专利名称：图象处理装置和方法、印刷品制作装置、方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于产生适合于视差图象印刷品的运动图象数据的图象处理装置及方法；一种用以普通方式捕捉的运动图象数据来印刷视差图象印刷品的印刷品制作装置及方法；一种印刷品制作系统以及构成此印刷品制作系统的通讯终端设备和印刷设备。
背景技术：
近来，由于开发允许图象捕捉和印刷静止图象、运动图象以及视差图象的各种类型印刷系统，因此可以制作其中可觉察图象随观看方向/角度而改变的印刷品。在本发明的以下描述中，可觉察图象随观看方向而变化的此种印刷品称作视差图象印刷品或简称为根据本发明的印刷品。
对于目前在服务中利用此视差图象印刷品的经营活动的实例，有用双面凸透镜技术制作视差图象照片作为印刷品的服务，所述服务例如包括Konica Corp.具有三眼镜头胶片的“Torikiri Konica 3D(商标名)”及其印刷服务；Kodak Corp.具有三眼镜头胶片的“Kodak Snap Kids 3D(商标名)”及其印刷服务；Matsushita Denki Sangyo K.K.开发的合成6幅图象的“MIP(Motion Image Print)卡(商标名)”以及用于制作此卡的“ Ugoitaro(商标名)设备”；在互联网上接收由上述“Ugoitaro”制作的卡的订单的“Chikyuya K.K.’s Internet Service”；Matsushita Denki Sangyo K.K.的“运动图象卡自动售货机”，作为一种订货销售的娱乐营业设备，用于提供包含目标的多幅连续照片的卡，当从不同角度观看时，观察到该目标似乎在运动。
进而，对于制作视差图象印刷品的相似系统，有利用全息摄影技术制作印刷品的一些系统，例如包括Akira Shirakura、NobuhiroKihara和Shigeyuki Baba的“瞬时全息摄影人象印刷系统”，Proceeding of SPIE，卷3293，第246-253页，1998年1月；Kihara、Shirakura、Baba的“快速全息摄影人象印刷系统”，3-D ImagingConference 1998，1998年7月，此文描述只能在水平方向上提供视差的印刷系统。除了上述系统以外，还有其它制作能在水平和垂直两个方向上提供视差的印刷品的系统，例如Yamaguchi、Honda和Ohyama在第20届Imaging Engineering Conference上提出的“使用Lipman全息立体照片的全息摄影3-D印刷机”，1989年12月；以及Endo、Yamaguchi、Honda和Ohyama在第23届Imaging EngineeringConference上提出的“用于高密度记录的全息摄影3-D印刷机”，1992年12月。
在用于制作视差图象作为印刷品的上述系统中，通过以下方式制作印刷品通过用专用照相机对目标拍摄以便具有从不同观察位置观看时的视差；或者通过用计算机图形学(以下称作CG)产生具有从不同观察位置观看时的视差的图象，从而显示印刷目标的运动图象和/或视差图象，所述图象似乎是运动照片。
例如，在目标用图22(A)和22(B)所示照相机成象的情况下，通常需要专用设备和设施，如具有平直或曲线轨道的导轨100，用于平移照相机C(图22(A))；或者，用于旋转安装在其上的照相机C的照相机支架110(图22(B))。在此情况下，该照相机是专用于拍摄视差图象的照相机。可替换地，可以是这样的布置照相机本身不旋转，但是成象目标在旋转支架上旋转。在此种布置中，需要此种旋转支架的专用设施。
在用上述导轨和照相机支架拍摄时，它的平移运动速度或旋转速度被规定为预定速度量或恒定速度，并被确定为拍摄目标时的时间变量，而且，此速度量用作在把拍摄图象转换成适合于视差图象印刷品的图象的图象处理中使用的参数。
而且，在多个静止图象象运动照片一样显示的情况下，使用与上述特殊设备相应的设施如导轨、照相机支架和专用照相机，对于目标成象而言是先决条件。
另一方面，近来，数字静物照相机和数字视频摄象机的使用广泛流行。随着这些设备的推广，在拍摄之后允许目标的运动图象输入计算机作为图象数据并进行图象处理的环境和条件已经成熟。
并不局限于使用上述数字静物照相机或数字视频摄象机等来捕捉图象，可以使用各种成象方法来捕捉运动图象，如利用照相机相对于目标水平平移运动或环绕目标运动，并根据时间变量缩放或运动目标而执行画面技巧或摄影技巧，以便为目标及其背景图象提供具有透视感、景深感或立体感的视觉印象。
在上述这些成象方法中，例如，对于基本的摄影技巧，有以下方法扫描方法，其中，水平摇动(旋转)照相机同时固定照相机位置；倾斜方法，照相机垂直倾斜，同时固定照相机位置；跟踪方法，照相机位置在水平或垂直方向上平移；升降方法，照相机位置向上或向下运动；推移或拉近或拉远镜头方法，其中，通过前后移动照相机位置而以更大或更小尺寸使目标成象；缩放方法，通过放大或缩小镜头而拍摄目标；滚动方法，其中照相机位置及其方向围绕其上固定有注视点的目标运动；等等。
对于运动图象摄影方法的典型实例，有用于Warner Brothers的电影“The Matrix”中的所谓子弹-时间摄影或机关枪摄影，这些摄影方法在美国从1999年3月开始应用，而在日本是由Time WarnerEntertainment Japan从1999年9月开始应用的。根据这些方法，环绕被拍摄的活动人体布置可以遥控的几十台到几百台静物照相机。接着，在作为目标的人运动的同时，这些大量的静物照相机的快门以微小时间间隔动作。通过使用按上述成象的照片，视点相对于目标的变化和活动人体的运动被联锁，从而能获得象慢动作图象再现的运动图象。
在用于运动图象的所谓虚拟立体感技术中，已进行了若干个研究和开发，其中，用于在依靠上述成象方法获得的运动图象中增强立体感的处理通过使用照相图象处理、或计算机图形处理等而应用，从而能把处理的结果显示成它的运动图象。例如，这些用于运动图象的伪立体感技术在日本专利1980-36240“立体图象显示装置”、日本专利申请特开平1996-59119“虚拟立体图象显示装置”、以及日本专利申请特开平1996-37303“编码图象处理方法、编码图象处理装置以及编码图象处理电路”等中公布。
发明内容
上述成象方法和虚拟立体技术是用于运动图象以拍摄时的时间序列来显示的情况中。与以上相反，如果运动图象以与视差图象印刷品相同的方式在空间域中显示并根据角度方向变化，并且如果用上述方法在时间序列内拍摄的运动图象数据象视差图象印刷品那样印刷，那么其图象内容会表现出太多运动或抖动，从而难以找到任何实际的应用。
相应地，如果运动图象与视差图象印刷品一样立体地显示，那么，就已使用上述以用上述导轨、旋转支架、特殊照相机和设施制作视差图象印刷品为前提的成象方法。
然而，当普通用户用数字静物照相机等拍摄时，不使用那些专用照相机和特殊设备。相应地，为了对目标图象提供透视感、景深感和立体感，更经常的是使用成象技巧，如在拍摄的同时横向平移照相机或环绕目标运动；随时间变化地放大/缩小；根据目标运动而按时间序列显示画面；等等。换句话说，在拍摄时不是在有意识地制作视差图象印刷品。
