JP2006065862A - ビュー・モーフィング法の改良 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明による方法は、シーンの第1および第2の画像(30a、30b)を提供し、第1の画像から第2の画像への対応する点の間をマップする第1の視差マップ(32a、32b)を生成するために、第1および第2の画像にステレオマッチングアルゴリズム(31)を適用し、第2の視差マップ(33a、33b)を生成するために、第1の視差マップを第3の画像の座標の中に前方向マッピングする。さらに、第2の視差マップを使用し、第3の画像の少なくともいくつかのピクセルの各々にあり得る色値を取得するために、第3の画像の少なくともいくつかのピクセル位置を第1および第2の画像の対応する点に逆方向マッピングし、あり得る色値に基づいて第3の画像の少なくともいくつかのピクセルの各々に、最終的色値を指定し、シーンの新しいビュー(34a、34b)を提供する。
【選択図】 図6
Description
(a)シーンの第1および第2の画像の提供するステップと、
(b)ステレオマッチングアルゴリズムを第1および第2の画像に適用し、第1の画像から第2の画像への対応する点の間をマップする第1の視差マップの生成するステップと、
(c)第1の視差マップの第3の画像の座標への前方マッピングによる、第2の視差マップの生成するステップと、
(d)第2の視差マップを使用し、第3の画像の中の各ピクセル位置を第1および第2の画像の対応する位置に逆方向マッピングし、第3の画像の中の各ピクセルに対するあり得る色値の取得するステップと、
(e)第3の画像の中の少なくともいくつかのピクセルのそれぞれに対して、あり得る色値に基づく最終的色値を指定し、およびその結果によるシーンの新しいビューの提供するステップとを包含する画像処理の方法が、提供される。
画像を処理する方法であって、
(a)シーンの第1および第2の画像(IL、IR)を提供する(30a、30b)ステップと、
(b)該第1および第2の画像(IL、IR)にステレオマッチングアルゴリズム(M)を適用すること(31)により、該第1の画像から該第2の画像へ対応する点の間でマップする第1の視差マップ(DL、DR)を生成するステップと、
(c)該第1の視差マップを第3の画像の座標の中に前方マッピングすることにより、第2の視差マップ(DL’、DR’)を生成するステップと、
(d)該第2の視差マップを使用して、該第3の画像の中の少なくともいくつかのピクセル位置から該第1および第2の画像の中の対応する点に逆方向マップ(B)することによって、該第3の画像の中の少なくともいくつかの該ピクセルのそれぞれにあり得る色値を取得するステップと、
(e)該あり得る色値に基づいて該第3の画像の中の少なくともいくつかの該ピクセルのそれぞれに対して最終的色値を指定することによって、該シーンの新しいビュー(IL’、IR’)を提供するステップと
を包含する、方法。
上記第1および第2の画像(IL、IR)は、水平方向のオフセットのみによって関連づけられるように補正されていることを特徴とする、項目1に記載の方法。
上記第3の画像の位置は、利用者によって選択されることを特徴とする、項目1または2に記載の方法。
上記第3の画像の位置は、上記第1および第2の画像(IL、IR)の位置の間にあることを特徴とする、項目1から3のいずれか一項に記載の方法。
上記ステップ(c)は、上記第2の視差マップ(DL’、DR’)のそれぞれのエントリーが上記第1および第2の画像のそれぞれの中に唯一の位置を識別するように、上記第1の視差マップ(DL、DR)を前方マップすることを包含することを特徴とする、項目1から4のいずれか一項に記載の方法。
上記ステップ(c)は、上記第2の視差マップ(DL’、DR’)の中の隙間が満たされるように、上記前方マッピングを調整することを包含することを特徴とする、項目5に記載の方法。
上記第2の視差マップ(DL’、DR’)の中の隙間は、各隙間のそれぞれの端における上記第2の視差マップ(DL’、DR’)の値に基づいて埋められることを特徴とする、項目6に記載の方法。
上記ステップ(d)において、上記第1および第2の画像(IL、IR)から上記第3の画像の中の対応するそれぞれのピクセル位置に対して取得される色値は、該第1および第2の画像(IL、IR)のそれぞれの中の隣接するピクセルの間の内挿法によって取得されることを特徴とする、項目1から7のいずれか一項に記載の方法。
上記内挿法は、一次近似法および三次近似法のいずれか一つによることを特徴とする、項目8に記載の方法。
