專利名稱：偽三維圖像生成設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及圖像生成設(shè)備，尤其涉及一種由多個(gè)圖像生成偽三維圖像的設(shè)備、方法和計(jì)算機(jī)程序，以及存儲(chǔ)該程序的計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在有多種傳統(tǒng)的三維測量方法。這些方法通常分為兩類被動(dòng)方法和主動(dòng)方法。立體法是典型的被動(dòng)方法，而光分段法則是典型的主動(dòng)方法。
在立體法中，使用兩個(gè)以特定距離放置的圖像捕獲設(shè)備來捕獲物體的圖像。使用光學(xué)三角測量，根據(jù)兩個(gè)圖像捕獲設(shè)備所捕獲的圖像中物體的投影位置的差異而確定物體的位置。在光分段法中，利用以特定距離放置的狹縫投影儀和圖像捕獲設(shè)備來捕獲物體的圖像。使用光學(xué)三角測量，根據(jù)所捕獲的圖像中光帶投射在物體上的位置而確定物體的位置。
日本專利申請(qǐng)公開No.2000-329524公開了一種技術(shù)，其中，使用光學(xué)三角測量，利用亮度隨物體上的位置而變化的光(例如，亮度自左向右增強(qiáng)的光)照亮物體，并測量每個(gè)位置的反射光的強(qiáng)度，從而確定物體的進(jìn)深。然而，該技術(shù)要求以特定的距離放置圖像捕獲設(shè)備和照明設(shè)備。很難將該技術(shù)實(shí)施為緊湊型三維圖像生成設(shè)備。
日本專利申請(qǐng)公開No.2000-121339公開了另外一種技術(shù)，其中，物體和圖像捕獲設(shè)備中間有一個(gè)特定距離，利用所謂的“飛行時(shí)間”原理，用亮度隨時(shí)間變化的光照亮物體，并測量反射光的強(qiáng)度。然而，該方法需要用強(qiáng)度調(diào)制光照亮物體的特殊照明設(shè)備和裝備有用于捕獲強(qiáng)度調(diào)制光中變化的高速快門的圖像捕獲設(shè)備。很難將該技術(shù)實(shí)施為低成本的三維圖像生成設(shè)備。
日本專利申請(qǐng)公開No.2-079179公開了一種技術(shù)，其中，使用X射線CT捕獲的層析X射線照片計(jì)算偽進(jìn)深值，例如，每個(gè)層析X射線照片對(duì)應(yīng)于一個(gè)離散的進(jìn)深值，透明圖像平滑地與相鄰的圖像連接。然而，該方法需要透明的圖像，例如由X射線CT捕獲并且劃分為分別對(duì)應(yīng)于一個(gè)離散進(jìn)深值的層析X射線照片。很難將該技術(shù)實(shí)施為醫(yī)療器械之外的通用三維圖像生成設(shè)備。
最近以來，裝備有攝像頭的移動(dòng)終端日益大眾化。盡管由此類攝像頭捕獲的圖像是二維，如果能采用三維圖像的話，則可以擴(kuò)展圖像的應(yīng)用并增加圖像的使用率。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的方法，不管是被動(dòng)方法還是主動(dòng)方法，都使用光學(xué)三角測量，需要以特定的距離放置(例如)圖像捕獲設(shè)備和狹縫投影儀。很難將傳統(tǒng)方法應(yīng)用于移動(dòng)終端。另外，被動(dòng)方法通常需要較短的測量時(shí)間，但是其生成的三維圖像精度和質(zhì)量都比較低。主動(dòng)方法通常具有高精度，但是它要求較長的測量時(shí)間。主動(dòng)方法更適用于工業(yè)設(shè)備。因?yàn)樯厦嫠龅钠渌椒ㄟ€需要特殊的設(shè)備，所以它們的用途有限。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種新穎而有效的圖像生成設(shè)備。本發(fā)明的另一個(gè)更具體的目的在于提供一種緊湊并且易于使用的偽三維圖像生成設(shè)備和一種適用于緊湊而易于使用的偽三維圖像生成設(shè)備的偽三維圖像生成方法。
術(shù)語“偽進(jìn)深”指的是在物體的實(shí)際距離未知時(shí)，如下所述合理地確定并指定給物體而代替其實(shí)際進(jìn)深的進(jìn)深(距離)。術(shù)語“偽三維圖像”指的是其進(jìn)深為偽進(jìn)深的三維圖像。
根據(jù)本發(fā)明的偽三維圖像生成設(shè)備由不同照明條件下捕獲的多個(gè)圖像生成物體的偽三維圖像。該偽三維圖像生成設(shè)備包括存儲(chǔ)圖像的圖像存儲(chǔ)單元，和進(jìn)深計(jì)算單元，進(jìn)深計(jì)算單元計(jì)算存儲(chǔ)在所述圖像存儲(chǔ)單元中一個(gè)圖像中的像素的偽進(jìn)深值，該計(jì)算基于所述像素的像素值和所述圖像存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的另一個(gè)圖像的另一個(gè)像素的像素值，所述另一個(gè)像素對(duì)應(yīng)于所述像素。
把不同照明條件下捕獲的多個(gè)物體圖像輸入到偽三維圖像生成設(shè)備中。對(duì)這些圖像進(jìn)行比較從而計(jì)算像素的進(jìn)深值。不同的照明條件可以是使用照明設(shè)備照亮物體的情形和不使用照明設(shè)備照亮物體的情形。兩種情形中圖像之間的差異越大，則物體越接近于圖像捕獲設(shè)備。雖然進(jìn)深值是離散的，也可以生成具有離散進(jìn)深的偽三維圖像?？梢杂眠B續(xù)函數(shù)替換離散的進(jìn)深值，從而可平滑地連接各個(gè)離散的進(jìn)深值。因此，該偽三維圖像生成設(shè)備可以避免“紙片”效應(yīng)，并使所生成的偽三維圖像看起來很自然并具有很高的質(zhì)量。