相应地，希望提供一种新型图象处理装置及方法，用于把不是因故意制作视差图象印刷品而拍摄的运动图象数据转换成适合于视差图象印刷品的运动图象数据。进而，还希望提供一种印刷品制作装置及方法，此装置及方法使用以普通方式拍摄的运动图象数据来制作视差图象印刷品。更进一步地，希望提供一种根据本发明的印刷品制作系统、以及构成所述印刷品制作系统的通讯终端设备和印刷品制作设备。
根据本发明的一个方面，提供一种图象处理装置。此图象处理装置包括注视点设置器件，此器件用于从构成运动图象数据的多个帧中选择至少一个帧作为基准帧，并且在选定为基准帧的至少一个帧中的目标上设置注视点；以及，运动补偿处理器件，此器件使用由注视点设置器件在基准帧中设置的注视点与另一个帧中对应点之间的关系而计算注视点的移动量，基于注视点的移动量对每个帧计算运动补偿量，并且，基于运动补偿量对运动图象数据执行运动补偿处理，从而把运动图象数据转换为可印刷成视差图象印刷品的视差图象数据，在此印刷品中，可觉察的图象随着观察方向而变化。
根据本发明另一方面的图象处理方法包括以下步骤从构成运动图象数据的多个帧中指定至少一个基准帧，并且在基准帧中的目标上设置注视点；以及，使用基准帧中的注视点与另一个帧中对应点之间的关系而计算注视点的移动量，基于计算的移动量对每个帧计算运动补偿量，并且，基于运动补偿量对运动图象数据执行运动补偿处理，从而把运动图象数据转换为视差图象数据。
上述根据本发明的图象处理装置和图象处理方法可把运动图象数据转换为适用于制作视差图象印刷品的视差图象数据，其中，所述运动图象数据由用户以不故意制作视差图象印刷品的普通方式拍摄。从而，根据本发明，不需要任何特殊的或专用的照相机和设备，就可以容易地获得适合于视差图象印刷品的运动图象数据。
根据本发明另一方面的图象处理装置包括注视点设置器件，此器件用于从构成运动图象数据的多个帧中指定至少一个基准帧，并且在基准帧中的目标上设置注视点；运动补偿量计算器件，此器件使用由注视点设置器件在基准帧中设置的注视点与其它帧中对应点之间的关系而计算注视点的移动量，并基于计算的移动量对每个帧计算运动补偿量；以及，图象转换处理器件，此器件产生用于图象转换中的参数，由运动补偿量计算器件计算的运动补偿量增加到所述参数上，从而此器件基于所述参数而把运动图象数据转换为可印刷成视差图象印刷品的数据。
进而，根据本发明又一方面的图象处理方法包括以下步骤从构成运动图象数据的多个帧中指定至少一个帧作为基准帧，并且在基准帧中的目标上设置注视点；使用基准帧的注视点与其它帧中对应点之间的关系而计算注视点的移动量，并基于计算的注视点的移动量对每个帧计算运动补偿量；以及，产生用于图象转换中的参数，在所述参数上增加运动补偿量，从而基于所述参数把运动图象数据转换为可印刷成视差图象印刷品的数据。
上述根据本发明的图象处理装置和图象处理方法可把运动图象数据转换为可制作视差图象印刷品的运动图象数据，其中，前一运动图象数据由用户以普通方式，即以不故意制作视差图象印刷品的方式拍摄。从而，根据本发明，不需要任何特殊的或专用的照相机和设备，就可以容易地获得适合于视差图象印刷品的运动图象数据。
根据本发明再一方面的印刷品制作装置包括注视点设置器件，此器件用于从构成运动图象数据的多个帧中指定至少一个帧作为基准帧，并且在基准帧中的目标上设置注视点；运动补偿处理器件，此器件使用基准帧的注视点与另一个帧中对应点之间的关系而计算注视点的移动量，基于计算的移动量对每个帧计算运动补偿量，并且，基于运动补偿量对运动图象数据执行运动补偿处理，从而把运动图象数据转换为可印刷成视差图象印刷品的视差图象数据，在此印刷品中，可觉察的图象随着视角而变化；以及，印刷器件，此器件基于视差图象数据而印刷视差图象印刷品。
根据本发明再一方面的印刷品制作方法包括以下步骤从构成运动图象数据的多个帧中指定至少一个帧作为基准帧，并且在基准帧中的目标上设置注视点；使用基准帧的注视点与另一个帧中对应点之间的关系而计算注视点的移动量，基于此移动量对每个帧计算运动补偿量，并且，基于运动补偿量对运动图象数据执行运动补偿处理，从而把运动图象数据转换为可印刷成视差图象印刷品的视差图象数据，在此印刷品中，可觉察的图象随着视角而变化；以及，基于视差图象数据而印刷视差图象印刷品。
根据本发明还一方面的印刷品制作装置包括注视点设置器件，此器件用于从构成运动图象数据的多个帧中指定至少一个帧作为基准帧，并且在基准帧中的目标上设置注视点；运动补偿量计算器件，此器件使用基准帧的注视点与另一个帧中对应点之间的关系而计算注视点的移动量，并且，基于此移动量对每个帧计算运动补偿量；图象转换处理器件，此器件产生用于图象转换的参数，由运动补偿量计算器件计算的运动补偿量增加到所述参数上，从而此器件基于所述参数而把运动图象数据转换为可印刷成视差图象印刷品的数据；以及，印刷器件，此器件基于转换数据而印刷视差图象印刷品。
根据本发明另一方面的印刷品制作方法包括以下步骤从构成运动图象数据的多个帧中指定至少一个帧作为基准帧，并且在基准帧中的目标上设置注视点；使用基准帧的注视点与另一个帧中对应点之间的关系而计算注视点的移动量，并基于计算的移动量对每个帧计算运动补偿量；产生用于图象转换中的参数，在所述参数上增加运动补偿量，从而基于所述参数把运动图象数据转换为可印刷成视差图象印刷品的数据；以及，使用已转换的数据印刷视差图象印刷品。
根据本发明另一方面的印刷品制作系统包括通讯终端单元，此单元包括用于输入运动图象数据的运动图象输入器件；注视点设置器件，此器件用于从构成运动图象数据的多个帧中指定至少一个帧作为基准帧，并且在基准帧中的目标上设置注视点；以及，用于传输与运动图象数据和注视点有关的数据的第一通讯器件。本印刷品制作系统进一步包括印刷单元，此单元包括用于从第一通讯器件接收数据的第二通讯器件；运动补偿处理器件，此器件使用基准帧的注视点与其它帧中对应点之间的关系而计算注视点的移动量，基于计算的移动量对每个帧计算运动补偿量，并且，基于运动补偿量对运动图象数据执行运动补偿处理，从而把运动图象数据转换为可印刷成视差图象印刷品的视差图象数据，在此印刷品中，可觉察的图象随着视角而变化；以及印刷器件，此器件基于视差图象数据而印刷视差图象印刷品。
而且，根据本发明又一方面的印刷品制作系统包括通讯终端单元，此单元包括用于输入运动图象数据的运动图象输入器件；注视点设置器件，此器件用于从构成运动图象数据的多个帧中指定至少一个帧作为基准帧，并且在基准帧的目标上设置注视点；运动补偿处理器件，此器件使用基准帧中的注视点与另一个帧中对应点之间的关系而计算注视点的移动量，基于计算的移动量对每个帧计算运动补偿量，并且，基于运动补偿量对运动图象数据执行运动补偿处理，从而把运动图象数据转换为可印刷成视差图象印刷品的视差图象数据，在此印刷品中，可觉察的图象随着视角而变化；以及，用于传输与运动图象数据有关的数据的第一通讯器件。本印刷品制作系统进一步包括印刷单元，此单元包括用于从第一通讯器件接收数据的第二通讯器件；以及，印刷器件，此器件基于与第一通讯器件的运动图象数据有关的数据而印刷视差图象印刷品。
根据上述印刷品制作装置、印刷品制作方法、印刷品制作系统以及用于构成本发明此系统的信息终端单元和印刷单元，通过上述图象处理方法容易制作视差图象印刷品。因而，根据本发明，有利地是，可从用户普通拍摄的运动图象数据制作各种视差图象印刷品，从而能容易地获得具有高度娱乐性的视差图象印刷品，如全息立体照片。
从以下结合附图对本发明优选典型实施例的描述中，本发明的上述和其它的目的、特征和优点将变得更加清楚，在附图中
