の実施形態および図５の実施形態において、焦点と視点がなす視野角をθｆとすれば、式（１６）、（１６’）、（１７）、（１７’）は各々次のように一般化させることができる。
（２４）
（２５）
（但し、ｆは０以上ｎ以下の整数）
結局、焦点をどの分割イメージに位置させるかに関わらず、視点条件（例えば、θ０、Ｈ、またはＬなど）が同一であれば同一の変換長さが得られることが分かる。
図６は、本発明の他の代案的な実施形態を示す。
本実施形態においては、焦点平面で視野長さを求める代わりに、視点Ｏから同一の距離に位置する地点で各々の分割イメージに対する視野長さを求める接近方式を利用する。
前述したものと同様に、図６（ｂ）は対象イメージ２００が入る位置の平面図であり、図６（ａ）は図６（ｂ）の線ＧＥに沿って切った断面を概略的に示す。
図６において、対象イメージは、前述した実施形態と同様に、ＡＢ、ＢＣ、ＣＤ、ＤＥの４個の区間に分割された。点Ｍ１は視点Ｏを中心にし、半径の長さが視点から対象イメージの視点側端部までの視線長さＲである円（以下、「円Ｏ」という）が視線ＯＡと交差する点である。点Ｍ２は、点Ｍ１から引いた接線が視線ＯＢと交差する点である。点Ｍ３は、円Ｏと視線ＯＢが接する点から引いた接線が視線ＯＣと交差する点である。点Ｍ４は、円Ｏと線分ＯＣが接する点から引いた接線が視線ＯＤと接する点である。点Ｍ５は、円Ｏと視線ＯＤが接する点から引いた接線が視線ＯＥと交差する点である。
視点Ｏから１番目分割イメージ２０１を眺めた時の視野長さは線分Ｍ１Ｍ２の長さであるといえる。
視点Ｏから２番目分割イメージ２０２を眺めた時の視野長さを、１番目分割イメージ２０１に対して視野長さを測定した位置と同一の位置で測定するのであれば、その視野長さは線分Ｍ２Ｍ３の長さになるであろう。
同様に、視点Ｏから３番目分割イメージ２０３を眺めた時の視野長さおよび四番目分割イメージ２０４を眺めた時の視野長さは各々線分Ｍ３Ｍ４の長さおよび線分Ｍ４Ｍ５の長さになるであろう。
一方、半径の長さＲは、直角三角形ＯＡＧから次のように求めることができる。
（２６）
視野角θ０、θ１、θ２、θ３、θ４は式（２）～（６）のとおりである。同様に、∠ＡＯＢ、∠ＢＯＣ、∠ＣＯＤ、∠ＤＯＥは、各々、（θ０－θ１）、（θ１－θ２）、（θ２－θ３）、（θ３－θ４）になる。
したがって、分割イメージ２０１、２０２、２０３、２０４の視野長さ、すなわち、線分Ｍ１Ｍ２の長さ、線分Ｍ２Ｍ３の長さ、線分Ｍ３Ｍ４の長さ、線分Ｍ４Ｍ５の長さを各々ｈ１、ｈ２、ｈ３、ｈ４とすれば、これらは次のように求めることができる。
（２７）
（２８）
（２９）
（３０）
各々の分割イメージが変換される長さｙ１、ｙ２、ｙ３、ｙ４は、各々、前記式（１１）～（１４）により求めることができる。
図６の実施形態は対象イメージ２００を４個に分割した場合であるが、４個以上に分割する場合にも前記式を適用することができる。
対象イメージ２００をｎ個の分割イメージに分割するとする場合、視点に最も近く位置する分割イメージ（１番目分割イメージ）から始めてｉ番目分割イメージの視点反対側端部から見た視野角θｉは前記式（１５）を用いて求めることができ、ｉ番目分割イメージの視野長さｈｉは次のように求めることができる。
（３１）
前述したものと同様に、各々の分割イメージが変換される長さを各々ｙ１、ｙ２、ｙ３、．．．ｙｎとする時、ｉ番目分割イメージの変換される長さは前記式（１８）を用いて求めることができる。
下記表はＴ＝５ｍ、Ｌ＝１５ｍ、Ｈ＝１．２ｍ、ｎ＝１０、そしてａ１＝ａ２＝．．．＝ａ１０＝０．５ｍの場合に対してθｉ、ｈｉ、ｙｉ値を示す表である。
本実施形態の場合にも、前記表１とほぼ類似した変形長さ値が出てくることが分かる。
図７は、図６の実施形態に対する変形実施形態を示す。
前述したものと同様に、図７（ｂ）は対象イメージ２００が入る位置の平面図であり、図７（ａ）は図７（ｂ）の線ＧＥに沿って切った断面を概略的に示す。
