[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

本发明涉及图像处理设备、图像处理方法和程序，并且尤其涉及使得能够利用简单配置识别从视点到全天空（whole sky）中的对象的距离。

背景技术

近年来，已经广泛使用所谓的3D电视机，已经增强车辆导航系统的精确性，并且已经将机器人投入实际使用，因此，存在对于识别在图像中包括的被摄体的位置（距相机的距离）的强烈需求。

例如，获得在图像中包括的被摄体和相机之间的距离，从而生成所谓的深度图。

然而，通过向由相机捕获的图像添加与由激光测距仪获得的距离有关的信息，来生成在普通车辆导航系统中使用的大多数地图信息。因此，一直期望除了相机之外不使用传感器地识别到被摄体的距离的技术。

例如，通过使用相机从不同位置捕获相同被摄体的图像，可以识别从相机到被摄体的距离。注意，从多个相机位置捕获相同被摄体的图像也称为“立体成像”。

另外，当要实际生成3D图像时，应当识别在图像中包括的对象距相机的距离。具体地，除了特定被摄体之外，应当识别围绕特定被摄体的对象的距离。

例如，已经提出如下配置，在其中在上部和下部布置的两个双曲面镜（hyperboloidal mirror）引起垂直视差差异，从而执行整个周边区域的立体成像（例如，参考非专利文件1）。

另外，已经提出如下配置，在其中从两个不同距离捕获单个圆锥形镜的图像，从而出现垂直视差差异，由此执行整个周边区域的立体成像（例如，参考非专利文件2）。

此外，已经提出使用旋转光学系统的整个周边区域的立体成像（例如，参考非专利文件3）。

根据这些技术，虽然可以粗略获得从相机到目标被摄体和围绕该目标被摄体的对象的距离，但是应当提供双曲面镜、圆锥形镜和旋转光学系统。

同时，已经提出使用相当容易获得的球面镜的立体成像（例如，参考非专利文件4）。

引用列表

非专利文献

NPL1：使用真实场景的全景立体图像和计算机图形模块的虚拟环境的构建和再现。

NPL2：轴向锥形：建模用于宽角度光场再现的球面折反射相机

NPL3：利用旋转光学的全方位视频成像

NPL4：曲面镜的轴光场

发明内容

技术问题

然而，根据在非专利文件1到3中公开的技术，将提供如上描述的双曲面镜、圆锥形镜和旋转光学系统。双曲面镜、圆锥形镜和旋转光学系统不不作为标准产品或者共用产品分发，并且因此难以简单地获得双曲面镜、圆锥形镜和旋转光学系统。

此外，难以利用在非专利文件1中公开的配置，其中，例如以现实方式在日常生活空间中的上部和下部布置双曲面镜。此外，根据非专利文件3，由于圆偏振膜用作光学系统，所以限制图像均匀性。

另外，当使用在非专利文件1到4中公开的技术中的任一个时，不能通过立体成像获得在垂直和水平方向和前后方向上包括的周边区域（其称为“全天空”）的图像。

已经鉴于该情况作出本发明以利用简单配置从特定视点获得到在全天空中的对象的距离。

根据本发明，可以利用简单配置获得依据从特定视点到全天空中的对象的距离。

根据实施例，用于生成图像的设备包括：多个图像捕获装置，其从预定角度捕获包括由曲面镜反射的对象的图像；分析单元分析在捕获图像中包括的图像单元；以及距离估计单元，根据分析单元的分析结果对在捕获图像中包括的对象确定距离。

根据另一实施例，该设备还包括深度图像深成单元，其根据捕获图像生成深度图像。

根据另一实施例，多个图像捕获装置包括在距曲面镜相等的距离上布置的两个图像捕获装置。

根据另一实施例，该设备还包括映射单元，其利用虚拟单元将捕获图像的图像单元映射到以曲面镜为中心的多个预定虚拟曲表面上，并且将虚拟单元与捕获图像的图像单元相关联。

根据另一实施例，曲面镜具有球面形状，并且虚拟曲表面具有圆柱体形状。映射单元通过使用曲面镜的点的坐标和图像捕获装置的坐标来确定由曲面镜的该点反射的光束的三维矢量。所述坐标指定具有曲面镜的中心作为原点的三维空间，并且图像捕获装置的坐标表示图像捕获装置的镜头的中心，并且映射单元根据三维矢量通过利用虚拟单元将与曲面镜的点对应的图像单元映射到虚拟曲表面上，来生成映射图像。