[发明专利]图像处理设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像处理设备和方法。

背景技术

立体成像已经盛行了超过一个世纪，在立体成像中可以同时观察图像的立体对(stereo pair)以便给出三维图像的外观。为创建图像为三维(3D)的幻觉，可同时观察两个略有不同的图像从而使得用户左眼观察到图像之一而用户右眼观察到另一图像。假设两个图像对应于同一场景的两个略有不同的视图(例如该对图像中的每个图像犹如分别从用户左眼和右眼看到的)，当以适当方式观察图像时，用户的大脑将会欺骗用户使之认为该对图像为一个三维图像。图像内的对象(object)将会出现在距显示器的表观深度(apparent depth)处，该表观深度取决于与该对象对应的左侧图像和与该对象对应的右侧图像之间的偏移量。

为了尝试并确保每只眼睛看到预期由那只眼睛进行观察的图像，已知有许多种技术。在某些技术中，能够重现立体对的每个图像从而使其可与另一图像分离开。例如，左侧图像能够被显示为靠近右侧图像，且使用诸如立体镜这样的适当的观察器材来观察图像。这种显示图像的方法曾用于早期形式的3D图像中。

可替代地，预期将要由左眼观察到的左侧图像可以在竖直方向上加以偏振(polarise)，而同时预期将要由右眼观察到的右侧图像可以在水平方向上加以偏振。随后使得左侧图像和右侧图像彼此叠加。通过佩戴恰当的眼镜，其中每个镜片的偏振与将要观察到的期望图像相对应，则用户将会观察到对于每只眼睛而言的正确图像。也已知有许多其它的显示和观察图像的系统，诸如圆偏振、彩色滤光器(filter)(例如，红/青立体照片)、chromadepth和anachrome；这些系统需要用户佩戴一副适当的眼镜。在其它系统中，诸如使用透镜显示系统的显示器，则没有必要让用户佩戴任何眼镜以便观察三维图像。

已知有若干种技术用于生成图像的立体对。一种常见的用于产生一对图像以供一起作为立体对图像加以观察的系统，包括两个彼此偏移(offset)的相机以便对场景的两个不同图像进行捕获。一个相机被用于捕获左侧图像，且另一相机被用于捕获右侧图像。随后可使用上述技术之一，来将所捕获的该两个的图像一起观察作为3D图像。

最近，随着高清晰度视频摄像机(video camera)及电视广播的出现，一些广播公司已使用一对高清晰度视频摄像机来捕获高清晰度的体育赛事(诸如足球赛和拳击赛)图像以重现为3D图像。然而，当前的用于捕获3D图像的高清晰度视频摄像机阵列是非常昂贵的。而且，两个摄像机之间图像亮度和色度的不匹配可导致用户眼睛不适及头痛，这是因为大脑会尝试并使得两个图像看起来一致。

也已知有从二维(2D)图像生成3D图像的技术。例如，2D图像可被认为是左侧图像，用于由左眼进行观察。为了生成右侧图像，操作者可选择场景内的对象，决定该对象应当出现在场景中的什么深度处，并且将图像偏移量应用于该场景内的该对象，以便生成右侧图像。这样的过程的实例被称作“维度化()”，其由In-Three公司实现。然而，为了从2D图像逼真地再造3D图像，操作者可能必须使用他们的关于场景内的对象深度的技术判断。此外，视频片段(footage)或影片的每帧仍必须被操作者分别标记以便限定对象以及它们在图像内的相应深度。此过程不仅昂贵还可能非常耗时且耗费大量人力，因而这意味着很可能的情况是：不可能实时地从单一摄像机所捕获到的视频图像创建3D视频。

本发明力图减轻或缓和上述问题。

发明内容

在第一方面，提供了一种图像处理设备，其包括：接收装置，用于从摄像机接收所捕获的图像，所捕获的图像对应于由摄像机捕获的场景的图像，所述场景包含至少一个对象；确定装置，用于确定出在场景内的对象与相对于摄像机限定的参考位置之间的距离；以及生成装置，用于检测对象在所捕获的图像内的位置，并且基于与场景中的对象对应的所捕获图像内的图像特征而从所捕获的图像生成经修正的图像，其中：生成装置用于通过将经修正图像内的所捕获对象的位置相对于对象在所捕获图像内的所确定的位置而移位对象偏移量，而生成经修正的图像，该对象偏移量取决于参考位置与场景中对象之间的距离，从而，当在显示器上将经修正图像和所捕获图像作为一对图像一起观察时，所捕获的对象看起来似乎定位于距显示器预定距离处。