図７において、対象イメージは、前述した実施形態と同様に、ＡＢ、ＢＣ、ＣＤ、ＤＥの４個の区間に分割された。点Ｍ１は点Ａから視線ＯＡに垂直に延びる線が視線ＯＡと交差する点であり、よって、ＡとＭ１は同一の地点を示す。点Ｍ２は、点Ｍ１から視線ＯＡに垂直に延びる線が視線ＯＢと交差する点である。点Ｍ３は、点Ｍ２から視線ＯＢに垂直に延びる線が視線ＯＣと交差する点である。点Ｍ４は、点Ｍ３から視線ＯＣに垂直に延びる線が視線ＯＤと交差する点である。点Ｍ５は、点Ｍ４から視線ＯＤに垂直に延びる線が視線ＯＥと交差する点である。
視点Ｏから１番目分割イメージ２０１を眺めた時の視野長さは線分Ｍ１Ｍ２の長さである。
視点Ｏから点Ｍ２までの距離は視点Ｏから点Ｍ１までの距離より大きいが、その差の程度は無視できる水準である。よって、線分Ｍ２Ｍ３の長さを、視点Ｏから２番目分割イメージ２０２に対する視野長さに近似することができる。
同様に、線分Ｍ３Ｍ４の長さおよび線分Ｍ４Ｍ５の長さを、視点Ｏから３番目分割イメージ２０３および四番目分割イメージ２０４を眺めた時の視野長さに近似することができる。
また、∠ＡＯＢ、∠ＢＯＣ、∠ＣＯＤ、∠ＤＯＥは、各々、（θ０－θ１）、（θ１－θ２）、（θ２－θ３）、（θ３－θ４）になる。
ここで、線分ＯＭ１、ＯＭ２、ＯＭ３、ＯＭ４、の長さを各々Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４とすれば、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の長さは次のように求めることができる。
（３２）
（３３）
（３４）
（３５）
視野角θ０、θ１、θ２、θ３、θ４は式（２）～（６）のとおりである。
したがって、分割イメージ２０１、２０２、２０３、２０４の視野長さ、すなわち、線分Ｍ１Ｍ２の長さ、線分Ｍ２Ｍ３の長さ、線分Ｍ３Ｍ４の長さ、線分Ｍ４Ｍ５の長さを各々ｈ１、ｈ２、ｈ３、ｈ４とすれば、これらは次のように求めることができる。
（３６）
（３７）
（３８）
（３９）
各々の分割イメージが変換される長さｙ１、ｙ２、ｙ３、ｙ４は、各々、前記式（１１）～（１４）により求めることができる。
図７の実施形態は対象イメージを４個に分割した場合であるが、４個以上に分割する場合にも前記式を適用することができる。
対象イメージ２００をｎ個の分割イメージに分割する場合、視点に最も近く位置する分割イメージ（１番目分割イメージ）から始めてｉ番目分割イメージの視点反対側端部から見た視野角θｉは前記式（１５）を用いて求めることができ、ｉ番目分割イメージの視野長さｈｉは次のように求めることができる。
（４０）
ここで、Ｓｉは以下のとおりである。
但し、
） （４１）
前述したものと同様に、各々の分割イメージが変換される長さを各々ｙ１、ｙ２、ｙ３、．．．ｙｎとする時、ｉ番目分割イメージが変換される長さは前記式（１８）を用いて求めることができる。
下記表はＴ＝５ｍ、Ｌ＝１５ｍ、Ｈ＝１．２ｍ、ｎ＝１０、そしてａ１＝ａ２＝．．．＝ａ１０＝０．５ｍの場合に対してθｉ、ｈｉ、ｙｉ値を示す表である。
本実施形態の場合も、前記表１および表２と類似した変形長さ値が得られることが分かる。
図８は、本発明の更なる他の代案的な実施形態を示す。
前述したものと同様に、図８（ｂ）は対象イメージ２００が入る位置の平面図であり、図８（ａ）は図８（ｂ）の線ＧＥに沿って切った断面を概略的に示す。
図８においては、視点Ｏから対象イメージ２００全体に対する視点角∠ＡＯＥを、対象イメージ２００を分割しようとする個数と同一な個数に分割し、このように分割された角度を用いて変形される長さを求める接近方式を利用する。
図８において、対象イメージ２００は、前述した実施形態と同様に、ＡＢ、ＢＣ、ＣＤ、ＤＥの４個の区間に分割された。各々の分割イメージ２０１、２０２、２０３、２０４の縦長さは、各々、ａ１、ａ２、ａ３、ａ４で表示された（図８（ｂ）を参照）。点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは、このように分割された分割イメージ２０１、２０２、２０３、２０４の横線が、点Ｇを通ってＹ軸に平行な線と交差する点である。