图1示出用于获得视差图象数据的典型成象方法；图2示出由视差图象印刷品显示的再现图象的位置；图3示出拍摄运动图象数据的典型成象模式的实例；图4示出由图3典型成象模式拍摄的运动图象数据的一部分帧；图5示出由相同成象模式拍摄的运动图象数据的注视点的移动量；图6(a)示出运动图象数据的帧在经过运动补偿处理之后的状态，图6(b)示出能拍摄与经过运动补偿处理之后的运动图象数据相同的数据的照相机位置；图7示出用于捕捉运动图象数据的另一典型成象方法的实例；图8(f6-f10)示出由图7中另一典型成象方法拍摄的运动图象数据的一部分帧；图9示出由与图7相同的成象方法拍摄的运动图象数据的注视点的移动量；图10示出从注视点移动量提取出的水平方向分量；图11a(f6-f10)示出运动图象数据的帧在经过运动补偿处理之后的状态，图11(b)示出能拍摄与经过运动补偿处理之后的运动图象数据相同的数据的照相机位置；图12为示出本发明印刷设备的示意性配置的框图；图13为示出图12所述印刷设备制作视差图象印刷品的步骤的流程图；图14为示出用于执行不同图象处理的印刷设备的示意性配置的框图；图15为示出所述印刷设备制作视差图象印刷品的步骤的流程图；图16为示出本发明印刷品制作系统的示意性配置的框图；图17为示出在图16印刷品制作系统中制作视差图象印刷品的步骤的流程图；图18为示出具有另一布置的印刷品制作系统的示意性配置的框图；
图19为示出具有又一布置的印刷品制作系统的示意性配置的框图；图20为示出在图19印刷品制作系统中制作视差图象印刷品的步骤的流程图；图21为示出具有又一布置的印刷品制作系统的示意性配置的框图；以及图22(a)-22(b)示出用于拍摄运动图象数据的常规方法，其中，运动图象数据用于制作视差图象印刷品。
具体实施例方式
本发明企图利用以普通方式用普通摄象机拍摄的运动图象数据(以下称作通常或普通运动图象数据)来制作视差图象印刷品，所述运动图象数据的拍摄不是以制作视差图象印刷品为前提，并且未使用任何特殊或专用的照相机、照相支架和为此特殊设计的设施。以下结合附图详细描述本发明的优选实施例。例如，本发明描述中使用的通常或普通运动图象数据用于表达更广泛意义的运动图象数据，此运动图象数据不仅包括定义为具有30帧左右的帧频率的更窄意义的运动图象数据，而且包括定义为具有15帧的帧频率的伪运动图象数据和具有多个连续图象的静止图象数据。进而，在以下描述中，视差图象印刷品被描述成可制作全息立体照片的印刷品，而且适合于视差图象印刷品的运动图象数据(以下称作视差图象数据)被描述成能曝光和印刷成全息立体照片的图象数据。
首先，描述用于产生运动图象数据的典型成象方法，其中所述运动图象数据用于作为视差图象印刷品的全息立体照片的制作中。如图1所示，在使用专用设施、特殊设计的照相机等的前提下而执行的常规视差图象数据产生方法中，通过沿着圆形轨道平移照相机C并在照相机位置C-1至C-5对目标成象而产生图象数据。接着，为了把因此产生的视差图象数据记录成视差图象印刷品，在视差图象数据曝光和印刷时根据几何和空间关系执行如观察点转换等的转换处理，其中，所述几何和空间关系根据对将要显示的再现图象制作视差图象印刷品的各种方法而确定。从而，已经过此转换处理的运动图象数据被记录为视差图象印刷品。
通常，在视差图象印刷品中将要显示的再现图象的位置在大多数情况下按如图2所示布置，以视差图象印刷品平面作为其中心，并且，在视差图象印刷品平面X的前后景中显示的图象部分提供景深(透视)感。再现图象的此种景物布置在视差图象印刷品领域中表达为“图象的显示景物恒定地位于所述平面上”。
现在，对于以制作视差图象印刷品为前提而拍摄的视差图象数据，我们考虑如何把将要再现的目标的特定点恒定地布置在视差图象印刷品平面上。
例如，如果考虑用沿着图1所示圆弧轨道运动的照相机C对目标成象的情况，就假设视差图象印刷品平面位于包含此圆弧中心的直线上。接着，在图1所示成象方法中，在用照相机拍摄图象的同时，保持照相机与此圆弧中心等距离并沿着轨道运动，因而改变其视角。在如上所述拍摄的运动图象数据中，在与圆弧中心对应的位置上的象素假设已瞄准目标特定点即对准圆弧中心点并改变其视角而被成象。
从而，如果以瞄准目标上特定点的方式为运动图象数据创建特定的成象条件，在改变视角的同时，对相同的象素位置(距离)成象，这个特定点可以恒定地位于视差图象印刷品平面上。
也就是说，如果特定点作为注视点而设置在目标上，并且如果设置在目标上的此注视点保证恒定地位于相同的象素位置上，那么，就有可能把任何普通运动图象数据转换成适合于视差图象印刷品的视差图象数据，其中，将要显示的图象恒定地位于视差图象印刷品平面上。
从而，根据本发明的实施例，为了能把再现图象恒定地布置在视差图象印刷品的表面上，通过把设置在目标上的注视点保持在上述恒定的象素位置上，普通运动图象数据转换成视差图象数据。以下描述此转换处理。
首先，拍摄普通运动图象数据。图3示出用于拍摄普通运动图象数据的成象方法实例，表示通过圆形移动照相机C的位置和方向或滚动照相机C同时在照相机C上固定注视点而拍摄作为目标的人H的状态。图4(f1)-(f5)示出构成通过上述成象方法而获得的运动图象数据的一部分帧。
在图3中，如果沿着点线圆形轨道A执行成象，由于获得与图1相同的条件，因此就不需要根据本发明的转换处理。另一方面，如果摄影师试图以滚动拍摄作为普通运动拍摄方法，在实际拍摄目标时，他就有可能沿着在图3中以实线表示的轨道B运动。如上所述，在实际拍摄时，在照相机的运动速度和方向中，更具体地，在水平、垂直、深度以及在镜头(在拍摄时的观看距离)的方向上照相机C相对于作为目标的人H的位置，会发生各种误差、偏差或不规则性。从而，在沿着轨道B运动的同时拍摄的普通运动图象数据中，在每个帧中人H的位置不是恒定的，这与已沿着轨道A拍摄的适合作为视差图象数据的运动图象数据中的不一样。具体地，当用手持型摄象机C执行此拍摄时，尽管因此获得的运动图象数据作为以时间序列显示的运动图象观看时具有生动的效果，但它产生过度抖动的动荡图象，并因而不适合作为用于视差图象印刷品的运动图象数据。从而，根据本发明，为了能把此种普通运动图象数据转换成视差图象数据，执行以下描述的运动补偿(纠正)处理。
在根据本发明的对普通运动图象数据执行的运动补偿处理中，恒定地位于视差图象印刷品平面上的目标中的点，即注视点，设置在普通运动图象数据中的特定象素位置上。通过从构成普通拍摄的普通运动图象数据的多个帧选择至少一个帧作为基准帧，然后在基准帧上显示的目标上设置注视点，从而执行此注视点设置。在此实例中，由120个帧组成的普通运动图象数据中的第60帧，与图4所示的帧f3对应，被选择作为基准帧，并且人H鼻子的根部位置设定为注视点。例如，尽管可自由地选择上述基准帧，但优先选择包含尽可能大百分比的目标的帧作为基准帧。
顺便提一下，尽管注视点设置在一个基准帧中就足够了，但由于通过改变拍摄角度而拍摄目标，因此在图象数据中注视点附近目标的大小和/或颜色信息会有很大改变。在此情况下，在注视点移动量的测量中误差增加(以下描述)，或者发生错误检测。为了防止此种情况发生，在确认注视点保证位于目标的相同位置时，用户可指定两个或多个基准帧，并在每个帧中目标的相同位置上设置每个注视点。
