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In
den vergangenen Jahren hat die stark zunehmende Verarbeitungsgeschwindigkeit
neuer Prozessoren dazu geführt,
dass Bilder und Videos in immer besserer Qualität wiedergegeben werden können. So
wurde beispielsweise vor kurzem mit der Markteinführung von
hochauflösenden
Fernsehgeräten
nach dem HDTV-Standard (HDTV – High
Definition Television) begonnen. Ferner ist in naher Zukunft auch
mit der Einführung
von 3D-Bildschirmen,
das heißt
stereoskopischen Bildschirmen, zu rechnen, die die heutigen 2D-Bildschirme,
das heißt
monoskopische Bildschirme, ablösen
werden. Besonders interessante Anwendungsgebiete für stereoskopische
Darstellungen sind beispielsweise eine Wiedergabe von Bild- und
Videoinhalten in Computerspielen und eine Auswertung von zweidimensionalem
Bildmaterial in der Computertomographie.
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Bei
stereoskopischen Darstellungen können
stereoskopische Bildinhalte und monoskopische Bildinhalte gemischt
werden. Beispielsweise soll ein Text, das heißt ein monoskopisches Bildobjekt,
auf einem stereoskopischen Bildschirm dargestellt werden.
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Ein
Dokument
WO 98/29860 beschäftigt sich
mit Systemen und Methoden um einen drei-dimensionalen Videostrom
von einer zwei-dimensionalen Videoquelle zu synchronisieren.
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Ein
weiteres Dokument
US 2006/0284974 beschreibt
eine Methode und ein System um sowohl auto-stereoskopische Bilder
und planare Bilder auf einem einzelnen Bildschirm wiederzugeben.
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Hierbei
stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren, eine Vorrichtung und einen
Filter anzugeben, mit denen es ermöglicht wird, ein monoskopisches
Bildobjekt auf einem stereoskopischen Wiedergabemedium mit hoher Auflösung darzustellen.
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Diese
Aufgabe wird durch die unabhängigen
Ansprüche
gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu
entnehmen.
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Die
Erfindung umfasst ein Verfahren zum Generieren eines Bildobjektpaars
zur Darstellung auf einer stereoskopischen Ausgabeeinheit auf Grundlage
eines monoskopischen Bildobjekts, wobei
- – das Bildobjektpaar
ein erstes und zweites Bildobjekt für eine Bilddarstellung des
monoskopischen Bildobjekts für
ein linkes und ein rechtes Auge aufweist,
- – eine
Bildpunktanzahl des monoskopischen Bildobjekts in horizontaler und
vertikaler Richtung jeweils zumindest doppelt so groß ist wie
eine jeweilige Bildpunktanzahl des ersten Bildobjekts bzw. des zweiten
Bildobjekts,
bei dem folgende Schritte ausgeführt werden:
- – Auswählen von
ersten Abtastpunkten und zweiten Abtastpunkten aus Bildpunkten des
monoskopischen Bildobjekts, wobei die ersten und zweiten Abtastpunkte
disjunkte Bildpunkte sind;
- – Erstellen
zumindest eines ersten Filters, wobei eine jeweilige Filterlänge des
ersten Filters in einer zu filternden Bildachse derart bestimmt
wird, dass die Filterlänge
kleiner ist, als der Abstand zwischen dem ersten Abtastpunkt und
dem dazu nächstliegenden
zweiten Abtastpunkt in der zu filternden Bildachse;
- – Erstellen
zumindest eines zweiten Filters, wobei eine jeweilige Filterlänge des
zweiten Filters in einer zu filternden Bildachse derart bestimmt
wird, dass die Filterlänge
kleiner ist, als der Abstand zwischen dem zweiten Abtastpunkt und
dem dazu nächstliegenden
ersten Abtastpunkt in der zu filternden Bildachse;
- – Generieren
des ersten Bildobjekts durch Anwenden des ersten Filters auf die
ersten Abtastpunkte;
- – Generieren
des zweiten Bildobjekts durch Anwenden des zweiten Filters auf die
zweiten Abtastpunkte.
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Durch
dieses Verfahren wird erreicht, dass das zu verwendende jeweilige
Filter derart gewählt
wird, dass eine Bildqualität
zumindest in einer zu filternden Bildachse gegenüber einem anderen Verfahren
erhöht wird,
bei dem unabhängig
von einer Anordnung der ersten und zweiten Ankerpunkte eine Filterung
zur Bestimmung der ersten und zweiten Bildpunkte durchgeführt wird.
