JP2000184396A - 映像処理装置及びその制御方法及び記憶媒体 - Google Patents
映像処理装置及びその制御方法及び記憶媒体Info
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Abstract
明るさを統一して、遠隔端末に送信することで、遠隔端
末の操作者に違和感のないステレオ映像を提供する。 【解決手段】 2系統の撮像手段1−1及び1−4を有
し、それぞれで得られた映像はI/O1−13を介して
RAM1−10に格納される。そして、CPU1−9は
それぞれの映像中の相関する対応点の輝度を検出し、両
方が時っ実的に同じ輝度になるように補正する。そし
て、補正された映像を結合子、通信制御部1−14、ネ
ットワーク1−19を介して遠隔端末に送信する。
Description
の制御方法及び記憶媒体、詳しくは所定のネットワーク
回線を介して遠隔端末に撮像映像を送信する映像処理装
置及びその制御方法及び記憶媒体に関するものである。
をインターネットに代表される、いわゆるネットワーク
を介して遠隔地の端末に送信し、撮影された映像をその
遠隔地の端末においてライブ、つまり、動画表示可能な
技術が実用化されている。
のビデオカメラにより撮影された2系統の映像を遠隔地
に送信し、遠隔地において立体感のあるステレオ映像を
ライブで表示する技術を考察する。
うとする場合、安価に供給されている家庭用ビデオカメ
ラに内蔵されているカメラモジュールなどを使用するこ
とが考えられるであろう。
カメラに内蔵されているカメラモジュールなどはAE
(自動露出)機能を解除できないことが多い。それ故、
1台のビデオカメラにより得られる映像を発信する場合
には全く問題とならなかった点が、2台のビデオカメラ
により得られる一対のステレオ映像を発信しようとする
場合に問題になることがある。その理由は、ビデオカメ
ラのAE機能を解除できないことにより、それぞれ異な
るAE値で撮影された映像を発信してしまうからであ
る。
AE機能を解除できるとしても、各カメラモジュールの
個体差により完全に同じ輝度信号が得られるとも限らな
い。このようなビデオカメラにより得られる一対のステ
レオ映像をそのまま発信してしまった場合、遠隔地の端
末上でステレオ映像を再現するとき、観察者の左右の目
に異なる明るさの映像を提示してしまい、違和感を拭え
ず、都合が悪い。
なされたものであり、2系統の撮像手段で得られたステ
レオ画像の明るさを統一して、遠隔端末に送信すること
で、遠隔端末の操作者に違和感のないステレオ映像を提
供することを可能ならしめる映像処理装置及びその制御
方法及び記憶媒体を提供しようとするものである。
映像情報を所定のネットワークを介して配信する映像処
理装置であって、前記撮像手段により得られたそれぞれ
の映像中の明度情報を検出する検出手段と、該検出手段
で検出されたそれぞれの映像中の明度情報に基づいて、
一方の映像を補正する補正手段と前記補正手段で補正さ
れた映像を組み合わせて前記ネットワークを介して送信
する送信手段とを備える。
係る実施形態を詳細に説明する。
次の通りである。
り得られる2つのビデオ信号(ステレオビデオ信号)を
リアルタイムでキャップチャできる映像配信装置(カメ
ラサーバ)において、キャップチャされた2つの映像を
比較し、それぞれの映像の対応する箇所がそれぞれ同じ
ような輝度値を持つように明るさの補正を行い、補正後
の2つの映像を縮小および結合することによりひとつ映
像として再合成し、ネットワークを介して遠隔地の端末
(クライアント)にステレオ映像を発信するものであ
る。
作を説明する。
ク構成図である。
び1−4と、映像処理装置1−8から構成される。映像
処理装置1−8は、ビデオカメラからの映像を取り込
(キャプチャ)するハードウェアを有するものの、汎用
の情報処理装置(例えばパーソナルコンピュータ等)と
ソフトウェアでもって実現できるものである。
は映像を入力する撮像部1−2(1−5)と撮影時の露
出状態を自動的に決定する露出制御部1−3(1−6)
からなる。ここで露出状態を決定するパラメータとして