然后，在运动补偿处理中，在指定人H鼻子的根部位置为注视点之后，对于所有帧计算在每个帧上显示的鼻根部各个象素位置的各个移动量，其中，所述象素位置与显示为基准帧中注视点的鼻根部位置相对应。在图5中示出根据本实施例的注视点移动量的测量结果。顺便提一下，注视点的每个移动量可通过在各个帧之间执行关联处理而测量。对于各个帧之间的此种关联处理，可以使用以下技术，如用于MPEG-1(运动图象专家组)、MPEG-2等的运动补偿处理中的运动检测或运动补偿操作；以及计算机图形处理中的光流检测技术。
图5示出通过上述运动检测方法等对各个帧中各个注视点沿着水平和垂直方向相对于图4中帧3的注视点的移动进行检测而获得的检测结果，帧3是第60帧并定义为原点。从图5可知，各个帧中的各个注视点不是恒定地定位，而是根据照相机在拍摄目标时的运动速度和方向而运动到各个位置，并沿着镜头方向改变。
然后，在运动补偿处理中，根据以上计算的每个注视点的移动量，对每个帧计算每个运动补偿量。使用此运动补偿量执行处理，从而使每个帧中的注视点位于与基准帧f3的注视点相同的坐标上。在运动补偿处理中，根据上述每个运动补偿量，对于在每个帧即帧f1、f2、f4、f5和其它帧中的每幅目标图象，执行平移运动处理，以沿着水平和垂直方向运动。更具体地，在运动补偿处理中，如图6a(f1-f5)所示，在帧f1中的目标图象向右和向下平移，移动量为它的计算运动补偿量；帧f2中的图象同样向右和向下平移，移动量为它的计算运动补偿量；帧f4中的图象同样向左和向下平移，移动量为它的计算运动补偿量；帧f5中的图象同样向左和向下平移，移动量为它的计算运动补偿量。顺便提一下，由于帧f3用作计算各个注视点的各个运动补偿量的坐标原点，因此，在帧f3中不进行平移运动。从而，在运动补偿处理中，通过如上所述地在各个帧中执行平移运动处理，用作各个帧中人H鼻根部的各个注视点的各个位置全部都沿水平方向对齐，位于图6a所示的基准线L1上。而且，对于垂直方向，尽管没有示出基准线，但它们在垂直方向的相同坐标上对齐，并且如图6b所示，各个图象与照相机C沿着箭头所示方向扫描并沿着圆弧轨道A运动时所拍摄的图象相似，从而能把普通运动图象数据转换为视差图象数据。实际上，当用已经过上述转换的视差图象数据制作视差图象印刷品时，获得图象内容没有抖动且具有立体感的良好视差图象印刷品。
顺便提一下，一般而言，在以制作视差图象印刷品为前提而执行的成象方法中，即，当用专门设计的专用拍摄支架、导轨和其它用于旋转或平移照相机或目标的设施拍摄目标时，为了能忠实地再现在例如在曝光/印刷时制作视差图象印刷品的方法(条件)与用于显示和再现所述印刷品的条件之间的几何和空间关系，照相机和目标在拍摄时的平移运动速度和旋转速度被仔细地确定。
另一方面，在从本发明的普通运动图象数据转换得到的视差图象数据中，在此视差图象印刷品的制作方法与其显示和再现条件之间的几何和空间关系，没有忠实地再现在以制作视差图象印刷品为前提而执行的拍摄时所计划实现的关系。然而，应该理解，当用户观察任何视差图象印刷品时，在相对运动的视差图象印刷品与观察者两眼之间的几何和空间关系不需要太严格。从而，对于通过上述运动补偿处理而转换得到的视差图象数据，假设如果几何和空间关系保持在人眼可觉察的范围之内，就可制作可观察到具有透视感、景深感和立体感的再现图象的视差图象印刷品。
进而，为了保证注视点恒定地位于视差图象印刷品平面上，即，为了保证每个帧中的每个注视点位于相同的象素位置上，优选不仅执行上述平移运动处理，而且对图象执行以注视点为中心的旋转处理、扩展/缩小处理。根据本发明的运动补偿处理，通过与平移运动处理一起执行这些处理，因在拍摄时不必要的扫描、倾斜、跟踪、升降、推移等而引起的不利效果，即在照相机的运动速度、运动方向和镜头方向上的误差和不规则性可得到最小化，其中，所述误差和不规则性妨碍几何和空间关系至少保证在人眼可觉察的范围之内。
当执行这些旋转处理或扩展/缩小处理时，为了检测旋转和扩展/缩小量，除了恒定地位于视差图象印刷品平面上的注视点(简称注视点)以外，优选进一步设置多个注视点(以下称作辅助注视点)。
例如，在图4所示普通运动图象数据中，如果注视点设置在人H鼻子根部的位置上，辅助注视点就优选位于有注视点存在的平面附近，例如位于人H的鼻尖、前额或肩膀的位置上。在这些位置放置辅助注视点的理由是因为如果辅助注视点与注视点位于不同的平面上，这就意味着距拍摄照相机的距离不同，即，图象中的表观尺寸在它们之间变得不同，从而在检测旋转量和扩展/缩小量的过程中容易产生误差。
另一方面，即使在拍摄图象中辅助注视点位于离注视点较远的位置上的情况下，如果辅助注视点设置在视差图象印刷品中注视点的非视差方向上(即在图4中图象的垂直方向上)的位置上；或设置在相对于拍摄照相机运动方向的垂直方向上(即，在图4的垂直方向上)的位置上；或设置在相对于注视点的主要运动方向上(在以后结合图8描述的实例中的图象的垂直方向上)的位置上，距拍摄照相机的距离就趋向于变得恒定，结果，在检测旋转量和扩展/缩小量时的检测误差可最小化。
进而，当对构成运动图象数据的每个帧执行上述平移运动处理、旋转处理和扩展/缩小处理时，由于在帧内图象信息的平移运动，在图6所示的每个帧内产生不含图象信息的区域(黑色区域)。从而，优选在对每个帧的图象执行平移运动处理、旋转处理和扩展/缩小处理之后执行所谓的剪辑处理，以便创建对每个帧都存在图象信息的公共区域。通过执行此剪辑处理，当用户观察视差图象印刷品时，任何因存在不含图象信息的区域而降低再现图象中透视感、景深感和立体感的不利效果可得到最小化。进而，根据本发明，由于执行扩展处理是用于把在剪辑处理中被剪辑的区域的尺寸恢复到原先的帧尺寸，因此，在视差图象印刷品中目标的尺寸显示得相对较大，从而能获得基本上更易于观察的再现图象。此剪辑处理和扩展处理将更加详细地描述。假设象素尺寸例如为640象素×480象素的普通运动图象数据进行诸如平移运动处理、旋转处理和扩展/缩小处理等的运动补偿处理，因此获得尺寸为600象素×540象素的图象，作为用于全部帧的填充有图象信息的公共区域。然后，由于在运动补偿处理中的剪辑处理，与此公共区域相应的600象素×540象素图象从每个帧中提取出。随后，在运动补偿处理中，使用诸如双线性插值或双三次插值的图象处理方法，对这个被提取出的600象素×540象素图象应用扩展处理，扩展到与运动补偿处理之前相同的象素数640象素×480象素。接着，在此运动补偿处理中，因剪辑处理和扩展处理而得到的运动图象数据用于替换在剪辑处理和扩展处理之前经历运动补偿处理的运动图象数据。在此运动补偿处理中，通过执行上述这些处理，可获得其中例如人脸部被放大得大于实际拍摄的原始运动图象数据尺寸的运动图象数据，作为视差图象数据，从而，通过用此视差图象数据制作视差图象印刷品，也可获得更大且更容易观看的再现图象。
顺便提一下，在上述典型实施例中，尽管用测量到的注视点移动量作为其运动补偿量而执行运动补偿处理，但是，也可使用通过平移运动平均处理、诸如多项式近似法的平滑处理、或近似曲线处理获得的值，其中，平移运动平均处理在每个帧中在时间序列方向上对注视点的移动量取平均。在注视点移动量的测量中，因为图象中的噪声或运动检测处理中的误差而在其移动量中经常包含误差。另一方面，由于在运动图象数据中注视点的运动在大多数情况下是平滑的，因此，通过对实际测量的结果进行平滑处理、近似曲线处理等，并使用因此获得的值作为运动补偿量，可执行更适当的运动补偿处理。