分割イメージの個数に合わせて、視点Ｏから対象イメージ２００全体を眺める角度（∠ＡＯＥ）も４個の角度α１、α２、α３、α４に分割された。この時、各々の角度は以下の式を満たす大きさに分割される。
（４２）
点Ａ、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’、Ｅは、このように角度を分割する線が対象イメージ２００と交差する点を各々示す。
このようにして、対象イメージは、ＡＢ’区間、Ｂ’Ｃ’区間、Ｃ’Ｄ’区間、Ｄ’Ｅ区間の４個の区間に新たに分割される。
点Ｏを中心にし、半径の長さが線分ＯＡである円Ｏを仮定すれば、（半径の長さが十分に大きい場合）円弧Ｍ１Ｍ２、円弧Ｍ２Ｍ３、円弧Ｍ３Ｍ４、円弧Ｍ４Ｍ５の長さは視点Ｏから観測されるＡＢ’区間、Ｂ’Ｃ’区間、Ｃ’Ｄ’区間、Ｄ’Ｅ区間の長さと実質的に同一であってもよい。よって、線分ＡＢ’の長さ、線分Ｂ’Ｃ’の長さ、線分Ｃ’Ｄ’の長さ、線分Ｄ’Ｅの長さを、各々分割されたイメージが変換される長さｙ１、ｙ２、ｙ３、ｙ４として求める。
対象イメージ２００の全体縦長さをＴとする時（本実施形態ではＴ＝ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４）、視野角θ０およびθ４は各々以下のとおりである。
（４３）
（４４）
一方、対象イメージ２００の全体縦長さに対する１番目分割イメージ２０１の縦長さの比率はａ１／Ｔである。よって、分割イメージ２０１に対する視点角α１は、前記式（４２）を考慮して次のように求めることができる。
（４５）
同様に、２番目～４番目分割イメージ（２０２～２０４）に対する視点角α２、α３、α４は各々次のように求めることができる。
（４６）
（４７）
（４８）
さて、分割されたイメージが変換される長さｙ１、ｙ２、ｙ３、ｙ４を各々求めれば以下のとおりである。
（４９）
（５０）
（５１）
（５２）
図８の実施形態は対象イメージ２００を４個に分割した場合であるが、４個以上に分割する場合にも前記式を適用することができる。
対象イメージ２００をｎ個の分割イメージに分割する場合、視点に最も近く位置する分割イメージ（１番目分割イメージ）から始めてｉ番目分割イメージの変換長さｙｉおよび視点角αｉは次のように求めることができる。
（５３）
（５４）
ここで、θ０、θｎは各々前記式（２）と式（１５）を用いて求めることができる。
下記表はＴ＝５ｍ、Ｌ＝１５ｍ、Ｈ＝１．２ｍ、ｎ＝１０、そしてａ１＝ａ２＝ａ３＝．．．＝ａ１０＝０．５ｍの場合に対してθｉ、ｙｉ値を示す表である。
本実施形態の場合も、前記表１～表３と類似した変形長さ値が得られることが分かる。
本発明の更なる実施形態として、補正因子ｆｉを用いて前記式（１８）および式（５４）を各々次のように変形させることができる。
（５５）
（５６）
補正因子ｆｉは、イメージが塗布されるかまたは加えられる状況や条件などに応じて適切な値を取ることができる。例えば、以下の式４０を適用する場合には、視点に近く位置する分割イメージであるほど少なめに変換させ、視点から遠く位置する分割イメージであるほどさらに多めに変換させる。
ｆｉ値はこれに限定されるものではなく、本発明が属する技術分野における通常の知識を有した者であれば、ユーザの必要や地面状態などの周辺条件に応じて異なる適切な値が取られることを知ることができるであろう。
本発明の一実施形態においては、前記のようなイメージ補正方法を実現できるイメージ補正装置を提供する。
図１３は、このようなイメージ補正装置の一実現例を示すブロック図である。図１３を参照すれば、本発明の一実施形態によるイメージ補正装置１０００は、入力部１０１０、イメージ変換部１０２０および出力部１０３０を含む。
ユーザは、入力部１０１０を介して、変形させようとする対象イメージ２００に関する情報を入力することができる。対象イメージ情報は、対象イメージのイメージファイル、対象イメージが加えられる幅と長さ（前記実施形態における長さＴ）などを含むことができる。