は、シャッタースピード、アイリス、ゲイン、ホワイト
バランスなどが考えられるが、ここでは特に限定しな
い。また以下の説明では簡単のためにこれらをまとめて
単に露出パラメータと言う。
NTSC形式やYC分離方式などがあり、映像は映像処
理装置1−8に具備されるI/O部1−13を介し、映
像処理装置1−8内のRAM1−10に順次格納され
る。このときI/O1−13はいわゆるキャプチャボー
ドなどと呼ばれる映像を実時間でキャプチャすることの
できる適当なインタフェースを2系統備えているものと
する。
る画面全体に対して明度バランスを自動的に調整する機
能を持つ。露出制御部1−3(1−6)は制御信号線を
通じて撮像部1−2(1−5)から得られる輝度信号を
参照したり、その情報をもとに算出された最適な露出パ
ラメータを使用して撮影するように撮像部1−2(1−
5)に指示することが可能である。
−3(1−6)を備える撮影装置1−1(1−4)は、
家庭用のビデオカメラに内蔵されているカメラモジュー
ルを用いることで容易に実現できる。
司るCPU1−9、CPU1−9のワークエリアとして
使用したり、OS、カメラサーバとして機能するアプリ
ケーション等をロードし、実行するためのRAM1−1
0をはじめ、以下の構成を備える。
が記憶されているROMであり、1ー12はOS,カメ
ラサーバとして機能するプログラム等を記憶している二
次記憶装置(ハードディスク装置等)である。1−13
は撮影装置1−1(1−14)との通信を行うI/Oで
あり、1−14はネットワーク1−19を通じて遠隔地
へのステレオ映像を発信する通信制御部である。1−1
8は、上記の各処理部を接続するバスである。映像処理
装置1−8は先に説明したように汎用のコンピュータに
より実現できる。また、バス1−18にはキーボード1
−15、マウスなどのポインティングデバイス1−1
6、映像モニタ1−17が接続される。
び1−4から得られる2系統の映像に対して後述するよ
うな処理を施しステレオ映像を生成し、ネットワーク1
−19を通じて遠隔地の端末(クライアント)にステレ
オ映像を発信する処理を行う。
する。
オカメラが同時に、或る情景を撮影している様子を示し
たものである。2−1及び2−2はビデオカメラであ
り、図1の撮影装置1−1及び1−4に相当する。2−
3は2台のビデオカメラにより撮影されている情景を表
しており、2−4及び2−5はそれぞれビデオカメラ2
−1及び2−2で撮影された情景に対する映像信号のあ
る時点の映像を表している。
れらの撮影位置が互いに異なるため、映像2−4及び2
−5では情景2−3の見え方が若干異なっている。さら
に、ビデオカメラ2−1及び2−2に具備される露出制
御部1−3及び1−6の適正露出判定結果が異なった
り、またはビデオカメラ2−1及び2−2そのものの個
体差により、映像2−4及び2−5では画面全体の明る
さも同一ではない。
信号を映像処理装置1−8に入力してステレオ映像を生
成する原理を同図(b)に示す。
し、同装置内に入力された2系統の映像がどのように加
工されて出力されるのかを模式的に示したものである。
2−7及び2−8は2台のビデオカメラ2−1及び2−
2が撮影し、I/O1−13によりキャップチャされR
AM1−10に格納された2系統の映像である。これら
2系統の映像間において、相互相関値が最大となる対応
づけを求める等の公知の画像処理技術により映像間の対
応関係を調べ、対応する場所を同じ明るさに補正して得
られた映像が2−9及び2−10である。
技術により縦方向だけ半分の大きさに圧縮することによ
り得られる映像が2−11及び2−12である。最後に
圧縮された2系統の映像2−11及び2−12を統合
し、ひとつの映像としたものが2−13であり、この最
終的に生成された映像2−13がネットワークを通じて
遠隔地の端末に発信される。
憶1−12内にあって、これをRAM1−10にロード
し、CPU1−9が実行するものとしているが、ROM
に納めら専用装置として構成させても良いのは勿論であ
る。
末(やはり、汎用情報処理装置で構成可能)では、以上
で説明してきたような処理を逆にたどる。即ち、映像2