下面描述把通过另一拍摄方法而得到的普通运动图象数据转换为视差图象数据的方法。在此典型实施例中，通过使用图7中所述的拍摄方法，更具体地，通过作为拍摄目标的人H自己转向固定照相机C而进行拍摄，获得普通运动图象数据。在此情况下，即使照相机C固定在三脚架等上，但与在通过旋转坐在支架上的目标而制作视差图象印刷品的前提下执行的拍摄不同，由于目标自己运动，因此目标的运动速度和/或运动方向不是恒定的。从而，从此运动图象数据本身不能获得良好的再现图象，因为它有太多的运动或波动，而不能用于视差图象印刷品。因此，为了恒定地在视差图象印刷品上定位，执行以下运动补偿处理。
首先，在此运动补偿处理中，从构成普通运动图象数据的多个帧选择基准帧，然后，作为成象目标的人的鼻根部位置被指定为设置在基准帧中的目标上的注视点。接着，在运动补偿处理中，对各个帧测量在其它帧中与基准帧注视点位置对应的注视点位置的移动量。在此典型实施例中，图8中的帧f8与具有60个帧的运动图象数据的第30个帧对应，被定义为基准帧，并且，测量每个帧中的注视点相对于帧f8中作为基准设置在人H上的注视点位置的移动量。在图9中示出测量结果。
图9示出其它帧中各个注视点在水平和垂直方向上相对于第30个帧即图8的帧f8中注视点的移动量，帧f8中注视点的位置设定为坐标原点。从图9所示测量结果可知道，各个帧中的各个注视点在各个方向上随着目标自己的运动而微小运动。
进而，在运动补偿处理中，基于各个帧中的各个注视点的这些移动量，执行处理，以使各个帧中各个注视点的各个位置定位在与基准帧f8中注视点相同的坐标上。在这计算此运动补偿量，此计算在以下描述。在此实施例中，作为目标的人H除了旋转之外，他的头还在垂直方向上运动，即伴随着时间变化，从脸朝下状态运动到脸朝上状态。因为此行为基本上与旋转行为不同并且是拍摄目标因自己的想法或愿望而执行的行为的一部分，所以，希望此行为保留在再现图象中，其中，旋转行为由拍摄目标执行，用于从各个方向拍摄以便获得视差图象数据。从而，在此实施例中，目标自身的旋转，即其沿着水平方向的移动量被单独提取出，作为用于视差图象印刷品的注视点的移动量，并用作运动补偿量。图10示出通过从图9所示注视点移动量单独提取出水平分量并用平移运动平均处理执行平滑处理而获得的运动补偿量。
进一步地，基于从注视点移动量计算的图10所示运动补偿量，对帧f6、f7、f9、f10以及除帧f8之外的其它帧中的各个图象进行平移运动处理。图11a(f6-f10)示出帧f6、f7、f9、f10在执行平移运动处理之后的各个图象。在此实施例中，如上所述，因为运动补偿量仅仅基于水平方向上的移动量计算，所以平移运动只在水平方向上。更具体地，根据此运动补偿处理，帧f6中的图象向左平行运动，移动量为所计算的运动补偿量；帧f7中的图象向左平行运动，移动量为所计算的运动补偿量；帧f9中的图象向右平行运动，移动量为所计算的运动补偿量；并且，帧f10中的图象向右平行运动，移动量为所计算的运动补偿量。顺便提一下，由于在注视点移动量计算中，帧f8被设定为原点，因此不对帧f8进行平移处理。根据此运动补偿处理，通过执行平移运动处理，在各个帧中作为注视点的人H鼻根部的各个位置全部沿着图11a所示基准线L2在水平方向上对齐，即，它们定位在相同的坐标上，由此能与按照图11b所示拍摄的图象相似，从而能把普通运动图象数据转换为视差图象数据，其中，在图11b中，在拍摄的同时照相机C沿箭头所示方向扫描并沿着圆形轨道A运动。当实际上用上述转换得到的视差图象数据制作视差图象印刷品时，可以获得具有景深透视感和立体感的良好视差图象印刷品，并且图象内容中没有因波动而引起的模糊。
例如，当用注视点的移动量计算运动补偿量时，也有可能不但使用从其移动量提取出的水平或垂直分量，而且使用可近似显示目标运动并可从正交坐标和极坐标的各个分量选择的近似函数，从而通过此函数转换而转换注视点的移动量。尽管执行此函数转换，在把注视点的移动量转换成运动补偿量时，也可以执行与运动图象数据的内容即目标运动相应的处理，从而能获得透视感、景深感和立体感增强的改进视差图象印刷品。例如，由于图10所示水平分量上的移动量的过渡曲线与余弦函数类似，因此，通过把移动量的过渡曲线转换成余弦函数并计算运动补偿量，有可能获得具有提高透视感、景深感和立体感的良好视差图象印刷品。
根据以上描述的本实施例，通过对运动图象数据执行本发明的运动补偿处理，即使此运动图象数据是由一般用户拍摄的普通运动图象数据并且根本不是用于制作视差图象印刷品，它也可容易地转换为适合于具有高度娱乐性的视差图象印刷品的视差图象数据。
因而从普通运动图象数据转换得到的视差图象数据被转换成全息图象数据，全息图象数据在执行下述的观察点转换处理之后可被印刷成全息立体照片，并且可用于视差图象印刷品的制作中。以下描述制作此视差图象印刷品的方法。
在把全息立体照片制作成视差图象印刷品时，执行把上述获得的视差图象数据转换成可印刷为全息立体照片的数据的预定图象处理。在此图象处理中，执行用于把视差图象数据转换成全息图象数据的观察点转换处理。
观察点转换处理是用于从视差图象数据产生基本全息图象数据，其中，视差图象数据的拍摄位置和拍摄角度是固定的，而基本全息图象数据可在全息记录介质中的基本部分和基本位置上被实际印刷和曝光，以便在再现和显示再现图象时保证几何和空间的一致性。执行此观察点转换处理的一种方法是所谓的切片和方块方法。它是一种图象处理，使构成视差图象数据的m个基本视差图象混合成制作n个基本全息图象，从而重新构造新的基本全息图象数据。
接着，通过在全息记录介质上曝光并记录基本全息图象数据并印刷它，有可能制作具有高度娱乐性的视差图象印刷品，其中，基本全息图象数据是从运动图象数据通过观察点转换处理而转换得到的。
在上面，对于视差图象印刷品的制作，已经描述通过对普通运动图象数据执行运动补偿处理而制作视差图象数据，然后通过对此视差图象数据执行观察点转换处理而制作将要在全息记录介质上曝光并记录的基本全息图象数据，然而，本发明并不局限于此。也可布置成在运动补偿处理中对普通运动图象数据执行的几何和/或空间转换处理，可以与在制作视差图象印刷品时执行的观察点转换处理一起执行。在上述此种方法中，为了确保再现图象保持一致性，通过在将要用于观察点转换处理中的几何或空间参数上几何或空间地增加基于注视点移动量计算的运动补偿量，可以产生包含每帧普通运动图象数据的运动补偿量的观察点转换处理参数。然后，如果在对全部普通运动图象数据执行观察点转换处理时使用这些参数，那么，运动补偿处理就可作为观察点转换处理的一部分而执行。
现在，以下描述用于从普通运动图象数据制作全息图象数据的具体布置，其中，所述制作通过应用运动补偿处理和能把全息立体照片制作成视差图象印刷品的观察点转换处理而进行。
参见图12和13，描述根据第一典型实施例的用于把全息立体照片制作成视差图象印刷品的印刷设备。
如图12所示，印刷机装置1包括输入普通运动图象数据的运动图象输入单元2；用于执行运动补偿处理以便把普通运动图象数据转换成视差图象数据的运动补偿处理单元3；指定用于运动补偿处理中的基准帧和注视点的注视点输入单元4；用于印刷全息立体照片的视差图象印刷单元5；用于控制各个单元的主控制器6；用于储存各种数据如经运动图象输入单元2输入的普通运动图象数据、由运动补偿处理单元3产生的视差图象数据等的数据存储器7；以及用于显示从数据存储器7读取的各种图象数据的显示单元8。