上記ステップ(e)は、最終的色値を提供するためにあり得る色値を混合することを包含することを特徴とする、項目1から9のいずれか一項に記載の方法。
上記混合は、上記第1および第2の画像(IL、IR)の撮影位置に対する上記第3の画像の位置の近接度に従って行われることを特徴とする、項目10に記載の方法。
上記色の混合は、上記第1および第2の画像(IL、IR)のうち上記第3の画像により近い方が上記第3の画像の中のピクセルの色により大きな影響を有するように重み付けがなされることを特徴とする、項目11に記載の方法。
上記最終的な色値は、あり得る色値のうちの一つであることを特徴とする、項目1から10のいずれか一項に記載の方法。
上記ステップ(b)のステレオマッチングアルゴリズム(M)は、単一の視差マップを作成するために単調的な制約を強制することを包含することを特徴とする、項目1から13のいずれか一項に記載の方法。
該方法は、
上記第1および第2の画像(IL、IR)を入れ替えて上記ステップ(b)を繰り返すことにより、上記第2の画像から上記第1の画像に対応する点の間でマップする異なる第1の視差マップを生成するステップと、
該異なる第1の視差マップに対して上記ステップ(c)を繰り返すことにより異なる第2の視差マップを生成するステップとをさらに包含し、
あり得る色値を取得するために、二つの第2の視差マップ(DL’、DR’)のそれぞれに対して上記ステップ(d)が実行されることを特徴とする、項目1から14のいずれか一項に記載の方法。
上記ステップ(d)および(e)に先立って、上記二つの第2の視差マップ(DL’、DR’)が上記第3の画像の座標の中に併合されることを特徴とする、項目15に記載の方法。
上記二つの第1の視差マップ(DL、DR)を比較し、全ての整合しないエントリーを削除することによって、単一の第1の視差マップを提供するさらなるステップを包含することを特徴とする、項目16に記載の方法。
異なる第3の画像位置に対して上記ステップ(c)からステップ(e)までを繰り返すことによって、上記シーンの新しい一対のステレオビューを形成する二つの第3の画像(IL’、IR’)を作成するさらなるステップを包含することを特徴とする、項目1から17のいずれか一項に記載の方法。
第1および第2の画像(IL、IR)を提供する画像取得手段(1、2)と、
該第1および第2の画像(IL、IR)に対してステレオマッチングアルゴリズムを適用し、第1の画像から第2の画像への対応する点の間をマップする第1の視差マップ(DL、DR)を生成する手段(4)と、
該第1の視差マップ(DL、DR)を第3の画像(IL’、IR’)の座標の中に前方マッピングすることによって、第2の視差マップ(DL’、DR’)を生成する手段(4)とを備えた、画像処理のための装置であって、該装置は、
該第2の視差マップ(DL’、DR’)を使用して該第3の画像(IL’、IR’)の中の少なくともいくつかのピクセル位置に対して該第1及び第2の画像(IL、IR)の中の対応する点への逆方向マッピングを実行することにより、該第3の画像(IL’、IR’)の中の少なくともいくつかのピクセルのそれぞれに対してあり得る色値を獲得する手段(4)と、
該あり得る色値に基づいて該第3の画像(IL’、IR’)の中の少なくともいくつかのピクセルのそれぞれに対して最終的色を指定することによって、該シーンの新しいビューを提供するための手段と
を備えたことを特徴とする、装置。
項目1から18のいずれか一項に記載する方法を実行するためのコンピュータ(4)を制御するためのプログラム。
記憶媒体(21)に蓄えられる、項目20に記載のプログラム。
項目20に記載のプログラムの、通信ネットワーク(27)を経由しての送信。
項目1から18のいずれか一項に記載する方法を実行するためにプログラムされたコンピュータ(4)。
(摘要)
シーンの新しいビューを作成するための方法および装置を提供する。該方法は以下のステップ、
(a)シーンの第1および第2の画像(30a、30b)を提供するステップ、
(b)第1の画像から第2の画像への対応する点の間をマップする第1の視差マップ(32a、32b)を生成するために、第1および第2の画像にステレオマッチングアルゴリズム(31)を適用するステップ、
(c)第2の視差マップ(33a、33b)を生成するために、第1の視差マップを第3の画像の座標の中に前方向マッピングするステップ、
(d)第2の視差マップを使用し、第3の画像の中の少なくともいくつかのピクセルのそれぞれにあり得る色値を取得するために、第3の画像の少なくともいくつかのピクセル位置を第1および第2の画像の中の対応する点に逆方向マッピングするステップ、
