JP4605716B2 - 多視点画像圧縮符号化方法、装置及びプログラム - Google Patents
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Description
第1のカメラ及び第2のカメラの光軸が第1のカメラと第2のカメラを通る同一平面に対して垂直となるように、カメラ内部パラメータを用いて、第1のカメラ及び第2のカメラに同一の回転変換を加えて、第1のカメラのカメラ座標系座標及び第2のカメラのカメラ座標系座標を変換する第1のステップと、
被写体上の任意点を決定する第2のステップと、
任意点を、回転変換を加えた第1のカメラの第1の画像に射影した第1の画像座標(xR,yR)と、任意点を、回転変換を加えた第2のカメラの第2の画像に射影した第2の画像座標(xR’,yR’)とを導出する第3のステップと、
第1の画像について任意点を含む第1のブロックを選択する第4のステップと、
任意点の奥行き距離Zと、被写体の表面の任意点における単位法線ベクトル(nx,ny,nz)とを任意に決定し、回転変換を加えた同一平面に対する奥行き距離ZRと単位法線ベクトル(nRx,nRy,nRz)を導出する第5のステップと、
第1のブロックを、回転変換を加えた第2の相対的位置(tRx,tRy,0)及び奥行き距離ZRに基づく視差ベクトルで移動させ、第1の画像座標を原点として、第2の相対的位置(tRx,tRy,0)、奥行き距離ZR、単位法線ベクトル(nRx,nRy,nRz)及び第2の画像座標(xR’,yR’)に基づく一次変換行列で変形させて、第2の画像のブロックにマッチングさせる第6のステップと、
奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を任意に変更しながら、第5及び第6のステップを繰り返し、移動させ且つ変形させた第1の画像の第1のブロックに最も類似する第2の画像の第2のブロックを探索し、奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を導出する第7のステップと、
移動させ且つ変形させた第1の画像の第1のブロックと最も類似する第2の画像の第2のブロックとの予測誤差を導出し且つ符号化する第8のステップと、
導出された奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を符号化データに付加する第9のステップと
を有することを特徴とする。
第8のステップは、MPEG(Moving Picture Experts Group)の予測誤差符号化方式を用いており、
第1の画像は符号化対象ピクチャであり、第2の画像は参照ピクチャである
ことも好ましい。
第1のカメラ及び第2のカメラの光軸が第1のカメラと第2のカメラを通る同一平面に対して垂直となるように、カメラ内部パラメータを用いて、第1のカメラ及び第2のカメラに同一の回転変換を加えて、第1のカメラのカメラ座標系座標及び第2のカメラのカメラ座標系座標を変換する第1のステップと、
被写体上の任意点を決定する第2のステップと、
任意点を、回転変換を加えた第1のカメラの第1の画像に射影した第1の画像座標(xR,yR)と、任意点を、回転変換を加えた第2のカメラの第2の画像に射影した第2の画像座標(xR’,yR’)とを導出する第3のステップと、
第2の画像について任意点を含む第2のブロックを選択する第4のステップと、
任意点の奥行き距離Zと、被写体の表面の任意点における単位法線ベクトル(nx,ny,nz)とを任意に決定し、回転変換を加えた同一平面に対する奥行き距離ZRと単位法線ベクトル(nRx,nRy,nRz)を導出する第5のステップと、
第1の画像を、回転変換を加えた第2の相対的位置(tRx,tRy,0)及び奥行き距離ZRに基づく視差ベクトルで移動させ、第1の画像座標(xR,yR)を原点として、第2の相対的位置(tRx,tRy,0)、奥行き距離ZR、単位法線ベクトル(nRx,nRy,nRz)及び第2の画像座標(xR’,yR’)に基づく一次変換行列で変形させて、第2の画像の第2のブロックにマッチングさせる第6のステップと、
奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を任意に変更しながら、第5及び第6のステップを繰り返し、第2の画像の第2のブロックに最も類似する第1の画像の第1のブロックを探索し、奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を導出する第7のステップと、
第2の画像の第2のブロックと最も類似する第1の画像の第1のブロックとの予測誤差を導出し且つ符号化する第8のステップと、
導出された奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を符号化データに付加する第9のステップと
を有することを特徴とする。
第8のステップは、MPEGの予測誤差符号化方式を用いており、
第1の画像は参照ピクチャであり、第2の画像は符号化対象ピクチャである
