説明

深さ情報に対する適応的情報表現方法及びその装置

【課題】 深さ情報に対する適応的情報表現方法及びその装置を提供する。
【解決手段】 3次元画像のピクセルのそれぞれの深さ値が、3次元画像に対する測定限界距離が3次元画像に対する距離別解像度によって分割された結果である区間のうち、いかなる区間に属するかを判断する区間判断部と、区間判断部の判断結果によって、それぞれの深さ値を量子化して表現する適応的量子化部と、を備える深さ情報に対する適応的情報表現装置である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像処理に係り、特に、深さ画像の深さ情報に対する処理方法及び装置に関する。
【背景技術】
【0002】
3D形状情報を取得するためには、複数枚のカラー画像からコンピュータ画像技術を利用して手動的に抽出する方法など色々な方法が提案されているが、一般的には、深さカメラという深さ情報獲得装置を利用して深さ画像を得るようにしている。それは、コンピュータ画像技術を利用する方法は、一般的にその過程が複雑であり、しかも、正確な実世界の深さ情報を提供することも難しいためである。これに比べて、深さカメラを利用すれば、比較的易しくて正確に深さ画像を取得できる。
【0003】
図1は、一般的な深さカメラの原理についての概念図である。図1を参照するに、赤外線(IR:Infra Red)のような光源11が入射光101として場面(Scene)10に照射され、その反射光102を深さセンサー12で感知して時間差(TOF:Time of Flight)を測定することによって、場面10内のそれぞれの客体までの距離を計算しうる。その結果、感知された光のインテンシティ画像14と計算された深さ画像13とが得られる。
【0004】
具体的に、深さカメラは、その深さカメラに備えられた撮影ボタンが操作されれば、場面10内の被写体に赤外線を照射し、その被写体の各地点ごとに、赤外線が照射された時点からその地点から反射された赤外線が感知される時点までの時間を考慮して、その地点の深さ値を計算し、計算された深さ値を画像で表現することによって、その被写体を表す深さ画像13を生成及び獲得する。ここで、深さ値とは、その深さカメラからの距離を意味する。
【0005】
このような深さ画像のピクセルのそれぞれの深さ値は、その深さ値に関係なしに一定のビット数で表現されるので、その一定のビット数がそのピクセルの深さ値を表現するのに必要以上に多い場合が一般的であり、この場合、その深さ画像の効率的な保存、効率的な伝送、効率的な処理に限界にぶつかるという問題点が存在する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、深さカメラから得られる深さ情報を、測定距離による解像度特性を考慮して、距離によって適応的な最適の量子化値で表示するための深さ情報に対する適応的情報表現方法及びその装置を提供することを目的とする。
【0007】
また、本発明は、距離別に適応的な情報表現を可能にすることによって、深さ情報の正確度を失わずに、少ないデータ量で保存及び伝送可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の実施例を通じて、3次元画像のピクセルのそれぞれの深さ値が、前記3次元画像に対する測定限界距離が前記3次元画像に対する距離別解像度によって分割された結果である区間のうち、いかなる区間に該当するかを判断する区間判断部と、前記区間判断部の判断結果によって、前記それぞれの深さ値を量子化して表現する適応的量子化部と、を備える深さ情報に対する適応的情報表現装置を提供する。
【0009】
また、本発明は、それぞれは、3次元画像に対する測定限界距離が前記3次元画像に対する距離別解像度によって区分された結果である領域のそれぞれに対応し、量子化された代表値を表すルックアップテーブルを保存するルックアップテーブル保存部と、前記3次元画像のピクセルのそれぞれの深さ値に、前記ルックアップテーブルに現れた代表値のうち、前記深さ値に対応した代表値を前記深さ値の量子化された結果として出力する適応的量子化部と、を備える深さ情報に対する適応的情報表現装置を提供する。
【0010】
一方、本発明は、3次元画像のピクセルそれぞれの深さ値が、前記3次元画像に対する測定限界距離が前記3次元画像に対する距離別解像度によって分割された結果である区間のうち、いかなる区間に該当するかを判断するステップと、前記判断結果によって、前記それぞれの深さ値を量子化して表現するステップと、を含む深さ情報に対する適応的情報表現方法を提供する。
【0011】
また、本発明は、3次元画像のピクセルのそれぞれの深さ値ごとに、前記3次元画像に対する測定限界距離が前記3次元画像に対する距離別解像度によって区分された結果である領域のそれぞれに対応して量子化された代表値を表し、予め設けられたルックアップテーブルで前記深さ値に対応した代表値を探すステップと、前記探された代表値を前記深さ値の量子化された結果として決定するステップと、を含む深さ情報に対する適応的情報表現方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