对于运动图象输入单元2，输入用拍摄器件CA如视频摄象机、数字静物照相机等拍摄的各种普通运动图象数据。运动图象输入单元2向运动补偿处理单元3提供输入的普通运动图象数据，并且如果需要向数据存储器7提供此数据。
运动补偿处理单元3基于与注视点输入单元4提供的基准帧和注视点有关的信息作为运动补偿处理的基准，对运动图象输入单元2提供的普通运动图象数据或从数据存储器7读取的普通运动图象数据执行运动补偿处理。例如，当除了执行平移运动处理以外还执行旋转处理、扩展处理和/或缩小处理作为其运动补偿处理时，还从注视点输入单元4提供与辅助注视点有关的信息，作为注视点数据。更具体地，通过执行每帧中每个注视点的移动量计算和基于此移动量的运动补偿量计算，并通过对普通运动图象数据执行如平移运动处理和旋转处理的各种处理，运动补偿处理单元3把从运动图象输入单元2或数据存储器7提供的普通运动图象数据转换成视差图象数据。然后，运动补偿处理单元3向视差图象印刷单元5提供因此产生的视差图象数据，并且如果需要向数据存储器7提供此数据。
由用户确定的注视点数据输入到注视点输入单元4中。注视点输入单元4向运动补偿处理单元提供因此确定的注视点数据。
视差图象印刷单元5包括通过执行观察点转换处理而产生基本全息图象数据的观察点转换处理单元9；用于控制视差图象印刷单元5的操作的印刷机控制器10；以及用于制作并印刷全息立体照片作为视差图象印刷品的印刷机单元11。
如上所述，从运动补偿处理单元3或数据存储器7向观察点转换处理单元9提供视差图象数据。进而，从参数输入单元12向观察点转换处理单元9提供观察点转换处理所需的各种参数，如拍摄距离和拍摄方向。在印刷机控制器10的控制下，观察点转换处理单元9根据参数输入单元12提供的各种参数，对视差图象数据执行观察点转换处理，从而产生基本全息图象数据。进一步地，观察点转换处理单元9向印刷机单元11提供所产生的基本全息图象数据。
印刷机控制器10控制观察点转换处理单元9执行用于把视差图象数据转换为基本全息图象数据的适当观察点转换处理，并且控制向印刷机单元11提供基本全息图象数据的操作。
印刷机单元11在全息记录介质(未示出)上执行从观察点转换处理单元9提供的基本全息图象数据的曝光和记录，裁剪出其上记录全息立体照片的一部分，并把此部分排放到外部，从而完成一张全息立体照片的制作。
如上所述，视差图象印刷单元5通过对视差图象数据执行观察点转换处理，并通过在全息记录介质上曝光和记录基本全息图象数据，而制作全息立体照片，作为视差图象印刷品。
数据存储器7储存从运动图象输入单元2提供的普通运动图象数据以及从运动补偿处理单元3提供的视差图象数据。在控制器6的控制下，储存在数据存储器7中的各种运动图象数据被读出并提供给显示单元8。
在控制器6的控制下，显示单元8显示储存在数据存储器7中的普通运动图象数据或视差图象数据。具体地，在印刷机装置1中，通过在显示单元8上显示视差图象数据，能为用户执行预览处理，以便在视差图象印刷单元5印刷之前作出最终的判断。在印刷机装置1中，通过执行此预览处理，由用户确认视差图象数据是否是所需要的和是否要制作。
通过图13所示的一系列步骤，包括上述这些单元的印刷机装置1基于通常或普通运动图象数据而把全息立体照片制作成视差图象印刷品。
在印刷机装置1中，用户用拍摄器件CA获得普通运动图象数据(步骤S1-1)。在步骤S1-1中拍摄的普通运动图象数据输入到运动图象输入单元2中(步骤S1-2)。然后，由用户借助注视点输入单元4在输入到运动图象输入单元2的普通运动图象数据中的目标上设置注视点(步骤S1-3)。例如，通过在显示单元8上显示普通运动图象数据，用定点设备如鼠标在显示的图象上任意指定点，并向注视点输入单元4提供此指定点作为注视点，从而设置此注视点。
然后，在印刷机装置1中，普通运动图象数据直接从运动图象输入单元2或经数据存储器7提供给运动补偿处理单元3，而且，从注视点输入单元4向运动补偿处理单元3提供注视点数据，以便执行运动补偿处理(步骤S1-4)。
接着，在印刷机装置1中，通过在显示单元8上显示视差图象数据而执行预览处理(步骤S1-5)，其中，视差图象数据是在步骤S1-4中从普通运动图象数据通过运动补偿处理而转换得到的。这里，在印刷机装置1中，用户确认在显示单元8上显示的图象，如果此图象是所需要的图象，就前进到下一步骤S1-6；如果此图象不是所需要的图象，就返回到步骤S1-4重新进行运动补偿处理。
随后，在印刷机装置1中，在预览处理之后，从运动补偿处理单元3或从数据存储器7向视差图象印刷单元5中的观察点转换处理单元9提供视差图象数据，以便对视差图象数据执行观察点转换处理(步骤S1-6)。从而，视差图象数据被转换成将要在全息记录介质上曝光和记录的基本全息图象数据。
进一步地，在印刷机装置1中，从观察点转换处理单元9向印刷机单元11提供基本全息图象数据，在这，基本全息图象数据曝光和记录到全息记录介质上(步骤S1-7)。例如，印刷机单元11中的此曝光和印刷操作按以下描述的方式执行。首先，在印刷机单元11中，在显示器(未示出)上显示基本全息图象数据的一帧图象，然后，已通过包括此显示器的目标光光学系统发射的激光束，即从基准光光学系统发射的目标光和激光束，即基准光照射到全息记录介质上。从而在印刷机单元11中，在显示器上显示的一帧图象以条纹形式记录到全息记录介质上，作为基本全息照片。然后，在印刷机单元11中，当全息记录介质输出一个基本全息照片的长度时，记录下一幅图象。如上所述，在印刷机单元11中，通过以条纹形式在全息记录介质上记录图象，在其上记录图象，作为多张连续的具有水平视差信息的基本全息照片。然后，在印刷机单元11中，执行紫外线照射和用加热辊子加热，随后用切割机对其上记录全息立体图象的部分进行切割，从而制作一张全息立体照片。例如，在此曝光和记录过程中印刷机单元11的操作，更具体地，设置在印刷机单元11中的显示器的操作、记录介质馈送器的馈送操作或切割机的切割操作都由印刷机控制器10控制。
最后，在印刷机装置1中，印刷全息立体照片并切割成每一张(步骤S1-8)，从而完成一系列的连续处理。
如前所述，根据本发明第一典型实施例的印刷机装置1，即使对于用户不以制作视差图象印刷品为目的而获得的普通运动图象数据，也有可能容易地转换成适合于视差图象印刷品的视差图象数据，从而能容易地获得具有高度娱乐性的视差图象印刷品，如全息立体照片等。
下面结合图14和15，描述根据本发明第二典型实施例的用于把全息立体照片制作成视差图象印刷品的印刷设备。
在图12所示印刷机装置1中，通过在运动补偿处理单元3执行运动补偿处理，并在把普通运动图象数据转换成视差图象数据之后向视差图象印刷单元5提供此视差图象数据；与此相反，图14所示的根据本发明第二实施例的印刷机装置1向视差图象印刷单元5提供普通运动图象数据，并在视差图象印刷单元5中对普通运动图象数据执行作为其观察点转换处理一部分的运动补偿处理。
也就是说，在图14所示印刷机装置1中，输入到运动图象输入单元2中的普通运动图象数据直接从运动图象输入单元2或经过数据存储器7提供给运动补偿处理单元3和观察点转换处理单元9。在输入普通运动图象数据的运动补偿处理单元3中，基于从注视点输入单元4提供的注视点数据测量注视点的移动量，并计算运动补偿量。然后，运动补偿处理单元3向参数输入单元12提供与运动补偿量有关的数据。参数输入单元12在用于观察点转换处理中的参数上几何或空间相加与运动补偿处理单元3提供的运动补偿量有关的数据，以便产生在对普通运动图象数据执行包括运动补偿处理的观察点转换处理时所用的参数，并且向观察点转换处理单元9提供此参数。当从运动图象输入单元2提供普通运动图象数据时，观察点转换处理单元9基于从参数输入单元12提供的参数，对普通运动图象数据执行包括运动补偿处理的观察点转换处理，从而把普通运动图象数据转换成基本全息图象数据。