ことも好ましい。
第2から第9のステップを繰り返すと共に、
その繰り返しの中で、第2のステップは、以前に第4のステップによって選択されたブロック以外の部分について前記被写体上の任意点を更に決定し、
最終的に、第1の画像及び第2の画像の全ての部分を圧縮符号化することも好ましい。
第1のステップについて、回転変換を表す行列は、以下のものであり、
回転変換の結果、新たな奥行き距離ZR及び新たな単位法線ベクトル(nRx,nRy,nRz)と、任意の視点の新たな相対的位置(tRx,tRy,0)及び新たな画像座標(xR’,yR’)が得られたとし、
第6のステップについて、視差ベクトルは、以下のものであり、
第1のカメラ及び/又は第2のカメラの光軸がZ軸に平行でない場合に、第1のステップの前段にあって、
第1のカメラと第2のカメラの光軸がZ軸に平行となるように、カメラ内部パラメータを用いて、第1のカメラのカメラ座標系座標及び第2のカメラのカメラ座標系座標を変換するステップを有することも好ましい。
3つ以上のカメラが配置された場合であっても、奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)は一定であって、
第7のステップにおいて、1つのベースカメラのブロックに対する他のカメラのブロックとの予測誤差を算出し、該予測誤差の総和が最小となる奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を導出する
ことも好ましい。
第1のカメラ及び第2のカメラの光軸が第1のカメラと第2のカメラを通る同一平面に対して垂直となるように、カメラ内部パラメータを用いて、第1のカメラ及び第2のカメラに同一の回転変換を加えて、第1のカメラのカメラ座標系座標及び第2のカメラのカメラ座標系座標を変換するカメラ座標系座標変換手段と、
被写体上の任意点を決定する任意点選択手段と、
任意点を、回転変換を加えた第1のカメラの第1の画像に射影した第1の画像座標(xR,yR)と、該任意点を、回転変換を加えた第2のカメラの第2の画像に射影した第2の画像座標(xR’,yR’)とを導出する画像座標算出手段と、
第1の画像について任意点を含む第1のブロックを選択するブロック選択手段と、
任意点の奥行き距離Zと、被写体の表面の任意点における単位法線ベクトル(nx,ny,nz)とを任意に決定し、回転変換を加えた同一平面に対する奥行き距離ZRと単位法線ベクトル(nRx,nRy,nRz)を導出するパラメータ決定手段と、
第1のブロックを、回転変換を加えた第2の相対的位置(tRx,tRy,0)及び奥行き距離ZRに基づく視差ベクトルで移動させ、第1の画像座標を原点として、第2の相対的位置(tRx,tRy,0)、奥行き距離ZR、単位法線ベクトル(nRx,nRy,nRz)及び第2の画像座標(xR’,yR’)に基づく一次変換行列で変形させて、第2の画像のブロックにマッチングさせるブロックマッチング手段と、
奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を任意に変更しながら、パラメータ決定手段及びブロックマッチング手段を繰り返し制御し、移動させ且つ変形させた第1の画像の第1のブロックに最も類似する第2の画像の第2のブロックを探索し、奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を導出するマッチング制御手段と、
移動させ且つ変形させた第1の画像の第1のブロックと最も類似する第2の画像の第2のブロックとの予測誤差を導出し且つ符号化する予測誤差符号化手段と、
導出された奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を符号化データに付加するパラメータ付加手段と
を有することを特徴とする。
予測誤差符号化手段は、MPEGの予測誤差符号化方式を用いており、
第1の画像は符号化対象ピクチャであり、第2の画像は参照ピクチャである
ことも好ましい。
第1のカメラ及び第2のカメラの光軸が第1のカメラと第2のカメラを通る同一平面に対して垂直となるように、カメラ内部パラメータを用いて、第1のカメラ及び第2のカメラに同一の回転変換を加えて、第1のカメラのカメラ座標系座標及び第2のカメラのカメラ座標系座標を変換するカメラ座標系座標変換手段と、
被写体上の任意点を決定する任意点選択手段と、
任意点を、回転変換を加えた第1のカメラの第1の画像に射影した第1の画像座標(xR,yR)と、任意点を、回転変換を加えた第2のカメラの第2の画像に射影した第2の画像座標(xR’,yR’)とを導出する画像座標算出手段と、
第2の画像について任意点を含む第2のブロックを選択するブロック選択手段と、
任意点の奥行き距離Zと、被写体の表面の任意点における単位法線ベクトル(nx,ny,nz)とを任意に決定し、回転変換を加えた同一平面に対する奥行き距離ZRと単位法線ベクトル(nRx,nRy,nRz)を導出するパラメータ決定手段と、