通過以下的詳細(xì)說明，結(jié)合附圖，可以更清楚地理解本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的偽三維圖像生成設(shè)備的框圖；圖2是根據(jù)第一實(shí)施例生成偽三維圖像的流程圖；圖3是根據(jù)第一實(shí)施例生成離散進(jìn)深數(shù)據(jù)的步驟的流程圖；圖4是圖3所示步驟在使用平均值的情形下的流程圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例生成離散進(jìn)深數(shù)據(jù)的步驟的流程圖；圖6是解釋物體的反射系數(shù)對(duì)離散進(jìn)深數(shù)據(jù)的影響的原理圖；圖7是圖5所示步驟在使用平均值的情形下的流程圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例生成離散進(jìn)深數(shù)據(jù)的步驟的流程圖；圖9是圖8所示步驟在使用平均值的情形下的流程圖；圖10包含用于解釋根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例將連續(xù)函數(shù)應(yīng)用于偽三維圖像的處理的圖像和圖形；圖11是一組用于解釋根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例平滑偽進(jìn)深圖像的處理的圖像；圖12是根據(jù)第五實(shí)施例的平滑濾波器的結(jié)果示例；
圖13用于解釋生成根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的離散進(jìn)深數(shù)據(jù)所用的閾值的確定；以及圖14解釋了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的對(duì)象調(diào)整。
具體實(shí)施例方式
下文將參照附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的偽三維(3D)圖像生成設(shè)備的框圖。圖1所示的偽三維圖像生成設(shè)備10連接至圖像捕獲設(shè)備11，圖像捕獲設(shè)備11裝備有或者連接至照明設(shè)備12，照明設(shè)備12照亮要捕捉圖像的物體。偽三維圖像生成設(shè)備10中提供了圖像存儲(chǔ)單元13、運(yùn)算單元14和控制單元15。圖像存儲(chǔ)單元13存儲(chǔ)物體的圖像數(shù)據(jù)。運(yùn)算單元14通過對(duì)具有不同照明強(qiáng)度的不同照明條件下捕獲的多個(gè)圖像進(jìn)行比較，從而計(jì)算物體的偽進(jìn)深?？刂茊卧?5控制上述單元。
圖2是一個(gè)流程圖，解釋了由圖1所示偽三維圖像生成設(shè)備10執(zhí)行的偽三維圖像生成方法。參照?qǐng)D2所示的偽三維圖像生成方法的流程圖描述三維圖像生成設(shè)備10的操作。
當(dāng)生成物體的偽三維圖像時(shí)，輸入照明條件和要捕獲的圖像的數(shù)目k(步驟S21)。照明條件和圖像數(shù)目k可以是預(yù)先固定的。在第j個(gè)照明條件下使用照明設(shè)備12照亮物體，并且輸入由圖像捕獲設(shè)備11捕獲的圖像(S22)。照明強(qiáng)度在各個(gè)照明條件下是不同的。照明設(shè)備12響應(yīng)于照明信號(hào)(例如，一個(gè)與圖像捕獲設(shè)備的快門同步的脈沖)而照亮物體。第j次捕獲的圖像信號(hào)存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)單元13的幀存儲(chǔ)器j中作為圖像數(shù)據(jù)(步驟S23)。重復(fù)處理步驟S22和S23直到所捕獲的圖像的數(shù)量達(dá)到數(shù)目k(步驟S24、S25)。
圖像全部輸入后，響應(yīng)于控制單元15的指令，把所存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)從幀存儲(chǔ)器131-133轉(zhuǎn)移到運(yùn)算單元14的圖像運(yùn)算單元141(步驟S26)。圖像運(yùn)算單元141根據(jù)在不同照明條件下捕獲的圖像，通過在相應(yīng)像素的像素值之間執(zhí)行運(yùn)算(例如，減和/或除)，并將運(yùn)算結(jié)果與一個(gè)預(yù)定閾值進(jìn)行比較，從而生成離散的進(jìn)深數(shù)據(jù)(步驟S27)。下面對(duì)離散進(jìn)深數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的說明。
圖像運(yùn)算單元141執(zhí)行預(yù)處理，以生成圖像中的顏色信息，并計(jì)算進(jìn)深值。例如，通過轉(zhuǎn)換圖像，使各個(gè)圖像的對(duì)比度最大，并提取對(duì)比度最高的圖像，從而生成顏色信息。經(jīng)轉(zhuǎn)換的圖像可以適當(dāng)?shù)丶訖?quán)并組合。例如，預(yù)處理可以包括按顏色的邊緣檢測、對(duì)象檢測和二值化后的擴(kuò)展和收縮?？梢杂煽刂茊卧?5選擇上述處理方法的組合。
進(jìn)深計(jì)算單元142使用圖像運(yùn)算單元141生成的離散進(jìn)深數(shù)據(jù)計(jì)算各個(gè)像素的偽進(jìn)深值(步驟S28)。
計(jì)算物體的進(jìn)深值要求照亮該物體。圖像捕獲設(shè)備11和照明設(shè)備12可以并排放置。因此，偽三維圖形生成設(shè)備10可以比傳統(tǒng)設(shè)備更加緊湊。例如，偽三維圖像生成設(shè)備10可以置于移動(dòng)終端、筆記本電腦和數(shù)字相機(jī)中。
圖3是圖2所示生成離散進(jìn)深數(shù)據(jù)的步驟(S27)的流程圖。在該實(shí)施例中，假定進(jìn)深值是二值化的以便于描述。設(shè)置了兩個(gè)照明條件，即“有照明”和“無照明”，并且捕獲了兩個(gè)圖像。在“有照明”條件下捕獲的圖像數(shù)據(jù)的第i像素的像素值表示為Ai，在“無照明”條件下捕獲的圖像數(shù)據(jù)的第i像素的像素值表示為Bi。定性地表示離散進(jìn)深的二值化數(shù)據(jù)表示為Ci。