上述印刷机装置1通过执行图15所示一系列步骤而从普通运动图象数据制作全息立体照片，作为视差图象印刷品。
参见图14和15，首先，在印刷机装置1中，用户用拍摄器件CA获得普通运动图象数据(步骤S2-1)，并且此普通运动图象数据输入到印刷机装置1中的运动图象输入单元2中(步骤S2-2)。然后，在印刷机装置1中，由用户借助注视点输入单元4在普通运动图象数据中的目标上设置注视点(步骤S2-3)。
然后，在印刷机装置1中，普通运动图象数据直接从运动图象输入单元2或经数据存储器7提供给运动补偿处理单元3，而且，从注视点输入单元4向运动补偿处理单元3提供注视点数据，在运动补偿处理单元3中，基于注视点数据测量普通运动图象数据中注视点的移动量，并基于此注视点移动量计算运动补偿量(步骤S2-4)。然后，从运动补偿处理单元3向参数输入单元12提供与运动补偿量有关的数据。在印刷机装置1中，为了允许运动补偿处理作为观察点转换处理的一部分一起执行，在参数输入单元12中，通过在观察点转换处理的参数上几何或空间相加与运动补偿量有关的数据，产生可用于包括运动补偿处理的观察点转换处理的参数(步骤S2-5)。
在印刷机装置1中，当从参数输入单元12向观察点转换处理单元9提供此参数时，在单元9中对从运动图象输入单元2提供的普通运动图象数据执行观察点转换处理(步骤S2-6)，从而把普通运动图象数据转换成基本全息图象数据。运动补偿处理作为观察点转换处理的一部分而执行。
接着，在印刷机装置1中，从观察点转换处理单元9向印刷机单元11提供基本全息图象数据，此印刷机单元11在全息记录介质上曝光和记录基本全息图象数据(步骤S2-7)。
最后，在印刷机装置1中，随着在切割好的纸张上印刷全息立体照片(步骤S2-8)，完成一系列的连续处理。
如前所述，根据本发明第二典型实施例的印刷机装置，可以与观察点转换处理一起执行运动补偿处理。从而，即使对于用户不以制作视差图象印刷品为目的而拍摄的普通运动图象数据，也能容易地转换成适合于视差图象印刷品的基本全息图象数据。
到此为止，本发明已借助印刷机装置1的实例进行了描述，其中，在同一单元内执行图象处理和视差图象印刷品制作的步骤。然而，在下面，描述使用本发明此印刷机装置1的印刷品制作系统。此印刷品制作系统包括多个设备，如通讯终端设备和印刷设备。
结合图16和17描述利用图12所示的根据本发明第一实施例的印刷机装置1的印刷品制作系统。
参见图16，印刷品制作系统21包括输入用拍摄器件CA获得的普通运动图象数据的通讯终端设备31；以及可以与通讯终端设备31交换运动图象数据的印刷机装置41。
通讯终端设备31可以是与其它电子设备交换数据的电子设备如个人计算机或移动电话等，而与有线或无线无关，通讯终端设备31包括运动图象输入单元32；用作与外部电子设备接口的通讯终端单元33；显示单元34；以及注视点输入单元35。在此通讯终端设备31中，用拍摄器件CA获得的普通运动图象数据输入到运动图象输入单元32中。进一步地，从运动图象输入单元32向通讯终端单元33提供普通运动图象数据，并且从注视点输入单元35向通讯终端单元33提供用户指定的注视点数据。通讯终端设备31经过通讯终端单元33向外部电子设备传输普通运动图象数据和注视点数据，在此情况下，外部电子设备为印刷机装置41。
印刷机装置41包括用于接收数据的通讯单元42；数据存储器43；运动补偿处理单元44；视差图象印刷机单元45；以及用于控制运动补偿处理单元44中的处理和系统内全部操作的控制器46。在此情况下，用作与外部电子设备接口的通讯单元42接收从通讯终端设备31发送的普通运动图象数据和注视点数据。运动补偿处理单元44基于从通讯终端设备31发送的普通运动图象数据和注视点数据，执行运动补偿处理，更具体地，它执行运动补偿量计算，并对普通运动图象数据执行平移运动处理、旋转处理等。视差图象印刷单元45包括观察点转换处理单元47、印刷机控制器48和印刷机49，并且，在观察点转换处理单元47中，对从普通运动图象数据转换得到的视差图象数据执行观察点转换处理，并且在印刷机49中制作全息立体照片，其中，普通运动图象数据在运动补偿处理单元44中通过运动补偿处理而转换为视差图象数据。例如，观察点转换处理单元47中观察点转换处理所需的参数由参数输入单元50提供。
在以上描述的此印刷品制作系统21中，通过图17所示的一系列连续步骤，基于普通运动图象数据制作全息立体照片，作为视差图象印刷品。
首先，在印刷品制作系统21中，用户用拍摄器件CA等拍摄普通运动图象数据(步骤S3-1)，并且，此普通运动图象数据输入到通讯终端设备31中的运动图象输入单元32中(步骤S3-2)。接着，在印刷品制作系统21中，用户借助注视点输入单元35，在输入到运动图象输入单元32中的普通拍摄的运动图象数据中的目标上设置注视点(步骤S3-3)。随后，在印刷品制作系统21中，输入到运动图象输入单元32中的普通拍摄的运动图象数据和通过注视点输入单元35设置的注视点提供给通讯终端单元33，以便把这些普通拍摄的运动图象数据和注视点数据从通讯终端单元33传输到印刷机装置41中的通讯单元42(步骤S3-4)。
在印刷品制作系统21中，由印刷机装置41中通讯单元42接收的普通拍摄的运动图象数据和注视点数据直接或经过数据存储器43提供给运动补偿处理单元44，在单元44中执行运动补偿处理，以把普通拍摄的运动图象数据转换为视差图象数据(步骤S3-5)。接着，在印刷品制作系统21中，转换后的视差图象数据提供给视差图象印刷单元45中的观察点转换处理单元47，在单元47中，基于参数输入单元50提供的参数对视差图象数据执行观察点转换处理(步骤S3-6)。在印刷品制作系统21中，通过此观察点转换处理得到的基本全息图象数据提供给印刷机49，在这，基本全息图象数据在全息记录介质上曝光和记录(步骤S3-7)。然后，在印刷品制作系统21中，在切割好的纸张上印刷每幅全息立体照片(步骤S3-8)，完成一系列的处理步骤。
如上所述，根据使用根据本发明第一实施例的印刷单元1的印刷品制作系统21，如果用户具有通讯终端设备31，即使对于用户不以制作视差图象印刷品为目的而拍摄的普通运动图象数据，也有可能通过印刷机装置41而容易地转换成适合于视差图象印刷品的基本全息图象数据，从而能容易地获得具有高度娱乐性的视差图象印刷品，如全息立体照片等。
例如，在上述印刷品制作系统21中提出，通过在运动补偿处理单元44中执行运动补偿处理而把普通拍摄的运动图象数据转换为视差图象数据，并且，此视差图象数据提供给观察点转换处理单元47以执行观察点转换，然而，用于执行上述这些处理的布置并不局限于此。例如，在印刷品制作系统21中，还可布置为运动补偿处理单元44只执行运动补偿量计算，然后向参数输入单元50提供与运动补偿量有关的此数据，当被提供普通拍摄的运动图象数据时，观察点转换处理单元47基于参数输入单元50中通过加上运动补偿量而产生的参数对普通拍摄的运动图象数据执行观察点转换处理。在此情况下，运动补偿处理作为观察点转换处理的一部分而执行。
