JPS62180694A - Three-dimensional television system - Google Patents

Three-dimensional television system

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JPS62180694A
JPS62180694A JP61013939A JP1393986A JPS62180694A JP S62180694 A JPS62180694 A JP S62180694A JP 61013939 A JP61013939 A JP 61013939A JP 1393986 A JP1393986 A JP 1393986A JP S62180694 A JPS62180694 A JP S62180694A
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JP
Japan
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video
camera
video signal
displaying
cameras
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Application number
JP61013939A
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Japanese (ja)
Inventor
ドナルド・ジエイ・イムサンド
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Original Assignee
Individual
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は視聴者が立体的であると認めるテレビジョン画
像を作る方法と装置に関するものであシ、テレビジョン
産業において利用される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method and apparatus for producing television images that are perceived by viewers as three-dimensional, and is used in the television industry.

〔従来技術〕[Prior art]

従来の立体テレビジョン方式は、普通、見るだめの特別
な補助器具5例えば偏光眼鏡もしくは色眼鏡、または特
殊な受信装置を必要とする。後者の方法の代表者なもの
は米国特許願第3.1157.3611号でカリ口(C
arrillo)によって記載された立体テレビジョン
カメラからの交番映像によってろ次元テレビジョンを作
る方法である。カリ口の方法はカラー用の特殊受像管を
必要とする。なお、試験したところによると、カリ口が
記載している交番方法は(テレビジョン・フィールド速
度に同期させて毎秒約60交番、各映像毎に30)、よ
り低い交番速度を用いる方法よシ奥行の錯覚を小さくす
ることがある。
Conventional stereoscopic television systems usually require special viewing aids 5, such as polarized or tinted glasses, or special receiving equipment. A representative example of the latter method is disclosed in U.S. Patent Application No. 3.1157.3611.
This is a method of creating 3D television using alternating images from a 3D television camera, as described by J. D. Arrilo. Kaliguchi's method requires a special picture tube for color. Testing has shown that the alternation method described by Kaliguchi (approximately 60 alternations per second, synchronized to television field speed, 30 for each video) has a lower depth than the method using lower alternation speeds. It may reduce the illusion of

本願発明者の1970年g月25日出願の米国特許願第
66.722号及び1972年11月20日出願の第3
08.209号には既存の放送規格及び既存の家庭テレ
ビジョン受像機との適合性を保ちながら所望の5次元効
果を作る方法が記載さ扛ている。しかし、その方法に従
って前景φ体に二つの立体カメラを合わせると、背景物
体がちらついて飛ぶように見えることがある。同様に、
カメラを背景物体に合わせると、前景物体がちらついて
飛ぶように見えることがある。このちらつきと飛びの効
果に寄与する主なものは低い交番速度のフリッカ効果と
結合した視覚知覚過程の双眼融像の限界である。双眼融
像現象の限界は、最初1856年にパナム(Panum
)によって研究されて視覚知覚科学者には、ウオルタ・
A・ローゼンプリツス編集「知覚伝達」ジョン・ウイリ
・アンド・サンズ発行(1961年)に記載されたバナ
ム現象の限定ケースとして知ら扛ており、前記刊行物は
、第32童において双眼融像の知覚に対する生理学的根
拠を立体像の交番の結果として論じている。
U.S. Patent Application No. 66.722 filed on August 25, 1970 and No. 3 filed on November 20, 1972 by the inventor of the present application.
No. 08.209 describes a method for creating the desired five-dimensional effect while remaining compatible with existing broadcast standards and existing home television receivers. However, when two stereoscopic cameras are focused on the foreground φ body according to this method, the background objects may flicker and appear to fly. Similarly,
When the camera is focused on a background object, foreground objects may appear to flicker and fly. The main contributors to this flicker and jump effect are the limitations of binocular fusion in the visual perceptual process combined with the low alternating speed flicker effect. The limits of binocular fusion were first discovered in 1856 by Panum.
) is a visual perception scientist studied by Walter Walter
It is known as a limited case of the Banham phenomenon described in "Perceptual Transmission" edited by A. Rosenprits, published by John Willi and Sons (1961), and the publication described binocular fusion in the 32nd child. The physiological basis for perception is discussed as a result of the alternation of stereoscopic images.

(11I) 本願発明者は、3次元効果を維持しながら双眼融像のこ
の限界の有害な効果を減らす努力をして米国特許願第1
1.006.291号に記載された発明を行った。しか
し、この発明の方法は前記の効果を最小にするように設
計されているが、その原因を修正したり取除いたりして
いないので、完全には問題を矯正しなかった。カリ口の
方法は、交番速度が視覚知覚文献に記載された臨界フリ
ッカ周波数より遥かに上なので、フリッカ問題をもって
いない。しかし、双眼融像間部の限界は2重像として現
れる。
(11I) In an effort to reduce the deleterious effects of this limitation of binocular fusion while preserving the three-dimensional effect, the inventors of the present patent application no.
The invention described in No. 1.006.291 was made. However, while the method of the present invention was designed to minimize the aforementioned effects, it did not completely correct the problem because it did not modify or eliminate its cause. Kaliguchi's method does not have flicker problems since the alternating speed is well above the critical flicker frequencies described in the visual perception literature. However, the limit of the binocular interfusion region appears as a double image.

基本的う次元錯覚方法論 □人間が5次元を視覚で知覚するには、一部分は両眼が
離れていることに対応するわずかに異なる角度から見た
ステレオ像(一つの像が各片眼に対応する)を必要とす
る。これは各片眼わずかに異った像を見させる。従って
、たいていのう次元映画及び5次元テレビジョン方式は
、左のカメラの像を左眼で見させ、右のカメラの像を右
眼で屏させるために視聴者に何らかの装置、例えば偏光
眼鏡、カラーフィルタ眼鏡または機械的シャッタビュー
アを用いることを要求する。
Basic dimensional illusion methodology □ For humans to visually perceive the 5th dimension, we need stereo images seen from slightly different angles (one image corresponds to each eye), which corresponds in part to the distance between the two eyes. ) is required. This causes each eye to see a slightly different image. Therefore, most five-dimensional movies and five-dimensional television systems require the viewer to use some kind of device, such as polarized glasses, to make the viewer view the left camera image with the left eye and the right camera image with the right eye. Requires the use of color filter glasses or a mechanical shutter viewer.

しかし、少し見にぐい方法が二つのステレオ像を視聴者
の両眼に単に交互にさらすことである。
However, a slightly less convenient method is to simply expose the two stereo images to the viewer's eyes alternately.

立体幻灯的対の像を視聴者の両眼に1度に一つの像パー
トナ−を最初に一方をそして次に他方を交互に毎秒数回
提示することによって作られる。正常な視覚知覚過程は
、その適応能力と統合能力と視覚過程の心理学を介して
双眼融像が起り得るように像を交互に示す限り、像を単
一のう次元像として解釈する。
A pair of stereoscopic magic lantern images are created by presenting the viewer's eyes, one image partner at a time, alternating first one and then the other several times per second. The normal visual perceptual process interprets images as a single dimensional image insofar as the images are presented alternately such that binocular fusion can occur through its adaptive and integrative abilities and the psychology of the visual process.

視覚知覚系は、どの眼がどの像を見るかを間助にしない
。二つの像に違いがある限り、かつ二つの像が対応する
双眼位置のある範囲内にある限り。
The visual perceptual system does not assist in determining which eye sees which image. As long as there is a difference between the two images, and as long as the two images are within a certain range of corresponding binocular positions.

正しい奥行関係が知覚される。視覚皮質は明らかに物体
の奥行を測るだめに二つの像の違いを測定する。奥行錯
覚装置は、視覚皮質がこの測定を行うことができるよう
に像を提示する何らかの手段を備えなければならない。
Correct depth relationships are perceived. The visual cortex apparently measures the difference between two images in order to measure the depth of an object. The depth illusion device must have some means of presenting images so that the visual cortex can make this measurement.

このセクションの最初のパラグラフには5次に明瞭にす
ることが必要な単純化があるが、それはこの明瞭にする
ことが本発明に関係があるからである。3次元映画また
はテレビジョンがステレオカメラを眼の水平間隔に対応
して水平に離すことを必要とするという考えは完全には
正しくない。
There is a simplification in the first paragraph of this section that requires clarification to the fifth order because this clarification is relevant to the present invention. The idea that three-dimensional movies or television requires stereo cameras to be spaced horizontally apart corresponding to the horizontal spacing of the eyes is not entirely correct.

実験したところによると、二つのカメラを垂直に(また
は斜めに)離してもなお奥行錯覚を達成できる。この結
果は、5次元映画を:見ながら人の頭を横に傾けること
によって裏付けられ、立体幻灯的奥行錯覚はなお頭を完
全に90傾けても存在する。垂面方向の相違に対応する
この知覚はまた、0・J・ブラテイツク(Braddi
ck)及びA−C−スレイ(Sleigh)編集の「画
像の物理的生物学的処理」、シュプリンガーフエアラー
ク(Springer−Verlag)(19g 3年
)にあるJトメイヒュ−(Mayhew)著の「立体視
」及びジョン・ペラティグルー(John Petti
grew)の1双眼視の神経生理学」、サイエンティフ
ィツク・アメリカン。
Experiments have shown that it is possible to separate the two cameras vertically (or diagonally) and still achieve the illusion of depth. This result is corroborated by tilting one's head to the side while watching a five-dimensional movie; the stereoscopic illusion of depth still exists even when the head is tilted a full 90 degrees. This perception, which corresponds to a difference in vertical direction, was also developed by O. J. Bradeicz.
ck) and A.C. Sleigh (eds.), “Physical and Biological Processing of Images”; J. Mayhew, “Stereoscopic ” and John Pettigrew
1 Neurophysiology of Binocular Vision”, Scientific American.

1972年8月発行のような視覚知覚の文献によって裏
付けられている。
This is supported by visual perception literature such as August 1972.

本願発明者の米国特許願第30 g、 209号(19
72年11月20日出願、現在放棄)ステレオ像は、臨
界フリッカ周波数の近くまたは以下の速度で交番される
。これは網膜受容器官の幾つかがステレオ像の一つの影
響を受けて視覚皮質へ放電でき、かつ他方の網膜受容器
官は他方の像の影響のもとに時間多重化方式で皮質に放
電するというようになっている。神系電荷はある短時間
の間持続するので、異なるステレオ像からの異なる電荷
は、双眼融像過程で相互作用できて、奥行が知覚される
No. 30g, 209 (19
The stereo images are alternated at a rate near or below the critical flicker frequency. This means that some retinal receptors can discharge to the visual cortex under the influence of one stereo image, and other retinal receptors can discharge to the cortex in a time-multiplexed manner under the influence of the other image. It looks like this. Since the divine charge lasts for a short time, the different charges from different stereo images can interact in the binocular fusion process, resulting in the perception of depth.

本願発明者の交番速度は、可変であるが、一般的にそれ
ぞれの像について毎秒ジないし25の程度であるべきで
ある。二つのパートナ(一方のものの片方づつをいう)
像の相対的露呈時間は各々の均等露呈時間から本願発明
者の米国特許願第11、 OO6,291号の著しい不
均等露呈時間に関する閾下露呈技術に変えることができ
る。
Our alternating speed is variable, but generally should be on the order of 25 to 25 degrees per second for each image. two partners (one of each)
The relative exposure times of the images can be changed from each equal exposure time to the subthreshold exposure technique of the inventor's US patent application Ser. No. 11,006,291 for significantly unequal exposure times.

しかし、2台のカメラを前景物体に集中しているとき、
背景物体がはねるように見えることがあく18) る。同様に2台のカメラを背景物体に集中しているとき
、前景物体がはねるように思われることがある。フリッ
カ現象によってのみ生ずると思われる問題は、フリッカ
現象の結合とパナムによって最初に記載された双眼融像
の限界によって生じている。ここでは集中した双眼映像
はフリッカしたり飛びはねたりしないし、集中しない双
眼映像はフリッカしたりはねだシすることをここでは強
調しておく。
However, when two cameras are focused on the foreground object,
Background objects may appear to bounce18). Similarly, when two cameras are focused on a background object, the foreground object may appear to bounce. Problems that appear to be caused solely by flicker phenomena are caused by the combination of flicker phenomena and the limitations of binocular fusion first described by Panum. It should be emphasized here that a binocular image that is focused does not flicker or splatter, while an unfocused binocular image does flicker or splatter.

カリ口の方法とイムサンドの方法の特性の違いは二つの
方法が知覚過程におりて作用する方法にある非常に基本
的な相違を示唆している。カリ口の変歪速度は、臨界フ
リッカ周波数のすつと上なので、フリッカ問題がない。
The difference in the characteristics of Kaliguchi's method and Imsando's method suggests a very fundamental difference in the way the two methods enter into and act on the perceptual process. Since the strain rate of the pothole is well above the critical flicker frequency, there is no flicker problem.

しかし、これはすべての網膜受容器官が両方のステレオ
像の影響を受けて、視覚皮質に放電することを童味して
いる。
However, this suggests that all retinal receptors are affected by both stereo images and discharge to the visual cortex.

カリ口の単色方法も二つのステレオ像ヲ交互にインター
レースする線上に置くことによる空間分離を用いるので
、二つの像が真の時間多重ペースではなく、空間分離ベ
ースで存在することを確実にする。カラー受像管の分解
能、焦点距離及び電子ビームの鋭さはカリ口の発明の時
代にはカラーテレビに適用するに必要な空間分離ベース
るのに適当でなかった。従って、カリ口は双眼神像が起
シ得るように、二つの異なるステレオ映像を知覚皮質内
で分離したitにするために特殊なカラー受像管で英和
された二つの対照的なカラーを用いることが必要だとい
うことを見出した。
Kaliguchi's monochromatic method also uses spatial separation by placing the two stereo images on alternating interlacing lines, thus ensuring that the two images exist on a spatially separated basis rather than on a true time-multiplexed basis. The resolution, focal length and electron beam sharpness of color picture tubes were not adequate at the time of Kaliguchi's invention to provide the spatial separation needed for color television applications. Therefore, Kaliguchi can use two contrasting colors mixed with a special color picture tube to make the two different stereo images separate in the perceptual cortex so that the binocular image can occur. I discovered that it was necessary.

イムサンドの方法のフリッカ問題を解決するために5こ
こで述べた方法と装置はまたカリ口の方法の2重像問題
を解くのに用いることができる。
The method and apparatus described herein for solving the flicker problem of Imsand's method can also be used to solve the double image problem of Kaliguchi's method.

