[发明专利]用于修改数字图像的方法和设备

说明书

发明领域

本发明涉及用于修改数字图像的方法和设备。

发明背景

已经开发了许多用来改进数字成像的质量的技术。特别是，已经开发了使成像更真实和有较少二维感的技术。一种已知的技术是添加由光源生成的阴影或暗影。已经开发了多种技术，例如像由GB2267409和论文IEEE Transactions on multimedia，vol.1，No.2，June 1999“AugmentedReality with Automatic Illumination Control Incorporating EllipsoidalModels”Jürgen Stauder所公开的。

然而这些技术远不够多。用户越来越多地要求在感觉上更沉浸到(immerse)他们正在观看的场景中，“仿佛他们就在那里”，尤其是在诸如视频电话那样的交互系统中。

随着能访问宽带互联网的人数的增长，IP电话(VOIP)应用正被越来越多地使用，且互联网视频电话也将更广泛地可用。

迄今为止，在这个领域中的许多研究都集中在通过信号处理手段改进视频电话的视听质量。迄今为止，高的视听质量和低的通信延迟被认为是视频电话的大的突破的关键。

即使有完美的视听质量，即使有在非常大的屏幕上的3D图像、有3D声音，以及有最小的通信延迟，但在靠媒介的个人对个人的通信(视频电话)与相同地方的个人对个人的通信之间仍旧有根本的差别。一个这样的方面涉及到以下事实：如果你和其他人在一个房间中，那么你会由于你的确实存在而影响房间中的照明状况：取决于光源的位置，你在墙壁上和/或在与你进行谈话的人身上产生阴影。对于视频电话，你并不影响另一个房间中的照明状况，所以，即使具有最高的视听质量，仍旧没有那种“仿佛你就在那里”的感觉。

发明概要

本发明寻求提供一种系统，它在图像中显示一个场景，并且当观看者在观看它时使观看者有他们就存在于该场景内的感觉。

按照本发明的一个方面，这是通过一种修改正被显示给用户的数字图像的方法而达到的，该方法包括以下步骤：检测正在观看由数字图像显示的场景的用户的至少一个特征；修改数字图像以包括所检测到的至少一个特征的示象(aspect)，以便使用户有该用户就存在于由数字图像显示的场景内的印象。

按照本发明的另一个方面，这也是通过一种用于修改正被显示给用户的数字图像的设备而达到的，该设备包括：检测装置，用于检测正在观看由数字图像显示的场景的用户的至少一个特征；和处理装置，用于修改数字图像以包括所检测到的至少一个特征的示象，以便使用户有该用户就存在于由数字图像显示的场景内的印象。

在一个实施例中，用户的所述至少一个特征是从以下项目中选择的至少一项：用户的位置；用户的轮廓；用户的视点。该示象可以是阴影。

这样，正在观看场景的用户在场景中看见他们的阴影，从而在他们观看该场景的时候，使他们有就在那里和增强的沉浸到场景内的感觉。

这个效果可以通过以下方式达到：在用户附近提供虚拟光源；确定由虚拟光源投射的用户的阴影；通过把所确定的阴影添加到数字图像上，而修改正被显示给观看者的数字图像。

数字图像可以通过以下方式而被修改：确定数字图像的每个像素是否处在所确定的阴影的区域内；以及如果确定所述像素处在所确定的阴影的区域内则修改它的亮度。

在一个实施例中，考虑用户的运动，并根据这个运动调节该示象；以及数字图像被修改成包括调节的示象。例如，通过针对特征——诸如用户的轮廓——的任何改变来修改图像而考虑用户的运动。

这样，修改的数字图像保持用户在观看场景时有用户就在该场景内的真实感。

为了增加真实感，可以确定场景内物体的深度信息，以及数字图像可包括根据深度信息来调节示象。

数字图像可以是视频图像，它包括数字图像的多个帧，以及修改数字图像的步骤包括修改每个帧的图像。

本发明的诸方面可被包括在视频电话中，其中数字图像在远侧地点被生成，并经由视听通信链路被传送以便在近侧地点显示。近侧地点远离远侧地点。为了对近侧地点的用户改进真实感，以及可能也对正进行面对面通信的远侧地点的用户改进真实感，检测被包括在数字图像的场景内的在远侧地点的物体的至少一个特征，以及数字图像把该至少一个特征的示象包括到该数字图像内。