JP2008084171A - 動的奥行感向上方法 - Google Patents

Abstract

【課題】動画中の複数のフレームを比較することでフレーム内の動体を検出し、該当する動体の周囲の陰影を強調させることにより、背景と動体の分離を行い奥行感の向上を図ることができる動的奥行感向上方法を提供する
【解決手段】 映像の入力を受け、内部で保持した直前のフレームと該当フレームとを比較し、画素単位での動きベクトルを検出し、隣接した画素の動きベクトル量が同一のものを同一動体と判定する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、動画中の複数のフレームを比較することでフレーム内の動体を検出し、該当する動体の周囲の陰影を強調させることにより、背景と動体の分離を行い奥行感の向上を図ることを特徴とする動的奥行感向上方法に関する。

従来、静止した映像の立体感を表現するためにシェーディングを利用したりする方法、例えばビルや立体交差道路などを立体的に表示するために陰影付けする方法があった。

例えば特許文献１には、これらの方法が記載されている。
特開２００３−１４１５５５号公報

しかしながら、上述した従来の技術は、動体と背景との分離による奥行感提示を特徴とするものではなかった。なお、シェーディングとは一般的には、光源とモデルの形状などをもとにモデルに陰影をつける手法である。

本発明は上述の事情を考慮してなされたものであり、画素やブロック単位ではなく、動体単位での陰影強調により、動体と背景の分離が可能となり奥行感向上が可能となる動的奥行感向上方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明の動的奥行感向上方法では、背景画像と動体からなる動画を構成する複数の映像フレームを比較し、前記映像フレーム内における前記動体を検出し、検出した前記動体と前記背景画像との境界部分の陰影を強調処理することにより、前記背景画像から前記動体を立体的に表示し、前記動画の奥行き感を向上することを特徴とする。

さらに請求項２に係る発明の動的奥行感向上方法では、前記強調処理は、前記動体の周囲部分に施すことを特徴とする。

さらに請求項３に係る発明の動的奥行感向上方法では、前記強調処理は、前記動体の内側部分に施すことを特徴とする。

本発明によれば、映像の中の動きのある物体（動体）に着眼し、動体と背景を分離させ、陰影強調（輝度変化） することで、動体を映像の中で浮き上がらせ奥行感を提供することができる。

図1に従来のフレームを表示する際のイメージ図を示す。１０１が該当フレームの背景であり、１０２が対象とする動体とした場合、該当フレームの輝度値をグラフで示したものが１０３である。ここでは比較のため図２に示すような段階的な陰影処理はしていない。

図２に本発明のイメージ図を示す。２０１は１０１と同様に該当フレームの背景であり、２０２は１０２と同様に動体とした場合、２０２に隣接する背景２０４を２０１よりも急峻に輝度変化させることで陰影を強調し、動体２０２を背景２０１との分離を行うことにより奥行感向上を特徴とする。図２中、背景２０４は陰影の段階を模式的に示しているが、実際にはグラフ２０３に示されるようななだらかな表示としてもよい。

図３に本発明の動作フローの一例を示す。本実施の形態は、該当フレーム内に対象とする動体は１つと仮定したものである。ここで本発明は動体１つにしか対応できないものではなく、複数の動体が存在する場合にも、動きベクトルの閾値を設定する等の手段で動体を選択して検出することができ、本フロー図と同様の処理が可能である。

本フロー図では、まず映像の入力を受け（Ｓ１）、内部で保持した直前のフレームと該当フレームとを比較し（Ｓ２）、例えば、画素単位での動きベクトルを検出し、隣接した画素の動きベクトル量が同一のものを同一動体と判定することで動体検出を行う（Ｓ３）。

動体検出が完了したら、該当動体とその周辺の背景とを分離し、それぞれの輝度値検出を行う（Ｓ４）。次に、陰影強調のための輝度値を任意に決定し（Ｓ５）、下記一例に示すような動体と背景を分離することを特徴とする奥行感向上処理を実施し（Ｓ６）、映像表示を行う（Ｓ７）。

図２を用いて奥行感向上処理の一例を説明する。今回の一例では、動体と背景は分離されたものとし、円を描画する例を用いているが、本発明においてはCGI等の描画に適用するだけでなく、ＴＶ放送等の映像に対し本特許を適用することも可能である。

一例として、図２に示すように２０２の周囲を２０４のように黒っぽく陰影を強調することで、２０２が２０１から浮き上がったかのように表示する。この輝度値をグラフで表現すると２０３のようになり、１０３と比較すると２０５の部分が急峻に落ち込み陰影を強調していることが確認できる。

これを表現するための関数の一例としては、２０２の輝度値をY0、２０１の輝度値をY1、２０４の陰影強調のための輝度値をY２、２０２の半径をｒ、２０２の中心座標を(x,y)および陰影の濃度をα、陰影の急峻度をβとした場合、f(d)の条件は次の通りとなる。

（１） ｄが∞に大きくなる場合、f(d)=Y1
（２） ｄがｒに∞から近づく場合、f(d)=Y2 ( d )
f(d) = Y1(1+((α-1)+(1-α)(Y0/Y1))(r/d)^β) ( r ≦ d)
で表現することができる。

また、上記例は、動体の周囲の陰影を強調するものであるが、動体の内部側の陰影を強調することによる奥行感向上も同様の手法により可能である。

以上のように、動画中の複数のフレームを比較することでフレーム内の動体を検出し、該当する動体の周囲の陰影を強調させることにより、背景と動体の分離を行い奥行感の向上を図ることができる動的奥行感向上方法を提供することができる。

従来のフレームを表示する際の説明図。 本発明の実施形態に係る動的奥行感向上方法を示す説明図。 本発明の実施形態に係る動的奥行感向上方法を示すフロー図。

符号の説明

２０１・・・背景
２０２・・・動体
２０３・・・グラフ
２０４・・・陰影を示す背景

Claims (3)

1. 背景画像と動体からなる動画を構成する複数の映像フレームを比較し、前記映像フレーム内における前記動体を検出し、検出した前記動体と前記背景画像との境界部分の陰影を強調処理することにより、前記背景画像から前記動体を立体的に表示し、前記動画の奥行き感を向上することを特徴とする動的奥行感向上方法。
2. 前記強調処理は、前記動体の周囲部分に施すことを特徴とする請求項１記載の動的奥行感向上方法。
3. 前記強調処理は、前記動体の内側部分に施すことを特徴とする請求項１記載の動的奥行感向上方法。