Ferner wird eine Rechenkomplexität
reduziert, da die Filterlänge
in der jeweiligen Bildachse auf den Abstand zwischen dem ersten
und zweiten Abtastpunkt begrenzt wird. Unter einer Darstellung auf
einem stereoskopischen Ausgabemedium wird verstanden, dass das erste
und das zweite Bildobjekt nahezu gleichzeitig auf dem stereoskopischen
Ausgabemedium, z.B. einem stereoskopischen Display oder mittels
einer stereoskopischen Brille, ausgegeben wird, wobei das erste
Bildobjekt einen Bildinhalt des monoskopischen Bildobjekts für das linke
Auge und das zweite Bildobjekt einen Bildinhalt des monoskopischen
Bildobjekts für
das rechte Auge wiedergibt. Unter einem Objekt, wie dem monoskopischen
Bildobjekt und dem ersten oder zweiten Bildobjekt, wird ein Bildbereich
verstanden, der eine Anzahl von Punkten, d.h. Bild- bzw. Abtastpunkten,
mit einer beliebigen Objektumrandung beschreibt, wie bspw. mit einer
rechteckigen Objektumrandung mit bspw. 8 × 8 Punkten oder einer Objektumrandung
die einem Bildobjekt, z.B. einer Person angepasst ist.
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Vorzugsweise
werden die ersten und zweiten Abtastpunkte derart ausgewählt, dass
sich die ersten Abtastpunkte zu den zweiten Abtastpunkten in disjunkten
Zeilen und/oder disjunkten Spalten des monoskopischen Bildobjekts
befinden. Hierdurch werden verschiedene Abtastmuster an ersten und
zweiten Abtastpunkten definiert, die erreichen, dass eine hohe Bildauflösung in
verschiedenen Bildachsen erzielt wird.
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Werden
die ersten und zweiten Abtastpunkte derart ausgewählt, dass
ein jeweiliger Abstand zwischen jeweils benachbarten ersten und
zweiten Abtastpunkten in einer bevorzugten Bildachse im Durchschnitt
kleiner ist als in einer anderen Bildachse, so wird in der bevorzugten
Bildachse eine höhere
Bildauflösung
erreicht als in den anderen Bildachsen.
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Vorzugsweise
werden das erste Filter und/oder das zweite Filter durch einen jeweiligen
nicht separierbaren Tiefpassfilter erstellt. Dabei zeigt sich der
Vorteil, dass durch das nicht separierbare Tiefpassfilter eine angepasste
Filterlänge
in den jeweils zu filternden Bildachsen erzielt werden kann. Wird
das erste und/oder das zweiter Filter durch additive Überlagerung
von zumindest zwei Einzelfiltern erzeugt, so kann die Erstellung der
nicht separierbaren Tiefpassfilter in einfacher Art und Weise erfolgen.
Ferner können
für das
erste Filter und das zweite Filter eine identische Filtermatrix
verwendet werden, wodurch eine besonders einfache Erstellung des
ersten und zweiten Filters und der Generierung des Bildobjektpaars
für die
stereoskopische Darstellung ermöglicht
wird.
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In
einer Erweiterung kann zum Generieren eines Bilderpaars zur stereoskopischen
Darstellung auf Grundlage eines monoskopischen Bildes das monoskopische
Bild in monoskopische Bildobjekte unterteilt und aus dem jeweiligen
monoskopische Bildobjekt die dazugehörigen ersten und zweiten Bildobjekte
generiert werden.
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Diese
ersten bzw. zweiten Bildobjekte repräsentieren das erste bzw. zweite
Bild des Bilderpaars. Hiermit ist es möglich, das Verfahren auf monoskopische
Bilder anzuwenden. Zudem kann das Verfahren auch derart an einzelne
Bildregionen des monoskopischen Bildes angepasst werden, dass die
zu den Bildregionen zugeordneten monoskopischen Bildobjekte in unterschiedlicher
Art und Weise durch das Verfahren bearbeitet werden können. So
kann ein monoskopisches Bildobjekt eine hohe Auflösung in
horizontaler Bildachse und ein weiteres monoskopisches Bildobjekt
des monoskopischen Bildes eine hohe Auflösung in vertikaler Bildachse
fordern. Diese Anforderun gen können
durch getrenntes Verarbeiten der monoskopischen Bildobjekte mit Hilfe
des Verfahrens erzielt werden.