本発明をより良く説明するために本発明に関連する奥行
知覚の計りの様相を次に検討する。奥行知覚に対する単
眼の役割は1本発明に関係がないので含めない。
To better explain the invention, aspects of the depth perception instrumentation associated with the invention will now be discussed. The role of the monocular for depth perception is not relevant to the present invention and is therefore not included.

奥行知覚の双眼要素 奥行の視覚知覚に対する二つの重要な合図は輻襖と立体
視という双眼合図である。
Binocular Elements of Depth Perception Two important cues for visual depth perception are the binocular cues of vergence and stereopsis.

輻情 ある物体が非常に離れた距離にあるとき、観察者の別々
の眼から物体までの注視線はほぼ平行である。その物体
が近いと、観察者の眼は物体の方へ回って注視線はもつ
とはつきpわかる角度で互いに迫害る。人が眼を腕の長
さのところにある指に固定して、眼で見つめながら指を
鼻の方に動かすと、二つの眼はよる。眼のこの「より」
は、眼球の位置を制御する知覚制御系統によって検出で
き、眼の輻榛角の大きさに従って成行がよシ太きいかよ
シ小さいかの感じを作る。しかし、視覚科学者は、一般
に輻幣が、奥行知覚に対する比較的小さな役割であると
いうことに同意している。輻輪のもつと重要な結果は、
おそらくそれが注視された物体の二つの右眼と左眼の像
を各、bの眼の中央網膜領域内の(非常に近くにある)
対応する網膜点に置くのにも役立つことである。
When an intense object is located at a great distance, the lines of gaze from the observer's separate eyes to the object are nearly parallel. When the object is close, the observer's eyes turn toward the object, and the lines of gaze persue each other at an angle that is obvious. When a person fixes their eyes on a finger at arm's length and moves the finger toward their nose while looking with their eyes, the two eyes intertwine. This “more” of the eyes
This can be detected by the perceptual control system that controls the position of the eyeballs, creating the impression that the line is wider or smaller depending on the size of the convergence angle of the eyes. However, vision scientists generally agree that convergence plays a relatively minor role in depth perception. The important result of the ring of convergence is that
Presumably it produces two right and left eye images of the object gazed on, each in the central retinal area of the b eye (very close together).
It is also helpful to locate the corresponding retinal points.

眼がある点を注視すると、正確に網膜上の対応点にくる
像を有するすべての点の理論的軌跡を幾何学的解析によ
って示すことができる。眼が眼と同じ高さの点を注視し
ていると、水平面内の点の軌跡は、一方の側で両眼を通
シ、他方の側で輻榛点を通る円の円周上にある。この円
を両眼を通る軸の回りに回転すると、結果として生ずる
ドーナツ形立体表面は、三空間内の点のこの軌跡を定め
る。各点の結果として生する軌跡1l−j:5明らかに
眼から一定の距離にはない。しかし、双眼融像は、中央
網膜の小さな領域に起るだけなので、実際の目的には正
確な網膜対応点の各点の軌跡は、等距離で眼が固定され
る点の近くにあると考えられる。
When the eye fixates on a point, geometric analysis can show the theoretical trajectory of all points whose images fall precisely on the corresponding point on the retina. When the eye fixates on a point at the same height as the eye, the locus of the point in the horizontal plane lies on the circumference of a circle that passes through both eyes on one side and through the convergence point on the other side. . When this circle is rotated about an axis passing through the eyes, the resulting donut-shaped solid surface defines this trajectory of points in three spaces. The resulting trajectory 1l-j:5 of each point is clearly not at a constant distance from the eye. However, since binocular fusion only occurs in a small area of the central retina, for practical purposes, the trajectory of each point of accurate retinal correspondence is considered to be equidistant and near the point where the eyes fixate. It will be done.

立体視 人がある物体を見るとき、右眼の中の網膜の像は、左眼
の中の網膜像と異っている。この違いは、二つの眼が二
つのわずかに異なる位置から物体を見る結果である。実
験によって人間の視覚知覚系は、二つの網膜像の相違に
非常に敏感であることがわかった。視覚知覚系は、相違
の量を見ている物体の奥行の尺度として用い、相違が太
きぐなると物体が近付いていると認識する。相違がなけ
れば遠い背景物体として認められる。視覚知覚の研究に
よって立体視現象が輻幡より奥行知覚にずっと重要な役
割であることがわかった。
Stereoscopic Vision When a person looks at an object, the retinal image in the right eye is different from the retinal image in the left eye. This difference is the result of the two eyes viewing objects from two slightly different positions. Experiments have shown that the human visual perceptual system is extremely sensitive to differences between two retinal images. The visual perceptual system uses the amount of difference as a measure of the depth of the object being viewed, and recognizes that the object is getting closer as the difference increases. If there is no difference, it is recognized as a distant background object. Research on visual perception has shown that stereopsis plays a much more important role in depth perception than vergence.

双眼融像 ある物体を両眼で見ると、二つの網膜像が異っているが
、単一の像だけが通常知覚される。感覚系の視覚皮質内
に生ずるこの現象的消和は、双眼融像として知られてい
る。
Binocular fusion When an object is viewed with both eyes, the two retinal images are different, but only a single image is usually perceived. This phenomenological cancellation that occurs within the visual cortex of the sensory system is known as binocular fusion.

双眼融像の限界 両眼を数フィート離れだ物体に集中すると、二つのわず
かに異った像が両眼によって見られるが。
Limitations of Binocular Fusion When both eyes are focused on an object several feet apart, two slightly different images are seen by both eyes.

一つの双眼融像だけが知覚される。第2の物体が第1の
物体のすぐそばにある場合、やはりそれは。
Only one binocular fusion is perceived. If the second object is in close proximity to the first object, that too.

双眼融像として知覚される。眼が第1の物体に固定され
た寸まで、第2の物体がさらに背景の中に遠くに動かさ
れると、簡酢な幾何学的投影解析(第1A及び18図参
照)によって、背景物体の網膜像内の網膜対応点におけ
る差が犬きくなることがわかる。差が十分に犬きくなる
と、知覚系はもはや物体を双眼的に融像しないで、二重
像が生ずることになる。これが起ると、双眼融像の限界
に達したことになる。これはマーチ、ジエラルド・エム
(Murch、 Gerald M、)著[視聴覚によ
る知覚」、ホップス・メリル・カンパニー(Bobbs
Merril]Company)、 1973年発行、
第5章に「パナムの限界ケース」として論じられている
Perceived as binocular fusion. When the second object is moved further into the background until the eye is fixed on the first object, a simple geometric projection analysis (see Figures 1A and 18) reveals the background object. It can be seen that the difference in retinal corresponding points in the retinal image becomes sharper. If the difference becomes sufficiently large, the perceptual system will no longer fuse the object binocularly, and a double image will result. When this happens, the limit of binocular fusion has been reached. This is from Murch, Gerald M., Audiovisual Perception, Bobbs Merrill Company.
Merrill] Company), published in 1973,
This is discussed in Chapter 5 as the ``Panam limit case''.

眼をすらして背景物体に固定すると、背景物体は、再び
双眼融像された状態になり、前景物体が二重像になる(
第1A及び18図参照)。
When you straighten your eyes and fixate on the background object, the background object becomes binocularly fused again, and the foreground object becomes a double image (
(See Figures 1A and 18).

調節 観察者は二重像がほとんどの複雑なシーンに存在したと
しても、通常その二重像に気付がない。
Accommodative observers are usually unaware of double images, even though they are present in most complex scenes.

これは眼を前景物体に集中すると、眼は捷たその物体に
焦点が合って、背景物体の二重像は、焦点が合わなくな
って視覚知覚過程の調節性質によって自動的に強調され
なくなるからである。ある本では、調節は眼のレンズの
ピント合わせであると指摘している。しかし、視覚皮質
内に起る可能性のあるテエンファシス(apempha
sis)もまた観察者にピントはずれの二重像を気が付
がないようにさせる。
This is because when you focus your eyes on a foreground object, your eyes focus on that object, and the double image of the background object is out of focus and automatically de-emphasized due to the accommodative nature of the visual perceptual process. be. One book points out that accommodation is the focusing of the lens of the eye. However, apemphasis that can occur within the visual cortex
sis) also makes the observer unaware of the out-of-focus double image.

双眼奥行知覚における輻榛と双眼融像の相互作用は、視
覚知覚文献においては複雑な過程とじて認められている
[ジューレ、ベラ(Julez、Be1a)著「単眼知
覚の基礎]シカゴ・プレス大学(1971年)に述べら
れている]。しかし、以下の単純化は視覚知覚文献と一
致していて本発明に直接関係がある。
The interaction of vergence and binocular fusion in binocular depth perception is recognized as a complex process in the visual perception literature [Julez, Be1a, Fundamentals of Monocular Perception], University of Chicago Press ( (1971)].However, the following simplifications are consistent with the visual perception literature and are directly relevant to the present invention.

1、 視覚知覚系は注目している物体の左眼と右眼の像
の相関(または網膜対応)を最大にしようとする方法で
眼の輻候を制御する。
1. The visual perceptual system controls ocular convergence in a way that seeks to maximize the correlation (or retinal correspondence) between left and right eye images of the object of interest.

2、結果として生する二つの異なる像は、視覚皮質によ
って処理されて、相違ヲ泪11定することによって(箱
列的奥行を求めて相違を分解して、二つ像を単一の知覚
像に融合する。
2. The resulting two different images are processed by the visual cortex and the two images are processed into a single perceptual image by determining the difference (decomposing the difference by determining the box-like depth). merge into.

3次元再生装置は、映画、テレビジョンまたは平らなス
クリーンにう次元の像を再生しようとするすべての装置
などの矛盾を含んだものである。
Three-dimensional reproduction devices are a contradiction in terms, such as movies, television, or any device that attempts to reproduce dimensional images on a flat screen.

同じ粂件をもつと正確に再現することは、ステレオカメ
ラの輻輻が、観察者が視線を前景から背景に移すとき、
観察者の目の輻幡と先験的に同期していることを童味す
る。実は、既存のう次元映画はある複雑なシーンには、
二重像の問題がある。
Accurate reproduction with the same properties is that the convergence of the stereo camera is such that when the observer shifts his line of sight from the foreground to the background,
It is interesting to note that it is a priori synchronized with the convergence of the observer's eyes. Actually, in certain complicated scenes in existing Ujigen movies,
There is a double image problem.

この間順は、う次元映画においてステレオ像を分離する
のに特殊な眼鏡を用いるほど明らかではないが、それで
もなお存在するのである。
This order of magnitude is not as obvious as using special glasses to separate the stereo images in a dimensional movie, but it is still present.

映画やテレビジョンの場合のように動く映像のシーンの
表示または投影においては、映像更新速度(テレビジョ
ンの場合毎秒60フイー/l/ ト、う〇)lノーム)
は臨界フリッカ周波数よシ十分大きいので、連続的に動
く映像の錯覚を生することはよく知られている。しかし
、本発明によるステレオのパートナ(対のうちの一方)
の交番速度は]臨界フリッカ周波数に近いかまたはそれ
より低い低交番速度でよく作動する。これは低い速度が
視覚皮質に神経セル双眼競合を生じさせて、奥行の知覚
をもたらすことができるようにするためであるとしても
よい。このように低速度で交互に出されるステレオ物体
像を適当に輻轢させると、映像交番速度が認められずフ
リッカが生じない。しかし、パートナ物体像が双眼融像
の限界を超えると、パートナ像はパートナ交番速度で飛
んだりフリッカしたりする。パートナ交番速度ヲ大きぐ
すると、フリッカは減少するが、双眼融像の限界外にあ
る物体像に対して、連続した二重像が生じ、双眼融像の
限界内の物体に対しては、う次元錯覚が小さくなって連
続したふちのぼやけた物体が生ずる。
In the display or projection of moving video scenes, such as in movies and television, the video update rate (60 ft/l/t for television, 〇l gnome)
It is well known that this is sufficiently larger than the critical flicker frequency to create the illusion of a continuously moving image. However, the stereo partner according to the present invention (one of the pair)
The alternating speed of ] works well at low alternating speeds near or below the critical flicker frequency. This may be because the lower speed can cause binocular competition of neural cells in the visual cortex, resulting in depth perception. If the stereo object images that are alternately displayed at low speeds are made to overlap appropriately in this way, no alternating video speed will be recognized and no flicker will occur. However, when the partner object image exceeds the limit of binocular fusion, the partner image flies or flickers at the partner alternating speed. Increasing the partner alternating speed reduces flicker, but a continuous double image occurs for objects outside the limits of binocular fusion, and a double image occurs for objects within the limits of binocular fusion. The dimensional illusion becomes smaller, resulting in a continuous, blurred object.

う次元再生装置の場合、複雑なシーンのすべての対応す
る要素全観察者の双眼融像の限界内に保つことは不可能
であるように思われる。ひとが実際のう次元シーン内の
前景物体から背景物体に視線を移すとき、眼の輻快角が
変り、それによって第1B及びIC図に示したように、
前景及び背景の物体像の相対位置を変える。しかし、5
次元再生装置においては、観察者の眼はスクリーンに集
中さ扛る。観察者の眼の輻輪角は、観察者の視線がステ
レオ再生シーンの中の前景から背景に変るとき変る可能
性がある。しかし、慎重な幾何学的投影解析によって、
カメラを主に関心のある物体のみ(例えば前景)に合わ
せるので、観察者の視線が背景物体に移るとき、背景物
体像の正しい網膜重ね合わせは両眼に対して不自然な輻
]−角度を要求することが明らかになった。
In the case of dimensional reconstruction devices, it seems impossible to keep all corresponding elements of a complex scene within the limits of binocular fusion for all observers. When a person shifts their gaze from a foreground object to a background object in a real dimensional scene, the angle of convergence of the eye changes, so that, as shown in Figures 1B and 1C,
Change the relative positions of the foreground and background object images. However, 5
In a dimensional reproduction device, the observer's eyes are focused on the screen. The convergence angle of a viewer's eyes can change when the viewer's line of sight changes from the foreground to the background in a stereo playback scene. However, by careful geometric projection analysis,
Since the camera is primarily focused only on the object of interest (e.g. the foreground), when the observer's gaze shifts to the background object, the correct retinal superposition of the background object image creates an unnatural convergence angle for both eyes. It became clear that the request was made.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、立体再生像におけるすべての必要な物体が観
察者の双眼融像の限界内にあって、前景捷たは背景にお
ける飛びはね効果なしに双眼融像のできるようになって
いるようなステレオビデオ信号を処理する映像処理装置
を提供する。これを二つの一般的方法のいずれかで達成
できる。一つの方法は、双眼融像の限界内にある物体か
らだけのステレオビデオを交互に与えることである。双
眼融像領域をはすれた物体に対しては、二つのカメラの
一方からのビデオのみを通過させるがそのビデオは、常
時通過させられる。第2の方法はシーン内の各物体の立
体像を背景も前景も双眼鞭合が起るように(第1d図に
例示されているように)配置されるようにすべての必要
な物体からのビデオを再配列する。
The present invention is designed to ensure that all necessary objects in the stereoscopic reconstruction are within the binocular fusion limits of the observer, allowing binocular fusion to occur without foreground blur or splash effects in the background. The present invention provides a video processing device that processes stereo video signals. This can be accomplished in one of two general ways. One method is to alternately provide stereo video only from objects that are within the limits of binocular fusion. For objects that are outside the binocular fusion area, only the video from one of the two cameras is passed through, but that video is always passed through. The second method is to create a stereoscopic image of each object in the scene from all necessary objects such that both background and foreground are arranged so that binocular alignment occurs (as illustrated in Figure 1d). Reorder the video.