本実施例の具体的な事項は、詳細な説明及び図面に含まれている。
【0013】
本発明の利点、特徴、及びそれらを達成する方法は、添付図面と共に詳細に後述されている実施例を参照すれば、明確になる。しかし、本発明は、以下で開示される実施例に限定されず、異なる多様な形態で具現され、単に、本実施例は、本発明の開示を完全にし、当業者に発明の範囲を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、請求項の範囲によって定義されるのである。
【0014】
図2A及び図2Bは、本発明の第1実施例による深さ情報表現方式を示す例示図である。
【0015】
図2Aを参照して、深さカメラの深さ情報表現方式を説明すれば、深さカメラ21は、測定限界距離22まで深さ値に関係なく常に一定のビット数で深さ情報を量子化して表現する。すなわち、深さ値に関係なく、その深さ値の解像度が同一である。本明細書で、測定限界距離とは、深さカメラ21が測定できる最大深さ値を意味する。
【0016】
これをさらに詳細に説明すれば、図2Aに示された深さカメラ21は、3次元画像のピクセルのそれぞれの深さ値が深さカメラ21から近い距離または遠い距離を意味するかに関係なく、全ての深さ値の解像度を同じ値で表現する。本明細書で、3次元画像は、ピクセルのそれぞれに深さ値を有する画像を意味し、深さカメラによって獲得される深さ画像は、3次元画像の一例である。また、本明細書で、解像度とは、精密度を意味する。すなわち、深さカメラ21の解像度が高いというのは、深さカメラ21が深さ値を量子化することにおいて、量子化ステップサイズが小さいということを意味し、深さカメラ21の解像度が低いというのは、深さカメラ21が深さ値を量子化することにおいて、量子化ステップサイズが大きいということを意味する。図2Aに示されたように、深さカメラ21から近い距離を意味する深さ値を量子化することにおいて考慮される量子化ステップサイズ201は、深さカメラ21から遠い距離を意味する深さ値を量子化することにおいて考慮される量子化ステップサイズ202と同一である。
【0017】
この場合、深さカメラ21の解像度は、深さカメラ21ごとに異なるため、これを考慮して、深さカメラ21の特性に合うビット数を決定した後、深さカメラ21は、その決定されたビット数で深さ値を量子化する。
【0018】
図2Bは、深さカメラ21が、自身が測定できる深さ値をいつも一定の解像度で量子化する場合、その深さカメラ21の特性に合うように深さ値を表現する装置に関する例示図である。図2Bに示された本発明による深さ情報に対する適応的情報表現装置は、深さカメラ21上に具現される。
【0019】
すなわち、図2Bに示された適応的量子化部23は、測定限界距離22に関する情報である測定限界距離情報と、‘深さ値に関係なく一定の’解像度に関する情報である解像度情報とを入力端子IN1を通じて入力される。このとき、測定限界距離と解像度とは、適応的量子化部23が備えられた深さカメラ21の仕様として固有に決定されている。次いで、適応的量子化部23は、その入力された測定限界距離22をその入力された解像度を考慮してビット数を決定する。このとき、その決定されたビット数は、その入力された測定限界距離22がその入力された解像度で分割されることによって生成される領域の数を表現するために必要な最小限のビット数を意味しうる。本明細書で、領域は、測定限界距離が量子化ステップサイズで分割された結果のそれぞれを意味する。次いで、適応的量子化部23は、入力端子IN2を通じて入力された3次元画像のピクセルのそれぞれの深さ値を、その決定されたビット数に量子化してそのそれぞれの深さ値を表現し、量子化された深さ値を出力端子OUT1を通じて出力する。
【0020】
この場合、深さカメラ21の解像度を考慮せずに必要以上に多くのビット数(例えば、16ビット)を使用して深さ情報を表現する場合に比べて、さらに少ないメモリでもって深さ情報を保存及び伝送しうる。
【0021】
例えば、測定限界距離22が10mであり、深さカメラ21の測定可能な深さ値の解像度は、量子化ステップサイズが3mmである解像度と仮定する。
【0022】
このとき、10m範囲で3mmの誤差内で深さ値を表現できる最小ビット数は、式(1)の通りである。すなわち、適応的量子化部23は、次の式(1)によってビット数を決定しうる。
【0023】
【数1】

式(1)に表記された
【0024】
【数2】

記号は、記号内の値を超える最小の整数を意味し、これは、以下の数式でも同様である。
【0025】
したがって、もし、既存の方法が3次元画像のピクセル当たりの深さ値を16ビットを使用して表現すれば、本発明の第1実施例による場合、既存の方法に比べて、4ビットほど減少した12ビットのみを使用しても、1ピクセルの深さ値を既存の方法と同じ正確度で表現しうる。
【0026】