第1の画像を、回転変換を加えた第2の相対的位置(tRx,tRy,0)及び奥行き距離ZRに基づく視差ベクトルで移動させ、第1の画像座標(xR,yR)を原点として、第2の相対的位置(tRx,tRy,0)、奥行き距離ZR、単位法線ベクトル(nRx,nRy,nRz)及び第2の画像座標(xR’,yR’)に基づく一次変換行列で変形させて、第2の画像の第2のブロックにマッチングさせるブロックマッチング手段と、
奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を任意に変更しながら、パラメータ決定手段及びブロックマッチング手段を繰り返し制御し、第2の画像の第2のブロックに最も類似する第1の画像の第1のブロックを探索し、奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を導出するマッチング制御手段と、
第2の画像の第2のブロックと最も類似する第1の画像の第1のブロックとの予測誤差を導出し且つ符号化する予測誤差符号化手段と、
導出された奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を符号化データに付加するパラメータ付加手段と
を有することを特徴とする。
予測誤差符号化手段は、MPEGの予測誤差符号化方式を用いており、
第1の画像は参照ピクチャであり、第2の画像は符号化対象ピクチャである
ことも好ましい。
前記任意点選択手段と、前記画像座標算出手段と、前記ブロック選択手段と、パラメータ決定手段と、ブロックマッチング手段と、マッチング制御手段と、予測誤差符号化手段と、パラメータ付加手段との処理を繰り返すブロック制御手段を更に有し、
その繰り返しの中で、前記任意点選択手段は、以前に前記ブロック選択手段によって選択されたブロック以外の部分について前記被写体上の任意点を更に決定し、
最終的に、第1の画像及び第2の画像の全ての部分を圧縮符号化することも好ましい。
カメラ座標系座標変換手段について、回転変換を表す行列は、以下のものであり、
回転変換の結果、新たな奥行き距離ZR及び新たな単位法線ベクトル(nRx,nRy,nRz)と、任意の視点の新たな相対的位置(tRx,tRy,0)及び新たな画像座標(xR’,yR’)が得られたとし、
ブロックマッチング手段は、視差ベクトルを以下のものとし、
第1のカメラ及び/又は第2のカメラの光軸がZ軸に平行でない場合に、
第1のカメラと第2のカメラの光軸がZ軸に平行となるように、カメラ内部パラメータを用いて、第1のカメラのカメラ座標系座標及び第2のカメラのカメラ座標系座標を変換することも好ましい。
3つ以上のカメラが配置された場合であっても、奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)は一定であって、
第7のステップにおいて、1つのベースカメラのブロックに対する他のカメラのブロックとの予測誤差を算出し、該予測誤差の総和が最小となる奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を導出する
ことも好ましい。
第1のカメラ及び第2のカメラの光軸が第1のカメラと第2のカメラを通る同一平面に対して垂直となるように、カメラ内部パラメータを用いて、第1のカメラ及び第2のカメラに同一の回転変換を加えて、第1のカメラのカメラ座標系座標及び第2のカメラのカメラ座標系座標を変換するカメラ座標系座標変換手段と、
被写体上の任意点を決定する任意点選択手段と、
任意点を、回転変換を加えた第1のカメラの第1の画像に射影した第1の画像座標(xR,yR)と、任意点を、回転変換を加えた第2のカメラの第2の画像に射影した第2の画像座標(xR’,yR’)とを導出する画像座標算出手段と、
第1の画像について任意点を含む第1のブロックを選択するブロック選択手段と、
任意点の奥行き距離Zと、被写体の表面の任意点における単位法線ベクトル(nx,ny,nz)とを任意に決定し、回転変換を加えた同一平面に対する奥行き距離ZRと単位法線ベクトル(nRx,nRy,nRz)を導出するパラメータ決定手段と、
第1のブロックを、回転変換を加えた第2の相対的位置(tRx,tRy,0)及び奥行き距離ZRに基づく視差ベクトルで移動させ、第1の画像座標を原点として、第2の相対的位置(tRx,tRy,0)、奥行き距離ZR、単位法線ベクトル(nRx,nRy,nRz)及び第2の画像座標(xR’,yR’)に基づく一次変換行列で変形させて、第2の画像のブロックにマッチングさせるブロックマッチング手段と、
奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を任意に変更しながら、パラメータ決定手段及びブロックマッチング手段を繰り返し制御し、移動させ且つ変形させた第1の画像の第1のブロックに最も類似する第2の画像の第2のブロックを探索し、奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を導出するマッチング制御手段と、