本発明によれば、立体幻灯的」対の像が、一度に一方の
パートナであるが、二つの像が交互に提示されて各パー
トナが両方の眼に同時に露呈されるようにして提示され
る。交番速度は、各ビデオについて毎秒3ないし25の
程度のものであるが、最適効果を得るために変えてもよ
い。各パートナの相対露呈時間は、等しくてもよいし、
捷だ最適効果を得るために変えてもよい。
According to the invention, a stereoscopic lantern pair of images is presented, one partner at a time, but in such a way that the two images are presented alternately so that each partner is exposed to both eyes simultaneously. . The alternating speed is on the order of 3 to 25 per second for each video, but may be varied for optimal effect. The relative exposure times for each partner may be equal or
It may be changed to obtain the optimum effect.

1層化ビデオ技術」は双眼融像領域の限界をなくすよう
に単眼ビデオと組合せられた、輻饋双眼ビデオを発生す
る。
The "single layered video technique" produces vergence binocular video combined with monocular video to eliminate the limitations of the binocular fusion area.

二重のビデオカメラからの二つの電子的ビデオ信号内の
対応する要素を検出するため及び二つの電子的ビデオ信
号の対応する要素が再生立体要素に観察者の双眼融像の
限界を超えさせるときを検出するだめの追加の技術が提
供される。
For detecting corresponding elements in two electronic video signals from dual video cameras and when corresponding elements of the two electronic video signals cause the reproduced stereoscopic elements to exceed the limits of binocular fusion of the observer. Additional techniques are provided to detect failures.

これらの技術は観察者の双眼融像の限界内にある対応す
る立体要素が交互に出されるが、対応する要素が双眼融
像の限界外にあるときは、その要素に対するステレオビ
デオ信号の一方のみを常時交番なしに通過させるように
して、各別の立体像の部分を組合せるための方法と装置
とに結合される。交互に示される立体要素は、奥行をも
つように見え、一方、交互に均れない要素は背景(−1
だ(2つ) は前景)要素として見える。
In these techniques, corresponding stereoscopic elements that are within the binocular fusion limits of the observer are alternately presented, but when the corresponding elements are outside the binocular fusion limits, only one side of the stereo video signal for that element is emitted. are coupled to a method and apparatus for combining parts of each separate stereoscopic image by passing the stereoscopic images continuously and without alternation. Three-dimensional elements that are shown alternately appear to have depth, while elements that are not evenly spaced alternately appear to have depth (-1
DA (two) can be seen as foreground) elements.

あるシーン(前景及び背景)からのすべての必要なビデ
オ情報が正しい双眼関係内にあって5二つのステレオパ
ートナが適当なパートナ交番速度で入れ替るとき、3次
元の錯角を有する単一双眼融像が知覚されるように一方
のステレオ電子ビデオ信号または両方のステレオ電子ビ
デオ信号のいず扛かにあるビデオ情報を再配列するため
の追加の技術が提供される。こ扛らの技術については、
そうしないと双眼融像の限界外にある対応する映像要素
は、それらが双眼融像の限界内にあるように置かれる。
Single binocular fusion with a three-dimensional illusion angle when all the necessary video information from a scene (foreground and background) is in the correct binocular relationship and the two stereo partners are swapped at the appropriate partner alternating speed. Additional techniques are provided for rearranging the video information in either one or both stereo electronic video signals such that a stereo electronic video signal is perceived. Regarding these techniques,
Corresponding image elements that would otherwise be outside the binocular fusion limits are placed so that they are within the binocular fusion limits.

上述の技術は1通常の水平走査形テレビジョンカメラ及
び水平に離れたステレオカメラを用いてもよい。垂面に
離れたステレオカメラと垂直形走査テレビジョンカメラ
を含む追加の技術が提供される。これらの技術は、全体
的に集中したステレオビデオを達成するのに必要なビデ
オ信号処理を著しく少なくすることができる。(ここで
の検討の目的のだめに、「全体的に集中した」ステレオ
(う O) ビデオという言葉は、すべての対応する要素が再生像を
通じて双眼融像の限界内にあるステレオビデオを意味す
る。) 本発明の別の目的は(標準及び非標準)テレビジョン放
送(閉回路テレビジョン、及びビデオゲーム、動画漫画
、テレビ漫画、及び同様な用途に用いられる人工像作成
に適応できるう次元像作成のだめの方法と装置の作成で
ある。
The techniques described above may use one conventional horizontally scanned television camera and a horizontally spaced stereo camera. Additional techniques are provided including vertically separated stereo cameras and vertical scan television cameras. These techniques can significantly reduce the video signal processing required to achieve globally focused stereo video. (For purposes of this discussion, the term "globally focused" stereo video means stereo video in which all corresponding elements are within the limits of binocular fusion throughout the reconstructed image. Another object of the present invention is to create dimensional images that can be adapted for artificial image creation for use in television broadcasts (standard and non-standard), closed circuit television, and video games, animated cartoons, television cartoons, and similar applications. This is the creation of a method and device for nodame.

〔実施例〕〔Example〕

第1A図は観察者と各々の眼から前景物体F及び背景物
体Bに至る視線を本発明を説明するのに役立つように提
示した平面図である。
FIG. 1A is a plan view showing the line of sight from the observer and each eye to a foreground object F and a background object B to help explain the invention.

第1B図は観察者の眼が前景物体Fに集中されていると
き、第1A図の観察者に対する重ね合わせた網膜像の略
図である。
FIG. 1B is a schematic representation of the superimposed retinal image for the viewer of FIG. 1A when the viewer's eyes are focused on a foreground object F. FIG.

第1C図は、第1A図の観察者の眼が背景物体Bに集中
されているとき、観察者に対する重ね合わせた網膜像の
略図である。
FIG. 1C is a schematic representation of the superimposed retinal image for the viewer of FIG. 1A when the viewer's eyes are focused on background object B. FIG.

第1D図はビデオを本発明に従って処理して、観察者の
眼が物体Fと物体Bの両方に同時に集中して、両方の物
体の双眼融像を作ることができるようにしたのを模擬す
るようにしたときの重ね合わせ網膜像の略図である。
Figure 1D simulates a video processed according to the present invention so that the observer's eyes can focus on both object F and object B simultaneously, creating a binocular fusion of both objects. FIG. 2 is a schematic diagram of a superimposed retinal image when

第2図を参照すると、同一の光学機械構成要素をもった
2台のテレビジョンカメラ21o及び212が互いにス
テレオ関係を有するビデオをとるために正しく間隔をと
って目標に向けられている。2台のカメラは物体Fに集
中さnているのが示されている。ビデオスイッチ211
+i、スイッチ214を制御する制御装置216の指令
を受けてビデオを一方のカメラから通し、次に他方のカ
メラから通すことができるようにしており、ビデオ同期
発生装置21gは制御装置216と2台のカメラのビデ
オとを同期させる。送信媒体220はスイッチ2111
によって選択された映像をモニター222に送る。
Referring to FIG. 2, two television cameras 21o and 212 with identical opto-mechanical components are properly spaced and aimed at a target to capture video in stereo relationship to each other. Two cameras are shown focused on object F. Video switch 211
+i, In response to a command from the control device 216 that controls the switch 214, the video can be passed from one camera and then from the other camera, and the video synchronization generator 21g is connected to the control device 216. Sync your camera's video. Transmission medium 220 is switch 2111
The selected video is sent to the monitor 222.

第2図の実施例は双眼融像問題の限界を減らすかまたは
なくすように特に設計さnだものではないが、すべての
ビデオ要素が2台のカメラから比較的等しい距離にある
場合に用いることができる。
Although the embodiment of FIG. 2 is not specifically designed to reduce or eliminate the limitations of the binocular fusion problem, it may be used where all video elements are at relatively equal distances from the two cameras. I can do it.

2台のカメラ210及び212は所望の物体にねらいを
つけてピントラ合わされ、2台のカメラからのビデオ信
号が同期発生器2111+によって同期をとられる。2
台のカメラからのビデオは、ビデオスイッチ21+1に
加えられる。制御装置216は同期発生装置21gから
同期信号を受ける。制御装置216はビデオを最初一方
のカメラから通して次に他方のカメラから通すことがで
きるようにスイッチ2111’i制御する。2台のカメ
ラからのビデオは、各ビデオについて毎秒約3ないし2
5の速度で交互に与えられて最適効果のために調節され
てもよい。各チャネルを同じ時間の間露呈してもよい。
The two cameras 210 and 212 are focused on the desired object, and the video signals from the two cameras are synchronized by a synchronization generator 2111+. 2
Video from the two cameras is applied to video switch 21+1. The control device 216 receives a synchronization signal from the synchronization generator 21g. Controller 216 controls switch 2111'i so that video can be passed first from one camera and then from the other camera. Video from two cameras is approximately 3 to 2 seconds per second for each video.
5 speeds may be applied alternately and adjusted for optimal effect. Each channel may be exposed for the same amount of time.

しかし、最適効果を得るために相対的露呈時間を変えて
もよく、本発明に米国特許第11.1006,291号
の技術を適用してもよい。
However, the relative exposure times may be varied to obtain optimal effects, and the technique of US Pat. No. 11,1006,291 may be applied to the present invention.

実験は最適交番速度がビデオシーンの光の強さの関数で
あってもよいことを示している。この結果はプリティシ
ュ・ジャーネル・オプ・オフタラモロジー−195フ年
12月発行、のロバート・エフロン(Robert E
fron)  の論文「立体視」に(3う ) なって裏付けられている。従って、ビデオシーンの光の
強さ全測定するための光度計を用いて、光度計の出力を
ステレオビデオ信号の交番速度を制御する回路に接続し
て動作させることによって、変化するビデオシーンのた
めに交番速度を多少最適化できる。交互の方法はビデオ
信号の振幅を電子的に測定することであシ、その振幅は
光の強さの関数である。
Experiments have shown that the optimal alternating speed may be a function of the light intensity of the video scene. This result was published by Robert Efron in Pritish Jernel op Ophthalmology, published December 195.
This is supported by the paper ``Stereoscopic vision'' by Fron (3). Therefore, by using a photometer to measure the total light intensity of the video scene and operating it by connecting the output of the photometer to a circuit that controls the alternating speed of the stereo video signal, The alternating speed can be slightly optimized. An alternative method is to electronically measure the amplitude of the video signal, which amplitude is a function of the light intensity.

層化ビデオ技術 層化ビデオ技術は一般にビデオシーンの各部分を別れに
写真をとってビデオ産業でよく使われる1%殊効果」技
術によって結合できるとき適用できる。例えば、一様な
色の背景を背にした歌手を写真にとって歌手の集中した
双眼ビデオを作ることができる。オーケストラを単眼ビ
デオで別に写真を撮ることができる。次に既存の特殊効
果回路を用いて、一様な色の背景を検出して重合ビデオ
で置換えることができる。この方法は、歌手の像を集中
した双眼ビデオの奥行効果と単色ビデオとして背景に」
れるオーケストラとを備乏ているが、全体の結果として
牛するビデオのどの部分にもフリッカやジャンピングの
ないものとして作る。
Layered Video Techniques Layered video techniques are generally applicable when each part of a video scene can be photographed separately and combined by the 1% special effect technique commonly used in the video industry. For example, a singer can be photographed against a uniformly colored background to create a focused binocular video of the singer. You can take photos of the orchestra separately with a monocular video. Existing special effects circuitry can then be used to detect and replace the uniformly colored background with overlapping video. This method focuses the image of the singer on the background as a monochrome video with the depth effect of a binocular video.
The overall result is that there is no flicker or jumping in any part of the video.

この技術の多くの変形が可能である。例えば、前の例に
おいてオーケストラをステレオカメラ(しかし歌手用の
カメラとは異なるステレオセット)で写真にとって歌手
のステレオ像と結合できる。ビデオの追加層を結合する
こともできる。幾つかの双眼ビデオを実時間で結合でき
るし、またはビデオテープレコーティングを用いること
がで  。
Many variations of this technique are possible. For example, in the previous example, the orchestra could be photographed with a stereo camera (but a different stereo set than the camera for the singers) and combined with a stereo image of the singers. Additional layers of video can also be combined. Several binocular videos can be combined in real time, or videotape recording can be used.

きるが、すべては正しく同期をとって集中されなけ扛ば
ならない。
However, everything must be properly synchronized and focused.

対応検出技術 テレビカメラが時間の関数としてシーンを水平に走査す
るので、水平走査内の対応するステレオビデオ要素の発
生の相対的時間を用いて各対応ステレオ要素対が双眼融
像の限界内にあるがどうかを決めることができる。この
対応検出を用いて集中しないビデオ用の一方のカメラか
ら連続なビデオを保ちながら、集中したステレオビデオ
要素の交番を実施できる。(ここでの議論のために。
Correspondence Detection Technique As the television camera scans the scene horizontally as a function of time, the relative time of occurrence of the corresponding stereo video elements within the horizontal scan is used to ensure that each pair of corresponding stereo elements is within the limits of binocular fusion. You can decide whether This correspondence detection can be used to perform alternation of focused stereo video elements while maintaining continuous video from one camera for unfocused video. (For discussion here.

