确定数字照相机图像中的场景距离制造技术

一种用于为由数字照相机所捕获的数字图像产生场景距离值的距离图的方法包括：在第一照明条件下捕获场景的第一数字图像，其中该第一数字图像包括多个像素，并且该场景包括位于距该数字照相机的不同距离处的多个场景对象；在不同于第一照明条件的第二照明条件下捕获该场景的第二数字图像；以及使用第一和第二数字图像来产生具有多个场景距离值的距离图，其中每一个场景距离值与该数字照相机到相应的场景对象之间的距离相关。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般而言涉及数字图像处理的领域，特别涉及对由数字照 相机所捕获的数字图像中的场景内的不同位置的距离检测。
技术介绍
场景对象几何形状(即几何分布和关系)对于自然场景照相来说 是有价值的信息，其可以被用来处理由数字照相机所产生的数字图像。 特别地，如果知道照相机与场景对象沿着从照相机到对象的视线的分开 距离，则可以计算该场景内的对象与对象之间的分开距离。在这一领域中存在半手动和自动的现有技术的例子。在"Multiple View Geometry in Computer Vision Second Edition (计算 机视觉中的多视图几何学第二版)"(Cambridge University Press, 2004年3月)中，R. Hartley等人公开了几种用于从2D图像确定3D 信息(从而确定距离信息)的方法。 一种方法是通过从不同的视角几次 捕获一个场景来实现的。通过在把几何结构分配给图像中的某些特征的 过程中的用户干预，可以导出所述场景的欧几里德3D几何形状。据 Hartley所写，通过使用投影几何学的技术，在许多情况下有可能从单 个图像重建场景。在关于所成像的场景不做一些假设的情况下无法实现 这一点(例如应当知道至少两个所成像的点之间的物理距离)。这种技 术还没有可能完全自动化。然而，可以把投影几何知识内建在一个系统 中，该系统允许对场景进行用户引导的单视图重建。Hartley所描述的 另 一种方法要求所述场景的所有点在所有图像中都是可见的。现有的距离测量方法的一个显著问题在于，它们需要进行相当多 的处理来确定距离。这些方法常常需要用户干预以及针对图像捕获的特 定设置。另外，这些方法常常在计算上非常密集且复杂。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是产生位于距照相机的不同距离处的场景对象 的距离图。 该目的是通过一种用于为由数字照相机所捕获的数字图像产生场景距离值的距离图的方法来实现的，该方法包括a) 在第一照明条件下捕获场景的第一数字图像，其中该笫一数字 图像包括多个像素，并且该场景包括位于距该数字照相机的不同距离处 的多个场景对象；b) 在不同于第一照明条件的第二照明条件下捕获该场景的第二数 字图l象；以及c) 使用第一和第二数字图像来产生具有多个场景距离值的距离 图，其中每一个场景距离值与该数字照相机到相应的场景对象之间的距 离相关。本专利技术的一个特征在于，它提供了一种改进的、自动的并且在计 算上高效的方式来确定与场景内的不同位置距数字照相机的距离相关的 场景距离值。该特征是通过用单个数字照相机捕获场景的多个图像来实 现的。所述多个图像是利用不同的光源捕获的。在产生所述距离图的过 程中有利地使用了闪光照明光源对距离的反平方律依赖性。附图 说明附图说明图1是描绘适于实践本专利技术的计算机系统的方框图； 图2是示出原始场景、数字照相机和两个光源的图像捕获情形的 功能方框图；以及图3是距离计算所需的图像处理的方框图。具体实施例方式在下面的描述中将描述本专利技术的一个优选实施例，其一般将被实 现为软件程序。本领域技术人员将容易认识到，也可以用硬件来构造这 种软件的等效方案。由于图像处理算法和系统是公知的，因此本描述将 特别针对形成根据本专利技术的系统和方法的一部分或者与其更直接协作的 算法和系统。可以从本领域中已知的所述系统、算法、组件和元件当中 选择未在此专门示出或描述的这种算法和系统的其他方面(以及用于产 生并且以其他方式处理所涉及的图像信号的硬件或软件)。在下面的材 料中给出根据本专利技术所述的系统的情况下，未在此专门示出、提出或描 述的可用于实现本专利技术的软件是常规的，并且在本领域技术人员的理解范围之内。