移動させ且つ変形させた第1の画像の第1のブロックと最も類似する第2の画像の第2のブロックとの予測誤差を導出し且つ符号化する予測誤差符号化手段と、
導出された奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を符号化データに付加するパラメータ付加手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。
第1のカメラ及び第2のカメラの光軸が第1のカメラと第2のカメラを通る同一平面に対して垂直となるように、カメラ内部パラメータを用いて、第1のカメラ及び第2のカメラに同一の回転変換を加えて、第1のカメラのカメラ座標系座標及び第2のカメラのカメラ座標系座標を変換するカメラ座標系座標変換手段と、
被写体上の任意点を決定する任意点選択手段と、
任意点を、回転変換を加えた第1のカメラの第1の画像に射影した第1の画像座標(xR,yR)と、任意点を、回転変換を加えた第2のカメラの第2の画像に射影した第2の画像座標(xR’,yR’)とを導出する画像座標算出手段と、
第2の画像について任意点を含む第2のブロックを選択するブロック選択手段と、
任意点の奥行き距離Zと、被写体の表面の任意点における単位法線ベクトル(nx,ny,nz)とを任意に決定し、回転変換を加えた同一平面に対する奥行き距離ZRと単位法線ベクトル(nRx,nRy,nRz)を導出するパラメータ決定手段と、
第1の画像を、回転変換を加えた第2の相対的位置(tRx,tRy,0)及び奥行き距離ZRに基づく視差ベクトルで移動させ、第1の画像座標(xR,yR)を原点として、第2の相対的位置(tRx,tRy,0)、奥行き距離ZR、単位法線ベクトル(nRx,nRy,nRz)及び第2の画像座標(xR’,yR’)に基づく一次変換行列で変形させて、第2の画像の第2のブロックにマッチングさせるブロックマッチング手段と、
奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を任意に変更しながら、パラメータ決定手段及びブロックマッチング手段を繰り返し制御し、第2の画像の第2のブロックに最も類似する第1の画像の第1のブロックを探索し、奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を導出するマッチング制御手段と、
第2の画像の第2のブロックと最も類似する第1の画像の第1のブロックとの予測誤差を導出し且つ符号化する予測誤差符号化手段と、
導出された奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を符号化データに付加するパラメータ付加手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。
θ=π/2:座標軸の角度
u0、v0:画像中心
M=M’+t 式(2)
M:カメラCにおける被写体の任意点Pのカメラ座標系座標
M’:カメラC’における被写体の任意点Pのカメラ座標系座標
nTM’=d 式(5)
n(|n|=1):カメラC’のカメラ座標系における平面の法線ベクトル
x:任意点PのカメラCにおける正規化画像座標
x’:任意点PのカメラC’における正規化画像座標
MR=MR’+tR 式(20)
MR:回転変換後のカメラCにおける被写体の任意点Pのカメラ座標系座標
MR’:回転変換後のカメラC’における被写体の任意点Pのカメラ座標系座標
nR TMR’=d 式(23)
∴nR TMR’/d=1 式(24)
sR’=ZR’=ZR 式(41)
が導かれる。
d=ZR(nRxxR’+nRyyR’+nRz) 式(31)
X=(1−dx)(1−dy)A+dx(1−dy)B+(1−dy)dyC+dxdyD
(S905)任意点を、回転変換を加えた符号化対象ピクチャに射影した第1の画像座標(x,y)と、該任意点を、回転変換を加えた参照ピクチャに射影した第2の画像座標(x',y')とを導出する。ここで、任意点の画像座標は、正規化画像座標である。
(S906)符号化対象ピクチャについて任意点を含む第1のブロックを選択する。
(S908)任意点の奥行き距離Zを任意に決定する。
(S909)被写体の表面の任意点における単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を任意に決定する。
(S913)奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を、符号化データに付加する。
2 多視点画像圧縮符号化装置
201 位置情報取得部
202 画像取得部
203 カメラ座標系座標変換部
204 任意点選択部
205 正規化画像座標導出部
206 ブロック選択部
207 ブロックマッチング部
208 パラメータ決定部
209 マッチング制御部
210 ブロック制御部
211 予測誤差符号化部
212 パラメータ付加部
3 被写体
Claims (18)