「ビデオ要素」をビデオシーン内の単一物体の最小の見
分けできる部分からのビデオ信号として漠然と定義して
もよい。[対応するビデオ要素]はビデオシーン内の同
じ物件の同じ小さな部分から生する二つのステレオビデ
オ信号内のビデオ要素である。) 対応するビデオ要素が双眼融像の限界内にあるかどうか
を決める第1の段階は、対応する要素を相関迎1足技術
によって識別することである。相関測定は、種々の方法
で実現できる。相関を二つのビデオ信号の間の振幅比較
(第う図)、二つのビデオ信号の間の傾斜比較(第4図
)、二つの信号の間の対応測定(第5図)!、たは他の
時間領域技術に基づくことができる。周波数領域技術も
用いることができる。すなわち二つの信号の中の対応周
波数を検出することによってできる。上述の諸技術は組
合わせることがしばしば必要である。相関測定は、単色
信号、カラー信号捷たはそれらの組合わせで達成できる
。相関迎l定はアナログ技術によって達成できるし、ま
たはビデオ信号をディジタル化してディジタル技術を用
いることもできる。カラー信号相関測定のだめのよい組
合わせ技術が光の強度信号とカラー信号との糺合わせで
ある。相関測定は垂p方向、水平方向または垂直と水平
の糺合わせ方向で達成できる。二つの方向技術は、ディ
ジタル計算機による画像処理のテイジタル技術とアルゴ
リズムを用いて容易に実親できる。
A "video element" may be loosely defined as a video signal from the smallest discernible portion of a single object within a video scene. Corresponding video elements are video elements in two stereo video signals that originate from the same small portion of the same object in the video scene. ) The first step in determining whether the corresponding video elements are within the limits of binocular fusion is to identify the corresponding elements by the correlation one-leg technique. Correlation measurements can be achieved in various ways. Correlation, amplitude comparison between two video signals (Figure 3), slope comparison between two video signals (Figure 4), correspondence measurement between two signals (Figure 5)! , or other time domain techniques. Frequency domain techniques can also be used. That is, by detecting corresponding frequencies in two signals. It is often necessary to combine the techniques described above. Correlation measurements can be accomplished with monochromatic signals, color signal mixing, or a combination thereof. Correlation determination can be accomplished by analog techniques, or the video signal can be digitized and digital techniques used. A powerful combination technique for color signal correlation measurements is the combination of light intensity signals and color signals. Correlation measurements can be accomplished in the vertical direction, in the horizontal direction, or in the vertical and horizontal stitching directions. The two directional techniques can be easily developed using digital techniques and algorithms for image processing using digital computers.

各要素が対応することを指示するように設計さ扛た論理
回路を用いて二つのステレオビデオ信号内の二つのビデ
オ要素が十分に相関された時を検出する。
A logic circuit designed to indicate that each element corresponds is used to detect when two video elements in two stereo video signals are sufficiently correlated.

第う図には二つのステレオビデオ信号、ビデオ1及びビ
デオ2の間の振幅差を沖1定する振幅相関測定装置の略
図である。ビデオ差動増幅器つ10は二つのビデオ信号
の間の差を増幅する。しきい値(利得)調節装置314
は、ビデオ1がビデ第2以上の適当な値であるとき、増
幅器310の出力が論理和ゲー)3111!の出力を信
号が適切に相関されていないことを示す「1」状態にさ
せるように増幅器310の利得を調節するのに用いられ
る。増幅器312は、増幅器310と同じであるが二つ
のビデオ信号に反対極性で接続されている。
FIG. 3 is a schematic diagram of an amplitude correlation measuring device for determining the amplitude difference between two stereo video signals, Video 1 and Video 2. Video differential amplifier 10 amplifies the difference between the two video signals. Threshold (gain) adjustment device 314
(When video 1 is a suitable value higher than video 2, the output of amplifier 310 is a logical sum) 3111! is used to adjust the gain of amplifier 310 to force the output of 1 to a "1" state indicating that the signals are not properly correlated. Amplifier 312 is the same as amplifier 310 but connected to the two video signals with opposite polarity.

従って、ビデオ1の振幅がビデオ2よシ上または下のし
きい値であるとき、論理和ゲートは非相関を示す「1」
を出力する。二つのビデオ信号がほぼ等しい場合、論理
和ゲートは相関を示す「0」を出力する。
Therefore, when the amplitude of video 1 is a threshold above or below that of video 2, the OR gate will produce a ``1'' indicating uncorrelation.
Output. If the two video signals are approximately equal, the OR gate outputs a "0" indicating correlation.

第4図は二つのビデオ信号の傾斜にある差全測定する傾
斜相関測定装置の略図である。参照番号1110及びl
112は出力がビデオ信号入力の傾斜に比例するように
なっている微分器として接続されたビデオ増幅器である
。差動増幅器l116及び111g、しきい値調節装置
1L20及び1122ならびに論理和ゲートlI2!は
第う図と同じに動作する。従って、二つの信号の傾斜が
ほぼ等しいとき、論理和ゲー)+1211は傾斜が適当
に相関されていることを示す「0」を出力する。そうで
ない場合、信号が適当に相関されていないことを示す「
1」が出力される。
FIG. 4 is a schematic diagram of a slope correlation measuring device for measuring the total difference in slopes of two video signals. Reference numbers 1110 and l
112 is a video amplifier connected as a differentiator whose output is proportional to the slope of the video signal input. Differential amplifiers l116 and 111g, threshold adjusters 1L20 and 1122 and OR gate lI2! works in the same way as in Fig. Therefore, when the slopes of the two signals are approximately equal, the OR gate +1211 outputs a ``0'' indicating that the slopes are properly correlated. If not, it indicates that the signals are not properly correlated.
1" is output.

(う 8 ) 第5図はビデオ・エツジ検出器の略図である。(U 8) FIG. 5 is a schematic diagram of a video edge detector.

ビデオ信号が差動ビデオ増幅器512の一方の端子へ直
接に、そして他方の端子ヘビチオ遅延線装置510(例
えばビデオサンブール/ホールド回路)を介して接続さ
れている。遅延量は200ナノ秒と示されているが、最
適の結果を得るために変更してもよい。ビデオ信号が2
00ナノ秒の範囲内である程度のしきい値だけ変化す扛
ば、増幅器512の出力は、テイジタル計数器またはフ
リップフロップ516に状態を変えさせてビデオ・エツ
ジが生じたことを示す。しきい値調節装置51+1は用
途の必要に応じてエツジであることを表すのに必要なビ
デオ信号の変化の量を調節するために設けら扛ている。
A video signal is connected directly to one terminal of a differential video amplifier 512 and through a heavy-duty delay line device 510 (eg, a video sampler/hold circuit) to the other terminal. The amount of delay is shown as 200 nanoseconds, but may be changed for optimal results. video signal is 2
If the threshold changes by some threshold within 0.00 nanoseconds, the output of amplifier 512 causes digital counter or flip-flop 516 to change state indicating that a video edge has occurred. A threshold adjuster 51+1 is provided to adjust the amount of change in the video signal necessary to represent an edge as required by the application.

次に対応検出器の実例を簡単なビデオシーンについて説
明する。第6図全参照すると、正しく同期をとった左と
右のステレオビデオ入力が同時にエツジ検出器606と
608及びサンプル/ホールド回路610と612に供
給される。各サンプル/ホールド回N6toと612は
、エツジ(例λ−ば200ナノ秒サンプル窓)の直後に
信号を標本化して振幅相関検出器6111への入力に対
するそれぞれの信号を保持する。振幅相関検出器611
1は二つの標本化された信号の振幅を比較して信号が適
当に相関されているとき「1」を出力し、信号が適切に
相関されていないときrOJを出力する。適切に相関さ
れた信号は「対応している」ということができる。
Next, an example of the corresponding detector will be explained for a simple video scene. With full reference to FIG. 6, correctly synchronized left and right stereo video inputs are simultaneously provided to edge detectors 606 and 608 and sample/hold circuits 610 and 612. Each sample/hold circuit N6to and 612 samples the signal immediately after an edge (eg, λ - 200 nanosecond sample window) and holds the respective signal for input to amplitude correlation detector 6111. Amplitude correlation detector 611
1 compares the amplitudes of two sampled signals and outputs "1" when the signals are properly correlated, and outputs rOJ when the signals are not properly correlated. Properly correlated signals can be said to be "corresponding."

対応IjllI定及び検出の重要な部分がビデオシーン
における種々の物体のエツジの感知または検出であるこ
とは明らかである。特殊技術を用いて種々の前景5中景
及び背景要素を分離するためにビデオ物体のエツジ全識
別することができる。例えば。
It is clear that an important part of correspondence identification and detection is the sensing or detection of the edges of various objects in the video scene. Special techniques can be used to fully identify the edges of a video object to separate various foreground, midground, and background elements. for example.

前景物体を紫外光または赤外光で背面から照らすことが
できる。2台のカメラの一方またけ両方をプリズム・ピ
テオスプリンタ及び逆光に敏感な特殊「ビデコン」全正
規のビデオ感知要素と[拍じ方法で走査でき5特殊ビテ
コンからの信号は、逆光の当ったビデオ物体のエツジを
識別するのを助ける。
Foreground objects can be illuminated from behind with ultraviolet or infrared light. The signals from the 5 special video sensors can be scanned in a step-by-step manner with all regular video sensing elements and a special "videocon" sensitive to backlight. Helps identify edges of video objects.

「距離ゲーティング」もカメラからの距離の関数として
ビデオ要素のエツジを識別するのに用いることができる
。双眼融像を可能にするに必要なビデオ偏位の量はビデ
オ物体のカメラからの距離の関数である♂しかじ、距離
は1通常、カメラによって測定されない。レーダ装置は
エネルギーの短いパース)またけパルスを送信すること
によって距離を測定できる。パルスは、特有速度で進む
ので、ある物体までの距離をパルスエコーが物体から戻
るに要する時間から計算できる。物体捷でのレーダの距
離は、物体から反射さ扛たエネルギーの到着時間を求め
るために、反射さnたエネルギーの短い逐次の時間標本
(距離ゲート)ヲとることによって測定される。この坤
理はまた種々の物体のエツジ検出を物体までの距離の関
数として具体化するのに用いることができ、双眼融像に
必要なビデオ偏位はビデオ物体1での距離の関数である
"Distance gating" can also be used to identify edges of video elements as a function of distance from the camera. The amount of video excursion required to enable binocular fusion is a function of the distance of the video object from the camera; however, the distance is not typically measured by the camera. Radar devices can measure distance by transmitting short pulses of energy. Since the pulse travels at a characteristic velocity, the distance to an object can be calculated from the time it takes for the pulse echo to return from the object. Radar range at an object is measured by taking short successive time samples (range gates) of the reflected energy to determine the time of arrival of the reflected energy from the object. This principle can also be used to implement edge detection for various objects as a function of distance to the object, such that the video deflection required for binocular fusion is a function of distance at video object 1.

と′nを光のパルスを送信することによってビデオ装置
で実現できると共に、短い逐次の時間の間シーンを注伊
、することによって実現できる。各時間的逐次「注硬」
は、逐次に増加する距離にある物体からのビデオを含む
ので、距離に依存したビデオ偏位を実現するのに用いる
ことができる。
and 'n can be realized in video equipment by transmitting pulses of light and by recording the scene for short successive periods of time. Each time sequential "Note"
Since it contains videos from objects at successively increasing distances, it can be used to implement distance-dependent video excursions.

光パルス全パルス化1ノーザとして実現できるし。It can be realized as a single laser that converts all optical pulses.

またはもつと普通の光ストローブであってもよいし、非
常に高速度のカメラで用いられる回転鏡のような機械的
装置で具体化することもできる。光は300m/μse
cで進むので、パルスは1マイクロ秒よシ小さい程度に
持続時間が短くなければならす、送信の正確な時間をよ
く制御しなければならない。逐次標本時間もまた20ナ
ノ秒の程度によく制御されなければならない。光パルス
はスペクトルの不可視部分(紫外または赤外)にあって
もよく、それを用いるセンサによってのみ見ることがで
きてもよい。そのような装置の一つの実施例が第7図に
示されている。前と同様に、二つの光学的に関係づけら
れた立体カメラ710と712が用いられる。しかし5
カメラ712には普通のカメラセンサ7111とフラッ
シュ光源726(+12) からの光に感するセンサ71gとの間に入射光を分離す
るプリズム状の鏡716がある。フラッシュ光源726
は毎秒数回ストローブされて、1マイクロ秒の持続時間
の程度で光の短いパース[i−放射する。放射された光
はビデオシーンから反射されて、カメラの光学系構成要
素とプリズム716によって光感知要素718に焦点を
含わせられる。
Alternatively, it may be an ordinary optical strobe, or it may be embodied in a mechanical device such as a rotating mirror used in very high speed cameras. Light is 300m/μse
Since the pulses must be short in duration, on the order of less than 1 microsecond, the exact time of transmission must be well controlled. The sequential sample time must also be well controlled, on the order of 20 nanoseconds. The light pulse may be in the invisible part of the spectrum (ultraviolet or infrared) and may only be visible by the sensor that uses it. One embodiment of such a device is shown in FIG. As before, two optically related stereoscopic cameras 710 and 712 are used. But 5
The camera 712 has a prismatic mirror 716 that separates incident light between a normal camera sensor 7111 and a sensor 71g that is sensitive to light from a flash light source 726 (+12). Flash light source 726
is strobed several times per second, emitting short bursts of light on the order of one microsecond duration. The emitted light is reflected from the video scene and focused by camera optics and prism 716 onto light sensing element 718 .

センサ71F3は幾つかの要素であってもよいし捷たけ
逐次の時間間隔の間尺射光を逐次に標本化する単一要素
であってもよい。第1の時間間隔の間、うないし10m
の距離にあるビデオ要素を識別し。
Sensor 71F3 may be several elements or may be a single element that sequentially samples the emitted light at successive time intervals. During the first time interval, from 10m to 10m
Identify video elements at a distance of .

次に5ないし20mの距離にさるビデオ要素も識別し、
・・・・・・とじてもよい。制御装置720は、要素の
エツジを識別して、カメラ712からの普通のビデオに
ある適当なビデオ要素を時間的にシフトするビデオ処理
装置722を制御して、前述のように二つのビデオを切
υ替λ−ることによってカメラ710からのビデオと結
合するとき、奥行錯覚が双眼融像問題の限界なしに生す
るようにするためにセンサ71gからの情報を用する。
then also identify video elements at a distance of 5 to 20 meters;
...You may close it. Controller 720 controls video processing unit 722 to identify the edges of the elements and temporally shift the appropriate video elements in the regular video from camera 712 to cut the two videos as described above. The information from sensor 71g is used to ensure that the depth illusion occurs without the limitations of binocular fusion problems when combined with the video from camera 710 by changing υ.