−13を縦方向に分離し、得られた2系統の映像をそれ
ぞれ縦方向に伸張する。このようにして得られた2系統
の映像を一対のステレオ映像として提示する。提示の方
法に関してはヘッドマウントディスプレイ、レンティキ
ュラスクリーン、液晶シャッター、偏向眼鏡など様々な
方法が考えられるがこれは本発明の本質的な部分ではな
いので特に限定しない。
により得られるステレオ映像をネットワーク上に発信す
る前に、それらの輝度信号を比較し補正する手段を設け
ることにより、2台のビデオカメラから得られる一対の
ステレオ信号の明るさを統一することができるため、伝
送先の遠隔地に対してより違和感の少ないステレオ映像
を提供することが可能となる。
理手順を示すフローチャートである。全体の流れとして
は、2台のビデオカメラにより撮影された2系統の映像
の明るさを統一し、両映像を結合することによりひとつ
の映像を再合成して発信するというものである。
1−4を用いて撮影されている2系統の映像を映像処理
装置1−8に入力する(ステップS301)。これは、
映像処理装置1−8に具備されるI/O1−1を介して
行われる。入力された2系統の映像は直ちにRAM1−
10(または二次記憶1−12)に格納される(ステッ
プS302)。次に、ステップS303ではRAM1−
10(または二次記憶1−12)に格納されている2系
統の映像にたいして相互相関値を利用することによりそ
の対応関係を求めている。ここで2つの映像間の相互相
関値を算出し、それが最大となる対応づけを求めること
により、2つの映像間の対応関係を抽出する。次に、ス
テップS304では求められた2系統の映像が対応関係
を利用して、両映像が同じような明度を持つように明度
の補正を行う。これは映像内で対応している部分の輝度
情報を比較することによりその映像の明度補正量を算出
し、その補正量を用いて片方(または両方)の映像の明
度補正が行われる。
ぞれ縦方向に半分の大きさまで縮小し(ステップS30
5)、縮小された2系統の映像を縦方向に結合してひと
つの映像として再合成する(ステップS306)。これ
らの処理も公知の画像処理技術により実現可能である。
こうして、生成されたステレオ映像がネットワーク1−
19を介して遠隔地に発信される(ステップSS30
7)。
理を行う目的は、そもそも2系統の映像が一対のステレ
オ映像であることから、これらを別々に発信してしまう
と受信側で2系統の映像の同期をとる必要が生じたり、
伝送中のネットワーク内で片方の映像がロスした場合な
どステレオ映像にとって都合の悪い状況が発生するのを
軽減するためである。
2系統の映像の対応関係をもとに両映像の明度を補正す
る方法はいくつか考えられるが、以下にその簡単な例を
説明する。
関係を求めた場合、一方の映像(以下映像Aと表す)が
他方の映像(以下映像Bと表す)に対してどれだけ画素
位置がずれているかという情報が映像全体としてただひ
とつだけ求まる。この位置ずれの量を(δx,δy)と
表す。映像Aの画素をA(x,y)、映像Bの画素をB
(x,y)と表すと、A(x,y)はB(x+δx,y
+δy)と対応していることになる(もちろん映像の境
界を越えた場合はその限りではない)ため、映像Aをラ
スタスキャンし、それぞれの画素についてA(x,y)
とB(x+δx,y+δy)の輝度信号の差をe(x,
y)として求め、映像全体においてe(x,y)の平均
値を求めることにより、映像Bの全ての画素に対する輝
度値補正量を算出することができる。
ような対応関係を利用した場合の映像の明度を補正する
方法の例であるが、もちろんこれは極簡単な処理の例で
あり更に適当な方法によって補正精度の向上が期待でき
る。
する。本第2の実施形態では上記の第1の実施形態に加
えて、映像信号の処理をハードウェアで実行するため
に、DSP(Digital Signal Processor)を付加する。こ
のように比較的計算コストの高い画像処理をハードウェ
アで実行することにより、映像信号の処理速度が上がり
さらにリアルタイム性を向上させることができる。
成を示すブロック図である。以下では図1と異なる部分