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Werden
in zwei unterschiedlichen monoskopischen Bildobjekten jeweils unterschiedliche
erste und unterschiedliche zweite Filter erstellt und verwendet,
so kann eine unterschiedliche Behandlung der monoskopischen Bildobjekte
erreicht werden.
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Die
Erfindung betrifft zudem ein Filter, welches jeweils gemäß dem Verfahren
hergestellt ist. Durch das Filter, das als erstes oder zweites Filter
ausgestaltet sein kann, wird erreicht, dass das generierte Bilderpaar bei
Darstellung auf einem stereoskopischen Wiedergabemedium mit einer
hohen Bildauflösung
wiedergegeben werden kann.
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Schließlich ist
Teil der Erfindung eine Vorrichtung zum Generieren eines Bildobjektpaars
zur Darstellung auf einer stereoskopischen Ausgabeeinheit auf Grundlage
eines monoskopischen Bildobjekts, wobei
- – das Bildobjektpaar
ein erstes und zweites Bildobjekt für eine Bilddarstellung des
monoskopischen Bildobjekts für
ein linkes und ein rechtes Auge aufweist,
- – eine
Bildpunktanzahl des monoskopischen Bildobjekts in horizontaler und
vertikaler Richtung jeweils zumindest doppelt so groß ist wie
eine jeweilige Bildpunktanzahl des ersten Bildobjekts bzw. des zweiten
Bildobjekts,
wobei die Vorrichtung folgende Mittel aufweist:
- – Auswahlmittel
zum Auswählen
von ersten Abtastpunkten und zweiten Abtastpunkten aus Bildpunkten
des monoskopischen Bildobjekts, wobei die ersten und zweiten Abtastpunkte
disjunkte Bildpunkte sind;
- – Erstes
Filtermittel zum Erstellen zumindest eines ersten Filters, wobei
eine jeweilige Filterlänge
des ersten Filters in einer zu filternden Bildachse derart bestimmt
wird, dass die Filterlänge
kleiner ist, als der Abstand zwischen dem ersten Abtastpunkt und
dem dazu nächstliegenden
zweiten Abtastpunkt in der zu filternden Bildachse;
- – Zweites
Filtermittel zum Erstellen zumindest eines zweiten Filters, wobei
eine jeweilige Filterlänge
des zweiten Filters in einer zu filternden Bildachse derart bestimmt
wird, dass die Filterlänge
kleiner ist, als der Abstand zwischen dem zweiten Abtastpunkt und
dem dazu nächstliegenden
ersten Abtastpunkt in der zu filternden Bildachse;
- – Erstes
Ausführmittel
zum Generieren des ersten Bildobjekts durch Anwenden des ersten
Filters auf die ersten Abtastpunkte;
- – Zweites
Ausführmittel
zum Generieren des zweiten Bildobjekts durch Anwenden des zweiten
Filters auf die zweiten Abtastpunkte.
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Mit
Hilfe der Vorrichtung ist das Verfahren implementierbar und ausführbar, z.B.
auf einem Rechner oder einem tragbaren Gerät, wie z.B. einem PDA (PDA – Personal
Digital Assistant).
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Anhand
von Figuren wird die Erfindung näher
erläutert.
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Es
zeigen:
-
1 ein
monoskopisches Bildobjekt mit ersten und zweiten Abtastpunkten;
-
2 zwei
unterschiedliche erste Filter zur Generierung des ersten Bildobjekts;
-
3a, 3b zwei
Ausführungsbeispiele
für nicht
separierbare Tiefpassfilter.
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4 eine
Vorrichtung zum Erstellen eines Bildobjektpaars auf Grundlage eines
monoskopischen Bildobjekts unter Verwendung des ersten Filters und
eines zweiten Filters;
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5 ein
zweidimensionaler Frequenzraum, der maximale Frequenzen des monoskopischen
Bildobjekts und des Bildobjektpaars zeigt;
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6 das
monoskopische Bildobjekt mit einer ersten alternativen Anordnung
der ersten und zweiten Abtastpunkte und zwei unterschiedlichen zweiten
Filtern;
-
7 einen
weiteren zweidimensionalen Frequenzraum, der durch das monoskopische
Bildobjekt und das Bildobjekt zur Darstellung auf der stereoskopischen
Ausgabeeinheit gemäß der ersten
alternativen Ausführungsform
aufgespannt wird.