ある物体までの距離も三角沖1量によって求めることが
できる。これはステレオカメラの一方の層十に第うのカ
メラを設けることによって実琲できる。このカメラがそ
の下にあるカメラと一緒にある物体に集中さ扛ている場
合、その物体からの対応するビデオ要素は水平走査の範
囲内で水平走査線の数だけ垂直に正確に対応することに
なる。異なる距離にある他の物体からの対応するビデオ
要素は、水平走査内で同じ位置にあるが、上方のカメラ
に対するものは下方のカメラに対するものと異った水平
走査線上に生ずる。2台のカメラの一方からのビデオを
水平走査時間の整数倍に等しい遅延線(例えばフェアチ
ャイルド・セミコンダクタ部品番号CCD321A1放
送品質ビデオ遅延a)を介して過通させてもよい。次に
2台のカメラからの信号を対応検出回路によって処理し
てどちらの水平線において対応要素が生じているがを決
定し、その回路がカメラからの各要素の距離の計算をで
きるようにする。この情報を用いて幅帷したビデオ選択
技術を具体化するのに用いてもよいし、また輻棲ビデオ
処理技術に用いることもできる。
The distance to a certain object can also be determined by the Sankaku-Oki 1 quantity. This can be achieved by providing a second camera on one layer of the stereo camera. If this camera, along with the camera below it, is focused on an object, the corresponding video elements from that object will correspond vertically to exactly the number of horizontal scan lines within the horizontal scan range. Become. Corresponding video elements from other objects at different distances are at the same position in the horizontal scan, but those for the upper camera occur on different horizontal scan lines than for the lower camera. Video from one of the two cameras may be passed through a delay line (eg, Fairchild Semiconductor Part No. CCD321A1 Broadcast Quality Video Delay a) equal to an integer multiple of the horizontal scan time. The signals from the two cameras are then processed by a correspondence detection circuit to determine in which horizon the corresponding elements occur, allowing the circuit to calculate the distance of each element from the camera. This information may be used to implement extensive video selection techniques, and may also be used in comprehensive video processing techniques.

輻輪検出器 対応ビデオ要素の(1水平走査内での)発生の相対的時
間を用いてそれらの要素が双眼融像の限界内にあるかど
うかを求めることができる。前の節で論じた対応検出器
を用いて二つのステレオビデオ信号内の対応するビデオ
要素を検出してもよい。対応するビデオ要素が双眼融像
の限界内にあるときを検出するように設計された装置が
輻峡検出器である。輻績検出器は、エツジ検出器からの
信号と対応検出器からの信号を受けるように設計されて
いる。第1C図を参照すると、ある物体が輻幡点からカ
メラまでの距離よりカメラに近付いているとき、その物
体からの右カメラビデオは対応する左カメラビデオよシ
先にある。同様に物体が輻時点の後にあるとき(第1B
図)、物体からの左カメラのビデオは、像が左から右へ
走査されるとき右カメラのビデオより先行している輻榛
検出器は、一方のカメラからのビデオ要素が他方の(1
15’) カメラからの対応するビデオ要素より進んでいるか遅れ
ているかする時間を測定する。進み時間または遅れ時間
がある(実験的に決められた)しきい値よp小さけ扛ば
、それらのビデオ要素は、y。
The relative times of occurrence (within one horizontal scan) of vergence detector-enabled video elements can be used to determine whether those elements are within the limits of binocular fusion. The correspondence detector discussed in the previous section may be used to detect corresponding video elements in two stereo video signals. A device designed to detect when the corresponding video element is within the limits of binocular fusion is a radial isthmus detector. The radiation detector is designed to receive the signal from the edge detector and the signal from the corresponding detector. Referring to FIG. 1C, when an object is closer to the camera than the distance from the convergence point to the camera, the right camera video from that object is further ahead than the corresponding left camera video. Similarly, when the object is after the convergence point (1B
The left camera's video from the object is ahead of the right camera's video when the image is scanned from left to right.
15') Measure the time leading or lagging behind the corresponding video element from the camera. If the lead or lag time is p less than some (experimentally determined) threshold, then those video elements are y.

眼融像を得るように(適当に)輻晴さ扛ていると示さ扛
、そうでない場合はそれらは双眼融像の限界外にあると
定められる。
They are shown to be (as appropriate) converging so as to obtain ocular fusion; otherwise they are defined as being outside the limits of binocular fusion.

輻棲ビデオ選択技術 また輻幀ビデオ選択技術を用いて5次元ビデオからの双
眼融像問題の限界をなくすのに用いることができる。そ
のような装置が第8図に示さ扛ており、その図はスイッ
チF!illが異った方法で、すなわち輻軽検出器83
0と関連して動作させられる以外は、基本技術に従う2
台のカメラ810及び812を示している。
The vergence video selection technique can also be used to overcome the limitations of the binocular fusion problem from five-dimensional video. Such a device is shown in FIG. 8, which shows switch F! ill in a different way, i.e. the light detector 83
Follows the basic technology except that it is operated in conjunction with 2
810 and 812 are shown.

カメラが物体Fに集中されている第8図の2台のカメラ
810及び812からの代表的信号が第9図に示さ扛て
いる。輻榛検出器830にある相関、対応及びタイミン
グ回路は二つのビデオ信号内の対応する要素を識別して
第9図に時間T1及び時間T2として示されている対応
する画像要素の発生の相対的時間をMAl定する。この
場合に、時間T1は双眼融(象のための時間しきい値の
範囲内にあり、時間T2はそのしきい値より太きい。従
って、この回路は捷ず第9図のスイッチ出力≠1として
示された左カメラからのビデオを通過させる。短時間の
のちにその回路は物体Fからの右カメラビデオ(双眼融
像の範囲内にある)と物体Bからの左カメラビデオ(右
カメラビデオが双眼融像の限界外のので)であるスイッ
チ出力≠2として示されたビデオを通過させる。このよ
うにして、双眼融像の限界内にある物体Fのビデオは・
適当に前に設定された毎秒うないし25の交番の速度で
交互に通さ扛る。しかし、第8図及び第9図の例にある
物体Bのような双眼融像問題を生ずるかもし扛ない物体
からのビデオは、交互に通過させら′t′L、ない。ま
とめると、双眼融像の限界内にあるビデオだけが適当な
速度で水平走査の適当な部分に対して各フ1ノーム内の
すべての走査に対して交互に提示される。他のビデオは
2台のカメラの一方から連続して与えら扛る。
Representative signals from the two cameras 810 and 812 of FIG. 8, where the cameras are focused on object F, are shown in FIG. Correlation, correspondence and timing circuitry in vergence detector 830 identifies corresponding elements in the two video signals and determines the relative occurrence of corresponding image elements, shown as times T1 and T2 in FIG. Set the time. In this case, time T1 is within the time threshold for binocular fusion, and time T2 is greater than that threshold. Therefore, this circuit does not switch and the switch output in FIG. After a short period of time, the circuit passes the video from the left camera, denoted as is outside the limits of binocular fusion), pass the video denoted as switch output ≠ 2.In this way, the video of object F, which is within the limits of binocular fusion, is
The threads are alternately threaded at a speed of 25 to 25 turns per second, as previously set. However, videos from unobtrusive objects, such as object B in the examples of FIGS. 8 and 9, which may cause binocular fusion problems, cannot be passed alternately. In summary, only videos that are within the limits of binocular fusion are presented at the appropriate speed and for the appropriate portion of the horizontal scan, alternating for all scans within each frame. The other video is fed continuously from one of the two cameras.

二つのビデオ信号を結合する切替回路はすでに1特殊効
果」製品のようなテレビジョン産業の種々の装置の形で
入手できる。モトロラの部品番号MC111115のよ
うなゲーテッドビデオ増幅器を用いてもよい。
Switching circuits for combining two video signals are already available in various devices in the television industry, such as "special effects" products. A gated video amplifier such as Motorola part number MC111115 may be used.

軽鎖ビデオ選択技術の一つの変形は一つの1マスター」
カメラと幾つかのパートナ・ステレオカメラを用いるこ
とである。例えば、一方のパートナ・ステレオカメラの
うちの第1のものをマスターカメラと一緒に前景物体に
集中させてもよく、第2のカメラをマスターカメラと中
景物体に集中させ、第5のカメラをマスターカメラと背
景物体に集中させる。多数組の輻幡検出器とスイッチを
必要とするであろう。第1の組はマスターカメラビデオ
と第1のパートナ・ステ1/オカメラに接続されてマス
ターカメラビデオで前景物体ビデオを選択して交互に送
る。第2の組は、マスターカメラビデオと第2のパート
ナ−ステレオカメラに接続さnて中景物体ビデオを選択
して交互に送る。
One variation of the light chain video selection technique is one master.”
The solution is to use a camera and several partner stereo cameras. For example, a first of one partner stereo camera may be focused on the foreground object together with the master camera, a second camera may be focused on the master camera and the midground object, and a fifth camera may be focused on the master camera and the midground object. Concentrate on the master camera and background objects. Multiple sets of vergence detectors and switches would be required. The first set is connected to the master camera video and the first partner stereo camera to select and alternately send foreground object video with the master camera video. The second set is connected to the master camera video and the second partner stereo camera to select and alternately send the mid-ground object video.

第5の糺も同様に働(。ビデオを混合または切替える順
序は前景物体ビデオが重ね合わされる中景ビデオにとっ
て代るように設計されている(例えば背景ビデオがまず
混合または交番されて、次に中景がそして次に前景がと
いうように)。このようにして数「層」のビデオを双眼
融像を得るために一当に処理できる。上述の多重カメラ
技術と同じ結果を二重のカメラだけで達成できるもう一
つの変形は次の通シである。2台のカメラは前景物体に
合わさ扛ている。右のカメラはマスターカメラとして用
いら扛左のカメラのビデオからの前景物体ビデオが交互
に送ら扛て上述の第1の輻幡ビデオ選択技術におけると
同様に右カメラビデオと結合さ扛る。左カメラからのビ
デオは、短時間(例えば300ナノ秒)遅らさ扛る。こ
牡は中景すなわち次の絹の物体からの左カメラビデオを
双眼融像に必要な正しい時間と位置の関係(右カメラビ
デオに対して)をもたらす。第2の組の軽鎖検出と切替
回路は左カメラの中景物体ビデオを右カメラのビデオと
切替えるのに用いられる。遅延、(ヰ9) 軽鎖検出及びカメラビデオ交番のこの順序を適用光の必
要に応じて仲の距離にある絹の物体に対して数回繰返す
ことができる。
The fifth glue works similarly (the order in which the videos are mixed or switched is designed such that the foreground object video replaces the middle ground video being superimposed (e.g. the background video is mixed or alternated first, then the middle ground video is superimposed). (middleground, then foreground, and so on). In this way, several "layers" of video can be processed at once to obtain binocular fusion. Another variation that can be achieved with just one is the following scenario. Two cameras are aligned to the foreground object. The right camera is used as the master camera, and the foreground object video from the left camera's video is The video from the left camera is delayed for a short period of time (e.g., 300 nanoseconds). A second set of light chain detection and switching circuits brings the left camera video from the middle ground, i.e. the next silk object, into the correct time and position relationship (relative to the right camera video) required for binocular fusion. is used to switch the left camera's middle object video with the right camera's video. Delay, (9) Apply this sequence of light chain detection and camera video alternation to the middle object video at mid distance depending on the light needs. It can be repeated several times on the object.

軽鎖処理技術 前項では双眼融像の限界内にある物体からの対応するビ
デオ要素を選択して交互に送る方法を説明した以下の項
は二つのステレオビデオ信号内のビデオ要素をすべての
対応する・ビデオ要素が双眼融像の限界内にあるように
時間的にシフトするビデオ処理技術を説明する。
Light Chain Processing Techniques The previous section describes how to select and alternately send corresponding video elements from objects that are within the limits of binocular fusion. - Describe video processing techniques in which video elements are temporally shifted to be within the limits of binocular fusion.

第10図を参朋すると、左ビデオ信号110及び右ビデ
オ信号112は上述の基本技術に従って作られている。
Referring to FIG. 10, left video signal 110 and right video signal 112 are produced according to the basic technique described above.

対応検出器10111は、そ扛が左右のビデオ処理処置
1016及び1018に制御する制御信号結発生するこ
とを除いて第6図に関連して先に説明したのと同様に作
動する。ビデオ処理装置1016及び101gは種々の
対応するビデオ要素が双眼融像に必要な互いに輻幡した
双眼関係にあるようにステレオ関係にあるビデオ信号の
一つまたは両方にある種−のビデオ要素金時間約にシフ
トさせる。次に二つのビデオ信号全奥行錯覚を作るため
に前述の方法で交互に送ることができる。時間シフティ
ングをアナログ装置(例エバフェアチャイルド・セミコ
ンダクタの部品番号CCD321八1または同様な素子
)のアナログ・シフトレジスタの性能を用いて達成でき
るし、またはビデオ信号をテイジタル化して時間シフト
または遅延を中間記憶装置としてテイジタル記憶装置を
用いて達成できる。
Corresponding detector 10111 operates in the same manner as described above in connection with FIG. 6, except that it generates control signals that control left and right video processing procedures 1016 and 1018. Video processing units 1016 and 101g process video elements of one or both of the video signals in stereo relationship such that the various corresponding video elements are in convergent binocular relationship to each other necessary for binocular fusion. Shift to approx. The two video signals can then be sent alternately in the manner described above to create the illusion of full depth. Time shifting can be accomplished using the analog shift register capabilities of an analog device (e.g. Eva Fairchild Semiconductor part number CCD32181 or similar device), or the video signal can be digitized to create a time shift or delay. This can be achieved using a digital storage device as an intermediate storage device.

輻榛ビデオ処理装置のアナログ形式のもの全以下のよう
に具体化できる。2台のステレオカメラは、2台のカメ
ラからのすべての対応する背景ビデオ要素が時間的に一
致しているように背景に集中さ扛る。中量及び前景物体
からの右カメラのビデオ内のビデオ要素は、左カメラの
ビデオにおける対応する要素よシ先行する。各水平走査
の始めにおいて、両方のカメラからのビデオが遅延なく
通過させられる。この実現方法においては、左カメラビ
デオは、常に遅延なく通過させられる。右カメラビデオ
もまた対応する検出器が二つのビデオ信号の間の非対応
を検出する寸で通過させられ、次に右カメラビデオはそ
の対応するビデオ要素が左カメラビデオの中に現われる
壕で遅らされて。
The analog version of the video processing device can be implemented as follows. The two stereo cameras focus on the background such that all corresponding background video elements from the two cameras are aligned in time. Video elements in the right camera's video from medium volume and foreground objects lead the corresponding elements in the left camera's video. At the beginning of each horizontal scan, video from both cameras is passed through without delay. In this implementation, the left camera video is always passed through without delay. The right camera video is also passed through at a point where the corresponding detector detects a non-correspondence between the two video signals, and then the right camera video is slowed down at the point where its corresponding video element appears in the left camera video. I was forced to do it.

