JP2015125493A - 画像生成方法、画像生成装置及び画像生成プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
以下、図面を参照して、本発明の第1の実施形態による画像生成装置を説明する。図1は同実施形態の構成を示すブロック図である。この図において、符号1は、画像生成対象の被写体である。符号2は、生成すべき画像を映す仮想のスクリーンである。符号3−1、3−2は、被写体1を撮像する複数のカメラである。図1においては、カメラを2台のみ図示したが、必要に応じて3台以上のカメラを備えていてもよい。生成する画像の品質を向上させるためには、多数のカメラを備えていることが望ましい。また、複数のカメラは、スクリーン2と平行な面状に配置されていることが望ましい。符号4は、生成した画像を見る者の視点位置を検出して、生成すべき画像の視点位置を設定する視点位置設定部である。符号5は、視点位置設定部4によって設定した視点位置から見た被写体1の画像を生成する画像生成部である。符号6は、画像生成部5において生成された生成画像を表示する表示装置である。
図2は図1に示す画像生成部5が行う画像生成処理の概略を示す説明図である。図2は、スクリーン2に垂直な断面を示しており、スクリーン2上のある画素の輝度の計算方法の概略を示している。図2に示す視点位置から見た場合の画像の生成方法を説明する。図2に示す対象画素の輝度は、対象画素から出た光が視点位置に達する光線の近傍にあるカメラ位置から撮像された画像から計算する。図2に示す例では、第1のカメラ位置、第2のカメラ位置の2箇所のカメラによって撮像した画像から設定した視点位置の画像を生成する。対象画素の輝度Lは、第1のカメラ位置、第2のカメラ位置から撮像した画像の画素の輝度(画素値)をL1、L2とし、第1のカメラ位置、第2のカメラ位置それぞれから光線までの距離をd1、d2とすると、(1)式によって求める。ここで、d1、d2の値は、カメラ位置の座標X1、X2と視点位置の座標X0として、d1=X0−X1、d2=X2−X0として計算することにより算出する。
次に、本発明の第2の実施形態による画像生成装置を説明する。第2の実施形態おける装置構成は、図1に示す装置構成と同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。第2の実施形態おける画像生成装置が、第1の実施形態における画像生成装置と異なる点は、カメラ位置による画像のずれ量が大きい場合に適した加重とする点である。図6に示すように画像のずれが大きい場合には、輪郭位置は図4のように加重に比例するのではなく、図6に示したように敏感に変化するように人は知覚する。すなわち、視点位置に最も近いカメラ位置の画像の加重を0.5以上として主に使用し、他の近傍のカメラ位置の画像をそれより小さい加重で平均するものである。これにより、多重像を目立たせずに適切な輪郭位置の画像を生成することができるようになる。
次に、本発明の第3の実施形態による画像生成装置を説明する。第3の実施形態おける装置構成は、図1に示す装置構成と同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。また、画像生成の処理動作も図3に示す処理動作と同様である。第3の実施形態おける画像生成装置は、スクリーン位置と画像の物体(被写体1)位置が異なる場合に適した画像生成方法である。この場合、異なるカメラ位置の画像をそのまま重ねると、スクリーン上での画像のずれがそのまま重ねられてしまい、多重像が見苦しい画像となってしまう。図3に示す処理動作における加重平均処理(ステップS4)において、注目する画素に対応する物体(被写体1)上の位置を計算し、第1のカメラ位置、第2のカメラ位置の画像の物体(被写体1)上の位置に対応する画素の輝度を加重平均することで、多重像を抑制する。すなわち、図7に示すように、図3に示す画像生成処理における加重平均処理(ステップS4)において、第1のカメラ位置、第2のカメラ位置の画像の画素位置の算出の際に第1のシフト量、第2のシフト量に相当するオフセットを加えて計算する。図7は、画像生成部5が行う画像生成処理の概略を示す説明図である。これにより、多重像を抑制する輝度計算を容易に行うことができる。
次に、本発明の第4の実施形態による画像生成装置を説明する。図8は、第4実施形態による画像生成装置の構成を示すブロック図である。図8に示す画像生成装置は、撮影を行う場所と表示を行う場所が遠く離れている場合を想定したものである。図8において、図1に示す装置と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。この図に示す装置が図1に示す装置と異なる点は、映像スイッチ7を新たに設け、第1の地点(カメラが設置される地点)と第2の地点(表示装置が設置される地点)との間を伝送路8によって接続した点である。伝送路8は、公衆ネットワークであってもよい。この構成に伴い、画像生成部51は、複数のカメラ(ここでは、6台のカメラ3−1〜3−6)の映像を選択するための映像選択信号を伝送路8を介して映像スイッチ7に対して出力するようになっている。画像生成部51は、視点位置設定部4から出力する視点位置情報に基づいて、取得するべき映像を出力するカメラを特定し、そのカメラが出力する映像を選択するように映像選択信号を出力する。
Claims (5)
- 被写体をそれぞれ異なる位置から撮像する複数の撮像手段と、複数の前記撮像手段が撮像した画像を選択して出力する画像選択手段と、前記被写体に対する視点位置を設定する視点位置設定手段とを備えた画像生成装置が行う画像生成方法であって、
前記被写体と前記視点位置との位置関係と、前記被写体と前記撮像手段との位置関係とが近い前記撮像手段を複数選択する選択ステップと、
選択された前記撮像手段が出力する画像を前記画像選択手段によって複数選択して、伝送路を介して、選択した複数の前記画像を伝送する伝送ステップと、
前記伝送路を介して伝送された複数の前記画像に基づいて、前記視点位置設定手段によって設定された前記視点位置から見た前記被写体の画像を生成する画像生成ステップと
を有することを特徴とする画像生成方法。 - 前記画像生成ステップでは、選択された複数の前記撮像手段によって撮像された複数の画像の対象画素の輝度値から加重平均によって求めた値を生成すべき画像の対象画素の輝度値とすることを特徴とする請求項1に記載の画像生成方法。
- 前記画像生成ステップでは、生成すべき画像の画素位置と、前記撮像手段によって撮像した複数の画像の画素位置とのずれに応じて、シフトした位置の画素を前記対象画素として選択し、選択した前記対象画素の輝度値の加重平均を求めることを特徴とする請求項2に記載の画像生成方法。
- 被写体をそれぞれ異なる位置から撮像する複数の撮像手段と、
前記被写体に対する視点位置を設定する視点位置設定手段と、
前記被写体と前記視点位置の位置関係と、前記被写体と前記撮像手段の位置関係とが近い前記撮像手段を複数選択する選択手段と、
複数の前記撮像手段が撮像した画像を選択して出力する画像選択手段と、
選択された前記撮像手段が出力する画像を前記画像選択手段によって複数選択して、伝送路を介して、選択した複数の前記画像を伝送する伝送手段と、
前記伝送路を介して伝送された複数の前記画像に基づいて、前記視点位置設定手段によって設定された前記視点位置から見た前記被写体の画像を生成する画像生成手段と
を備えたことを特徴とする画像生成装置。 - コンピュータに、請求項1から3のいずれか1項に記載の画像生成方法を実行させるための画像生成プログラム。
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