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8 das
monoskopische Bildobjekt mit einer zweiten alternativen Anordnung
der ersten und zweiten Abtastpunkte;
-
Elemente
mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind im Folgenden mit denselben
Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist
ein monoskopisches Bildobjekt BM zu sehen, welches aus jeweiligen
Bildpunkten BP, gekennzeichnet durch Kreise, wiedergegeben wird.
Jeder Bildpunkt beschreibt beispielsweise einen Helligkeitswert
zwischen weiß und
schwarz. Alternativ kann jeder Bildpunkt einen Farbvektor repräsentieren,
der einen Farbwert des jeweiligen Bildpunkts wiedergibt. Dieser
Vektor ist beispielsweise codiert in R-G-B (R – Rot, G – Grün, B – Blau). Im Allgemeinen sind
auch andere Darstellungsformen des Bildpunkts im Rahmen der vorliegenden
Erfindung verwendbar.
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Im
vorliegenden Beispiel gemäß 1 umfasst
das monoskopische Bildobjekt BM eine Bildpunktanzahl von 6 × 6 Bildpunkten.
Hieraus soll im Folgenden ein Bildobjektpaar BS, aufweisend ein
erstes Bildobjekt B1 für
eine Darstellung des monoskopischen Bildobjekts für ein linkes
Auge und ein zweites Bildobjekt B2 für eine Bilddarstellung des
monoskopischen Bildobjekts für
ein rechtes Auge, erzeugt werden. Dabei muss berücksichtigt werden, dass die
Bildpunktanzahl des monoskopischen Bildobjekts in horizontaler und
vertikaler Richtung jeweils zumindest doppelt so groß ist wie
eine jeweilige Bildpunktanzahl des ersten Bildobjekts bzw. des zweiten
Bildobjekts in der jeweiligen horizontalen und vertikalen Richtung.
Im vorliegenden Beispiel gemäß 1 hat
das monoskopische Bildobjekt eine Anzahl von 6 × 6 Bildpunkten und das erste
bzw. zweite Bildobjekt jeweils 3 × 3 Bildpunkte.
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Zur
Bildung des ersten bzw. zweiten Bildobjekts B1, B2 werden in einem
ersten Schritt erste und zweite Abtastpunkte A1, A2 aus den Bildpunkten
BP des ersten monoskopischen Bildobjekts BM ausgewählt. Die Auswahl
der ersten und zweiten Abtastpunkte kann dabei in unterschiedlicher
Art und Weise, wie nachfolgend anhand der 1, 6 und 8 erläutert wird,
erfolgen. Im Allgemeinen kann diese Auswahl beliebig sein, jedoch
ist zu beachten, dass die ersten und die zweiten Abtastpunkte disjunkte
Bildpunkte des monoskopischen Bildobjekts sind. Das bedeutet, dass
ein Bildpunkt des monoskopischen Bildobjekts lediglich einmal einem
ersten oder zweiten Abtastpunkt zugeordnet werden kann. Im Ausführungsbeispiel
gemäß 1 sind
die ersten Abtastpunkte mit einem X und die zweiten Abtastpunkte
mit einem Dreieck "Δ" gekennzeichnet.
Dabei sind die ersten Abtastpunkte diagonal versetzt zu den zweiten
Abtastpunkten gewählt
worden.
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In
einem nächsten
Schritt werden ein erster Filter F1 und ein zweiter Filter F2 erzeugt.
Da die Vorgehensweise zur Erstellung des ersten Filters analog zu
der des zweiten Filters ist, wird die Vorgehensweise exemplarisch
am ersten Filter vorgestellt. In 2 ist ein
Ausschnitt des monoskopischen Bildobjekts mit den ersten und zweiten
Abtastpunkten A1, A2 abgebildet. Für einen zentralen ersten Ankerpunkt
A11 soll exemplarisch ein erster Bildpunkt BP1 des ersten Bildobjekts
B1 mit Hilfe des ersten Filters F1 erzeugt werden.
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Der
erste Filter F1 kann im Allgemeinen Bildpunkte in mehreren Bildachsen
BA, BA1, ..., BA4 filtern. Dies ist schema tisch mit einem Koordinatensystem
dargestellt. Ein bekannter 3 × 3
Filter kann dabei in horizontaler Bildachse BA1, in vertikaler Bildachse
BA2 und in zwei diagonalen Bildachsen BA3, BA4 ausgehend vom Ursprung
des Filters filtern, wobei ein Ergebniswert des Filters die 3 × 3 Bildpunkte
um den Ursprung des 3 × 3
Filters berücksichtigt.