次に両方の信号が通過させられる。右カメラのビデオを
遅らせると、制御信号1022は右カメラビデオに左カ
メラビデオをはめるようにスイッチ1020を制御する
。タイミング信号は、スイッチを制御して左カメラビデ
オと前述の方法で処理さ扛た右カメラビデオを毎秒3?
l、−=L25の交番数で交番させる。
Both signals are then passed. When the right camera video is delayed, control signal 1022 controls switch 1020 to overlay the left camera video with the right camera video. The timing signal controls the switch to capture the left camera video and the right camera video processed in the manner described above at 3?
The number of alternations is l, -=L25.

5次元テレビジョン装置はまたテイジタル計算機を用い
ても実現できる。第11図を参服すると。
A five-dimensional television device can also be realized using a digital computer. If you look at Figure 11.

ビデオL及びビデオRは2台のステレオ関係にあるカメ
ラからぐる。ビデオは、用途の要求によシ単色でもよい
し、または単色とカラー信号の組合わせでもよい。タイ
ミング装置1116は=AD変換器1110及び111
2に制御信号を送ってビデオを適当な信号再生に適する
速度で(約数メガヘルツ)ディジタル化させる。AD変
換器1310及び1112からのディジタル化信号は、
やけシタイミング装置1116の制御を受けている入力
ディジタル記憶装置111ヰに転送される。サンプル処
理のサンプル分解能(ピントの数)は、所望の効果を作
るのに適当でなけ扛ばならない。計算機のソフトウェア
は、ビデオシーン内の各物体の要素を識別するのに必要
なように各ディジタル化ビデオ要素を個別及び逐次に調
べるように計算機111 B”fx制御するように設計
される。例えば。
Video L and video R are generated from two cameras in a stereo relationship. The video may be monochrome or a combination of monochrome and color signals depending on the requirements of the application. Timing device 1116 = AD converters 1110 and 111
2 to digitize the video at a rate suitable for proper signal reproduction (on the order of a few megahertz). The digitized signals from AD converters 1310 and 1112 are
The data is transferred to an input digital storage device 111 which is under the control of a digital timing device 1116. The sample resolution (number of focus points) of the sample processing must be adequate to create the desired effect. The computer's software is designed to control the computer 111 B''fx to examine each digitized video element individually and sequentially as necessary to identify each object element within the video scene. For example.

無地の物体はその物体の各隣接ビデオサンプルに対して
等しいビデオ語をもっている。等しい語は、計算機によ
って識別でき、物体の大きさを左ビデオカメラと右ビデ
オカメラの両方に対する水平ならびに垂直位置で決定で
きる。2台のカメラからの対応するビデオが輻枚したビ
デオ関係にないとき、計算機ソフトウェアはビデオ物体
が@棲さnるように物体のディジタル表示の一方または
両方を水平にずらすように設計さnる。他方のステレオ
画像からの背景ビデオを用いて物体がすらされたエツジ
に1はめる」のに用いることができる。
A plain object has equal video words for each adjacent video sample of the object. Equivalent words can be identified by the computer and the size of the object can be determined in horizontal and vertical position relative to both the left and right video cameras. When the corresponding videos from the two cameras are not in a straight video relationship, the computer software is designed to horizontally shift one or both of the digital representations of the object so that the video object is visible. . The background video from the other stereo image can be used to "fit" objects to smooth edges.

計算機111gは次にサンプルを出力ディジタル(5う
 ) 記憶装置1120に適当な順序で出力して基本技術の前
述の交番速度で二つの子テレオ関係にある画像を作るこ
とができる。ディジタルビチオ語はDA変換器1122
によってアナログの形に逆に変換される。DA出力をろ
波して、同期信号を再構成し、他の信号処理技術を適当
に適用できる。
Computer 111g can then output the samples to output digital storage 1120 in the appropriate order to produce two child stereo images at the alternating speeds described above in the basic technique. Digital bitio is DA converter 1122
is converted back to analog form by The DA output can be filtered to reconstruct the synchronization signal and other signal processing techniques can be applied as appropriate.

結果は画像内のすべての物体が適当な交番双眼ディスパ
リティを有するが、各対応する双眼物体は双眼融像が起
ることのできるように適当に軽鎖されているステレオビ
デオ画像である。そ扛によって、奥行の錯覚を有するが
双眼融像問題の限界によって生じたフリッカ及びジャン
プのない像が再生さ扛る。
The result is a stereo video image in which all objects in the image have appropriate alternating binocular disparity, but each corresponding binocular object is appropriately light chained to allow binocular fusion to occur. The distortion reproduces an image with the illusion of depth but without the flicker and jumps caused by the limitations of the binocular fusion problem.

上述の方法はステレオビデオがそat実際の時間速度よ
り遅い速度で処理できるように記録されることを必要と
することがある。「ノ1−ドワイヤード」アルゴリズム
をもった特殊目的の回路はある用途における実時間処理
に用いることができる。
The methods described above may require that stereo video be recorded so that it can be processed at a slower rate than its actual temporal rate. Special purpose circuits with "1-dwired" algorithms can be used for real-time processing in certain applications.

輻棲処理技術においては、ビデオ物体の位置をずらすと
き、物体の大きさ、形、色及び質感を保(51+) 存する必要がある。前景物体をずらすことによって二つ
のステレオ画面の一方にある隠れた中景物体のエツジが
均扛ると、その画面はそのパートナ−のステレオ要素で
うめられる。相違が通常背景として知覚されないので背
景要素を交互にすることは不可欠ではない。
In vergence processing techniques, when shifting the position of a video object, it is necessary to preserve the object's size, shape, color, and texture (51+). When the edges of hidden midground objects on one of the two stereo screens are evened out by shifting the foreground objects, that screen is filled with the stereo elements of its partner. It is not essential to alternate the background elements since the difference is not normally perceived as background.

ここに説明した具体化方法は、交番方式のステレオビデ
オ装置についてのものであるが5色眼鏡または偏光眼鏡
を用いるような他の方式がビデオをここで説明したよう
に処理してステレオ像の全体的軽鎖を与えるとき著しく
改良さ扛るであろう。
Although the embodiment described herein is for an alternating stereo video system, other systems, such as using pentachrome or polarized glasses, may process the video as described herein to obtain the overall stereo image. There will be a marked improvement when providing light chains.

水平に離さ扛たステレオカメラによって作ら扛た像に対
する視覚知覚応答はよ〈知ら牡ている。
The visual perceptual response to images produced by horizontally spaced stereo cameras is well known.

奥行の錯覚は捷だカメラを垂直に離したときにも生ずる
。本発明に従lA、かつ垂直に離扛た(水平走査)カメ
ラを用いる3次元テ1ノビジョン装置を、一方のカメラ
が他方の上に置か牡ることを除いて、第2図の装置で前
述した装置と同様に実現できる。
The illusion of depth also occurs when the camera is moved vertically away. A three-dimensional television apparatus according to the invention using vertically spaced (horizontal scan) cameras can be constructed using the apparatus of FIG. 2, except that one camera is placed on top of the other. It can be realized in the same way as the device described above.

カメラの離間距離は水平に離扛たカメラに対する前のも
のとほぼ同じでなければならない。この視覚知覚装置は
、水平ディスパリティ融像能力より小さい垂直ディスパ
リティ融像能力をもつことがあるのでわずかに離間距離
を減らすことが必要なことがある。二つのビデオ信号の
切替えが各パートナについて無秒3ないし25の速度で
前と同様に達成される。カメラは商と同様にビン)1合
わさ扛て集中されてもよく、相対的露出時間は最適効果
を得るために変えてもよく、米国特許第4.oo62つ
i号の技術を適用する。カメラの垂面離間は米国特許第
3. ’l 57.3611号に記載された交番インタ
ーレース・フィールドの技術にも適用できる。
The camera separation should be approximately the same as before for horizontally spaced cameras. This visual perceptual device may have a vertical disparity fusion capability that is less than the horizontal disparity fusion capability, so it may be necessary to reduce the separation distance slightly. Switching of the two video signals is accomplished as before at a rate of 3 to 25 seconds per partner for each partner. The camera may be focused in the same way as the bin) and the relative exposure times may be varied to obtain the optimum effect, as described in US Pat. Apply the technology of oo62 item i. The vertical separation of the camera is described in U.S. Patent No. 3. It is also applicable to the alternating interlaced field technique described in 'l 57.3611.

カメラを垂面に離すと、二つのステレオ信号内の対応す
るビデオ要素はそ扛ぞ扛の水平走査線内の同じ点に生ず
るが異なる走査線上に生ずることがある。
When the camera is moved vertically away, corresponding video elements in the two stereo signals may occur at the same point in the horizontal scan line of the screen, but on different scan lines.

垂直に離間したカメラに対して設計したビデオ軽鎖処理
装置のブロック図を第12A図に示す。
A block diagram of a video light chain processor designed for vertically spaced cameras is shown in Figure 12A.

背景に集中したカメラの場合、下方のカメラからのビデ
オ要素は、上方のカメラの対応するビデオ要素の走査線
と同じ走査線または土のある走査線に均扛る。第12A
図の設計はビデオシーンの幾何学的形状が各ビデオ要素
がその対応するステレオビデオ要素の5本の線内にある
が設計を用途の必要に応じて拡張できるということを仮
定している。第12B図には第12A図の同じブロック
1216.1218.1220.1222.12214
及び1226の追加の詳細部分がある。
For a camera focused on the background, the video elements from the lower cameras are evenly spaced to the same scan line or partial scan lines as the scan lines of the corresponding video elements of the upper camera. 12th A
The illustrated design assumes that the geometry of the video scene is such that each video element is within five lines of its corresponding stereo video element, but the design can be expanded as the application requires. Figure 12B shows the same block 1216.1218.1220.1222.12214 in Figure 12A.
and 1226 additional details.

第12A図の装置の目的は上側カメラ信号1210(こ
の要素は信号1212の要素によって置換さ扛なかった
)の各ビデオ要素を下側カメラ信号1212からの対応
するビデオ要素と置換えて、次に各体当り毎秒3ないし
25の前述の速度で交番する。全体的に輻睦した双眼ビ
デオが生ずる。
The purpose of the apparatus of FIG. 12A is to replace each video element of upper camera signal 1210 (which element was not replaced by an element of signal 1212) with a corresponding video element from lower camera signal 1212, and then Alternating at the aforementioned speed of 3 to 25 impacts per second. A fully convergent binocular video results.

こf′l−全達成するために、上側カメラからのビデオ
信号1210と下側カメラからのビデオ信号1212を
相関検出及びスイッチング・ブロック1216に入力す
るが、その詳細は第12B図に示されている。論理「0
」がORゲー)1272の両方の入力に加えられる(ブ
ロック1216及び121gに対してのみ)。タイミン
グ信号1261+がこれらの信号をサンプル・ホールド
回路1266及び1268ならびにフリップフロップ1
27+1にクロック信号で送る。サンプル・ホールド回
路1266及び1268からの出力が適当に相関さ扛て
いてフリップフロップ12711からの信号が「0」で
あ扛ば相関検出器1276からの信号1252は、スイ
ッチ1270にサンプル・ホールド回路126gからの
下側カメラのビデi6通過させる。そうでない場合、上
側カメラビデオが通過させらnる。
To accomplish this, the video signal 1210 from the top camera and the video signal 1212 from the bottom camera are input to a correlation detection and switching block 1216, the details of which are shown in FIG. 12B. There is. Logic "0"
” is added to both inputs of the OR game) 1272 (only for blocks 1216 and 121g). Timing signal 1261+ transfers these signals to sample and hold circuits 1266 and 1268 and flip-flop 1.
27+1 as a clock signal. If the outputs from sample and hold circuits 1266 and 1268 are properly correlated and the signal from flip-flop 12711 is "0", signal 1252 from correlation detector 1276 is sent to switch 1270 to sample and hold circuit 126g. Pass through the lower camera's video i6. Otherwise, the upper camera video is not passed.

次りのブロック1220.1222.12211及び1
226にあるORゲート1272への二つの入力122
g及び1230の目的は、(1)すでに置換えら扛た上
側カメラ信号のビデオ要素を再び置換えら扛すいように
すること及び(2)下側カメラ信号のビデオ要素を一方
の上側カメラ信号のビデオ要素よシ多(置換えないよう
にすることである。
Next block 1220.1222.12211 and 1
Two inputs 122 to OR gate 1272 at 226
The purpose of g and 1230 is (1) to avoid replacing again the video element of the upper camera signal that has already been replaced, and (2) to replace the video element of the lower camera signal with the video element of one of the upper camera signals. Elements should not be replaced.

信号1232は5こ扛をi次の段で達成するだめの制御
ピッ14発生する。相関検出器1276がスイッチ12
70に下側カメラビデオ要素を通過させると、そ扛はま
た信号12う2の上に論理rlJ=e発する。ブロック
121gからの出力が二つの経路をとってブロック12
20及びシフトレジスタ12+12にゆくことに注意さ
扛たい。ブロック1220への経路は5上の機能(1)
を達成し、シフトレジスタ1242への経路は機能(2
1ヲ達成する。シフトレジスタ12■2は制御ピントを
遅延要素121411によって遅らせるとき制御ピント
をその関連のビデオ要素と同期した状態にしておくため
に適当な遅延を与える。
The signal 1232 generates a control signal 14 to achieve the 5-th round in the i next stage. Correlation detector 1276 connects switch 12
Passing the lower camera video element to 70 also emits logic rlJ=e on signal 12. The output from block 121g takes two paths to block 121g.
20 and shift register 12+12. The path to block 1220 is function (1) above 5.
, and the path to shift register 1242 is function (2
Achieve 1. Shift register 1212 provides an appropriate delay to keep the control focus in synchronization with its associated video element when the control focus is delayed by delay element 121411.