在計(jì)算進(jìn)深值時(shí)，要確定閾值n和圖像規(guī)格s(S31)。閾值n是一個(gè)參數(shù)，它將圖像的像素劃分為兩類，即接近圖像捕獲設(shè)備11的像素和遠(yuǎn)離圖像捕獲設(shè)備11的像素。閾值n可以任意確定。下面說明閾值n的確定。圖像規(guī)格s是輸入圖像數(shù)據(jù)中寬度方向的像素?cái)?shù)目(x)與高度方向的像素?cái)?shù)目(y)之積。由像素值A(chǔ)i中減去像素值Bi。如果該減法的結(jié)果等于或者大于閾值n，則將Ci設(shè)置為等于1。否則，將Ci設(shè)置為等于0(步驟S32-S34)。針對(duì)圖像數(shù)據(jù)的所有像素重復(fù)步驟S32-S34的處理(步驟S35-S36)。
二值化離散進(jìn)深值Ci為1的像素被確定為接近圖像捕獲設(shè)備11。其它像素被確定為遠(yuǎn)離圖像捕獲設(shè)備11。如上所述，二值化數(shù)據(jù)Ci基于與閾值n的比較定性地表示像素的離散進(jìn)深。利用二值化處理的結(jié)果作為偽進(jìn)深值，可以高速地生成偽三維圖像，不會(huì)有過多的計(jì)算負(fù)荷。
利用基于不同照明條件下捕獲的多個(gè)圖像的二值化處理，或使用不同閾值的二值化處理，可以計(jì)算出多級(jí)進(jìn)深值。在此情形下，一個(gè)圖像用作參考圖像，可以執(zhí)行各個(gè)其它圖像與參考圖像之間的運(yùn)算。
圖4是一個(gè)流程圖，顯示了參照?qǐng)D3所述的生成離散進(jìn)深數(shù)據(jù)的步驟(圖2中步驟S27)的一個(gè)變型。圖4所示的生成離散進(jìn)深數(shù)據(jù)的步驟與圖3所示生成離散進(jìn)深數(shù)據(jù)的步驟的不同之處在于在計(jì)算像素i的二值化數(shù)據(jù)Ci時(shí)，分別使用像素i附近的幾個(gè)像素的平均值A(chǔ)’i和B’i代替像素值A(chǔ)i和Bi。因?yàn)槭褂昧似骄担约词挂M(jìn)行比較的多個(gè)圖像的數(shù)據(jù)有所偏差，也可以減少偏差的影響。如果適當(dāng)?shù)卮_定了要進(jìn)行平均的像素的范圍，則偽三維圖像生成設(shè)備10也可適用于運(yùn)動(dòng)圖像。因?yàn)槠骄岣吡诵旁氡?，所以運(yùn)算和比較的結(jié)果變得穩(wěn)定。
下文描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。除了生成離散進(jìn)深數(shù)據(jù)的步驟之外，第二實(shí)施例的偽三維圖像生成設(shè)備和偽三維圖像生成方法與第一實(shí)施例相同。因此，下面僅描述其差別。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例生成離散進(jìn)深數(shù)據(jù)的步驟的流程圖。在第二實(shí)施例中，假定進(jìn)深值為指示“近”和“遠(yuǎn)”的二值化數(shù)據(jù)。在“有照明”條件下的圖像數(shù)據(jù)的第i像素的像素值表示為Ai，在“無照明”條件下的圖像數(shù)據(jù)的第i像素的像素值表示為Bi，定性地指示離散進(jìn)深的二值化數(shù)據(jù)表示為Ci。
在計(jì)算進(jìn)深值時(shí)，首先確定閾值m和圖像規(guī)格s(S51)。閾值m是一個(gè)用于向圖像指定二值化離散進(jìn)深數(shù)據(jù)的參數(shù)。閾值可以任意確定。圖像規(guī)格s是輸入圖像數(shù)據(jù)中寬度方向的像素?cái)?shù)目(x)與高度方向的像素?cái)?shù)目(y)之積。如果像素值A(chǔ)i與像素值Bi之比等于或大于閾值m，則將Ci設(shè)置為1，否則將Ci設(shè)置為等于0(步驟S52-S54)。針對(duì)圖像數(shù)據(jù)的所有像素重復(fù)步驟S52-S54的處理(步驟S55-S56)。
二值化數(shù)據(jù)Ci為1的像素被確定為接近圖像捕獲設(shè)備11，其它像素被確定為遠(yuǎn)離圖像捕獲設(shè)備11。
如圖5所示，在根據(jù)第二實(shí)施例生成離散進(jìn)深數(shù)據(jù)的過程中使用像素值A(chǔ)i與Bi之比。在存在具有不同反射系數(shù)的多個(gè)物體的情形下，如果象第二實(shí)施例那樣根據(jù)像素值A(chǔ)i和Bi之比而確定離散進(jìn)深數(shù)據(jù)Ci，則反射系數(shù)的差異并不會(huì)影響離散進(jìn)深數(shù)據(jù)Ci。在這樣的情形下，如果象第一實(shí)施例那樣根據(jù)像素值A(chǔ)i與Bi之差來確定離散進(jìn)深數(shù)據(jù)Ci，則反射系數(shù)的差異會(huì)影響離散進(jìn)深數(shù)據(jù)Ci。因?yàn)榉瓷湎禂?shù)隨物體而異，所以具有高反射系數(shù)的物體會(huì)被確定為比實(shí)際情況更加接近圖像捕獲設(shè)備11，而具有低反射系數(shù)的物體會(huì)被確定為比實(shí)際情況更加遠(yuǎn)離圖像捕獲設(shè)備11。然而，在很多情況下可以忽略這個(gè)問題，比如遠(yuǎn)近區(qū)分，這只需很粗略地測量距離。
圖6用于解釋具有不同反射系數(shù)的多個(gè)物體的反射系數(shù)的差異對(duì)于離散進(jìn)深數(shù)據(jù)Ci的影響。如圖6所示，物體621和622與圖像捕獲設(shè)備61和照明設(shè)備63的距離相等。物體621和622的反射系數(shù)分別為ra和rb，且這兩個(gè)系數(shù)并不相同。當(dāng)圖像捕獲設(shè)備61捕獲物體621和622的圖像時(shí)，所捕獲的圖像顯示在顯示器64上。假定由照明設(shè)備63到達(dá)物體621和622的光強(qiáng)為X，物體621和622在顯示器64上顯示為亮度分別為ra*X和rb*X的對(duì)象641和642。同樣，如果由照明設(shè)備63到達(dá)物體621和622的光強(qiáng)為Y，則物體621和622在顯示器64上顯示為亮度分別為ra*Y和rb*Y的對(duì)象641和642。物體621的亮度的差值為ra*(X-Y)，物體622的亮度的差值為rb*(X-Y)。盡管物體621和622與圖像捕獲設(shè)備61的距離相等，其亮度卻并不相同。
如果如同第二實(shí)施例那樣由除法計(jì)算離散進(jìn)深數(shù)據(jù)Ci，則物體621的亮度之比為X/Y，物體622的亮度之比也為X/Y。因?yàn)榉瓷湎禂?shù)的差異被抵消，所以等距離的物體的亮度之比相等。
