[发明专利]图像处理设备、图像处理方法和程序

说明书

技术领域

本公开涉及图像处理设备、图像处理方法和程序，并且更加具体地涉及可以生成可以立体观看的三维图像（3D图像）的图像处理设备、图像处理方法和程序。

背景技术

具有深度的作为立体图像可见的对应于立体视觉的图像包括两个图像的组合，所述两个图像亦即左眼图像和右眼图像，它们是来自不同视点的图像。为了获得来自两个视点的这些图像，亦即双眼视差图像，例如两个成像设备左右彼此分开以执行成像。

一对捕捉的立体图像包括成对图像，亦即：左眼图像，其由左成像设备捕捉并且由左眼观察；以及右眼图像，其由右成像设备捕捉并且由右眼观察。

包括成对的左眼图像和右眼图像的立体图像对显示在显示设备上，所述显示设备能够通过将左眼图像与右眼图像分开而向观察者的左眼和右眼提供左眼图像和右眼图像，以便观察者可以将图像观看为立体图像。

同时，在现有技术中，已提议了各种配置，以便使用从一个视点拍摄的常规二维图像来生成对应于立体视觉的包括左眼图像和右眼图像的双眼视差图像。

例如，日本待审专利申请公布第8-30806号已公开了一种设备，所述设备相对于静止图像或具有小运动的图像将左眼图像和右眼图像在水平方向上转移预定量，从而允许图像被识别为突出。

进而，日本待审专利申请公布第2005-151534号已公开了以下方法：计算图像的上部和下部的特征量，并且调整预先准备的指示深度信息的多个场景结构的结合率，从而通过简单结构的组合来表达图像。

当使用双眼成像系统来捕捉立体图像时，基线长度和会聚角是用于确定双眼视差值的重要因素。基线长度指示两个成像设备之间的距离，而会聚角则指示两个成像设备的方向。

图1图示了基于相同基线长度的具有不同会聚角的立体成像系统。

在图1所示的三个双眼成像系统（a）、（b）和（c）中，基线长度全都是L，而会聚角则是平视、15°和30°。

随着基线长度增加，左右图像的双眼视差值增加。会聚角对应于这样的点，在所述点处，左右图像的双眼视差值相对于位于会聚交叉点处的对象为0，并且对象离会聚交叉点越远，两只眼睛的双眼视差越增加。

因此，当如图1（a）中图示的那样对象远离成像系统（摄影机）时，在其中基线长度很长而会聚角很小（接近于平视）的状态下适当地执行成像。

同时，当如图1（c）中图示的那样对象在成像系统附近时，通常认为在其中基线长度很短而会聚角很大的状态下适当地执行成像。

然而，针对每个将要捕捉的对象调整基线长度和会聚角是成问题的，因为有必要花费许多时间和精力。尽管这对于其中可以为调整花费时间的专业成像是可能的，但是在普通的成像使用中，一般使用固定的基线长度和会聚角。另外，为了使双眼成像设备适合于在较宽的范围内成像对象，存在许多配置成具有如下条件的双眼成像设备：基线长度具有预定值或更多，而会聚角则尽可能地小。这些成像设备不适于成像近距离处的对象，并且如上所述在成像时会发生各种问题。

图2图示了由具有离对象不同距离的双眼成像系统A（10）和双眼成像系统B（20）执行的立体成像的例子。

双眼成像系统A（10）离对象远，而双眼成像系统B（20）离对象近。在两个成像系统中，基线长度和会聚角彼此相等。

图3图示了作为图2所示的双眼成像系统A（10）和双眼成像系统B（20）的成像结果的图像。

图3（a）图示了由双眼成像系统A（10）捕捉的图像，而图3（b）则图示了由双眼成像系统B（20）捕捉的图像。

与图示了离对象远的双眼成像系统A（10）所捕捉的图像的图3（a）相比，图示了离对象近的双眼成像系统B（20）所捕捉的图像的图3（b）示出了左右图像之间的大视差值。如果左右相互地比较图像中的对象所位于的区域，这就很明显。

图3（b）所示的图像处于这样一种状态，在所述状态下，视网膜图像差非常大，并且在观看图像时造成不适和疲劳。

此外，在图3（b）所示的图像中，未反映在左眼图像和右眼图像中的一个上的区域反映在另一个上面，亦即，与图3（a）所示的两个图像相比，生成了许多闭塞区域。

例如，在图3（b）所示的图像对中，左眼图像中示出的车灯或建筑物窗户没有示出在右边图像中。进而，右眼图像中示出的树干没有示出在左边图像中，并且生成了许多这样的闭塞区域。