- 光軸をZ軸に平行とする第1のカメラ及び第2のカメラが、第1の相対的位置(tx,ty,tz)(ただし、tz≠0)で配置されており、被写体を撮影した第1のカメラの第1の画像と第2のカメラの第2の画像とを用いた多視点画像圧縮符号化方法であって、
第1のカメラ及び第2のカメラの光軸が第1のカメラと第2のカメラを通る同一平面に対して垂直となるように、カメラ内部パラメータを用いて、第1のカメラ及び第2のカメラに同一の回転変換を加えて、第1のカメラのカメラ座標系座標及び第2のカメラのカメラ座標系座標を変換する第1のステップと、
被写体上の任意点を決定する第2のステップと、
前記任意点を、前記回転変換を加えた第1のカメラの第1の画像に射影した第1の画像座標(xR,yR)と、前記任意点を、前記回転変換を加えた第2のカメラの第2の画像に射影した第2の画像座標(xR’,yR’)とを導出する第3のステップと、
第1の画像について任意点を含む第1のブロックを選択する第4のステップと、
任意点の奥行き距離Zと、被写体の表面の任意点における単位法線ベクトル(nx,ny,nz)とを任意に決定し、前記回転変換を加えた前記同一平面に対する奥行き距離ZR’と単位法線ベクトル(nRx,nRy,nRz)を導出する第5のステップと、
第1のブロックを、前記回転変換を加えた第2の相対的位置(tRx,tRy,0)及び奥行き距離ZRに基づく視差ベクトルで移動させ、第1の画像座標を原点として、第2の相対的位置(tRx,tRy,0)、奥行き距離ZR、単位法線ベクトル(nRx,nRy,nRz)及び第2の画像座標(xR’,yR’)に基づく一次変換行列で変形させて、第2の画像のブロックにマッチングさせる第6のステップと、
奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を任意に変更しながら、第5及び第6のステップを繰り返し、移動させ且つ変形させた第1の画像の第1のブロックに最も類似する第2の画像の第2のブロックを探索し、奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を導出する第7のステップと、
移動させ且つ変形させた第1の画像の第1のブロックと最も類似する第2の画像の第2のブロックとの予測誤差を導出し且つ符号化する第8のステップと、
導出された奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を符号化データに付加する第9のステップと
を有することを特徴とする多視点画像圧縮符号化方法。 - 第8のステップは、MPEG(Moving Picture Experts Group)の予測誤差符号化方式を用いており、
第1の画像は符号化対象ピクチャであり、第2の画像は参照ピクチャである
ことを特徴とする請求項1に記載の多視点画像圧縮符号化方法。 - 光軸をZ軸に平行とする第1のカメラ及び第2のカメラが、第1の相対的位置(tx,ty,tz)(ただし、tz≠0)で配置されており、被写体を撮影した第1のカメラの第1の画像と第2のカメラの第2の画像とを用いた多視点画像圧縮符号化方法であって、
第1のカメラ及び第2のカメラの光軸が第1のカメラと第2のカメラを通る同一平面に対して垂直となるように、カメラ内部パラメータを用いて、第1のカメラ及び第2のカメラに同一の回転変換を加えて、第1のカメラのカメラ座標系座標及び第2のカメラのカメラ座標系座標を変換する第1のステップと、
被写体上の任意点を決定する第2のステップと、
前記任意点を、前記回転変換を加えた第1のカメラの第1の画像に射影した第1の画像座標(xR,yR)と、前記任意点を、前記回転変換を加えた第2のカメラの第2の画像に射影した第2の画像座標(xR’,yR’)とを導出する第3のステップと、
第2の画像について任意点を含む第2のブロックを選択する第4のステップと、
任意点の奥行き距離Zと、被写体の表面の任意点における単位法線ベクトル(nx,ny,nz)とを任意に決定し、前記回転変換を加えた前記同一平面に対する奥行き距離ZRと単位法線ベクトル(nRx,nRy,nRz)を導出する第5のステップと、
第1の画像を、前記回転変換を加えた第2の相対的位置(tRx,tRy,0)及び奥行き距離ZRに基づく視差ベクトルで移動させ、第1の画像座標(xR,yR)を原点として、第2の相対的位置(tRx,tRy,0)、奥行き距離ZR、単位法線ベクトル(nRx,nRy,nRz)及び第2の画像座標(xR’,yR’)に基づく一次変換行列で変形させて、第2の画像の第2のブロックにマッチングさせる第6のステップと、
奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を任意に変更しながら、第5及び第6のステップを繰り返し、第2の画像の第2のブロックに最も類似する第1の画像の第1のブロックを探索し、奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を導出する第7のステップと、
第2の画像の第2のブロックと最も類似する第1の画像の第1のブロックとの予測誤差を導出し且つ符号化する第8のステップと、