に関してのみ説明する。図4では撮影装置1−1及び1
−4と映像処理装置1−8との間にDSP1−7を設け
る。DSP1−7は撮影装置1−1及び1−4とビデオ
信号線で接続されており撮影装置1−1及び1−4が撮
影する2系統の映像をキャプチャし、上記第1の実施形
態で述べたような映像処理をハードウェアで高速に実行
する機能を有する。
は、図2及び図3に示す第1の実施形態の場合に準ず
る。ただしDSP1−7を用いて高速な映像処理が可能
となるため、第1の実施形態に比べて更に計算コストの
高い画像処理手法を実装することもできる。第1の実施
形態では、映像間の対応づけを求める方法として相互相
関値を利用したが、本第2の実施形態ではステレオ対応
探索を使用して対応づけを求める方法を採用する。
において、映像間の対応づけを求める方法として相互相
関値を利用していた。この方法は計算コストが比較的小
さく高速に実行可能であるが、映像全体に対してただひ
とつの対応関係しか抽出できないという欠点をもってい
る。即ち、2台の撮影装置4−1及び4−4はその撮影
位置が異なるため、情景の見え方も微妙に変化してお
り、正確に映像全体が矛盾なく対応がとれていることは
ありえない。そこで本第2の実施形態では処理手順(S
303)において、映像全体ではなく1画素単位(また
はある大きさのブロック単位)で対応関係を求めること
のできるステレオ対応探索を用いることにする。これは
もともと本発明が並列に配置された2台の撮影装置から
得られる一対のステレオ映像を遠隔地に発信することを
目的としているため、撮影装置の配置方法だけに着目し
ても、精度の高いステレオ対応探索を実現するために有
利ないくつかの条件を既に満たしていることからもその
有効性が期待できる。ステレオ対応探索も相互相関と同
様に公知の画像処理技術であるので具体的なアルゴリズ
ムについては説明を省略する。
の導入により、更に高速に精度の高い明度補正の実現が
期待できる。
する。2つのビデオカメラから得られる映像の明度を補
正するため、第1の実施形態では相互相関値を用い、第
2の実施形態ではステレオ対応探索を使用した。本実施
形態では処理コストを削減するために映像間の対応関係
を求めることなく、映像のヒストグラム変換のみを用い
て明度の補正を行う。
基本原理は、図1及び図2に示す第1の実施形態の場合
に準ずる。また、図5に示す本第3の実施形態の処理手
順は図3に示す第1の実施形態の場合のそれに類似する
ので、以下ではその異なる部分についてのみ説明する。
503,S504は第1の実施形態における処理手順中
のステップSS303,S304に相当する部分であ
り、第1、第2の実施形態では映像間の対応関係を求
め、その対応関係をもとに明度の補正を行っていたが、
先にも述べた通り本第3の実施形態ではヒストグラムを
求め(ステップSS503)、一方(もしくは両方)の
映像のヒストグラム変換を行うことによって明度の補正
を行う(ステップS504)。ヒストグラム変換もまた
公知の画像処理技術であるので詳細な説明は省略する。
となく、簡便な方法を用いて映像間の明度差を補正する
ことにより計算コストの削減ができるため、DSPなど
の高価な器材を導入しなくてもある程度の明度補正が実
現できる。
め決められた一方の撮影装置(一方のビデオカメラ)に
よって得られた映像に対して行なうものとして説明した
が、これを動的に決定してもよい。例えば、2つの映像
A,Bがあって、映像Aの全体の輝度(合計値)が、映
像Bより小さい場合には、映像Aのダイナミックレンジ
は狭いことを意味する。換言すれば、映像Bの方がダイ
ナミックレンジが広いことになる。補正をかけるとき、
広いレンジには狭いレンジの特性を包含しているので、
この場合には映像Bを補正対象とするのである。
実施形態でもその一部はソフトウェアでもって実現す
る。先に説明したように、実施形態で説明した映像処理
装置は、汎用の情報処理装置でもって実現できるわけで
あるから、本発明は、前述した実施形態の機能を実現す
るソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体