また、ユーザは、対象イメージ２００を分割しようとする個数および各々の分割イメージの縦長さ（ａ１、ａ２、ａ３、．．）を入力することができる。好ましくは、各々の分割イメージが同一の縦長さに分割されることができる（すなわち、ａ１＝ａ２＝ａ３＝．．．＝ａｎ）。
また、ユーザは、入力部１０１０を介して視点情報を入力することができる。視点情報は、対象イメージ２００に対して視点の位置を特定できる情報を意味する。例えば、視点は、対象イメージから離隔した距離、視点角などであってもよい。
より具体的には、例えば、前記対象イメージが位置する平面から視点までの視点高さＨ、前記視点を前記対象イメージが位置する地面１００上に投影させた地点から前記対象イメージの視点側端部までの視点距離Ｌ、前記対象イメージの視点側端部での視野角、前記対象イメージの視点反対側端部での視野角、前記視点から前記対象イメージの視点側端部までの視線長さ、前記視点から前記対象イメージの視点反対側端部までの視線長さ、および前記対象イメージの視点角などであってもよい。視点情報は対象イメージ２００に対して視点の位置を特定できれば良いため、これらの全てが必要なのではない。すなわち、例えば、図６の実施形態において、視点距離Ｌと視点高さＨだけ与えられれば、視野角θ０と視線長さＲなどはそれより求めることができるということを、本発明が属する技術分野における通常の知識を有した者であれば理解することができる。
入力部１０１０を介して入力された対象イメージは、イメージ変換部１０２０を介して、前述した内容のような過程を経て変換される。例えば、前記式（１８）または式（５４）によりｉ番目分割イメージに対するｙｉ値を求め、このように得られたｙｉ値に応じて該分割イメージの縦長さを伸ばすかまたは減らすことによって対象イメージ２００を変形させる。一例として、図４の実施形態において、分割イメージ２０１の縦長さが１ｍであり、これに対して計算されたｙ１値が０．７ｍであったのであれば、分割イメージ２０１の横長さは維持させつつ、縦長さが０．７ｍになるように縮小変形させる。
出力部１０３０は、イメージ変換部１０２０を介して変換されたイメージを所望のフォーマットで出力することができるようにする。例えば、出力部１０３０は、ｊｐｇ、ＴＩＦＦ、ＸＭＬなどのファイル形式に変換されたイメージを出力することができるが、これは単に例に過ぎず、必要により公知のいかなる形態やフォーマットで出力してもよい。特に、本発明に係るイメージ補正装置がＡＲやＶＲなどの実現のために使われる場合には、ＡＲ装置やＶＲ装置が必要とする形式に合わせて提供することができる。
本発明の一実施形態は、コンピュータにより実行されるプログラムモジュールのようなコンピュータにより実行可能な命令語を含む記録媒体、すなわち、コンピュータ読み取り可能な媒体の形態に実現されることができる。このようなコンピュータ読み取り可能な媒体は、前述したイメージの変換方法を実行させるためのプログラムを記録することができる。
コンピュータ読み取り可能な媒体は、コンピュータによりアクセスできる任意の利用可能な媒体であってもよく、揮発性および不揮発性の媒体、分離型および非分離型の媒体を全て含む。また、コンピュータ読み取り可能な媒体は、コンピュータストレージ媒体および通信媒体を全て含むことができる。
コンピュータストレージ媒体は、コンピュータ読み取り可能な命令語、データ構造、プログラムモジュールまたはその他のデータのような情報のストレージのための任意の方法または技術で実現された揮発性および不揮発性、分離型および非分離型の媒体を全て含む。このような媒体の例には、ハードディスク、フロッピーディスクおよび磁気テープのような磁気媒体、ＣＤおよびＤＶＤのような光記録媒体、フロプティカルディスク（ｆｌｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｓｋ）と磁気－光媒体、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令をストレージし実行するように構成されたハードウェア装置などが挙げられる。