導出された奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を符号化データに付加する第9のステップと
を有することを特徴とする多視点画像圧縮符号化方法。 - 第8のステップは、MPEG(Moving Picture Experts Group)の予測誤差符号化方式を用いており、
第1の画像は参照ピクチャであり、第2の画像は符号化対象ピクチャである
ことを特徴とする請求項3に記載の多視点画像圧縮符号化方法。 - 第2から第9のステップを繰り返すと共に、
その繰り返しの中で、第2のステップは、以前に第4のステップによって選択されたブロック以外の部分について前記被写体上の任意点を更に決定し、
最終的に、第1の画像及び第2の画像の全ての部分を圧縮符号化する
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の多視点画像圧縮符号化方法。 - 第1のカメラ及び/又は第2のカメラの光軸がZ軸に平行でない場合に、第1のステップの前段にあって、
第1のカメラと第2のカメラの光軸がZ軸に平行となるように、カメラ内部パラメータを用いて、第1のカメラのカメラ座標系座標及び第2のカメラのカメラ座標系座標を変換するステップを有する
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の多視点画像圧縮符号化方法。 - 3つ以上のカメラが配置された場合であっても、奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)は一定であって、
第7のステップにおいて、1つのベースカメラのブロックに対する他のカメラのブロックとの予測誤差を算出し、該予測誤差の総和が最小となる奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を導出する
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の多視点画像圧縮符号化方法。 - 光軸をZ軸に平行とする第1のカメラ及び第2のカメラが、第1の相対的位置(tx,ty,tz)(ただし、tz≠0)で配置されており、被写体を撮影した第1のカメラの第1の画像と第2のカメラの第2の画像とを用いた多視点画像圧縮符号化装置であって、
第1のカメラ及び第2のカメラの光軸が第1のカメラと第2のカメラを通る同一平面に対して垂直となるように、カメラ内部パラメータを用いて、第1のカメラ及び第2のカメラに同一の回転変換を加えて、第1のカメラのカメラ座標系座標及び第2のカメラのカメラ座標系座標を変換するカメラ座標系座標変換手段と、
被写体上の任意点を決定する任意点選択手段と、
前記任意点を、前記回転変換を加えた第1のカメラの第1の画像に射影した第1の画像座標(xR,yR)と、該任意点を、前記回転変換を加えた第2のカメラの第2の画像に射影した第2の画像座標(xR’,yR’)とを導出する画像座標算出手段と、
第1の画像について任意点を含む第1のブロックを選択するブロック選択手段と、
任意点の奥行き距離Zと、被写体の表面の任意点における単位法線ベクトル(nx,ny,nz)とを任意に決定し、前記回転変換を加えた前記同一平面に対する奥行き距離ZRと単位法線ベクトル(nRx,nRy,nRz)を導出するパラメータ決定手段と、
第1のブロックを、前記回転変換を加えた第2の相対的位置(tRx,tRy,0)及び奥行き距離ZRに基づく視差ベクトルで移動させ、第1の画像座標を原点として、第2の相対的位置(tRx,tRy,0)、奥行き距離ZR、単位法線ベクトル(nRx,nRy,nRz)及び第2の画像座標(xR’,yR’)に基づく一次変換行列で変形させて、第2の画像のブロックにマッチングさせるブロックマッチング手段と、
奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を任意に変更しながら、パラメータ決定手段及びブロックマッチング手段を繰り返し制御し、移動させ且つ変形させた第1の画像の第1のブロックに最も類似する第2の画像の第2のブロックを探索し、奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を導出するマッチング制御手段と、
移動させ且つ変形させた第1の画像の第1のブロックと最も類似する第2の画像の第2のブロックとの予測誤差を導出し且つ符号化する予測誤差符号化手段と、
導出された奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を符号化データに付加するパラメータ付加手段と
を有することを特徴とする多視点画像圧縮符号化装置。 - 前記予測誤差符号化手段は、MPEG(Moving Picture Experts Group)の予測誤差符号化方式を用いており、
第1の画像は符号化対象ピクチャであり、第2の画像は参照ピクチャである