在接近圖像捕獲設(shè)備的物體包含由低反射率材料構(gòu)成的部分的情形下，該部分的亮度差值會(huì)小于預(yù)定的閾值，并且被錯(cuò)誤地確定為遠(yuǎn)離圖像捕獲設(shè)備。然而，該部分的亮度比值大于預(yù)定的閾值，并且被確定為接近于圖像捕獲設(shè)備，這才是正確的。
通過基于不同照明條件下捕獲的多個(gè)圖像的二值化處理，或與第一實(shí)施例一樣使用不同閾值的二值化處理，可以計(jì)算出多級(jí)進(jìn)深值。
圖7是一個(gè)流程圖，顯示了參照?qǐng)D5所述的生成離散進(jìn)深數(shù)據(jù)的步驟(圖2中的步驟S27)的變型。圖7所示的生成離散進(jìn)深數(shù)據(jù)的步驟與圖5所示生成離散進(jìn)深數(shù)據(jù)的步驟的不同之處在于在計(jì)算像素i的二值化數(shù)據(jù)Ci時(shí)，分別使用像素i附近的幾個(gè)像素的平均值A(chǔ)’i和B’i代替像素值A(chǔ)i和Bi。因?yàn)槭褂昧似骄?，所以即使要進(jìn)行比較的多個(gè)圖像的數(shù)據(jù)有所偏差，也可以減少偏差的影響。如果適當(dāng)?shù)卮_定了要進(jìn)行平均的像素的范圍，則根據(jù)第二實(shí)施例的這一變型的偽三維圖像生成設(shè)備10也可適用于運(yùn)動(dòng)圖像。因?yàn)槠骄岣吡诵旁氡龋赃\(yùn)算和比較的結(jié)果變得穩(wěn)定。
現(xiàn)在參照?qǐng)D13說明第一實(shí)施例和第二實(shí)施例中使用的確定閾值的方法。圖13顯示了物體的距離與亮度之間的關(guān)系。曲線1310和1320顯示了不同光強(qiáng)的照明狀態(tài)下物體的亮度隨距離的變化情況。圖形表明，由照明設(shè)備到達(dá)物體的光強(qiáng)與距離的平方成反比。
在光強(qiáng)1310的情形中，到達(dá)距離2L的光強(qiáng)變?yōu)閅/4，其中Y是到達(dá)距離L的光強(qiáng)。圖形中顯示了一個(gè)閾值n。亮度大于或等于閾值n的像素比使用標(biāo)號(hào)1311表示的距離更加接近于圖像捕獲設(shè)備。同樣，在光強(qiáng)1320的情形中，亮度大于或等于閾值n的像素比使用標(biāo)號(hào)1321表示的距離更加接近于圖像捕獲設(shè)備。因此，如果如同第一實(shí)施例那樣根據(jù)像素值之差而確定離散進(jìn)深數(shù)據(jù)，則可以根據(jù)照明光強(qiáng)而確定對(duì)應(yīng)于某個(gè)距離的閾值。然而，在此情形中，必須適當(dāng)?shù)丶僭O(shè)物體的反射系數(shù)。并不需要考慮室外日光(對(duì)應(yīng)于照明設(shè)備未提供照明的照明條件)的影響，因?yàn)樗趫?zhí)行減法時(shí)抵消了。通過根據(jù)所生成的離散進(jìn)深數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)假設(shè)的反射系數(shù)，可以確定更加合適的閾值。
另一方面，如果如同第二實(shí)施例那樣根據(jù)像素值之比而確定離散進(jìn)深數(shù)據(jù)，則可以根據(jù)照明設(shè)備和室外日光(或者例如室內(nèi)照明)投射的光強(qiáng)而確定對(duì)應(yīng)于某個(gè)距離的閾值。
例如，如果室外光是恒定的，則會(huì)使圖13所示的亮度的最小值增大一個(gè)恒定的偏移量?？梢酝ㄟ^除法確定物體的相對(duì)距離。例如，因?yàn)檎彰鞴鈴?qiáng)與距離的平方成反比而減小，如果像素的除法結(jié)果是另外一個(gè)像素的除法結(jié)果的四倍，則該像素與圖像捕捉設(shè)備的距離是另外一個(gè)像素與圖像捕捉設(shè)備的距離的一半。
假定投射到物體上的室外日光是恒定的，則可以確定對(duì)應(yīng)于某個(gè)距離的閾值。在此情形中，并不需要考慮物體的反射系數(shù)的差異的影響，因?yàn)樗诔ㄖ斜坏窒恕?br> 根據(jù)所生成的離散進(jìn)深數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)假設(shè)的反射系數(shù)，可以確定更加合適的閾值。
下文描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。除了生成離散進(jìn)深數(shù)據(jù)的步驟之外，根據(jù)第三實(shí)施例的偽三維圖像生成設(shè)備和偽三維圖像生成方法與第一實(shí)施例相同。因此，下面僅描述其差別。
圖8是一個(gè)流程圖，顯示了根據(jù)第三實(shí)施例生成離散進(jìn)深數(shù)據(jù)的步驟。假定進(jìn)深值為指示“近”和“遠(yuǎn)”的二值化數(shù)據(jù)。在“有照明”條件下的圖像數(shù)據(jù)的第i像素的像素值表示為Ai，在“無照明”條件下的圖像數(shù)據(jù)的第i像素的像素值表示為Bi，定性地指示離散進(jìn)深的二值化數(shù)據(jù)表示為Ci。
在計(jì)算進(jìn)深值時(shí)，首先確定用于減法的閾值n、用于除法的閾值m、預(yù)定像素值p和圖像規(guī)格s(S81)。用于減法的閾值n、用于除法的閾值m和預(yù)定像素值p是用于向圖像指定二值化離散進(jìn)深數(shù)據(jù)的參數(shù)。這些參數(shù)可以任意確定。圖像規(guī)格s是輸入圖像數(shù)據(jù)中寬度方向的像素?cái)?shù)目(x)與高度方向的像素?cái)?shù)目(y)之積。如果像素值A(chǔ)i等于或大于預(yù)定像素值p，則利用閾值n生成離散進(jìn)深數(shù)據(jù)，即在第一實(shí)施例中描述的步驟來生成離散進(jìn)深數(shù)據(jù)。否則將利用閾值m生成離散進(jìn)深數(shù)據(jù)，即在第二實(shí)施例中描述的步驟來生成離散進(jìn)深數(shù)據(jù)。圖8中步驟S82-S86顯示了這兩個(gè)步驟。
二值化數(shù)據(jù)Ci為1的像素被確定為接近圖像捕獲設(shè)備11，其它像素被確定為遠(yuǎn)離圖像捕獲設(shè)備11。