通信媒体は、典型的にコンピュータ読み取り可能な命令語、データ構造、プログラムモジュール、または搬送波のような変調したデータ信号のその他のデータ、またはその他の転送メカニズムを含み、任意の情報伝達媒体を含む。
コンピュータ読み取り可能な命令の例には、コンパイラにより作られるもののような機械語コードだけでなく、インタープリタなどを用いてコンピュータにより実行できる高級言語コードを含む。
以上の説明は本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本発明が属する技術分野における通常の知識を有した者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲内で様々な修正および変形が可能である。したがって、本発明に開示された実施形態は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであって、このような実施形態によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は以下の請求範囲によって解釈しなければならず、それと同等な範囲内にある全ての技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものとして解釈しなければならない。
１０ ・・・長方形
１００ ・・・地面
２００ ・・・対象イメージ
２０１、２０２、２０３、２０４ ・・・分割イメージ
３００、４００ ・・・焦点平面
１０００ ・・・イメージ補正装置
１０１０ ・・・入力部
１０２０ ・・・イメージ変換部
１０３０ ・・・出力部

Claims (12)

  1. コンピュータにより実行されるイメージ補正方法であって、
    第１イメージを提供するステップと、
    前記第１イメージを眺める視点情報を提供するステップと、
    前記第１イメージの横方向に沿って前記第１イメージを２個以上の分割イメージに分割するステップと、
    前記２個以上の分割イメージの各々を前記視点情報および前記分割イメージの各々の縦長さに基づいて変換させることによって、第１イメージから変換された第２イメージを提供するステップを含み、
    前記第１イメージから変換された第２イメージを提供するステップは、
    前記視点情報および前記分割イメージの各々の縦長さに基づいて、各々の分割イメージに対する視野長さを求めるステップと、
    前記視野長さから各々の分割イメージに対する変換長さを求めるステップを含み、
    前記視野長さから各々の分割イメージに対する変換長さを求めるステップは、
    全体変換長さのうちｉ番目分割イメージの変換長さが占める比率が、全体視野長さのうちｎ－ｉ＋１番目分割イメージの視野長さが占める比率と同一であるように、各々の分割イメージに対する変換長さを求めるステップを含み、ここで、ｎは分割イメージの総個数である、イメージ補正方法。
  2. コンピュータにより実行されるイメージ補正方法であって、
    第１イメージを提供するステップと、
    前記第１イメージを眺める視点情報を提供するステップと、
    前記第１イメージの横方向に沿って前記第１イメージを２個以上の分割イメージに分割するステップと、
    前記２個以上の分割イメージの各々を前記視点情報および前記分割イメージの各々の縦長さに基づいて変換させることによって、第１イメージから変換された第２イメージを提供するステップを含み、
    前記第１イメージから変換された第２イメージを提供するステップは、
    前記視点情報および前記分割イメージの各々の縦長さに基づいて、各々の分割イメージに対する視野長さを求めるステップと、
    前記視野長さから各々の分割イメージに対する変換長さを求めるステップを含み、
    前記視野長さから各々の分割イメージに対する変換長さを求めるステップは、以下の変換式；