一方、一般的に、深さカメラで測定できる深さ値は、深さカメラから距離が近いほどその解像度は高まり、深さカメラから距離が遠くなるほどその解像度は低下する。すなわち、近い距離では、細密に深さを表現できるが、遠い距離では、細密に深さを表現する必要がない場合が多発生する。この場合、深さカメラが、図2A及び図2Bに示したように、自身が測定できる深さ値を何れも同じ解像度で表現することにおいて、その解像度が深さカメラから近い距離に合わせられた場合には、深さカメラから遠い距離を意味する深さ値に対しては、必要以上に多くのビット数を割り当て、その解像度が深さカメラから遠い距離に合わせられた場合には、深さカメラから近い距離を意味する深さ値は、正確に表現されない。
【0027】
したがって、このような特性を反映して、近い距離で測定された深さ情報は、精密な解像度で表現し、遠い距離で測定された深さ情報は、粗目の解像度で表現することによって、正確度及び効率的なビット割当を同時に可能にする方法を提案する。
【0028】
図3Aないし図3Dは、本発明の第2実施例及び第3実施例による深さ情報に対する適応的情報表現装置の例示図である。
【0029】
図3Aは、本発明の第2実施例または第3実施例による深さ画像の深さ情報に対する適応的情報表現装置での深さカメラの深さ情報表現方式を説明するための概念図である。図3Aは、深さカメラ31が深さ値によって異なる正確度で深さ情報を測定する場合を示している。
図3Aに示されたように、本発明の第2実施例または第3実施例による深さ情報に対する適応的情報表現方法のためには、測定限界距離をそれぞれの内では解像度が一定多数の区間に分割し、それぞれの区間別に異なる量子化ステップサイズで深さ値を量子化して表現することを示している。
【0030】
このために、まず、測定の対象となる深さカメラ31から測定限界距離32に関する情報である測定限界距離情報及び距離別解像度に関する情報である距離別解像度情報を入力される。本明細書で、距離別解像度とは、深さカメラ31からの距離による解像度を意味する。一方、その入力された測定限界距離情報に現れた測定限界距離は、その入力された距離別解像度情報に現れた距離別解像度によって、それぞれの内では解像度が一定の多数の区間に分割される。
【0031】
そして、それぞれの区間別に解像度による距離別ビット数を割り当てる。このとき、区間に対する距離別ビット数とは、その区間での解像度を考慮して決定されたビット数を意味する。具体的に、区間に対する距離別ビット数とは、その区間の長さがその区間での解像度で区分された結果を表現するために必要な最小限のビット数を意味しうる。すなわち、区間に対する距離別ビット数とは、その区間の長さをその区間での解像度に分割されることによって生成される領域の数を表現するために必要な最小限のビット数を意味しうる。
【0032】
そして、所定の客体に対して深さ情報を測定する。
【0033】
その測定結果、測定された距離がいかなる区間に該当するかによって、距離別ビット数でその深さ値を量子化して表現する。
【0034】
図3Bは、本発明の第2実施例による3次元画像の深さ情報に対する適応的情報表現装置に関する一実施例の構成図である。図3Bに示したように、本発明の第2実施例による3次元画像の深さ情報に係る適応的情報表現装置は、距離区間区分処理部33、区間判断部34、及び適応的量子化部35を備えうる。
【0035】
ここで、距離区間区分処理部33は、適応的な解像度値を表現するために、3次元画像に対する測定限界距離32に関する情報である測定限界距離情報及びその3次元画像に対する距離別解像度に関する情報である距離別解像度情報を入力端子IN3を通じて入力され、その入力された測定限界距離情報に現れた測定限界距離32を、その入力された距離別解像度情報に現れた距離別解像度を考慮して多数の区間に分割する。本明細書で、3次元画像に対する測定限界距離とは、その3次元画像を生成した深さカメラ31の仕様として固有に決定されている測定限界距離を意味し、3次元画像に対する距離別解像度とは、その3次元画像を生成した深さカメラ31の仕様として固有に決定されており、区間ごとに値の異なる解像度を意味する。
【0036】
また、距離区間区分処理部33は、区間のそれぞれにその区間に対する距離別ビット数を決定する。
【0037】
区間判断部34は、距離区間区分処理部33によって測定限界距離がいかなる区間に分けられたかについて認知しており、入力端子IN4を通じて入力された3次元画像のピクセルのそれぞれの深さ値が、その区間のうちいかなる区間に属するかを判断する。
【0038】
適応的量子化部35は、距離区間区分処理部33によって各区間ごとに決定された距離別ビット数を認知しており、入力端子IN4を通じて入力された3次元画像のピクのセルそれぞれの深さ値を、区間判断部34の判断結果によって量子化する。すなわち、適応的量子化部35は、そのそれぞれの深さ値ごとに、その深さ値をその深さ値が属すると判断された区間に対する距離別ビット数で量子化して表現し、量子化された結果を出力端子OUT2を通じて出力する。
【0039】
一方、入力端子IN3を通じて入力された測定限界距離情報と距離別解像度情報とは、‘入力端子IN4を通じて入力される3次元画像’に対する測定限界距離に関する情報と距離別解像度に関する情報とである。
【0040】
図3Cは、本発明の第2実施例または第3実施例による3次元画像の深さ情報に対する適応的情報表現方式についての詳細例示図である。図3Cの例示図は、測定限界距離32が7.5mである深さカメラ31の測定距離による解像度をそれぞれ次のように定義する場合を仮定する。
