[發明專利]估計公用支持空間中光源及產生互光度效應的方法和設備

有效

• 申請號: 02120086.6
• 申請日: 2002-02-28
• 公開（公告）號: CN1379367A
• 公開（公告）日: 2002-11-13
• 發明（設計）人: 于爾根·斯托德;菲利普·羅伯特;揚尼克·尼古拉斯
• 申請（專利權）人: 湯姆森特許公司
• 主分類號: G06T15/50
• 分類號: G06T15/50
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 馬瑩,邵亞麗

??????????????????????????技術領域

本發明涉及一種估計公用支持空間中的光源的方法和設備以及一種使用光源產生互光度效應(mutual?photometric?effects)的方法和設備。

??????????????????????????背景技術

應用特殊效應的方法長期以來一直是工業中的一個工作領域。越來越多的應用，如交互式電視，或者任何多媒體應用都需要有效的數據處理。

本發明尤其涉及用于顯示的不同數據集的合并以及這些不同數據集的交互作用。換言之，為了增強可視數據集或視聽數據集之間的交互作用，重要的是，不同數據集的一些參數修改其它數據集以及這些參數當中的照度(illumination)。

為了產生真實或好看的最終圖像，不同可視數據集之間的互光度效應必須要考慮。例如，這在把三維目標輸入到一個視頻序列之前時尤為真實。

現在有各種各樣的方法來把互光度效應應用于可視數據中，如明暗處理、鏡面反射、投射陰影、互照度。

因此，美國專利US-5,488,428“視頻特殊效應產生設備”以及US-5,295,199“圖像變換方法和設備”提出把視頻圖像變換為三維面并在隨后把照度應用于它。但是，這些光度特殊效應是應用于來自單個視頻的圖像，因而沒有互光度特殊效應。

日本專利11,355,654“特殊效應視頻信號處理方法和特殊效應視頻信號處理器”進一步提出了一種用于幾個視頻圖像的互特殊效應法。但是，該特殊效應并不產生照度或反射，但產生移動物體的合成運動軌跡。

由Pentland在1982年在“美國光學學會雜志”448-455頁中提出的方法把可視數據限制為已知位置和形狀的單色球狀物體的單個圖像。由Sato、Sato和Ikeuchi在ICCV’99會刊875-882頁的題為“通過亮度的照度分布是陰影：在陰影區中具有未知反射特性的照度分布的自適應估計”的文章中提出的其他方法把可視數據擴展為任何內容的單個圖像，但它們要求表示景物上半個球形的魚眼圖。

Mukawa在“日本系統與計算機”23卷92-99頁的題為“通過圖像序列的光源信息的估計”以及Stauder在“關于多媒體的IEEE會刊，第一卷”136-143頁的題為“利用結合橢圓體模型的自動照度控制的提高的真實性”的文章中提出了額外需要知道景物形狀和物體運動的光源估計方法。

Zhukov，Iones和Kronin在“提供(rendering)技術’98，歐洲圖形專題組會刊”45-55頁的題為“環境光照度模型”的文章提出了一種用于作為三維物體的可視數據集的方法。但是，為了估計表示特定可視數據集的光源，它們需要其它可視數據集作為另外的輸入以建立總體照度方程式。

??????????????????????????發明內容

本發明可應用于任意類型任何內容的可視數據，而上述Pentland的文獻被限制為球狀物體的單個圖像。本發明允許確定一個可視數據集的光源，而不需要諸如上述Sato、Sato和Ikeuchi的文獻所要求的魚眼圖像，上述Mukawa和Stauder的文獻所要求的景物形狀和物體運動，或者諸如Zhukov，Iones和Kronin提出的其它任何可視數據集這樣的任何其它要求的輸入數據。本發明簡單并能夠確定任意類型任何內容的可視數據集的光源數。

本發明的一個目的是一種用以估計公用支持空間中的光源的方法，該公用支持空間包括分別與在該公用支持空間中具有一個位置、一個維度(dimension)和尺寸的至少一個專用支持空間相關的至少一個可視數據集。

根據本發明，光源的位置根據與所述至少一個可視數據集相關的專用支持空間的位置、維度和尺寸來確定，并且所述光源具有根據所述至少一個可視數據集確定的彩色分布。

與已知的方法相比，根據專用支持空間的特性來確定光源位置以及通過可視數據估計亮度(彩色分布)是非常簡單的。

可視數據集可以是視頻圖像、全景圖像、三維圖像、三維物體、視聽信息或任意格式的其它可視信息。它可以是靜止或動態的，它可以是單色或彩色的，或者它可具有其它性質。這里使用的術語彩色用于彩色、亮度、色度或其它強度值。可視數據集可被壓縮或解壓縮。

在一個優選實施例中，對于每一所述可視數據集來說：

-確定光源數N，

-確定N個光源的位置，以及

-確定每個光源的強度。

利用一種優選的方式，光源數N可通過與所考慮的可視數據集相關的專用支持空間的尺寸自動得出。