CD/SWブロック1216はすべての背景ビデオ要素
を置換える。ブロック121gは背景、7)直前にある
物体からのビデオ要素を置換える。ブロック1218は
、上側カメラのビデオを次のインターレース・フィール
ドの隣接走査線からの下側カメラビデオで置換えるよう
に接続さ扛5従って垂直遅延ブロック123+1は約1
/60秒だけ下側カメラビデオよシ遅らす必要がある。
CD/SW block 1216 replaces all background video elements. Block 121g replaces the video elements from the background, 7) the immediately preceding object; Block 1218 is connected to replace the upper camera video with the lower camera video from the adjacent scan line of the next interlaced field so that vertical delay block 123+1 is approximately 1
It is necessary to delay the lower camera video by 60 seconds.

ブロック1220は次の水平走査線に起る次に近い物体
からのビデオ要素を置換える。水平遅延要素12110
は下側カメラのビデオをその下にある上側カメラビデオ
の2本の走査線と時間的に一致させるために1水平走査
インターバルの間下側カメラビデオを遅延させる。
Block 1220 replaces the video element from the next closest object occurring in the next horizontal scan line. Horizontal delay element 12110
delays the bottom camera video for one horizontal scan interval to make the bottom camera video coincide in time with the two scan lines of the top camera video below it.

この消和は上側カメラビデオを同じ水平走査線とその上
の5本の水平走査線の下側カメラビデオで処理し終る壕
で繰返さ扛る。
This dissolution is repeated with the top camera video being processed with the same horizontal scan line and five horizontal scan lines above that of the bottom camera video.

遅延要素1254は変更さ扛ない上側カメラビデオを適
当な量遅延させて二つの信号をスイッチ1256に同時
に入社させる。同期装置1262と制御装置1260は
、二つのビデオを各伸筋に無秒3ないし25で交番する
ための信号をスイッチ1256に与えて全体的に輻棲し
た交番双眼ビデオを得る。
Delay element 1254 delays the unaltered upper camera video by an appropriate amount to allow the two signals to enter switch 1256 simultaneously. Synchronizer 1262 and controller 1260 provide signals to switch 1256 for alternating the two videos to each extensor muscle from 3 to 25 seconds to obtain a fully saturated alternating binocular video.

第12A図の装置はアナログ形式で実現できるし捷たけ
ビデオ信号をディジタル化してもよく上述の装置をディ
ジタル回路で構成してもよい。アナログ的方法の場合、
遅延要素を前述のフェアチャイルド部品番号CCD32
1A1で実現できる。
The apparatus of FIG. 12A may be implemented in analog form, or the unselected video signal may be digitized, or the above-described apparatus may be implemented with digital circuitry. In the case of analog methods,
The delay element was replaced with the aforementioned Fairchild part number CCD32.
It can be realized with 1A1.

ディジタル的な方法は遅延要素としてディジタル記憶装
置を用いる。
Digital methods use digital storage as a delay element.

垂直走査水平離間ステレオカメラ 上述の垂直離間カメラ方式は全体的に軽鎖したステ1/
オビデオを作る特に信頼性があシ容易に実現できる方法
であシ、標準の水平走査カメラで実現できる。しかし、
垂直ディスパリティからの5次元効果は水平ディスパリ
ティはど良くないことがある。同様の方式であるが水平
ティスパリティを用いるものを垂直走査カメラで実親で
きる。第12A図の装置はカメラ離間がカメラの走査方
向に直角である限p正しく動作する。
Vertical scanning horizontally spaced stereo camera The above-mentioned vertically spaced camera system uses light-chained stereo cameras as a whole.
It is a particularly reliable and easily implemented method of making video, and can be implemented with a standard horizontal scan camera. but,
The 5-dimensional effect from vertical disparity may be worse than horizontal disparity. A similar method but using horizontal disparity can be used with a vertical scanning camera. The apparatus of FIG. 12A operates correctly as long as the camera separation is perpendicular to the camera scanning direction.

本発明に従いかつ垂面走査テレビジョンカメラを用いる
5次元テレビジョン装置を以下に示すように実現しても
よい。この装置は垂直走査テレビジョンカメラを用いる
以外は第2図の装置について前述した装置に一致してい
る必要がある。土から下へ走査するカメラと左から右へ
Ill k Jってゆくインターレース走査線について
は左カメラビデオを第12へ図のビデオ入力1210に
接続すべきである。右カメラビデオはビデオ入力121
2に接続さnるべきである。第12A図の装置は前述の
ように動作する。
A five-dimensional television device according to the invention and using a vertical scan television camera may be implemented as shown below. This apparatus should correspond to that described above for the apparatus of FIG. 2, except that a vertical scan television camera is used. For cameras scanning down from the ground and interlaced scan lines going from left to right, the left camera video should be connected to video input 1210 in the twelfth diagram. Right camera video is video input 121
Should be connected to 2. The apparatus of FIG. 12A operates as described above.

このようにして作られた全体的に軽鎖した双眼ビデオは
標準放送装置と標準テレビジョン受信器に垂直から90
°倒した画像を作る。しかし、それはフェアチャイルド
部品番号CCD321A1のような一連のビデオ記憶装
置要素から成る走査変換装置と適合できるビデオ信号に
変換できる。ビデオの各走査線は完全な1フレームを記
憶するまで記憶要素内に一時記憶される。ビデオは各走
査線からの一つのビデオ要素が左から右へ進むようにし
て全部走査さnる。すなわち、ビデオの1本の水平線が
、最初に一番上の線、次に2番目の線、さらに次に5番
の線というようにしてビデオ全体が出力さ扛るまで進ん
で5作ら扛る。交互のビデオ線は約1/60秒の間遅ら
さ扛て標準のインターレースフィールドに備える。ビデ
オヲ一方の配列内に記憶でき、前のフレームを他方の配
列から処理さ扛るように二つの記憶装置配列をもっこと
が必要なことがある。垂直走査カメラは高分解能カメラ
であって作ら扛るビデオが放送品質のものであるという
ことを確実にすることができる。
The overall light chain binocular video thus produced is mounted on standard broadcast equipment and standard television receivers at 90° from perpendicular.
°Create a defeated image. However, it can be converted to a video signal that is compatible with a scan converter consisting of a series of video storage elements, such as the Fairchild part number CCD321A1. Each scan line of video is buffered within the storage element until a complete frame is stored. The video is scanned through with one video element from each scan line going from left to right. That is, one horizontal line of the video is repeated five times, first the top line, then the second line, then the fifth line, and so on until the entire video is output. . Alternate video lines are delayed for about 1/60 of a second to provide a standard interlaced field. It may be necessary to have two storage arrays so that the video can be stored in one array and previous frames processed from the other array. A vertical scan camera is a high resolution camera that can ensure that the video it produces is of broadcast quality.

第13図は、全体的に輻鯵した双眼ビデオを作るように
設計された層化ビデオ装置の実現を示す。
FIG. 13 shows an implementation of a layered video device designed to produce totally convergent binocular video.

そのような装置は、一方の前景カメラ]う12および1
3111からほぼ等距離にあって一様な色の背景131
6の前にある前景物体1310だけのステレオビデオ像
を別に作る。中景物体131gは、第2の対のカメラ1
320および1う22からほぼ等距離で無地の背景13
211の前にある。
Such a device includes one foreground camera] 12 and 1
Background 131 with a uniform color and approximately equidistant from 3111
A separate stereo video image of only the foreground object 1310 in front of 6 is created. The middle ground object 131g is the second pair of cameras 1
Plain background 13 approximately equidistant from 320 and 122
It's in front of 211.

別個の単眼ビデオカメラ1う26が背景物体132gだ
けの単眼ビデオ像を作る。背景カメラ132g。
A separate monocular video camera 126 produces a monocular video image of only the background object 132g. Background camera 132g.