Bei diesem 3 × 3
Filter beträgt
eine jeweilige Filterlänge
in jeder der vier Bildachsen genau Eins, da jeweils genau ein benachbarter
Bildpunkt um den Ursprung des Filters zur Erstellung des Ergebniswerts
berücksichtigt
wird. Hierbei wird als Filterlänge
ein Abstand zwischen zwei benachbarten Bildpunkten verstanden.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird der erste Filter derart erstellt, dass eine jeweilige Filterlänge FL in
einer zu filternden Bildachse BA derart bestimmt wird, dass die
Filterlänge
FL kleiner ist als der Abstand zwischen dem ersten Abtastpunkt,
das heißt
dem zentralen ersten Abtastpunkt A11, der im Ursprung des Filters
liegt, und dem dazu nächstliegenden
zweiten Abtastpunkt A2 in der zu filternden Bildachse BA. Ausgehend
vom zentralen ersten Ankerpunkt A11 gibt es vier zu filternde Bildachsen.
In der horizontalen und vertikalen Bildachse BA1, BA2 beträgt die Filterlänge in 2 FL
= 1, das heißt,
dass die in horizontaler und vertikaler Bildachse benachbarten Bildpunkte
im zu erstellenden ersten Filter berücksichtigt werden. Dagegen
ist ein Abstand zwischen dem zentralen ersten Ankerpunkt A11 und
dem beziehungsweise den nächstliegenden zweiten
Abtastpunkten A2 in diagonaler Bildachse gleich 1, so dass sich
in diagonaler Bildachse BA3, BA4 die Filterlänge gleich 0 ergibt. Somit
werden in diagonaler Bildachse durch den ersten Filter keine Bildpunkte
berücksichtigt.
Der sich hierbei ergebende erste Filter F1 ist in 2 mit
gepunkteten Linien dargestellt.
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In 3a ist
beispielhaft ein erster Filter F1 abgebildet, der auch durch additive Überlagerung
von zwei eindimensionalen Filtern FS1, FS2 erstellt wird. Der erste
Filter F1 repräsentiert
hierbei einen nicht separierbaren Tiefpassfilter.
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Hierbei
ist für
jede der vier Bildachsen die dazugehörige Filterlänge FL symbolisch
angegeben. Diese lauten:
| Bildachse | Filterlänge | Kommentar |
| BA1 | 1 | horizontale
Bildachse |
| BA2 | 1 | vertikale
Bildachse |
| BA3 | 0 | diagonale
Bildachse (rechts-oben) |
| BA4 | 0 | diagonale
Bildachse (links-oben) |
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In
diesem und den nachfolgenden Ausführungsbeispielen werden symmetrische
Filter vorgestellt, bei denen die Filterlänge in beide Richtungen der
zu filternden Bildachse identisch ist. Das Verfahren ist im Allgemeinen
auf jede Art von Anordnung der ersten und zweiten Abtastpunkte und
auf jede Art von Filter anwendbar. Im Falle, dass der Filter in
einer zu filternden Bildachse nicht symmetrisch ist, ist die Filterlänge jeweils separat
für die
eine Richtung des Filters und die andere Richtung des Filters der
Bildachse anzugeben.
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In
nachfolgenden Schritt wird das erste Bildobjekt B1 generiert. Sind
die ersten Abtastpunkte in einer regelmäßigen Struktur, wie beispielsweise
in 2, ausgewählt
worden, so kann der ermittelte erste Filter F1 auf alle ersten Abtastpunkte
des monoskopischen Bildobjekts angewendet werden, um daraus alle
ersten Bildpunkte des ersten Bildobjekts zu erzeugen. Ist jedoch
die Auswahl der ersten Abtastpunkte nicht regelmäßig, so muss für jeden
zweiten Abtastpunkt das erste Filter individuell gemäß der obigen
Ausführung
angepasst werden. Dies kann beispielsweise auch dadurch erfolgen,
dass ein einziges erstes Filter erstellt wird, welches dann auf
alle ersten Abtastpunkte angewendet wird, wobei ein Anwenden unterbleibt,
falls das erste Filter einen zweiten Abtastpunkt einschließen würde. In
diesem Fall wäre
der erste Bildpunkt gleich dem ersten Abtastpunkt. Die letzte Alternative
zeigt jedoch den Nachteil, dass Moirée-Effekte auftreten können.