ことを特徴とする請求項9に記載の多視点画像圧縮符号化装置。 - 光軸をZ軸に平行とする第1のカメラ及び第2のカメラが、第1の相対的位置(tx,ty,tz)(ただし、tz≠0)で配置されており、被写体を撮影した第1のカメラの第1の画像と第2のカメラの第2の画像とを用いた多視点画像圧縮符号化装置であって、
第1のカメラ及び第2のカメラの光軸が第1のカメラと第2のカメラを通る同一平面に対して垂直となるように、カメラ内部パラメータを用いて、第1のカメラ及び第2のカメラに同一の回転変換を加えて、第1のカメラのカメラ座標系座標及び第2のカメラのカメラ座標系座標を変換するカメラ座標系座標変換手段と、
被写体上の任意点を決定する任意点選択手段と、
前記任意点を、前記回転変換を加えた第1のカメラの第1の画像に射影した第1の画像座標(xR,yR)と、前記任意点を、前記回転変換を加えた第2のカメラの第2の画像に射影した第2の画像座標(xR’,yR’)とを導出する画像座標算出手段と、
第2の画像について任意点を含む第2のブロックを選択するブロック選択手段と、
任意点の奥行き距離Zと、被写体の表面の任意点における単位法線ベクトル(nx,ny,nz)とを任意に決定し、前記回転変換を加えた前記同一平面に対する奥行き距離ZRと単位法線ベクトル(nRx,nRy,nRz)を導出するパラメータ決定手段と、
第1の画像を、前記回転変換を加えた第2の相対的位置(tRx,tRy,0)及び奥行き距離ZRに基づく視差ベクトルで移動させ、第1の画像座標(xR,yR)を原点として、第2の相対的位置(tRx,tRy,0)、奥行き距離ZR、単位法線ベクトル(nRx,nRy,nRz)及び第2の画像座標(xR’,yR’)に基づく一次変換行列で変形させて、第2の画像の第2のブロックにマッチングさせるブロックマッチング手段と、
奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を任意に変更しながら、パラメータ決定手段及びブロックマッチング手段を繰り返し制御し、第2の画像の第2のブロックに最も類似する第1の画像の第1のブロックを探索し、奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を導出するマッチング制御手段と、
第2の画像の第2のブロックと最も類似する第1の画像の第1のブロックとの予測誤差を導出し且つ符号化する予測誤差符号化手段と、
導出された奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を符号化データに付加するパラメータ付加手段と
を有することを特徴とする多視点画像圧縮符号化装置。 - 予測誤差符号化手段は、MPEG(Moving Picture Experts Group)の予測誤差符号化方式を用いており、
第1の画像は参照ピクチャであり、第2の画像は符号化対象ピクチャである
ことを特徴とする請求項11に記載の多視点画像圧縮符号化装置。 - 前記任意点選択手段と、前記画像座標算出手段と、前記ブロック選択手段と、パラメータ決定手段と、ブロックマッチング手段と、マッチング制御手段と、予測誤差符号化手段と、パラメータ付加手段との処理を繰り返すブロック制御手段を更に有し、
その繰り返しの中で、前記任意点選択手段は、以前に前記ブロック選択手段によって選択されたブロック以外の部分について前記被写体上の任意点を更に決定し、
最終的に、第1の画像及び第2の画像の全ての部分を圧縮符号化する
ことを特徴とする請求項9から12のいずれか1項に記載の多視点画像圧縮符号化装置。 - 第1のカメラ及び/又は第2のカメラの光軸がZ軸に平行でない場合に、
第1のカメラと第2のカメラの光軸がZ軸に平行となるように、カメラ内部パラメータを用いて、第1のカメラのカメラ座標系座標及び第2のカメラのカメラ座標系座標を変換する
ことを特徴とする請求項9から14のいずれか1項に記載の多視点画像圧縮符号化装置。 - 3つ以上のカメラが配置された場合であっても、奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)は一定であって、
第7のステップにおいて、1つのベースカメラのブロックに対する他のカメラのブロックとの予測誤差を算出し、該予測誤差の総和が最小となる奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を導出する
ことを特徴とする請求項9から15のいずれか1項に記載の多視点画像圧縮符号化装置。 - 光軸をZ軸に平行とする第1のカメラ及び第2のカメラが、第1の相対的位置(tx,ty,tz)(ただし、tz≠0)で配置されており、被写体を撮影した第1のカメラの第1の画像と第2のカメラの第2の画像とを用いて、多視点画像を圧縮符号化するようにコンピュータを機能させる多視点画像圧縮符号化プログラムであって、
第1のカメラ及び第2のカメラの光軸が第1のカメラと第2のカメラを通る同一平面に対して垂直となるように、カメラ内部パラメータを用いて、第1のカメラ及び第2のカメラに同一の回転変換を加えて、第1のカメラのカメラ座標系座標及び第2のカメラのカメラ座標系座標を変換するカメラ座標系座標変換手段と、