    を用いて、ｉ番目分割イメージの変換長さｙ ｉ を求めるステップを含み、
    ここで、ｈ ｉ はｉ番目分割イメージの視野長さ、ｎは分割イメージの総個数、Ｔは対象イメージの全体長さである、イメージ補正方法。
  3. コンピュータにより実行されるイメージ補正方法であって、
    第１イメージを提供するステップと、
    前記第１イメージを眺める視点情報を提供するステップと、
    前記第１イメージの横方向に沿って前記第１イメージを２個以上の分割イメージに分割するステップと、
    前記２個以上の分割イメージの各々を前記視点情報および前記分割イメージの各々の縦長さに基づいて変換させることによって、第１イメージから変換された第２イメージを提供するステップを含み、
    前記第１イメージから変換された第２イメージを提供するステップは、
    前記視点情報および前記分割イメージの各々の縦長さに基づいて、各々の分割イメージに対する視野長さを求めるステップと、
    前記視野長さから各々の分割イメージに対する変換長さを求めるステップを含み、
    前記視野長さを求めるステップは、
    視野長さの算出式によって視野長さを求めるステップであって、ｉ番目分割イメージに対する視野長さｈ ｉ の算出式は
    であり
    ここで、Ｓは視点から焦点までの視線長さであり、θ ｉ はｉ番目分割イメージの視線反対側端部での視野角であり、θ ０ は１番目分割イメージの視線側端部での視野角であり、θ ｆ は焦点での視野角である、視野長さの算出式によって視野長さを求めるステップを含む、イメージ補正方法。
  4. コンピュータにより実行されるイメージ補正方法であって、
    第１イメージを提供するステップと、
    前記第１イメージを眺める視点情報を提供するステップと、
    前記第１イメージの横方向に沿って前記第１イメージを２個以上の分割イメージに分割するステップと、
    前記２個以上の分割イメージの各々を前記視点情報および前記分割イメージの各々の縦長さに基づいて変換させることによって、第１イメージから変換された第２イメージを提供するステップを含み、
    前記第１イメージから変換された第２イメージを提供するステップは、
    前記視点情報および前記分割イメージの各々の縦長さに基づいて、各々の分割イメージに対する視野長さを求めるステップと、
    前記視野長さから各々の分割イメージに対する変換長さを求めるステップを含み、
    前記視野長さを求めるステップは、
    視野長さの算出式によって視野長さを求めるステップであって、ｉ番目分割イメージに対する視野長さｈｉの算出式は
    であり、
    ここで、Ｒは視点から第１イメージの視点側端部までの視線長さであり、θｉはｉ番目分割イメージの視点反対側端部での視野角であり、θ０は１番目分割イメージの視線側端部での視野角である、視野長さの算出式による視野長さを求めるステップを含む、イメージ補正方法。
  5. 前記視点情報は、視点の位置を第１イメージに対して特定できる情報を含む、請求項１～４のいずれか１項に記載のイメージ補正方法。
  6. 前記視点情報は、
    前記第１イメージが位置する平面から視点までの視点高さ（Ｈ）、
    前記視点を前記第１イメージが位置する平面上に投影させた地点から前記第１イメージの視点側端部（Ａ）までの視点距離（Ｌ）、
    前記第１イメージの視点側端部（Ａ）での視野角（θ０）、
    前記第１イメージの視点反対側端部（Ｅ）での視野角（θ４）、
    前記視点から前記第１イメージの視点側端部（Ａ）までの視線長さ、
    前記視点から前記第１イメージの視点反対側端部（Ｅ）までの視線長さ、
    前記第１イメージの視点角（∠ＡＯＥ）
    のうち２個以上を含む、請求項５に記載のイメージ補正方法。
  7. コンピュータ読み取り可能な命令語を含むコンピュータ読み取り可能なメモリであって、