如上所述，使用減法計(jì)算得來的離散進(jìn)深數(shù)據(jù)被作為偽距離而分配給亮度等于或高于預(yù)定像素值p的像素。在此情形中，因?yàn)橛?jì)算負(fù)荷低，所以根據(jù)第三實(shí)施例的偽三維圖像生成設(shè)備可以高速地生成偽三維圖像。然而，通過除法計(jì)算得來的離散進(jìn)深數(shù)據(jù)被作為偽距離而分配給亮度低于預(yù)定像素值p的像素。在此情形中，如果圖像數(shù)據(jù)的一部分的亮度因?yàn)榈头瓷湎禂?shù)而低于預(yù)定像素值，則通過除法計(jì)算得來的離散進(jìn)深數(shù)據(jù)可以更加精確地表示實(shí)際距離。
通過結(jié)合基于不同照明條件下捕獲的多個(gè)圖像的二值化處理，或者與第一實(shí)施例一樣使用不同閾值的二值化處理，可以計(jì)算出多級(jí)進(jìn)深值。
圖9是一個(gè)流程圖，顯示了參照?qǐng)D8所述的生成離散進(jìn)深數(shù)據(jù)的步驟(圖2中步驟S27)的變型。圖9所示的生成離散進(jìn)深數(shù)據(jù)的步驟與圖8所示生成離散進(jìn)深數(shù)據(jù)的步驟的不同之處在于在計(jì)算像素i的二值化數(shù)據(jù)Ci時(shí)，分別使用像素i附近的幾個(gè)像素的平均值A(chǔ)’i和B’i代替像素值A(chǔ)i和Bi。因?yàn)槭褂昧似骄?，所以即使要進(jìn)行比較的多個(gè)圖像的數(shù)據(jù)有所偏差，也可以減少偏差的影響。如果適當(dāng)?shù)卮_定了要進(jìn)行平均的像素的范圍，則根據(jù)第三實(shí)施例的偽三維圖像生成設(shè)備10也可適用于運(yùn)動(dòng)圖像。因?yàn)槠骄岣吡诵旁氡龋赃\(yùn)算和比較的結(jié)果變得穩(wěn)定。
根據(jù)第三實(shí)施例的變型，可以使用多個(gè)預(yù)定像素值p1、p2……。例如，在使用兩個(gè)預(yù)定像素值p1和p2且p1＞p2的情形中，如果像素值大于p1，則將閾值n1用于減法運(yùn)算。如果像素值大于p2，則將另一個(gè)閾值n2用于減法運(yùn)算。如果像素值等于或小于p2，則將另一個(gè)閾值n3用于減法運(yùn)算。根據(jù)像素值而使用不同的閾值。在適應(yīng)性地進(jìn)行二值化處理的過程中，根據(jù)區(qū)域而確定閾值。
如上所述，在第一到第三實(shí)施例中，生成離散進(jìn)深數(shù)據(jù)(圖2中的步驟S27)，并且使用離散進(jìn)深數(shù)據(jù)作為偽三維圖像的進(jìn)深。更具體地，向近物體的預(yù)定距離(進(jìn)深)和遠(yuǎn)物體的預(yù)定距離(進(jìn)深)賦予Ci值，即1和0。根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例，還對(duì)生成的離散距離數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的處理，這樣偽三維圖像可以使觀測者感覺更加真實(shí)(圖2中步驟S28)。
圖10顯示了用于解釋根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的偽三維圖像生成方法的圖像。下文參照?qǐng)D10描述該方法的算法。
根據(jù)第一到第三實(shí)施例中任一個(gè)生成的離散進(jìn)深數(shù)據(jù)而對(duì)原始圖像101進(jìn)行劃分。因?yàn)殡x散進(jìn)深數(shù)據(jù)Ci是二值化數(shù)據(jù)，所以離散進(jìn)深數(shù)據(jù)圖像102是指示Ci的二維黑白圖像。原始圖像101可以根據(jù)離散進(jìn)深數(shù)據(jù)圖像102而劃分為兩個(gè)圖像，即前景圖像103和背景圖像104。可以利用任何方法，例如根據(jù)第一到第三實(shí)施例的方法而生成離散進(jìn)深數(shù)據(jù)圖像102。
通過對(duì)各個(gè)區(qū)域進(jìn)行區(qū)分而從前景圖像103中提取出對(duì)象。前景圖像103中的黑色部分是在另一個(gè)部分圖像(即背景圖像104)上存在的區(qū)域。保留在前景圖像103中的相鄰像素集合而成的部分圖像1031、1032就是對(duì)應(yīng)于物體的所謂對(duì)象。在此情形中，通過集合相鄰的剩余像素而提取對(duì)象?？梢愿鶕?jù)顏色信息劃分原始圖像101而提取出對(duì)象。前景圖像103中的對(duì)象1031和1032的進(jìn)深值要重新計(jì)算，從而對(duì)象1031和1032的進(jìn)深值平滑地與背景圖像104的進(jìn)深值相連接。更具體地，用適當(dāng)確定的平滑函數(shù)代替對(duì)象1031和1032急劇地由背景圖像104上升或由背景圖像104下降的邊緣。
圖10顯示了3個(gè)示例。圖像105顯示了由在對(duì)象的寬度方向上變化的二次函數(shù)代替對(duì)象的像素值的情形。圖像106顯示了如下情形對(duì)象的進(jìn)深值被一個(gè)函數(shù)替代，該函數(shù)的中心部分是恒定的，其各個(gè)肩部則是在寬度方向變化的二次函數(shù)。圖像107顯示了如下情形每個(gè)對(duì)象的中心部分的進(jìn)深值是恒定的，而每個(gè)對(duì)象的周邊部分替換為一個(gè)二次函數(shù)，該函數(shù)沿著由各個(gè)對(duì)象的重心向外輻射的直線而變化。
在生成其中對(duì)象的進(jìn)深值被替換為在對(duì)象的寬度方向上變化的二次函數(shù)的圖像105時(shí)，對(duì)對(duì)象進(jìn)行水平掃描，且向掃描線上的各個(gè)像素提供根據(jù)二次函數(shù)計(jì)算的偽進(jìn)深值。例如，在掃描直線1051時(shí)，檢測出直線1051上對(duì)象的左邊緣和右邊緣。把背景圖像104的進(jìn)深值設(shè)置為最小值，把距離背景圖像104最遠(yuǎn)的前景圖像103的最大進(jìn)深值設(shè)置為最大值。把對(duì)象的進(jìn)深值替換為一個(gè)二次函數(shù)的值，該函數(shù)經(jīng)過對(duì)象的左邊緣和右邊緣處的最小值，以及對(duì)象的中心處的最大值?？梢杂?jì)算所捕獲的二維圖像的偽進(jìn)深，并生成偽三維圖像，而無需測量物體的實(shí)際進(jìn)深。