中景カメラ1318と1520および前景カメラ131
0と1312から来るビデオ像は、第2図に関連して上
述したようにスイッチ1330と1332および同期装
置13う4の制御を受けて結合さ扛、中景カメラ131
gと1320からの中景ビデオの無地の背景が背景カメ
ラ1328からの単眼背景物体ビデオの対応する部分に
よって置換さ扛、前景カメラ1312と1う11Iから
の前景ビデオの無地の背景が中景と背景の結合したビデ
オの対応する部分によって置換されるようになっている
Mid-range cameras 1318 and 1520 and foreground camera 131
Video images coming from cameras 131 and 1312 are combined under the control of switches 1330 and 1332 and synchronizers 13 to 4 as described above in connection with FIG.
The solid background of the mid-ground video from the background camera 1328 is replaced by the corresponding portion of the monocular background object video from the background camera 1328, and the solid background of the foreground video from the foreground cameras 1312 and 1 is replaced with the mid-ground. The background is to be replaced by the corresponding part of the combined video.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1A図〜第1D図は双眼視の幾何学を例示する図、 第2図は、本発明による5次元テレビジョン方式の基本
的実施例のブロック図。 第う図は、振幅相関測定を例示する論理回路図5第4図
は、傾斜相関測定を例示する論理回路図、第5図は、ビ
デオエツジ検出装置を例示する論理回路図。 第6図は、二つのステレオビデオ信号内のビデオ要素が
対応するときを検出する装置のブロック図、 第7図は、パルス化光距離測定および輻勝装置のブロッ
ク図、 第8図は、双眼融像の限界内にある物体に対してだけの
ステレオビデオ要素を交互に送シ、伸の物体に対する単
眼ビデオを作る装置のブロック図、第9図は、集中した
ビデオ要素の交番を例示する信号図、 第10図は、ステレオビデオを処理して双眼融像の限界
内にすべての対応するビデオ物体要素をもたらす装置の
ブロック図。 第11図は、すべての対応するビデオ物体要素が双眼融
像の限界内にあるように交番ステレオビデオを作るステ
レオビデオ処理装置のブロック図。 第12A図および第12B図は、垂直に離間したステレ
オテレビカメラ用のステレオビデオ処理装置のブロック
図で、水平離間垂面走査テレビカメラにも適用できるブ
ロック図、 第13図は、双眼関係にある交番信号を作るために層化
ビデオ技術を用いる本発明による装置のブロック図であ
る。
1A to 1D are diagrams illustrating the geometry of binocular viewing, and FIG. 2 is a block diagram of a basic embodiment of a five-dimensional television system according to the present invention. FIG. 5 is a logic circuit diagram illustrating amplitude correlation measurement. FIG. 4 is a logic circuit diagram illustrating slope correlation measurement. FIG. 5 is a logic circuit diagram illustrating a video edge detection device. FIG. 6 is a block diagram of an apparatus for detecting when video elements in two stereo video signals correspond; FIG. 7 is a block diagram of a pulsed optical distance measurement and convergence apparatus; FIG. 8 is a binocular FIG. 9 is a block diagram of an apparatus for producing monocular video for objects in extension, alternately transmitting stereo video elements only for objects that are within the limits of fusion; FIG. 9 shows a signal illustrating the alternation of focused video elements; FIG. 10 is a block diagram of an apparatus for processing stereo video to bring all corresponding video object elements within the limits of binocular fusion. FIG. 11 is a block diagram of a stereo video processing apparatus that produces alternating stereo video such that all corresponding video object elements are within the limits of binocular fusion. 12A and 12B are block diagrams of a stereo video processing apparatus for vertically spaced stereo television cameras, and are also applicable to horizontally spaced vertical scan television cameras; FIG. 13 is a block diagram of a stereo video processing apparatus for a vertically spaced stereo television camera; FIG. 1 is a block diagram of a device according to the invention that uses layered video techniques to create an alternating signal; FIG.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、単一の3次元の鮮明にピントの合ったフリッカのな
い像を人間の視覚知覚に与えるようにステレオ対の像を
表示する方法で (a)第1の対のカメラからほぼ等距離に無地の背景を
背にして置かれた前景物体のみのステレオ・ビデオ像を
別個に作る工程と、 (b)第2の対のカメラからほぼ等距離に無地の背景を
背にして置かれた中景物体のみのステレオ・ビデオ像を
別れに作る工程と、 (c)背景物体のみの単眼ビデオを別れに作る工程と、 (d)中景ビデオの無地の背景を単眼背景物体ビデオの
対応部分によって置換され、前景ビデオの無地の背景が
中景と背景の組合せビデオの対応する部分によって置換
されるように前景、中景および背景のビデオ像を結合す
る工程と、 (e)背景ビデオからの信号と前景カメラ対と中景カメ
ラ対の各対の一方のカメラからの信号の第1の結合ビデ
オ信号を表示する工程と、 (f)背景ビデオからの信号と前景カメラ対と中景カメ
ラ対の他方のカメラからの信号の第2の結合ビデオ信号
を第1の信号の表示と重ねて、第1の信号に双眼関係で
第1の信号とほぼ同じ時間表示する工程と、 (g)第1および第2の信号の表示の間を各像について
毎秒3と25の間の速度で切替える工程と、 からなる3次元テレビジョン方式。 2、単一の3次元の鮮明にピントの合ったフリッカのな
い像を人間の視覚知覚に与えるようにステレオ対の像を
表示する方法で、 A、1対のビデオカメラを一つのシーンを 見るのに互いにステレオ関係に配置する工程と、 B、第1の一つのカメラからのビデオ信号 を表示する工程と、 C、第2のカメラからのビデオ信号を (1)(a)二つのビデオ信号の各々の特性を測定する
こと (b)二つのビデオ信号の各々の中の ビデオ要素の特性と時間的発生を比較 すること、 (c)人間の双眼融像の限界内にない 二つのビデオ信号の各々の内部の対応 するビデオ要素を識別すること、およ び (d)一方のカメラからのビデオ信号 を処理して双眼融像の限界外のビデオ 要素を時間シフトし、処理済ビデオ信 号が後記スイッチング信号に従って第 2のカメラからのビデオ信号とともに 表示されるとき、そのようなビデオ要 素を双眼融像の限界内にもたらす工程 と、 によって第1の信号に双眼関係にあり、 (ii)第1の信号の表示と重ね合せに、 (iii)第1の信号とほぼ同じ時間の間、表示する工
程と、 D、第1の信号を第2の信号の間を各像に ついて毎秒3と25の間の速度で切替える工程と からなる3次元テレビジョン方式。 3、前記比較工程がビデオ物体のエッジを検出して、そ
のような物体内のビデオ要素の特性を比較することによ
って行われる特許請求の範囲第2項に記載の3次元テレ
ジョン方式。 4、前記識別工程が前記ビデオシーン内のいくつかの物
体をビデオカメラに見えない光で背景から照らして、そ
のように背後から光をあてた物体の要素を検出すること
によって行われる特許請求の範囲第2項に記載の3次元
テレビジョン方式。 5、又、前記識別工程がパルス化電磁放射線を用いる距
離ゲーティングによって行われる特許請求の範囲第2項
に記載の3次元テレビジョン方式。 6、前記ビデオ信号処理工程がビデオ信号の中の一つの
中の少なくとも二つのビデオ要素の異なる遅延期間だけ
の時間遅延シフトを含む特許請求の範囲第2項に記載の
3次元テレビジョン方式。 7、単一の3次元の鮮明にピントの合ったフリッカのな
い像を人間の視覚知覚に与えるようにステレオ対の像を
表示する方法で、 (a)1対のビデオカメラを一つのシーンを見るために
互いにステレオ関係に配置する工程と、 (b)双眼融像の限界内にない前記シーン内のビデオ要
素と双眼融像の限界内にあるビデオ要素とを識別するた
めに前記カメラからの信号を処理する工程と、 (c)双眼融像の限界内にあるビデオ要素がほぼ等しい
時間の間交互に各像について毎秒3と25の間の速度で
表示されるように1対のカメラからのビデオ信号を結合
する工程と、(d)1対のカメラの一方のみからのビデ
オ信号を双眼融像の限界内にないビデオ要素の代りに連
続的に表示する工程と、 からなる3次元テレビジョン方式。 8、単一の3次元の鮮明にピントの合ったフリッカのな
い像を人間の視覚知覚に与えるようにステレオ対の像を
表示する方法で (a)1対のビデオカメラを一つのシーンを見るために
互いにステレオ関係に配置する工程と、 (b)第1の一方のカメラからの第1のビデオ信号を表
示する工程と、 (c)第2のカメラからの第2のビデオ信号を第1のビ
デオ信号の表示と重ね合せて、第1のビデオ信号に双眼
関係で、第1のビデオ信号とほぼ同じ時間の間表示する
段階と、 (d)第1のビデオ信号と第2のビデオ信号の間を各像
について毎秒3と25の間の速度で切替える工程と、 (e)前記シーンの光レベルを監視して、より高い光レ
ベルに応じて第1のビデオ信号と第2のビデオ信号の間
の切替え速度を大きくする工程と、 からなる3次元テレビジョン方式。 9、単一の3次元の鮮明にピントの合ったフリッカのな
い像を人間の視覚知覚に与えるようにステレオ対の像を
表示する方法で、 (a)一つのシーンを見るために複数対のビデオカメラ
を各対のカメラが互いにステレオ関係にあり、各対のカ
メラが前記シーン内の異なる距離に集中されるように配
置する工程と、 (b)各対のカメラの中の一方のカメラからの前記シー
ンを描く第1の合成ビデオ信号を輻輳検出回路、切替回
路および層化ビデオ回路を用いて合成する工程と、 (c)第1のビデオ信号を表示する工程と、(d)各対
のカメラの中の一方のカメラからの前記シーンを描く第
1の合成ビデオ信号を輻輳検出回路、切替回路および層
化ビデオ回路を用いて合成する工程と、 (e)第2のビデオ信号を第1のビデオ信号と重ね合せ
て、第1のビデオ信号に双眼関係で、第1のビデオ信号
と同じ時間の間表示する工程と、 (f)第1および第2の合成ビデオ信号の表示の間を各
像について毎秒3と25の間の速度で切替える工程と、 からなる3次元テレビジョン方式。 10、単一の3次元の鮮明にピントの合ったフリッカの
ない像を人間の視覚知覚に与えるようにステレオ対の像
を表示する方法で (a)一方が他方の上方にある1対のビデオカメラを一
つのシーンを見るために互いにステレオ関係に配置する
工程と、 (b)第1の一方のカメラからの第1のビデオ信号を表
示する工程と、 (c)第2のカメラからの第2のビデオ信号を第1のビ
デオ信号の表示と重ね合せて、第1のビデオ信号に双眼
関係で、第1のビデオ信号とほぼ同じ時間の間表示する
段階と、 (d)第1のビデオ信号と第2のビデオ信号の間を各像
について毎秒3と25の間の速度で切替える工程と、 からなる3次元テレビジョン方式。 11、単一の3次元の鮮明にピントの合ったフリッカの
ない像を人間の視覚知覚に与えるようにステレオ対の像
を表示する方法で (a)1対の垂直走査ビデオカメラを一つのシーンを見
るために互いにステレオ関係に配置する工程と、 (b)第1の一方のカメラからの第1のビデオ信号を表
示する工程と、 (c)第2のカメラからの第2のビデオ信号を第1のビ
デオ信号の表示と重ね合せて、第1のビデオ信号に双眼
関係で、第1のビデオ信号とほぼ同じ時間の間表示する
段階と、 (d)第1のビデオ信号と第2のビデオ信号の間を各像
について毎秒3と25の間の速度で切替える工程と、 からなる3次元テレビジョン方式。 12、単一の3次元の鮮明にピントの合ったフリッカの
ない像を人間の視覚知覚に与えるようにステレオ対の像
を表示する方法で (a)1対のビデオカメラを一つのシーンを見るために
互いにステレオ関係に配置する工程と、 (b)第1の一方のカメラからの第1のビデオ信号を表
示する工程と、 (c)第2のカメラからの第2のビデオ信号を第1のビ
デオ信号の表示と重ね合せて、第1のビデオ信号に双眼
関係で、第1のビデオ信号の表示より著しく短い時間の
間表示する段階と、 (d)第1のビデオ信号と第2のビデオ信号の間を各像
について毎秒3と25の間の速度で切替える工程と、 からなる3次元テレビジョン方式。 13、3次元の鮮明にピントの合ったフリッカのない像
を人間の視覚知覚に表示するテレビジョン装置で、 (a)一つのシーンを見るために互いにステレオ関係に
配置された1対のビデオカメラと、(b)前記1対のカ
メラの第1のカメラからビデオ信号を送信し、次に他方
のカメラからのビデオ信号をほぼ等しい時間の間送信し
、第1のカメラと第2のカメラからのビデオ信号の間を
各像について毎秒3と25の間の速度で切替える手段と
、 (c)送信されたビデオ信号を受けて、その信号を互い
に重ね合せた双眼関係で表示する手段と、 を備え、前記双眼関係で表示する手段が、 (i)二つのビデオ信号の各々の特性を測 定する手段と、 (ii)二つのビデオ信号の各々の中のビデオ要素の特
性と時間的発生とを比較する手 段と、 (iii)人間の双眼融像の限界内にない二つのビデオ
信号の各々の中の対応するビデオ 要素を識別する手段と、 (iv)一方のカメラからのビデオ信号を処理して双眼
融像の限界内にないビデオ要素 を時間的にシフトして、処理済ビデオ信号 が他方のカメラからのビデオ信号とともに 表示されるとき、そのようなビデオ要素を 双眼融像の限界内にもたらす手段と、 を備えることを特徴とする3次元テレビジョン装置。 14、1対のステレオ像で、それらの対応する物体が観
察者の双眼融像の限界内にあるものを作成する方法で、 (a)二つの像が重ねられるとき、すべての距離にある
ビデオ物体が一致するように、二つの像の中の対応する
物体を対応する位置に再配置する工程、 (b)各像に作られたボイドを他の像からの対応する像
要素を用いて物体のそのような再配置によって埋める工
程と、 からなる方法。
Claims: 1. A method for displaying a stereo pair of images so as to present a single three-dimensional, sharply focused, flicker-free image to human visual perception, comprising: (a) a first pair of images; (b) creating separate stereo video images of only foreground objects placed approximately equidistant from the camera against a plain background; and (b) a second pair of cameras positioned approximately equidistant from the camera against a plain background. (c) separately creating a monocular video of only background objects; (d) converting the plain background of the midground video into a monocular background; combining the foreground, midground and background video images such that a corresponding portion of the object video is replaced and a solid background of the foreground video is replaced by a corresponding portion of the combined midground and background video; ) displaying a first combined video signal of the signal from the background video and the signal from one camera of each pair of foreground and midground camera pairs; and superimposing a second combined video signal of the signals from the other camera of the mid-view camera pair with the display of the first signal and displaying the first signal in binocular relation for approximately the same amount of time as the first signal; , (g) switching between the display of the first and second signals at a rate of between 3 and 25 per second for each image. 2. A pair of video cameras viewing a scene in a manner that displays stereo pairs of images to present a single three-dimensional, sharply focused, flicker-free image to human visual perception. B. displaying the video signal from the first camera; C. displaying the video signal from the second camera in stereo relationship with each other; (1) (a) displaying the video signal from the second camera; (b) comparing the characteristics and temporal occurrence of video elements in each of the two video signals; (c) the two video signals that are not within the limits of human binocular fusion; (d) processing the video signal from one camera to time shift the video elements outside the limits of binocular fusion, and the processed video signal is used for the switching described below. bringing such video element within the limits of binocular fusion when displayed together with a video signal from a second camera according to the signal, in binocular relation to the first signal by (ii) displaying and superimposing the signals, (iii) displaying the first signal for approximately the same amount of time as the first signal; A three-dimensional television system that consists of a process of switching at a speed of 3. The three-dimensional telecasting system of claim 2, wherein said comparing step is performed by detecting edges of video objects and comparing characteristics of video elements within such objects. 4. The identification step is carried out by illuminating some objects in the video scene from the background with light invisible to the video camera and detecting elements of the objects so illuminated from behind. The three-dimensional television system according to scope 2. 5. A three-dimensional television system according to claim 2, wherein said step of identifying is performed by distance gating using pulsed electromagnetic radiation. 6. The three-dimensional television system of claim 2, wherein said video signal processing step includes time delay shifting of at least two video elements of one of the video signals by different delay periods. 7. A method of displaying stereo pairs of images so as to present a single three-dimensional, sharply focused, flicker-free image to human visual perception, including (a) a pair of video cameras that capture a scene; (b) locating video elements in the scene that are not within the limits of binocular fusion and video elements that are within the limits of binocular fusion for viewing; (c) from a pair of cameras such that video elements within the limits of binocular fusion are displayed alternately for approximately equal times at a rate of between 3 and 25 per second for each image; (d) continuously displaying video signals from only one of the pair of cameras in place of video elements that are not within the limits of binocular fusion. John method. 8. (a) A pair of video cameras viewing a scene in a manner that displays stereo pairs of images so as to present a single three-dimensional, sharply focused, flicker-free image to human visual perception. (b) displaying a first video signal from one of the first cameras; and (c) displaying a second video signal from a second camera in a stereo relationship with respect to each other. (d) displaying the first video signal in binocular relation to the first video signal for substantially the same amount of time as the first video signal; (e) monitoring the light level of the scene and switching between the first video signal and the second video signal in response to higher light levels; A three-dimensional television system comprising: a step of increasing the switching speed between; 9. A method of displaying stereo pairs of images so as to present a single three-dimensional, sharply focused, flicker-free image to human visual perception, comprising: (a) displaying multiple pairs of images to view a single scene; (b) arranging video cameras such that each pair of cameras is in stereo relationship with each other and each pair of cameras is focused at a different distance within the scene; (b) from one camera in each pair of cameras; (c) displaying the first video signal; (e) combining a first composite video signal depicting the scene from one of the cameras using a congestion detection circuit, a switching circuit and a layered video circuit; (f) between the display of the first and second composite video signals; a three-dimensional television system comprising: switching for each image at a rate between 3 and 25 per second; 10. A method of displaying a stereo pair of images so as to present a single three-dimensional, sharply focused, flicker-free image to human visual perception (a) a pair of videos, one above the other; (b) displaying a first video signal from one of the first cameras; and (c) a second video signal from a second camera; (d) superimposing a display of the second video signal with a display of the first video signal and displaying it in binocular relation to the first video signal for approximately the same amount of time as the first video signal; switching between the signal and the second video signal for each image at a rate between 3 and 25 per second. 11. (a) A pair of vertical scanning video cameras are used to display a single scene in a manner that displays stereo pairs of images so as to present a single three-dimensional, sharply focused, flicker-free image to human visual perception. (b) displaying a first video signal from one of the first cameras; and (c) displaying a second video signal from a second camera. (d) displaying the first video signal in binocular relation to the first video signal for approximately the same amount of time as the first video signal; A three-dimensional television system comprising: switching between video signals for each image at a rate between 3 and 25 per second. 12. (a) A pair of video cameras viewing a scene in a manner that displays stereo pairs of images so as to present a single three-dimensional, sharply focused, flicker-free image to human visual perception. (b) displaying a first video signal from one of the first cameras; and (c) displaying a second video signal from a second camera in a stereo relationship with respect to each other. (d) displaying the first video signal in binocular relation to the first video signal for a significantly shorter period of time than the display of the first video signal; A three-dimensional television system comprising: switching between video signals for each image at a rate between 3 and 25 per second. 13. A television device that displays a three-dimensional, sharply focused, flicker-free image to human visual perception, comprising: (a) a pair of video cameras arranged in stereo relation to each other to view a single scene; and (b) transmitting a video signal from a first camera of said pair of cameras and then transmitting a video signal from the other camera for a substantially equal period of time from the first camera and the second camera. (c) means for receiving the transmitted video signals and displaying the signals in superimposed binocular relationship with each other; and the means for displaying in binocular relation comprises: (i) means for measuring characteristics of each of the two video signals; and (ii) means for measuring characteristics and temporal occurrence of video elements in each of the two video signals. (iii) means for identifying corresponding video elements in each of the two video signals that are not within the limits of human binocular fusion; and (iv) processing the video signal from one camera. to temporally shift video elements that are not within the limits of binocular fusion to bring them within the limits of binocular fusion when the processed video signal is displayed with the video signal from the other camera. A three-dimensional television device characterized by comprising: a means for providing a three-dimensional television; 14, in a way that creates a pair of stereo images whose corresponding objects are within the limits of binocular fusion of the observer: (a) the video at all distances when the two images are superimposed; (b) repositioning corresponding objects in the two images to corresponding positions so that the objects coincide; (b) filling the voids created in each image with the objects using corresponding image elements from the other image; a method comprising: filling by such rearrangement of;
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US4006291A (en) * 1974-02-22 1977-02-01 Imsand Donald J Three dimensional television system
JPS5721194A (en) * 1980-07-14 1982-02-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd Cubic television signal processor
JPS5942680B2 (en) * 1978-07-05 1984-10-16 ロエカ−・ホ−ルデイングス(ネザ−ランズ・アンチリ−ズ)エヌ・ブイ Hemiester compounds of steryl glycosides

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