    前記命令語は、コンピュータ上で実行される時、前記コンピュータが、請求項１～４のいずれか１項に記載の方法を実行するようにする、コンピュータ読み取り可能なメモリ。
  8. コンピュータにより実行されるイメージ補正方法であって、
    第１イメージを提供するステップと、
    前記第１イメージを眺める視点情報を提供するステップと、
    前記第１イメージの横方向に沿って前記第１イメージを２個以上の分割イメージに分割するステップと、
    前記２個以上の分割イメージの各々を前記視点情報および前記分割イメージの各々の縦長さに基づいて変換させることによって、第１イメージから変換された第２イメージを提供するステップを含み、
    前記第１イメージから変換された第２イメージを提供するステップは、
    前記視点情報および前記分割イメージの各々の縦長さに基づいて、各々の分割イメージに対する視点角を求めるステップと、
    前記視点角から各々の分割イメージに対する変換長さを求めるステップを含み、
    前記視点角から各々の分割イメージに対する変換長さを求めるステップは、
    以下の変換式；
    を用いて、ｉ番目分割イメージの変換長さｙ ｉ を求めるステップを含み、
    ここで、Ｈは前記第１イメージが位置する平面から視点までの視点高さ、Ｌは前記視点を前記第１イメージが位置する平面上に投影させた地点から前記第１イメージの視点側端部までの視点距離である、イメージ補正方法。
  9. コンピュータにより実行されるイメージ補正方法であって、
    第１イメージを提供するステップと、
    前記第１イメージを眺める視点情報を提供するステップと、
    前記第１イメージの横方向に沿って前記第１イメージを２個以上の分割イメージに分割するステップと、
    前記２個以上の分割イメージの各々を前記視点情報および前記分割イメージの各々の縦長さに基づいて変換させることによって、第１イメージから変換された第２イメージを提供するステップを含み、
    前記第１イメージから変換された第２イメージを提供するステップは、
    前記視点情報および前記分割イメージの各々の縦長さに基づいて、各々の分割イメージに対する視点角を求めるステップと、
    前記視点角から各々の分割イメージに対する変換長さを求めるステップを含み、
    前記各々の分割イメージに対する視点角を求めるステップは、
    以下の変換式；
    を用いて、ｉ番目分割イメージに対する視点角α ｉ を求めるステップを含み、
    ここで、Ｔは第１イメージの全体縦長さ、ｎは分割イメージの総個数、ａ ｉ はｉ番目分割イメージの縦長さ、θ ０ は１番目分割イメージの視線側端部での視野角、θ ｎ はｎ番目分割イメージの視線反対側端部での視野角である、イメージ補正方法。
  10. 前記視点情報は、視点の位置を第１イメージに対して特定できる情報を含む、請求項８～９のいずれか１項に記載のイメージ補正方法。
  11. 前記視点情報は、
    前記第１イメージが位置する平面から視点までの視点高さ（Ｈ）、
    前記視点を前記第１イメージが位置する平面上に投影させた地点から前記第１イメージの視点側端部（Ａ）までの視点距離（Ｌ）、
    前記第１イメージの視点側端部（Ａ）での視野角（θ０）、
    前記第１イメージの視点反対側端部（Ｅ）での視野角（θ４）、
    前記視点から前記第１イメージの視点側端部（Ａ）までの視線長さ、
    前記視点から前記第１イメージの視点反対側端部（Ｅ）までの視線長さ、
    前記第１イメージの視点角（∠ＡＯＥ）
    のうち２個以上を含む、請求項１０に記載のイメージ補正方法。
  12. コンピュータ読み取り可能な命令語を含むコンピュータ読み取り可能なメモリであって、
    前記命令語は、コンピュータ上で実行される時、前記コンピュータが、請求項８～９のいずれか１項に記載の方法を実行するようにする、コンピュータ読み取り可能なメモリ。
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