(e)あり得る色値に基づいて第3の画像の中の少なくともいくつかのピクセルのそれぞれに、最終的色値を指定し、その結果としてシーンの新しいビュー(34a、34b)を提供するステップを包含する。
方程式は、
D’(i,j’)←DL(i,jL),
ここで、 j’=jL−tDL(i,jL) および
D’(i,j’)←DR(i,jR),
ここで、 j’=jR+(1−t)DR(i,jR)。 (1)
記号「a←b」は、「値bをaに指定する」ことを意味する。これらの方程式は0≦t≦1の範囲で与えられ、それぞれjRおよびjLに向けてのマッピングと解釈される。
I’(i,j’)←(1−t)IL(i,jL)+tIR(i,jR) (3)
が、方程式(2)で定義されたjLとjRを用いて、導かれる。一方のビューのみに見える点(図11のg3のような)は、混合される相手の色が存在しないので、直接に与えられる必要がある。この理由のために、ピクセルがマップされる前に、二つの原画像に対して包括的な色標準化を実施することが望ましいことがある。
例えば、マッチングアルゴリズムはソース画像の空白領域において作動不良となる可能性があり、その場合マッチされるべき特徴が得られない。同じく、上述したとおり、DRと整合しないDLの中の視差は、その逆も、全て削除されることが望まれ得る。その結果生じる隙間は、上述した方法で埋めることが可能である。
(CPU)23は、読取り専用記憶装置(ROM)20およびランダムアクセス記憶装置(RAM)22に接続されている。CPUは、入力/出力装置25を経由して、画像ソースから画像データ24を供給される。CPUはつぎに、プログラム記憶装置21(これはROM20の一部であり得る)によって供給される指示に従って、幾何学的形状と色の処理を実行し、新しい画像26を提供する。プログラムそれ自身、あるいはシステムに対する全ての入力および/または出力は、通信ネットワーク27、これは例えばインターネットであり得る、に/から供給または送信される。
4 コンピュータ
IL 第1の画像
IR 第2の画像
IL’、IR’ 第3の画像
DL、DR 第1の視差マップ
DL’、DR’ 第2の視差マップ
Claims (23)
- 画像を処理する方法であって、
(a)シーンの第1および第2の画像(IL、IR)を提供する(30a、30b)ステップと、
(b)該第1および第2の画像(IL、IR)にステレオマッチングアルゴリズム(M)を適用すること(31)により、該第1の画像から該第2の画像へ対応する点の間でマップする第1の視差マップ(DL、DR)を生成するステップと、
(c)該第1の視差マップを第3の画像の座標の中に前方マッピングすることにより、第2の視差マップ(DL’、DR’)を生成するステップと、
(d)該第2の視差マップを使用して、該第3の画像の中の少なくともいくつかのピクセル位置から該第1および第2の画像の中の対応する点に逆方向マップ(B)することによって、該第3の画像の中の少なくともいくつかの該ピクセルのそれぞれにあり得る色値を取得するステップと、
(e)該あり得る色値に基づいて該第3の画像の中の少なくともいくつかの該ピクセルのそれぞれに対して最終的色値を指定することによって、該シーンの新しいビュー(IL’、IR’)を提供するステップと
を包含する、方法。 - 前記第1および第2の画像(IL、IR)は、水平方向のオフセットのみによって関連づけられるように補正されていることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記第3の画像の位置は、利用者によって選択されることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 前記第3の画像の位置は、前記第1および第2の画像(IL、IR)の位置の間にあることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ステップ(c)は、前記第2の視差マップ(DL’、DR’)のそれぞれのエントリーが前記第1および第2の画像のそれぞれの中に唯一の位置を識別するように、前記第1の視差マップ(DL、DR)を前方マップすることを包含することを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ステップ(c)は、前記第2の視差マップ(DL’、DR’)の中の隙間が満たされるように、前記前方マッピングを調整することを包含することを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 前記第2の視差マップ(DL’、DR’)の中の隙間は、各隙間のそれぞれの端における前記第2の視差マップ(DL’、DR’)の値に基づいて埋められることを特徴とする、請求項6に記載の方法。