在生成圖像106時(shí)，其中對(duì)象的進(jìn)深值被替換為一個(gè)函數(shù)，且該函數(shù)的中心部分是恒定的而每個(gè)肩部是一個(gè)二次函數(shù)，對(duì)對(duì)象進(jìn)行水平掃描，且向各個(gè)像素分配偽進(jìn)深值。例如，在掃描直線1061時(shí)，檢測出直線1061上對(duì)象的左邊緣和右邊緣。把背景圖像104的進(jìn)深值設(shè)置為最小值，把距離背景圖像104最遠(yuǎn)的前景圖像103的最大進(jìn)深值設(shè)置為最大值。把對(duì)象1031的進(jìn)深值替換為函數(shù)1062。函數(shù)1062是一個(gè)復(fù)合函數(shù)，它包括經(jīng)過對(duì)象1031的左(右)邊緣處的最小值以及對(duì)象1031的中心以左(右)15％的位置處的最大值的二次函數(shù)，以及在中心30％的范圍內(nèi)恒定為最大值的線性函數(shù)。因?yàn)閺?qiáng)調(diào)了對(duì)象的中心部分，所以與觀察圖像105相比，觀察圖形106的觀測者感覺對(duì)象1031與他們的距離更近一些。
在生成圖像107時(shí)，其中對(duì)象1031和1032的中心部分的進(jìn)深值恒定，且每個(gè)對(duì)象的周邊部分替換為由各個(gè)對(duì)象的重心沿向外輻射的直線變化的二次函數(shù)，計(jì)算對(duì)象1031的重心，并且向穿過對(duì)象1031的計(jì)算重心和邊緣的各條直線提供偽進(jìn)深值。例如，在計(jì)算直線1071上的進(jìn)深值時(shí)，檢測出對(duì)象1031的邊緣和直線1071的交點(diǎn)。把背景圖像104的進(jìn)深值設(shè)置為最小值，把距離背景圖像104最遠(yuǎn)的前景圖像103的最大進(jìn)深值設(shè)置為最大值。把各個(gè)進(jìn)深值替換為函數(shù)1072的值。函數(shù)1072是一個(gè)經(jīng)過交點(diǎn)處的最小值并在以重心為中心的兩個(gè)交點(diǎn)之間的30％范圍內(nèi)恒定為最大值的函數(shù)。
因?yàn)閺?qiáng)調(diào)了對(duì)象的中心部分，所以與觀察圖像105相比，觀察圖形107的觀測者感覺對(duì)象1031與他們的距離更近一些。因?yàn)檫M(jìn)深值是由對(duì)象的重心沿向外輻射的直線而計(jì)算的，所以對(duì)象的邊緣得到了均勻的平滑，雖然對(duì)象的邊界處有斜坡。與觀察圖像106相比，觀察圖像107的觀測者感覺偽三維圖像更加自然。

圖11A和11B顯示了用于解釋根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的偽三維圖像生成方法的圖像。圖11A顯示了根據(jù)第四實(shí)施例的偽三維圖像生成方法計(jì)算的部分圖像的像素的原始進(jìn)深值1110。圖11B顯示了平滑處理之后的進(jìn)深值1130，在平滑處理中對(duì)以各個(gè)像素為中心的7×7像素范圍進(jìn)行了平均。
圖12說明了根據(jù)第五實(shí)施例用于平滑處理的平滑濾波器。在此情形中，應(yīng)用于進(jìn)深值1110的平滑濾波器是一個(gè)簡單的移動(dòng)平均濾波器，其中將位于濾波器規(guī)格(7×7) (以要處理的像素為中心)中所有像素的像素值乘以一個(gè)濾波器規(guī)格的乘法逆元素(1/49)并且求和。濾波器規(guī)格可以任意改變?？梢詫⒘硪粋€(gè)濾波器用于平滑化，諸如濾波器中各個(gè)矩陣都適當(dāng)加權(quán)的加權(quán)移動(dòng)平均濾波器和濾波器中各個(gè)矩陣依照高斯分布進(jìn)行加權(quán)的高斯濾波器。
圖11A的放大圖1112顯示了原始進(jìn)深值1110的顎部周圍的部分。另一個(gè)圖11B的放大圖1132顯示了經(jīng)平滑的進(jìn)深值1130的顎部周圍的部分1131。通過放大圖1112和1132之間的比較可見，平滑處理減少了進(jìn)深值的急劇變化。
如果在根據(jù)第一到第四實(shí)施例的偽三維圖像生成方法所生成的對(duì)象的進(jìn)深值中存在急劇變化，則觀察偽三維圖像的觀測者會(huì)對(duì)此感到不適。如果在對(duì)象的邊界部分中進(jìn)深值中存在急劇變化，因?yàn)閷?duì)象看上去遠(yuǎn)離其它的相鄰部分圖像，所以觀察偽三維圖像的觀測者也會(huì)對(duì)此感到不適。
在對(duì)象的進(jìn)深值中存在急劇變化的情形中，對(duì)計(jì)算的進(jìn)深值進(jìn)行平滑處理可以防止觀測者對(duì)偽三維圖像感到不適。此外，在對(duì)象的邊界部分的進(jìn)深值中存在急劇變化的情形中，平滑處理可以使對(duì)象的進(jìn)深值與相鄰部分圖像的進(jìn)深值之間的連接平滑，并防止觀測者對(duì)偽三維圖像感到不適。
顯而易見，適當(dāng)設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)程序可以使計(jì)算機(jī)執(zhí)行上面的流程圖中顯示的步驟。同樣顯而易見的是，這樣一個(gè)計(jì)算機(jī)程序可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)中。
根據(jù)第一到第五實(shí)施例，基于離散進(jìn)深數(shù)據(jù)，從捕獲的圖像中提取出所捕獲的物體作為對(duì)象。把偽進(jìn)深數(shù)據(jù)賦予包含在所提取對(duì)象中的像素。根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施例，可以通過例如邊緣檢測和/或顏色信息之類的傳統(tǒng)方法提取對(duì)象?？梢园褌芜M(jìn)深值賦予基于根據(jù)本發(fā)明的離散進(jìn)深數(shù)據(jù)而使用傳統(tǒng)方法提取的對(duì)象中包含的像素。例如，邊緣檢測可以由第一微分濾波器和第二微分濾波器執(zhí)行?？梢允褂蒙士臻g和色彩強(qiáng)度來提取對(duì)象。