【0041】
第1区間310を深さカメラ31から0.3mまでにし、ここでの解像度は、量子化ステップサイズが2.5mmである解像度にする。第2区間320を深さカメラ31から0.3mないし1mにし、ここでの解像度は、量子化ステップサイズが6mmである解像度にする。第3区間330を深さカメラ31から1mないし2mにし、ここでの解像度は、量子化ステップサイズが13mmである解像度にする。第4区間340を深さカメラ31から2mないし7.5mにし、ここでの解像度は、量子化ステップサイズが22mmである解像度にする。
【0042】
この場合、各区間別310,320,330,340に該当する解像度を表現できる最小ビット数を計算すれば、次の通りである。すなわち、距離区間区分処理部33は、次の式(2)によって、第1区間310に対する距離別ビット数を決定でき、次の式(2)によって、第2区間320に対する距離別ビット数を決定でき、次の式(3)によって、第3区間330に対する距離別ビット数を決定でき、次の式(4)によって、第4区間340に対する距離別ビット数を決定しうる。
【0043】
【数3】

この場合、3次元画像のピクセルのそれぞれの深さ値を量子化して表現するにおいて、そのそれぞれの深さ値がどの区間310,320,330,340に含まれているかを別途の付加情報で表現する必要があり、本実施例では、区間の数が4個であるので、2ビットでこの付加情報を表現しうる。
【0044】
結論として、もし、従来の技術が3次元画像のピクセルのそれぞれの深さ値を一律的に16ビットを使用して表現すれば、本発明の第2実施例による場合、(0〜0.3m)、(0.3m〜1.0m)、(1.0m〜2.0m)及び(2.0m〜7.5m)のそれぞれの区間別310,320,330,340に9、9、9、10ビットでそれぞれの深さ値を表現しうるので、これは、一律的に16ビットで深さ値を表現する従来の技術に比べて、はるかに少ないビット数を使用しても、1ピクセルの深さ値を従来の技術と同じ正確度で表現しうる。図3Dは、本発明の第3実施例による3次元画像の深さ情報に対する適応的情報表現装置に関するさらに他の一実施例の構成図である。
【0045】
図3Bでは、測定限界距離32を区間で区分し、各区間別に独立的な量子化を行って深さ値を表現した。しかし、全体測定限界距離32に対して、距離によって変わる解像度を考慮した代表値をあらかじめ設定し、これをルックアップテーブルにした後に、入力される深さ値を、このルックアップテーブルを利用して量子化及び表現してもよく、以下、図3C及び図3Dを利用して、本発明の第3実施例として説明する。
【0046】
図3Cの例から(0〜0.3m)、(0.3m〜1.0m)、(1.0m〜2.0m)、(2.0m〜7.5m)の各区間別310,320,330,340の解像度を考慮して、各区間ごとにその区間に属する深さ値を表現できる代表値の数は、それぞれ次の通りである。すなわち、第1区間310に属する深さ値を表す代表値の数は、式(6)で表現でき、第2区間320に属する深さ値を表す代表値の数は、式(7)で表現でき、第3区間330に属する深さ値を表す代表値の数は、式(8)で表現でき、第4区間340に属する深さ値を表す代表値の数は、式(9)で表現できる。
【0047】
【数4】

これを何れも合算すれば、総564個の代表値となり、これは、10ビットで表現しうる。したがって、図3Dのように、測定限界距離32内の564個の代表値をルックアップテーブルにしておき、3次元画像のピクセルのそれぞれの深さ値をルックアップテーブルを利用して10ビットで量子化して表現しうる。
【0048】
この場合は、本発明の第2実施例と異なり、3次元画像のピクセルのそれぞれの深さ値を量子化して表現するにおいて、そのそれぞれの深さ値がいかなる区間に属するかを表す必要はない。
【0049】
結局、図3Cに示したように、本発明の第3実施例による適応的量子化部38は、3次元画像のピクセルのそれぞれの深さ値を10ビットで量子化して表現する。もし、従来の技術が3次元画像のピクセルのそれぞれの深さ値を一律的に16ビットを使用して表現すれば、本発明の第3実施例による適応的量子化部38は、一律的に、16ビットで深さ値を表現する従来の技術に比べて、はるかに少ないビット数を使用しても、1ピクセルの深さ値を従来の技術と同じ正確度で表現しうる。
【0050】
図3Dに示したように、本発明の第3実施例による深さ画像の深さ情報に対する適応的情報表現装置は、ルックアップテーブル生成部36、ルックアップテーブル保存部37、及び適応的量子化部38を備えうる。
【0051】
ここで、ルックアップテーブル生成部36は、適応的な解像度値を表現するために、3次元画像に対する測定限界距離を表す測定限界距離32情報及びその3次元画像に対する距離別解像度を表す距離別解像度情報を入力端子IN5を通じて入力され、その入力された測定限界距離情報に現れた測定限界距離32を、その入力された距離別解像度情報に現れた距離別解像度を考慮して多数の領域に区分し、その区分された領域のそれぞれに代表値を設定し、設定された代表値のそれぞれを、その領域の数に相応するビット数で量子化し、量子化された代表値を表すルックアップテーブルを生成する。ここで、その領域の数に相応するビット数は、測定限界距離32の領域の数を表現するために必要な最小限のビット数を意味しうる。