被写体上の任意点を決定する任意点選択手段と、
前記任意点を、前記回転変換を加えた第1のカメラの第1の画像に射影した第1の画像座標(xR,yR)と、前記任意点を、前記回転変換を加えた第2のカメラの第2の画像に射影した第2の画像座標(xR’,yR’)とを導出する画像座標算出手段と、
第1の画像について任意点を含む第1のブロックを選択するブロック選択手段と、
任意点の奥行き距離Zと、被写体の表面の任意点における単位法線ベクトル(nx,ny,nz)とを任意に決定し、前記回転変換を加えた前記同一平面に対する奥行き距離ZRと単位法線ベクトル(nRx,nRy,nRz)を導出するパラメータ決定手段と、
第1のブロックを、前記回転変換を加えた第2の相対的位置(tRx,tRy,0)及び奥行き距離ZRに基づく視差ベクトルで移動させ、第1の画像座標を原点として、第2の相対的位置(tRx,tRy,0)、奥行き距離ZR、単位法線ベクトル(nRx,nRy,nRz)及び第2の画像座標(xR’,yR’)に基づく一次変換行列で変形させて、第2の画像のブロックにマッチングさせるブロックマッチング手段と、
奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を任意に変更しながら、パラメータ決定手段及びブロックマッチング手段を繰り返し制御し、移動させ且つ変形させた第1の画像の第1のブロックに最も類似する第2の画像の第2のブロックを探索し、奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を導出するマッチング制御手段と、
移動させ且つ変形させた第1の画像の第1のブロックと最も類似する第2の画像の第2のブロックとの予測誤差を導出し且つ符号化する予測誤差符号化手段と、
導出された奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を符号化データに付加するパラメータ付加手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする多視点画像圧縮符号化プログラム。 - 光軸をZ軸に平行とする第1のカメラ及び第2のカメラが、第1の相対的位置(tx,ty,tz)(ただし、tz≠0)で配置されており、被写体を撮影した第1のカメラの第1の画像と第2のカメラの第2の画像とを用いて、多視点画像を圧縮符号化するようにコンピュータを機能させる多視点画像圧縮符号化プログラムであって、
第1のカメラ及び第2のカメラの光軸が第1のカメラと第2のカメラを通る同一平面に対して垂直となるように、カメラ内部パラメータを用いて、第1のカメラ及び第2のカメラに同一の回転変換を加えて、第1のカメラのカメラ座標系座標及び第2のカメラのカメラ座標系座標を変換するカメラ座標系座標変換手段と、
被写体上の任意点を決定する任意点選択手段と、
前記任意点を、前記回転変換を加えた第1のカメラの第1の画像に射影した第1の画像座標(xR,yR)と、前記任意点を、前記回転変換を加えた第2のカメラの第2の画像に射影した第2の画像座標(xR’,yR’)とを導出する画像座標算出手段と、
第2の画像について任意点を含む第2のブロックを選択するブロック選択手段と、
任意点の奥行き距離Zと、被写体の表面の任意点における単位法線ベクトル(nx,ny,nz)とを任意に決定し、前記回転変換を加えた前記同一平面に対する奥行き距離ZRと単位法線ベクトル(nRx,nRy,nRz)を導出するパラメータ決定手段と、
第1の画像を、前記回転変換を加えた第2の相対的位置(tRx,tRy,0)及び奥行き距離ZRに基づく視差ベクトルで移動させ、第1の画像座標(xR,yR)を原点として、第2の相対的位置(tRx,tRy,0)、奥行き距離ZR、単位法線ベクトル(nRx,nRy,nRz)及び第2の画像座標(xR’,yR’)に基づく一次変換行列で変形させて、第2の画像の第2のブロックにマッチングさせるブロックマッチング手段と、
奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を任意に変更しながら、パラメータ決定手段及びブロックマッチング手段を繰り返し制御し、第2の画像の第2のブロックに最も類似する第1の画像の第1のブロックを探索し、奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を導出するマッチング制御手段と、
第2の画像の第2のブロックと最も類似する第1の画像の第1のブロックとの予測誤差を導出し且つ符号化する予測誤差符号化手段と、
導出された奥行き距離Z及び単位法線ベクトル(nx,ny,nz)を符号化データに付加するパラメータ付加手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする多視点画像圧縮符号化プログラム。
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