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Die
Erstellung des zweiten Filters zum Filtern der zweiten Abtastpunkte
und das Erzeugen von zweiten Bildpunkten des zweiten Bildobjekts
sind analog zu den obigen Ausführungen
bzgl. des ersten Filters und der ersten Bildpunkte durchzuführen, wobei
anstelle der ersten Abtastpunkte die zweiten Abtastpunkte und anstelle
der zweiten Abtastpunkte die ersten Abtastpunkte zu verwenden sind.
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In 2 ist
mit einer strichpunktierten Umrandung ein alternativer erster Filter
F11 dargestellt, der in horizontaler und vertikaler Richtung mehrere
Bildpunkte des monoskopischen Bildobjekts zur Filterung berücksichtigt.
Ein exemplarisches Filter ist in 3b abgedruckt.
Bei der Filterung mit dem ersten und/oder zweiten Filter kann eine
Normierung von Filterkoeffizienten z.B. auf eine Wert 1 erfolgen.
Zudem können
auch unsymmetrische Filter eingesetzt werden.
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4 zeigt
eine Vorrichtung zum Generieren der ersten und zweiten Bildobjekte
B1, B2 aus dem monoskopischen Bildobjekt BM. Hierbei ist die Auswahl
der ersten und zweiten Abtastpunkte A1, A2 in Form einer Beschreibung
D abgelegt. Die jeweiligen Beschreibungen können durch ein Auswahlmittel
AM erstellt werden. Für
die in 2 getroffene Auswahl lautet die jeweilige Beschreibung: D(A1) = BP(x, y) mit x = 2·i + 1; y = 2·j + 1;
0 ≤ i,j ≤ 2 D(A2) = BP(x, y) mit x = 2·i; y = 2·j; 0 ≤ i,j ≤ 2
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Hierbei
beschreibt (x, y) eine zweidimensionale Koordinatenangabe des Bildpunkts
BP.
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Ein
erstes Filtermittel FM1 legt anhand der Beschreibung D(A1) das erste
Filter F1 fest. Analog bestimmt ein zweites Filtermittel FM2 den
zweiten Filter F2 anhand der Beschreibung D(A2). Ein erstes Ausführmittel
AM1 liest anhand der Beschreibung D(A1) die benötigten Bildpunkte und ersten
Abtastpunkte A1 des monoskopischen Bildobjekts und erstellt mit
Hilfe des ersten Filters F1 den ersten Bildpunkt BP1 des ers ten Bildobjekts
B1. Analog dazu liest ein zweites Ausführmittel AM2 anhand der Beschreibung
D(A2) die benötigten
Bildpunkte und zweiten Abtastpunkte A2 des monoskopischen Bildobjekts
und erstellt mit Hilfe des zweiten Filters F2 den zweiten Bildpunkt
BP2 des ersten Bildobjekts B2. Durch Filtern der ersten und zweiten
Abtastpunkte werden das erste Bildobjekt und das zweite Bildobjekt
erstellt.
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Wie
der 2 entnehmbar ist, findet die Filterung lediglich
in horizontaler und vertikaler Bildachse statt. Durch ein Nichtfiltern
in diagonaler Bildachse wird erreicht, dass in der diagonalen Bildachse
keine Reduktion der Bildschärfe
auftritt. Wie die 2 zeigt, befinden sich in der
jeweiligen diagonalen Bildachse nur Bildpunkte die entweder einem
der ersten oder zweiten Abtastpunkte zugeordnet sind. Das bedeutet,
dass eine Bildinformation auf der diagonalen Achse zum einen im
ersten Bildobjekt vertreten ist und zwar die Bildinformation mit
dem Kennzeichen "X" und die Bildinformation "Δ" in dem zweiten Bildobjekt. Der Betrachter
des ersten und zweiten Bildobjekts, das heißt des Bildobjektpaars BS,
nimmt die ersten und zweiten Bildobjekte gleichzeitig auf und verarbeitet
diese beziehungsweise mischt diese zu einem einzigen Bildobjekt.
In dieser Vermischung werden dann Bildinformationen auf der diagonalen
Bildachse des monoskopischen Bildobjekts in der vollen Auflösung wiedergegeben.
Somit wird durch die spezifische Filterung zum Generieren der ersten und
zweiten Bildobjekte erreicht, dass die Bildauflösung in den diagonalen Bildachsen
in dem Bildobjektpaar zur Darstellung auf der stereoskopischen Ausgabeeinheit
bei einem Betrachten in der ursprünglichen Auflösung des
monoskopischen Bildobjekts wiedergegeben wird.