【0052】
結局、ルックアップテーブル生成部36が生成したルックアップテーブルは、それぞれは、領域のそれぞれに対応して量子化されている代表値を表す。
【0053】
ルックアップテーブル保存部37は、ルックアップテーブル生成部36によって生成されたルックアップテーブルを保存する。
【0054】
適応的量子化部38は、入力端子IN6を通じて入力された3次元画像のピクセルのそれぞれの深さ値ごとに、その保存されたルックアップテーブルに現れた代表値のうち、その深さ値に対応した代表値を、その深さ値の量子化された結果として出力端子OUT3を通じて出力する。
一方、入力端子IN5を通じて入力された測定限界距離情報と距離別解像度情報とは、‘入力端子IN6を通じて入力される3次元画像’に対する測定限界距離に関する情報と距離別解像度に関する情報とである。
【0055】
図4Aは、本発明の第1実施例による深さ情報についての適応的情報表現方法を説明するためのフローチャートであり、図2Bを利用して説明すれば、次の通りである。
【0056】
適応的量子化部23は、3次元画像のピクセルのそれぞれの深さ値を、深さカメラ21の測定限界距離及び解像度によって決定されたビット数で量子化して表現する(ステップ41)。
【0057】
図4Bは、本発明の第2実施例による深さ情報についての適応的情報表現方法を説明するためのフローチャートであり、図3Bを利用して説明すれば、次の通りである。
【0058】
区間判断部34は、3次元画像のピクセルのそれぞれの深さ値が、その3次元画像に対する測定限界距離が、その3次元画像に対する距離別解像度によって分割された結果の区間のうち、いかなる区間に属するかを判断する(ステップ42)。
【0059】
ステップ42後に、適応的量子化部35は、その3次元画像のピクセルのそれぞれの深さ値を、ステップ42の判断結果によって量子化して表現する(ステップ43)。
【0060】
図4Cは、本発明の第3実施例による深さ情報についての適応的情報表現方法を説明するためのフローチャートであり、図3Dを利用して説明すれば、次の通りである。
【0061】
適応的量子化部38は、3次元画像のピクセルのそれぞれの深さ値ごとに、その深さ値に対応した代表値をルックアップテーブル保存部37に保存されたルックアップテーブルで探す(ステップ44)。
【0062】
ステップ44後に、適応的量子化部38は、その3次元画像のピクセルの深さ値のそれぞれに、その深さ値に対してステップ44で探された代表値をその深さ値の量子化された結果として決定する(ステップ45)。
【0063】
以上、前述された本発明の一実施例による‘深さ情報に対する適応的情報表現装置’は、3次元画像の深さ値を符号化する‘符号化器’上に具現され、本発明の一実施例による‘深さ情報に対する適応的情報表現方法’は、3次元画像の深さ値を符号化する‘符号化方法)’上に具現される。もちろん、前述した本発明の一実施例による‘深さ情報に対する適応的情報表現装置及び方法’が提案する量子化方案のアルゴリズムによって量子化された値は、そのアルゴリズムの逆アルゴリズムによって逆量子化され、かつ復号化される。
【0064】
一方、前述された本発明の一実施例による‘深さ情報に対する適応的情報表現方法’、‘深さ情報の適応的符号化方法’、‘深さ情報の適応的復号化方法’をコンピュータで実行させるためのプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に保存される。ここで、コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、マグネチック保存媒体(例えば、ROM(Read Only Memory)、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスクなど)、及び光学的判読媒体(例えば、CD−ROM、DVD(Digital Versatile Disc))のような保存媒体を含む。
【0065】
当業者は、本発明がその技術的思想や必須的な特徴を変更せずとも、他の具体的な形態に実施されうるということが分かるであろう。したがって、前述した実施例は、全ての面で例示的なものであり、限定的でないと理解せねばならない。本発明の範囲は、前記詳細な説明より特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味及び範囲、そして、その均等概念から導出される全ての変更または変形された形態が、本発明の範囲に含まれると解釈されねばならない。
【産業上の利用可能性】
【0066】
本発明は、画像情報処理関連の技術分野に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0067】
【図1】一般的な深さカメラの原理についての概念図である。
【図2A】一般的な深さカメラの深さ情報表現方式についての一実施例を示す例示図である。