可以使用通過邊緣檢測和/或顏色信息提取的對(duì)象調(diào)整根據(jù)離散進(jìn)深數(shù)據(jù)提取的對(duì)象。圖14是用于解釋一個(gè)對(duì)象的調(diào)整的原理圖。例如，標(biāo)號(hào)1410指示使用邊緣檢測提取的對(duì)象的輪廓。標(biāo)號(hào)1420指示根據(jù)離散進(jìn)深數(shù)據(jù)提取的區(qū)域。由于對(duì)象的反射系數(shù)的差異和/或?qū)ο蟮囊苿?dòng)，離散進(jìn)深數(shù)據(jù)會(huì)偏離反映對(duì)象的實(shí)際進(jìn)深的真實(shí)圖像。利用輪廓1410對(duì)這個(gè)偏離進(jìn)行調(diào)節(jié)。具體而言，將根據(jù)離散進(jìn)深數(shù)據(jù)提取的區(qū)域1420的輪廓調(diào)整到輪廓1410的最近部分。例如，將點(diǎn)1431調(diào)整為點(diǎn)1441，而將點(diǎn)1432調(diào)整為點(diǎn)1442。
通過在離散進(jìn)深數(shù)據(jù)圖像中去除小塊區(qū)域和/或填補(bǔ)小孔，不僅輪廓而且離散進(jìn)深數(shù)據(jù)圖像都是可以調(diào)整的。例如，如果物體的一部分(例如，人的眼睛和紐扣)并未捕獲為對(duì)象，則可以填補(bǔ)該部分。如果將物體中并未包含的部分捕獲為對(duì)象，則可以去除該部分?？梢愿鶕?jù)經(jīng)驗(yàn)確定要填充或去除的部分的尺寸。同樣，如果兩個(gè)對(duì)象之間的間隙很小，則可以填充該間隙以合并兩個(gè)對(duì)象。可以和要填補(bǔ)或去除的部分一樣根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定間隙尺寸。
可以降低圖像的分辨率以降低生成離散進(jìn)深數(shù)據(jù)之前的計(jì)算負(fù)荷。可以通過降低圖像的分辨率而降低計(jì)算量。如果所提取的對(duì)象因?yàn)榉瓷湎禂?shù)和物體移動(dòng)而有所偏差，則進(jìn)深值的分辨率與紋理相比變得很粗。因此，偏離真實(shí)圖像的離散進(jìn)深數(shù)據(jù)圖像的輪廓變得模糊，偏差看起來要小一些。
如果降低了平均圖像的分辨率，則因?yàn)閳D像被平滑濾波器平滑處理，平均圖像的信噪比可以有所提高。
信號(hào)S指示不帶有任何噪聲而捕獲的無限灰度圖像信息。噪聲N指示包括光和電噪聲及由量化誤差造成的量化噪聲之類的所有噪聲因素在內(nèi)的噪聲量。
只有在分辨率降低之后保留的像素需要進(jìn)行平均。例如，如果在寬度和高度方向上每隔一個(gè)像素進(jìn)行平均，則需要進(jìn)行平均的像素的數(shù)目可以降低到分辨率降低之前的1/4。使用根據(jù)第二實(shí)施例的除法運(yùn)算生成離散進(jìn)深數(shù)據(jù)對(duì)于圖像中的噪聲是高度敏感的。即使在此情形中，也可以通過降低圖像的分辨率而提高信噪比。
并非需要執(zhí)行上述所有處理，而是在必要的基礎(chǔ)上根據(jù)控制單元15的指令僅僅執(zhí)行所希望的處理。
如上所述，本發(fā)明提供了以下效果。
因?yàn)閳D像捕獲設(shè)備和照明設(shè)備可以彼此接近地布置，所以根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的偽三維圖像生成設(shè)備比傳統(tǒng)設(shè)備更加緊湊。
如果將簡單二值化處理的結(jié)果用作偽距離，則因?yàn)橛?jì)算負(fù)荷不大，所以根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)方面的偽三維圖像生成設(shè)備可以高速地生成偽三維圖像。
根據(jù)本發(fā)明另外一個(gè)方面的偽三維圖像生成設(shè)備可以無需任何復(fù)雜的測量而很容易地生成連續(xù)偽進(jìn)深值。
根據(jù)本發(fā)明另外一個(gè)方面的偽三維圖像生成設(shè)備可以減少由所計(jì)算的偽進(jìn)深值中的急劇變化所引起的觀測者的不適感受。
本發(fā)明的范圍不應(yīng)局限于這些實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下可以進(jìn)行各種變化和改進(jìn)。
本專利申請(qǐng)基于2002年9月20日提交的日本專利申請(qǐng)No.2002-275471，在此將其全部內(nèi)容作為參考資料引入。
權(quán)利要求
1.一種偽三維圖像生成設(shè)備，其由不同照明條件下捕獲的圖像生成偽三維圖像，包括存儲(chǔ)圖像的圖像存儲(chǔ)單元；以及進(jìn)深計(jì)算單元，其根據(jù)對(duì)應(yīng)像素的像素值之間的運(yùn)算，計(jì)算多個(gè)對(duì)應(yīng)像素的偽進(jìn)深值，每個(gè)存儲(chǔ)的圖像包含所述對(duì)應(yīng)像素中的一個(gè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偽三維圖像生成設(shè)備，其中所述進(jìn)深計(jì)算單元降低圖像的分辨率，并且根據(jù)分辨率降低之后圖像的對(duì)應(yīng)像素的像素值之間的運(yùn)算計(jì)算所述對(duì)應(yīng)像素的偽進(jìn)深值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的偽三維圖像生成設(shè)備，其中所述進(jìn)深計(jì)算單元使圖像平滑并降低圖像的分辨率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偽三維圖像生成設(shè)備，其中所述進(jìn)深計(jì)算單元通過將圖像的對(duì)應(yīng)像素的像素值之間的差值和比值之一與為各個(gè)像素預(yù)先確定的閾值進(jìn)行比較，從而為各個(gè)像素