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5 zeigt
eine Frequenzverteilung in einem Frequenzkoordinatensystem verschiedener
Darstellungen des monoskopischen Bildobjekts. Die Abszisse des Frequenzkoordinatensystems
zeigt eine Frequenz oder Bildauflösung fx in horizontaler Bildachse
und die Ordinate eine Frequenz bzw. Bildauflösung fy in vertikaler Bildachse.
Die jeweilige maximale Bildauflö sung
in horizontaler und vertikaler Bildrichtung ist durch den Abstand
der Bildpunkte in horizontaler und vertikaler Bildachse wiedergegeben.
Somit treten in horizontaler und vertikaler Bildachse des monoskopischen
Bildobjekts BM maximal die Frequenzen +/–fx_max bzw. +/–fy_max
auf. Diese Maximalfrequenzen spannen ein Parallelogramm auf, welches
im Inneren die maximal auftretenden zweidimensionalen Bildfrequenzen
bzw. Bildauflösungen
darstellen. Für
das monoskopische Bildobjekt ist diese zweidimensionale Bildauflösung mit δ(BM) bezeichnet.
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Werden
die Bildpunkte des monoskopischen Bildobjekts mit einem 3 × 3 Filter
gefiltert, um das erste und das zweite Bildobjekt B1, B2 zu erstellen,
so ergibt sich die zweidimensionale Bildauflösung δ(BM') mit den Grenzfrequenzen +/– fx_max / 2 und +/– fy_max / 2. Diese
Bildauflösung δ(BM') ist in 5 mit
gestrichelten Linien dargestellt.
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Durch
Verwendung des ersten und des zweiten Filters, wie im Ausführungsbeispiel
gemäß 2 erläutert, wird
zwar die Maximalfrequenz in horizontaler und vertikaler Bildachse
auf die Hälfte
der ursprünglichen
Maximalfrequenz des monoskopischen Bildobjekts reduziert, d.h. +/– fx_max / 2 und +/– fy_max / 2, jedoch
entspricht in den diagonalen Bildachsen die zweidimensionale Bildauflösung des
Bildobjektspaars der Bildauflösung
des monoskopischen Bildobjekts. In 5 ist dies
durch das Parallelogramm δ(BS),
gezeichnet mit punktiert-gestrichelten Linien, wiedergegeben. Diese
Auflösung
ergibt sich für
einen Betrachter der das Bildobjektpaar zu einem Bildobjekt verarbeitet.
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In
einer ersten alternativen Ausführungsform
kann die Lage der ersten und zweiten Abtastpunkte A1, A2 zueinander
gemäß 6 ausgewählt werden.
Hierbei wird jeder Bildpunkt in der horizontalen Bildachse durch
abwechselnd einen ersten Ab tastpunkt und einen zweiten Abtastpunkt
repräsentiert.
Ferner wird nur jede zweite Zeile des monoskopischen Bildobjekts
durch erste und zweite Abtastpunkte beschrieben.
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6 zeigt
einen ersten Filter F1, der die Bedingung erfüllt, dass die Filterlänge in einer
zu filternden Bildachse derart bestimmt ist, dass die Filterlänge kleiner
ist als der Abstand zwischen dem zweiten und den dazu nächstliegenden
ersten Ankerpunkt in der zu filternden Bildachse. Zudem ist auch
ein zweiter Filter F2 dargestellt, der die Form eines gekippten „H" aufweist. Dabei
findet eine Filterung in vertikaler und diagonaler Bildachse statt,
jedoch nicht in horizontaler Bildachse. Dieser zweite Filter zeigt
auch die Eigenschaft, dass keine ersten Abtastpunkte bei der Filterung
betrachtet werden, wodurch das Merkmal erfüllt wird, dass die Filterlänge in der
zu filternden Bildachse kleiner ist als der Abstand zwischen dem
zu filternden zweiten Abtastpunkt A22 und den benachbarten ersten
Abtastpunkten A1.
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Wird
nun das zweidimensionale Frequenzspektrum gemäß 7 betrachtet,
das analog zum Frequenzspektrum aus 5 jeweils
die darstellbaren zweidimensionalen Bildfrequenzen wiedergibt, so
zeigt sich, dass die zweidimensionale Bildauflösung ein Parallelogramm δ(BS), gezeichnet
mit punktiert-gestrichelten
Linien, aufspannt, welches in horizontaler Bildachse die maximale
Bildauflösung
+/–fx_max
und in vertikaler Bildachse die maximale Bildauflösung +/– fy_max / 2 wiedergibt.