【図2B】一般的な深さカメラの深さ情報表現方式についての一実施例を示す例示図である。
【図3A】本発明の実施例による3次元画像の深さ情報に対する適応的情報装置についての一実施例を示す例示図である。
【図3B】本発明の実施例による3次元画像の深さ情報に対する適応的情報装置についての一実施例を示す例示図である。
【図3C】本発明の実施例による3次元画像の深さ情報に対する適応的情報装置についての一実施例を示す例示図である。
【図3D】本発明の実施例による3次元画像の深さ情報に対する適応的情報装置についての一実施例を示す例示図である。
【図4A】本発明の実施例による3次元画像の深さ情報に対する適応的情報表現方法についての一実施例を示すフローチャートである。
【図4B】本発明の実施例による3次元画像の深さ情報に対する適応的情報表現方法についての一実施例を示すフローチャートである。
【図4C】本発明の実施例による3次元画像の深さ情報に対する適応的情報表現方法についての一実施例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【0068】
31 深さカメラ
32 測定限界距離
33 距離区間区分処理部
34 区間判断部
35,38 適応的量子化部
36 ルックアップテーブル生成部
37 ルックアップテーブル保存部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
3次元画像のピクセルのそれぞれの深さ値が、前記3次元画像に対する測定限界距離が前記3次元画像に対する距離別解像度によって分割された結果である区間のうち、いかなる区間に属するかを判断する区間判断部と、
前記区間判断部の判断結果によって、前記それぞれの深さ値を量子化して表現する適応的量子化部と、を備える深さ情報に対する適応的情報表現装置。
【請求項2】
前記深さ情報に対する適応的情報表現装置は、
前記測定限界距離を前記距離別解像度を考慮して前記区間に分割する距離区間区分処理部をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の深さ情報に対する適応的情報表現装置。
【請求項3】
前記適応的量子化部は、
前記区間のそれぞれに前記区間での前記解像度によって決定されたビット数のうち、前記それぞれの深さ値が属する前記区間での前記ビット数で前記それぞれの深さ値を量子化することを特徴とする請求項1に記載の深さ情報に対する適応的情報表現装置。
【請求項4】
前記区間のそれぞれに前記ビット数は、前記区間の長さ及び前記区間での前記解像度によって決定されたことを特徴とする請求項3に記載の深さ情報に対する適応的情報表現装置。
【請求項5】
前記区間に対して決定された前記ビット数は、前記区間が前記区間での前記解像度で区分された結果を表現するために必要な最小限のビット数であることを特徴とする請求項3に記載の深さ情報に対する適応的情報表現装置。
【請求項6】
前記解像度は、前記区間ごとに異なることを特徴とする請求項1に記載の深さ情報に対する適応的情報表現装置。
【請求項7】
前記深さ情報に対する適応的情報表現装置は、前記3次元画像のピクセルの深さ値を獲得するための深さカメラであることを特徴とする請求項1に記載の深さ情報に対する適応的情報表現装置。
【請求項8】
前記測定限界距離と前記距離別解像度とは、何れも前記深さカメラの仕様として予め決定されている値であることを特徴とする請求項7に記載の深さ情報に対する適応的情報表現装置。
【請求項9】
それぞれは、3次元画像に対する測定限界距離が前記3次元画像に対する距離別解像度によって区分された結果である領域のそれぞれに対応し、量子化された代表値を表すルックアップテーブルを保存するルックアップテーブル保存部と、
前記3次元画像のピクセルのそれぞれの深さ値に、前記ルックアップテーブルに現れた代表値のうち、前記深さ値に対応した代表値を前記深さ値の量子化された結果として出力する適応的量子化部と、を備える深さ情報に対する適応的情報表現装置。
【請求項10】
前記深さ情報に対する適応的情報表現装置は、
前記ルックアップテーブルを生成するルックアップテーブル生成部をさらに備えることを特徴とする請求項9に記載の深さ情報に対する適応的情報表現装置。
【請求項11】
前記量子化された代表値のそれぞれは、前記領域の数に相応するビット数に量子化されたことを特徴とする請求項9に記載の深さ情報に対する適応的情報表現装置。
【請求項12】
3次元画像のピクセルのそれぞれの深さ値が、前記3次元画像に対する測定限界距離が前記3次元画像に対する距離別解像度によって分割された結果である区間のうちいかなる区間に属するかを判断するステップと、
前記判断結果によって、前記それぞれの深さ値を量子化して表現するステップと、を含む深さ情報に対する適応的情報表現方法。
【請求項13】
前記深さ情報に対する適応的情報表現方法は、
前記測定限界距離を前記距離別解像度を考慮して、前記区間に分割するステップをさらに含むことを特徴とする請求項12に記載の深さ情報に対する適応的情報表現方法。
【請求項14】
前記表現するステップは、