指定離散進(jìn)深值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偽三維圖像生成設(shè)備，還包括對(duì)象提取單元，其根據(jù)分配給對(duì)應(yīng)像素的偽進(jìn)深值提取物體的對(duì)象，偽進(jìn)深值是由所述進(jìn)深計(jì)算單元計(jì)算的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的偽三維圖像生成設(shè)備，其中所述進(jìn)深計(jì)算單元通過將所述對(duì)應(yīng)像素的像素值之間的差值和比值之一與為各個(gè)像素預(yù)先確定的閾值進(jìn)行比較，從而為各個(gè)像素指定離散進(jìn)深值；以及所述對(duì)象提取單元將一個(gè)圖像的鄰接像素提取為對(duì)象，所述鄰接像素分配的離散進(jìn)深值彼此相等。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的偽三維圖像生成設(shè)備，其中所述進(jìn)深計(jì)算單元根據(jù)離散進(jìn)深值而使一個(gè)進(jìn)深函數(shù)適合于所述的對(duì)象。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的偽三維圖像生成設(shè)備，其中所述進(jìn)深計(jì)算單元對(duì)整個(gè)圖像、對(duì)象的周邊部分和對(duì)象之一中預(yù)定區(qū)域內(nèi)像素的離散進(jìn)深值進(jìn)行平滑。
9.一種由不同照明條件下捕獲的多個(gè)圖像生成偽三維圖像的方法，包括下列步驟存儲(chǔ)圖像；以及根據(jù)對(duì)應(yīng)像素的像素值之間的運(yùn)算，計(jì)算多個(gè)對(duì)應(yīng)像素的偽進(jìn)深值，每個(gè)存儲(chǔ)的圖像包含所述對(duì)應(yīng)像素中的一個(gè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中計(jì)算偽進(jìn)深值的步驟還包括降低圖像的分辨率；以及根據(jù)分辨率降低之后圖像的對(duì)應(yīng)像素的像素值之間的運(yùn)算計(jì)算所述對(duì)應(yīng)像素的偽進(jìn)深值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，當(dāng)降低圖像的分辨率時(shí)，對(duì)圖像進(jìn)行平滑。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，通過將圖像的對(duì)應(yīng)像素的像素值之間的差值和比值之一與為各個(gè)像素預(yù)先確定的閾值進(jìn)行比較，從而為各個(gè)像素指定離散進(jìn)深值。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括根據(jù)分配給對(duì)應(yīng)像素的偽進(jìn)深值提取物體的對(duì)象。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中在計(jì)算進(jìn)深值的步驟中，通過將所述對(duì)應(yīng)像素的像素值之間的差值和比值之一與為各個(gè)像素預(yù)先確定的閾值進(jìn)行比較，從而為各個(gè)像素指定離散進(jìn)深值；以及在提取對(duì)象的步驟中，將一個(gè)圖像的鄰接像素提取為對(duì)象，所述鄰接像素分配的離散進(jìn)深值彼此相等。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括根據(jù)計(jì)算的離散進(jìn)深值使一個(gè)進(jìn)深函數(shù)適應(yīng)于所述對(duì)象的步驟。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括對(duì)整個(gè)圖像、對(duì)象的周邊部分和對(duì)象之一中預(yù)定區(qū)域內(nèi)像素的離散進(jìn)深值進(jìn)行平滑的步驟。
17.一種計(jì)算機(jī)程序，其使計(jì)算機(jī)由不同照明條件下捕獲的多個(gè)圖像生成物體的偽三維圖像，所述計(jì)算機(jī)程序包括以下步驟存儲(chǔ)圖像；以及根據(jù)對(duì)應(yīng)像素的像素值之間的運(yùn)算，計(jì)算多個(gè)對(duì)應(yīng)像素的偽進(jìn)深值，每個(gè)存儲(chǔ)的圖像包含所述對(duì)應(yīng)像素中的一個(gè)。
18.一種計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)，其存儲(chǔ)使計(jì)算機(jī)由不同照明條件下捕獲的多個(gè)圖像生成物體的偽三維圖像的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序包括以下步驟存儲(chǔ)圖像；以及根據(jù)對(duì)應(yīng)像素的像素值之間的運(yùn)算，計(jì)算多個(gè)對(duì)應(yīng)像素的偽進(jìn)深值，每個(gè)存儲(chǔ)的圖像包含所述對(duì)應(yīng)像素中的一個(gè)。
全文摘要
由有無照明或不同照明強(qiáng)度下捕獲的物體的多個(gè)圖像生成物體的偽進(jìn)深信息。偽三維圖像生成設(shè)備生成偽三維圖像。它包括存儲(chǔ)圖像的圖像存儲(chǔ)單元，以及根據(jù)圖像中對(duì)應(yīng)像素的像素值之間的運(yùn)算計(jì)算物體的偽進(jìn)深值的進(jìn)深計(jì)算單元。由此提供了一種緊湊而輕便的三維圖像生成設(shè)備。
文檔編號(hào)G06T7/00GK1501325SQ0315742
公開日2004年6月2日 申請(qǐng)日期2003年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月20日
發(fā)明者能登肇, 石榑康雄, 橋本秋彥, 彥, 雄 申請(qǐng)人:日本電信電話株式會(huì)社