更进一步，如在此所用的计算机程序可以被存储在计算机可读存储介质中，其例如可以包括诸如磁盘(比如硬盘驱动器或软盘)或磁 带之类的磁存储介质；诸如光盘、光带或机器可读条形码之类的光存储 介质；诸如随机存取存储器(RAM)或只读存储器(ROM)之类的固 态电子存储设备；或者被采用来存储计算机程序的任何其他物理设备或 介质。在描述本专利技术之前，为了便于理解，应当注意到本专利技术被优选地 使用在任何公知的计算机系统上，比如个人计算机。因此，在此将不详 细讨论所述计算机系统。注意到所述图像被直接输入到该计算机系统中 (例如通过数字照相机)或者在输入到该计算机系统中之前被数字化 (例如通过扫描诸如卣化银胶片之类的原始图像)也是有益的。参考图1，其中示出了一个用于实现本专利技术的计算机系统110。虽 然出于说明一个优选实施例的目的示出了该计算机系统110，但是本发 明并不限于所示出的该计算机系统110,而是可以被用在任何电子处理 系统上，比如存在于家用计算机、信息站、零售或批发式照相洗印加工 中的电子处理系统，或者用于处理数字图像的任何其他系统。该计算机 系统110包括一个基于微处理器的单元112，其用于接收和处理软件程 序以及用于执行其他处理功能。显示器114被电连接到该基于微处理器 的单元112，以用于例如通过图形用户界面来显示与所述软件相关联的 用户相关信息。键盘116也被连接到该基于微处理器的单元112，以用 于允许用户向所述软件输入信息。作为对于使用键盘116进行输入的替 换方案，可以使用鼠标118以用于在显示器114上移动选择器120，并 且用于选择该选择器120所覆盖的项目，正如本领域中所公知的。把通常包括软件程序的光盘只读存储器(CD-ROM) 124插入到所述基于微处理器的单元内，以用于提供一种向该基于微处理器的单元 112输入软件程序和其他信息的方式。另外，软盘126也可以包括软件 程序，并且被插入到该基于微处理器的单元112中以用于输入该软件程 序。所述CD-ROM 124或软盘126可以替换地被插入到位于外部的盘 驱动器单元122中，该位于外部的盘驱动器单元122被连接到所述基于 微处理器的单元112。更进一步，正如本领域中所公知的那样，该基于 微处理器的单元112可以被编程以用于在内部存储所述软件程序。该基于微处理器的单元112还可以具有到外部网络(比如局域网或因特网) 的网络连接127 (比如电话线)。打印机128也可以被连接到该基于微 处理器的单元112,以用于打印来自所述计算机系统110的输出的硬拷 贝。还可以通过个人计算机卡(PC卡)130在所述显示器114上显示 图像，如以前所知的那样，该个人计算机卡130例如是包含数字化的图 像的PCMCIA卡(基于个人计算机存储卡国际协会的规范)，所述数 字化的图像被电子地包含在该PC卡130中。该PC卡130最终被插入 到所述基于微处理器的单元112中，以便允许在该显示器114上对图像 进行视觉显示。可选择地，所述PC卡130可以被插入到与该基于微处 理器的单元112相连的位于外部的PC卡读取器132中。还可以通过所 述CD-ROM 124、软盘126或者网络连接127输入图像。存储在所述 PC卡130、软盘126或CD-ROM 124中的任何图像或者通过网络连接 127输入的任何图像可以是已经通过多种来源所获得的，所述来源例如 是数字照相机(未示出)或扫描仪(未示出)。还可以通过连接到所述 基于微处理器的单元112的照相机对接端口 136从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于为由数字照相机所捕获的数字图像产生场景距离值的距离图的方法，包括：ａ）在第一照明条件下捕获场景的第一数字图像，其中该第一数字图像包括多个像素，并且该场景包括位于距该数字照相机的不同距离处的多个场景对象；ｂ）在不同于第 一照明条件的第二照明条件下捕获该场景的第二数字图像；以及ｃ）使用第一和第二数字图像来产生具有多个场景距离值的距离图，其中每一个场景距离值与该数字照相机到相应的场景对象之间的距离相关。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：EB金德尔，AC加拉赫尔，AD恩格，
申请(专利权)人：伊斯曼柯达公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]