- 前記ステップ(d)において、前記第1および第2の画像(IL、IR)から前記第3の画像の中の対応するそれぞれのピクセル位置に対して取得される色値は、該第1および第2の画像(IL、IR)のそれぞれの中の隣接するピクセルの間の内挿法によって取得されることを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記内挿法は、一次近似法および三次近似法のいずれか一つによることを特徴とする、請求項8に記載の方法。
- 前記ステップ(e)は、最終的色値を提供するためにあり得る色値を混合することを包含することを特徴とする、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記混合は、前記第1および第2の画像(IL、IR)の撮影位置に対する前記第3の画像の位置の近接度に従って行われることを特徴とする、請求項10に記載の方法。
- 前記色の混合は、前記第1および第2の画像(IL、IR)のうち前記第3の画像により近い方が前記第3の画像の中のピクセルの色により大きな影響を有するように重み付けがなされることを特徴とする、請求項11に記載の方法。
- 前記最終的な色値は、あり得る色値のうちの一つであることを特徴とする、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ステップ(b)のステレオマッチングアルゴリズム(M)は、単一の視差マップを作成するために単調的な制約を強制することを包含することを特徴とする、請求項1から13のいずれか一項に記載の方法。
- 該方法は、
前記第1および第2の画像(IL、IR)を入れ替えて前記ステップ(b)を繰り返すことにより、前記第2の画像から前記第1の画像に対応する点の間でマップする異なる第1の視差マップを生成するステップと、
該異なる第1の視差マップに対して前記ステップ(c)を繰り返すことにより異なる第2の視差マップを生成するステップとをさらに包含し、
あり得る色値を取得するために、二つの第2の視差マップ(DL’、DR’)のそれぞれに対して前記ステップ(d)が実行されることを特徴とする、請求項1から14のいずれか一項に記載の方法。 - 前記ステップ(d)および(e)に先立って、前記二つの第2の視差マップ(DL’、DR’)が前記第3の画像の座標の中に併合されることを特徴とする、請求項15に記載の方法。
- 前記二つの第1の視差マップ(DL、DR)を比較し、全ての整合しないエントリーを削除することによって、単一の第1の視差マップを提供するさらなるステップを包含することを特徴とする、請求項16に記載の方法。
- 異なる第3の画像位置に対して前記ステップ(c)からステップ(e)までを繰り返すことによって、前記シーンの新しい一対のステレオビューを形成する二つの第3の画像(IL’、IR’)を作成するさらなるステップを包含することを特徴とする、請求項1から17のいずれか一項に記載の方法。
- 第1および第2の画像(IL、IR)を提供する画像取得手段(1、2)と、
該第1および第2の画像(IL、IR)に対してステレオマッチングアルゴリズムを適用し、第1の画像から第2の画像への対応する点の間をマップする第1の視差マップ(DL、DR)を生成する手段(4)と、
該第1の視差マップ(DL、DR)を第3の画像(IL’、IR’)の座標の中に前方マッピングすることによって、第2の視差マップ(DL’、DR’)を生成する手段(4)とを備えた、画像処理のための装置であって、該装置は、
該第2の視差マップ(DL’、DR’)を使用して該第3の画像(IL’、IR’)の中の少なくともいくつかのピクセル位置に対して該第1及び第2の画像(IL、IR)の中の対応する点への逆方向マッピングを実行することにより、該第3の画像(IL’、IR’)の中の少なくともいくつかのピクセルのそれぞれに対してあり得る色値を獲得する手段(4)と、
該あり得る色値に基づいて該第3の画像(IL’、IR’)の中の少なくともいくつかのピクセルのそれぞれに対して最終的色を指定することによって、該シーンの新しいビューを提供するための手段と
を備えたことを特徴とする、装置。 - 請求項1から18のいずれか一項に記載する方法を実行するためのコンピュータ(4)を制御するためのプログラム。
- 記憶媒体(21)に蓄えられる、請求項20に記載のプログラム。
- 請求項20に記載のプログラムの、通信ネットワーク(27)を経由しての送信。
- 請求項1から18のいずれか一項に記載する方法を実行するためにプログラムされたコンピュータ(4)。
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