前記区間のそれぞれに前記区間での前記解像度によって決定されたビット数のうち、前記それぞれの深さ値が属する前記区間での前記ビット数で、前記それぞれの深さ値を量子化することを特徴とする請求項12に記載の深さ情報に対する適応的情報表現方法。
【請求項15】
前記区間のそれぞれに前記ビット数は、前記区間の長さ及び前記区間での前記解像度によって決定されたことを特徴とする請求項14に記載の深さ情報に対する適応的情報表現方法。
【請求項16】
前記区間に対して決定された前記ビット数は、前記区間が前記区間での前記解像度に区分された結果を表現するために必要な最小限のビット数であることを特徴とする請求項14に記載の深さ情報に対する適応的情報表現方法。
【請求項17】
前記解像度は、前記区間ごとに異なることを特徴とする請求項12に記載の深さ情報に対する適応的情報表現方法。
【請求項18】
3次元画像のピクセルのそれぞれの深さ値ごとに、前記3次元画像に対する測定限界距離が前記3次元画像に対する距離別解像度によって区分された結果である領域のそれぞれに対応する量子化された代表値を表し、予め設けられたルックアップテーブルで前記深さ値に対応した代表値を探すステップと、
前記探された代表値を前記深さ値の量子化された結果として決定するステップと、を含む深さ情報に対する適応的情報表現方法。
【請求項19】
前記深さ情報に対する適応的情報表現方法は、
前記ルックアップテーブルを生成するステップをさらに含み、前記探すステップは、前記深さ値に対応した代表値を前記生成されたルックアップテーブルで探すことを特徴とする請求項18に記載の深さ情報対する適応的情報表現方法。
【請求項20】
前記量子化された代表値のそれぞれは、前記領域の数に相応するビット数で量子化されたことを特徴とする請求項18に記載の深さ情報に対する適応的情報表現方法。
【請求項21】
3次元画像のピクセルの深さ値のそれぞれの前記深さ値のそれぞれによる解像度情報を考慮して、前記深さ値のそれぞれを量子化する深さ情報の適応的符号化器。
【請求項22】
前記3次元画像に対する測定限界距離は、それぞれに異なる量子化ステップサイズを有する複数の区間に区分され、前記深さ情報の適応的符号化器は、前記深さ値のそれぞれを前記深さ値のそれぞれが属する前記区間を考慮して量子化することを特徴とする請求項21に記載の深さ情報の適応的符号化器。
【請求項23】
前記深さ情報の適応的符号化器によって行われる量子化は、前記深さ値のそれぞれの量子化された結果のための固定されたビット数を規定することに基づいて行われることを特徴とする請求項21に記載の深さ情報の適応的符号化器。
【請求項24】
前記深さ情報の適応的符号化器によって行われる量子化は、前記深さ値のそれぞれのカテゴリ化に基づいて行われ、前記カテゴリ化は、前記3次元画像に対する測定限界距離を複数の区間に区分したものであり、前記区間のそれぞれの量子化ステップサイズは異なることを特徴とする請求項23に記載の深さ情報の適応的符号化器。
【請求項25】
前記深さ情報の適応的符号化器は、前記3次元画像のピクセルの深さ値を獲得するための深さカメラであることを特徴とする請求項21に記載の深さ情報の適応的符号化器。
【請求項26】
前記3次元画像に対する測定限界距離と前記解像度情報とは、何れも前記深さカメラの仕様として予め決定されていることを特徴とする請求項25に記載の深さ情報の適応的符号化器。
【請求項27】
前記深さ情報の適応的符号化器は、
前記3次元画像のピクセルのそれぞれの深さ値が、前記3次元画像に対する測定限界距離が前記3次元画像に対する距離別解像度によって分割された結果である区間のうち、いかなる区間に属するかを判断する区間判断部と、
前記区間判断部の判断結果によって、前記それぞれの深さ値を量子化して表現する適応的量子化部と、をさらに備えることを特徴とする請求項21に記載の深さ情報の適応的符号化器。
【請求項28】
前記深さ情報の適応的符号化器は、
それぞれは、前記3次元画像に対する測定限界距離が前記3次元画像に対する距離別解像度によって区分された結果である領域のそれぞれに対応し、量子化された代表値を表すルックアップテーブルを保存するルックアップテーブル保存部と、
前記3次元画像のピクセルのそれぞれの深さ値に、前記ルックアップテーブルに現れた代表値のうち、前記深さ値に対応した代表値を前記深さ値の量子化された結果として出力する適応的量子化部と、をさらに備えることを特徴とする請求項21に記載の深さ情報の適応的符号化器。
【請求項29】
3次元画像のピクセルの深さ値のそれぞれの前記深さ値のそれぞれによる解像度情報及び前記深さ値に基づいて、前記深さ値のそれぞれを異なる固定されたビット数のうち一つで量子化する深さ情報の適応的符号化器。
【請求項30】
3次元画像のピクセルの深さ値のそれぞれの前記深さ値のそれぞれによる解像度情報を考慮して、前記深さ値のそれぞれを量子化する深さ情報の適応的符号化方法。
【請求項31】
前記3次元画像に対する測定限界距離は、それぞれに異なる量子化ステップサイズを有する複数の区間に区分され、前記深さ情報の適応的符号化方法は、前記深さ値のそれぞれを前記深さ値のそれぞれが属する前記区間を考慮して量子化することを特徴とする請求項30に記載の深さ情報の適応的符号化方法。