Diese zweidimensionale Bildauflösung δ(BS) tritt bei
einer gemeinsamen Betrachtung des Bildobjektpaars durch den Betrachter
auf.
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In
einer weiteren Alternative gemäß 8 wird
die Auswahl der ersten und zweiten Abtastpunkte in dem monoskopischen
Bildobjekt derart vorgenommen, dass jede Zeile des monoskopischen
Bildobjekts in alternierender Weise durch einen ersten oder einen
zweiten Ankerpunkt repräsentiert
wird, wobei nur jeder zweite Bildpunkt durch den ersten bzw. zweiten
Abtast punkt beschrieben wird. Die Verwendung dieses spezifischen
Abtastmusters bewirkt, dass das darstellbare Frequenzspektrum derart
ausgestaltet ist, dass in vertikaler Richtung eine Bildauflösung +/–fy_max
ist, wohingegen in horizontaler Bildachse eine Reduktion der Bildauflösung auf
+/– fx_max / 2 stattfindet.
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Die
Ausführungsbeispiele
wurden anhand eines monoskopischen Bildobjekts erläutert. Soll
ein monoskopisches Bild in ein Bild zur Betrachtung auf der stereoskopischen
Ausgabeeinheit umgewandelt werden, so wird das monoskopische Bild
in einzelne monoskopische Bildobjekte aufgeteilt und anschließend jeweilige
erste und zweite Bildobjekte aus diesen monoskopischen Bildobjekten
erzeugt. Die ersten bzw. zweiten Bildobjekte beschreiben schließlich das
erste bzw. zweite Bild. Bei dem Bilden der jeweiligen ersten und
zweiten Bildobjekte können
ein oder unterschiedliche erste und zweite Filter eingesetzt werden.
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Die
Auswahl der Zuordnung der ersten und zweiten Abtastpunkte in einem
monoskopischen Bildobjekt kann davon abhängig gemacht werden, welche
Information das monoskopische Bildobjekt aufweist. Sollen hauptsächlich horizontale
Strukturen mit einer hohen Auflösung
wiedergegeben werden, so bietet sich ein Abtastmuster für die ersten
und zweiten Abtastpunkte gemäß 6 an,
da hierbei die horizontale Auflösung
des monoskopischen Bildobjekts beibehalten werden kann. Sollen hingegen
vertikale Bildstrukturen, wie beispielsweise bei einer Schrift,
in einer hohen Auflösungsqualität in dem
Bildobjektpaar beibehalten werden, so bietet sich die Verwendung
des Abtastmusters für
die ersten und zweiten Abtastpunkte gemäß 8 an; bei
der die Bildauflösung
in vertikaler Bildachse erhalten bleibt. Im Allgemeinen soll zur
Erzielung einer hohen Bildqualität in
einer der Bildachsen das Abtastmuster derart gewählt werden, dass in der gewünschten
Bildachse eine große
Anzahl an ersten und zweiten Abtastpunkten gebildet werden. Diese
Vorgehensweise ist allgemein einsetzbar bei je dem Verhältnis der
Bildpunktanzahl zwischen dem monoskopischen Bildobjekt und dem ersten
und zweiten Bildobjekt des Bildobjekts.
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Die
obenstehenden Ausführungsbeispiele
sind anhand eines monoskopischen Bildobjekts erklärt worden,
das eine doppelte Bildauflösung
in horizontaler und vertikaler Bildachse gegenüber den zu generierenden ersten
und zweiten Bildobjekten aufweist. Die Erfindung ist jedoch nicht
auf diese spezifische Konstellation der Bildauflösung limitiert, sondern die
Erfindung kann für
jedes beliebige Auflösungsverhältnis zwischen
monoskopischen Bildobjekt und dem ersten und zweiten Bildobjekt
verwendet werden, solange zumindest die Bildpunktanzahl in horizontaler
und vertikaler Bildachse des monoskopischen Bildobjekts jeweils
doppelt so groß ist
wie die jeweilige des ersten und zweiten Bildobjekts.
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In
einer Erweiterung der oben genannten Ausführungsbeispiele kann ein monoskopisches
Bildobjekt aus einer Sequenz von monoskopischen Bildobjekten, beispielsweise
einer Videosequenz, durch Bildüberlagerung
erzeugt werden, wobei diese Vorgehensweise auch den Vorteil aufweist,
dass ein Rauschen des monoskopischen Bildobjekts gegenüber einer
Einzelaufnahme eines monoskopischen Bildobjekts reduziert wird.