を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムある
いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記
憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行する
ことによっても、達成されることは言うまでもない。
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。
体としては、例えば、フロッピディスク,ハードディス
ク,光ディスク,光磁気ディスク,CD−ROM,CD
−R,磁気テープ,不揮発性のメモリカード,ROMな
どを用いることができる。
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレ
ーティングシステム)などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わ
るCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。
ば、2台のビデオカメラにより得られるステレオ映像を
ネットワーク上に発信する前に、それらの輝度信号を比
較し補正することによって一対のステレオ信号の明るさ
を統一することができるため、伝送先の遠隔地に対して
より違和感の少ないステレオ映像を提供することが可能
となる。
2系統の撮像手段で夫々得られた画像の明るさを統一し
て、遠隔端末に送信することで、遠隔端末の操作者に違
和感のないステレオ映像を提供することが可能になる。
ローチャートである。
ある。
ローチャートである。
Claims (7)
- 【請求項1】 少なくとも2系統の撮像手段から得られ
た映像情報を所定のネットワークを介して配信する映像
処理装置であって、 前記撮像手段により得られたそれぞれの映像中の明度情
報を検出する検出手段と、 該検出手段で検出されたそれぞれの映像中の明度情報に
基づいて、一方の映像を補正する補正手段と前記補正手
段で補正された映像を組み合わせて前記ネットワークを
介して送信する送信手段とを備えることを特徴とする映
像処理装置。 - 【請求項2】 前記検出手段は、前記撮像手段で得られ
たそれぞれの映像の相関する対応点の輝度を検出するこ
とを特徴とする請求項第1項に記載の映像処理装置。 - 【請求項3】 前記検出手段は、前記撮像手段で得られ
たそれぞれの映像全体の輝度を検出することを特徴とす
る請求項1に記載の映像処理装置。 - 【請求項4】 前記補正手段は、輝度差を減少させるこ
とを特徴とする請求項第1項に記載の映像処理装置。 - 【請求項5】 前記送信手段における結合処理では、撮
像手段で得られた2系統の映像の両方を半分の大きさに
縮小し、それらを結合することを特徴とする請求項1に
記載の映像処理装置。 - 【請求項6】 少なくとも2系統の撮像手段から得られ
た映像情報を所定のネットワークを介して配信する映像
処理装置の制御方法であって、 前記撮像手段により得られたそれぞれの映像中の明度情
報を検出する検出工程と、 該検出工程で検出されたそれぞれの映像中の明度情報に
基づいて、一方の映像を補正する補正工程と該補正工程
で補正された映像を組み合わせて前記ネットワークを介
して送信する送信工程とを備えることを特徴とする映像
処理装置の制御方法。 - 【請求項7】 コンピュータが読込み実行することで、
少なくとも2系統の撮像手段から得られた映像情報を所
定のネットワークを介して配信する映像処理装置として
機能するプログラムコードを格納した記憶媒体であっ
て、 前記撮像手段により得られたそれぞれの映像中の明度情
報を検出する検出手段と、 該検出手段で検出されたそれぞれの映像中の明度情報に
基づいて、一方の映像を補正する補正手段と前記補正手
段で補正された映像を組み合わせて送信する送信手段と
して機能するプログラムコードを格納することを特徴と
する記憶媒体。
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