【請求項32】
前記深さ情報の適応的符号化方法によって行われる量子化は、前記深さ値のそれぞれの量子化された結果のための固定されたビット数を規定することに基づいて行われることを特徴とする請求項30に記載の深さ情報の適応的符号化方法。
【請求項33】
前記深さ情報の適応的符号化方法によって行われる量子化は、前記深さ値のそれぞれのカテゴリ化に基づいて行われ、前記カテゴリ化は、前記3次元画像に対する測定限界距離が複数の区間で区分されたことを意味し、前記区間のそれぞれの量子化ステップサイズは異なることを特徴とする請求項32に記載の深さ情報の適応的符号化方法。
【請求項34】
前記深さ情報の適応的符号化方法は、前記3次元画像のピクセルの深さ値を獲得するための深さカメラで行われることを特徴とする請求項30に記載の深さ情報の適応的符号化方法。
【請求項35】
前記3次元画像に対する測定限界距離と前記解像度情報とは、何れも前記深さカメラの仕様として予め決定されていることを特徴とする請求項34に記載の深さ情報の適応的符号化方法。
【請求項36】
前記深さ情報の適応的符号化方法は、
前記3次元画像のピクセルのそれぞれの深さ値が、前記3次元画像に対する測定限界距離が前記3次元画像に対する距離別解像度によって分割された結果である区間のうち、いかなる区間に属するかを判断するステップと、
前記区間判断部の判断結果によって、前記それぞれの深さ値を量子化して表現するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項30に記載の深さ情報の適応的符号化方法。
【請求項37】
前記深さ情報の適応的符号化方法は、
前記3次元画像のピクセルのそれぞれの深さ値ごとに、前記3次元画像に対する測定限界距離が前記3次元画像に対する距離別解像度によって区分された結果である領域のそれぞれに対応する量子化された代表値を表し、予め設けられたルックアップテーブルで前記深さ値に対応した代表値を探すステップと、
前記探された代表値を前記深さ値の量子化された結果として決定するステップと、を含むことを特徴とする請求項30に記載の深さ情報の適応的符号化方法。
【請求項38】
請求項30に記載の深さ情報の適応的情報表現方法によって量子化された3次元画像のピクセルの深さ値のそれぞれを、前記3次元画像のピクセルの深さ値のそれぞれの前記深さ値のそれぞれによる解像度情報を考慮して逆量子化することを特徴とする深さ情報の適応的符号化方法。
【請求項39】
3次元画像のピクセルの深さ値のそれぞれの前記深さ値のそれぞれによる解像度情報及び前記深さ値に基づいて、前記深さ値のそれぞれを異なる固定されたビット数のうち一つに量子化する深さ情報の適応的符号化方法。
【請求項40】
請求項12、18、30、38、及び39のうち何れか一項に記載の方法をコンピュータで実行させるためのコンピュータプログラムを保存したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。

【図2A】
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【図2B】
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【図3A】
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【図3B】
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【図3C】
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【図3D】
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【図4A】
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【図4B】
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【図4C】
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【図1】
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【公開番号】特開2009−151758(P2009−151758A)
【公開日】平成21年7月9日(2009.7.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−282349(P2008−282349)
【出願日】平成20年10月31日(2008.10.31)
【出願人】(390019839)三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】SAMSUNG ELECTRONICS CO.,LTD.
【住所又は居所原語表記】416,Maetan−dong,Yeongtong−gu,Suwon−si,Gyeonggi−do 442−742(KR)
【Fターム(参考)】