进而，如图18所示，在上述印刷品制作系统21中，它的通讯终端设备31还可包括能拍摄普通运动图象数据的成象单元36。
还进一步地，在上述印刷品制作系统21中，还可布置得在通讯终端设备31一侧上对普通拍摄的运动图象数据执行图象处理等。以下描述根据本发明的印刷品制作系统51，其中，在其通讯终端设备31一侧上把普通拍摄的运动图象数据转换为视差图象数据。例如，在此实施例中与印刷品制作系统21中具有相同结构的组件和部件赋予相同的符号和编号，并且忽略其详细描述。
参见图19，印刷品制作系统51包括输入用户用拍摄器件CA普通拍摄的运动图象数据的通讯终端设备31；以及能与通讯终端设备31交换运动图象数据的印刷机装置41，其中，设置在通讯终端设备31中的运动补偿处理单元37把普通拍摄的运动图象数据转换为视差图象数据。例如，在通讯终端设备31中设置的控制器38用于控制运动补偿处理单元37中的处理和用于对系统执行全面控制。
上述的本发明印刷品制作系统51通过图20所示的一系列处理步骤，基于普通拍摄的运动图象数据制作全息立体照片，作为视差图象印刷品。
首先，在印刷品制作系统51中，用拍摄器件CA等普通拍摄运动图象数据(步骤S4-1)，并且，此普通运动图象数据输入到通讯终端设备31中的运动图象输入单元32中(步骤S4-2)。接着，在印刷品制作系统51中，用户借助注视点输入单元35，在输入到运动图象输入单元32中的普通拍摄的运动图象数据中的目标上设置注视点(步骤S4-3)。随后，在印刷品制作系统51中，通过运动图象输入单元32输入的普通拍摄运动图象数据和借助注视点输入单元35而在目标上设置的注视点提供给运动补偿处理单元37，在这执行运动补偿处理(步骤S4-4)。接着，在印刷品制作系统51中，通过在显示单元34上显示视差图象数据而执行预览处理(步骤S4-5)，其中，视差图象数据由普通拍摄运动图象数据在步骤S4-4进行运动补偿处理而转换得到。这里，在印刷品制作系统51中，如果用户确认在显示单元34上显示的图象所需要的图象，程序流就前进到下一步骤S4-6，而如果不是所需要的图象，就返回到步骤S4-4重新执行运动补偿处理。
在印刷品制作系统51中，在预览处理之后，视差图象数据通过通讯终端单元33传输到印刷机装置41中的通讯单元42(步骤S4-6)。在印刷品制作系统51中，通过通讯单元42接收的视差图象数据直接或经过数据存储器43提供给观察点转换处理单元47，在单元47中，根据参数输入单元50提供的参数执行观察点转换处理(步骤S4-7)。在印刷品制作系统51中，视差图象数据被转换为可在全息记录介质上曝光和记录的基本全息图象数据，并且提供给印刷机单元49，从而在全息记录介质上曝光和记录基本全息图象数据(步骤S4-8)。然后，在印刷品制作系统51中，在切割好的纸张上印刷每幅全息立体照片(步骤S4-9)，由此完成一系列的处理步骤。
如上所述，根据印刷品制作系统51，如果用户具有本发明的通讯终端设备31，即使对于用户不以制作视差图象印刷品为目的而普通拍摄的运动图象数据，也有可能通过执行运动补偿处理而容易地转换为适合于视差图象印刷品的视差图象数据，然后通过把视差图象数据传输给印刷机装置41，有可能容易地获得具有高度娱乐性的视差图象印刷品，如全息立体照片等。
在上述印刷品制作系统51中提出，在运动补偿处理单元37中转换的视差图象数据传输到印刷机装置41，然而，并不局限于此。例如，还可布置为运动补偿处理单元37只执行计算运动补偿量的步骤，然后向印刷机装置41传输与此运动补偿量有关的数据和普通拍摄的运动图象数据。在此情况下，在印刷机装置41中，执行包括运动补偿处理作为其一部分的观察点转换处理。
进而，在上述印刷品制作系统51中，还可布置为在经过运动补偿处理之后的视差图象数据和与在运动补偿处理单元37中计算的运动补偿量有关的数据一起传输到印刷机装置41。又进一步地，系统51还可布置为普通拍摄的运动图象数据、运动补偿量数据和视差图象数据全部都传输到印刷机装置41。在此情况下，在印刷机装置41中，在转换之前的普通拍摄运动图象数据和与运动补偿量有关的数据与视差图象数据等一起储存在数据存储器43中，作为属于用户的顾客信息。
进而，在上述印刷品制作系统中，还可布置为通讯终端设备31包括能拍摄普通运动图象数据的成象单元36。
在以上本发明优选实施例的描述中，已经借助作为视差图象印刷品的全息立体照片实例进行了描述，然而，本发明并不局限于此，例如，本发明可以应用到除全息立体照片之外的视差图象印刷品上，如使用双面凸透镜的所谓双面凸照片印刷品。
而且，在以上本发明优选实施例的描述中，通常或普通运动图象数据描述为用拍摄器件对实际目标拍摄的数据，然而，并不局限于此，例如，普通运动图象数据可以是由各种CG技术产生的任何运动图象数据，所述CG技术例如为所谓的Z缓冲器方法、速度竞赛方法或无线电强度方法，通过照相机似乎是相对于目标平移的虚拟拍摄而产生运动图象数据。
进而，尽管本发明以其优选形式并结合一定程度的特殊性进行了描述，但对本发明进行改变和组合是有可能的。因此应该理解，只要不偏离本发明的范围，除了本文具体描述以外，可进行任意的变化。
权利要求
1.一种图象处理装置，包括注视点设置器件，此器件用于从构成运动图象数据的多个帧中选择至少一个帧作为基准帧，并且在所述基准帧内的目标上设置注视点；以及运动补偿处理器件，此器件使用在所述基准帧内的目标上设置的注视点和另一帧中与所述注视点对应的点之间的关系而计算注视点的移动量，基于所述移动量对每个帧计算运动补偿量，并且，基于所述运动补偿量对所述运动图象数据执行运动补偿处理，从而把所述运动图象数据转换为可印刷成视差图象印刷品的视差图象数据，在此印刷品中，可觉察的图象随着视角而变化。
2.如权利要求1所述的图象处理装置，其中，所述视差图象印刷品是全息立体照片，以及本图象处理装置进一步包括图象转换处理器件，此器件用于把由所述运动补偿处理器件获得的所述视差图象数据转换为可印刷成所述全息立体照片的数据。
3.如权利要求2所述的图象处理装置，其中，所述图象转换处理器件对所述视差图象数据执行观察点转换处理。
4.如权利要求1所述的图象处理装置，其中，所述视差图象印刷品是利用双面凸透镜方法制作的印刷品。
5.如权利要求1所述的图象处理装置，其中，所述运动补偿处理器件通过关联处理而计算注视点的所述移动量。
6.如权利要求1所述的图象处理装置，其中，所述运动补偿处理器件基于所述运动补偿量对每个帧执行平移运动处理。
7.如权利要求6所述的图象处理装置，其中，除了所述平移运动处理以外，所述运动补偿处理器件还基于所述运动补偿量对每个帧执行旋转处理和扩展/缩小处理中的至少一个。
8.如权利要求1所述的图象处理装置，其中，所述运动补偿处理器件使用每个帧中注视点的所述移动量作为所述运动补偿量而执行运动补偿处理。
9.如权利要求1所述的图象处理装置，其中，所述运动补偿处理器件通过对每个帧中注视点的所述移动量执行函数转换而计算所述运动补偿量。
10.如权利要求6所述的图象处理装置，其中，除了所述平移运动处理以外，所述运动补偿处理器件还对每个帧执行剪辑处理，用于提取出具有图象信息的公共区域。
11.如权利要求10所述的图象处理装置，其中，除了所述剪辑处理以外，所述运动补偿处理器件还在每个帧中执行扩展处理，用于把由所述剪辑处理提取出的区域的尺寸扩展到原始帧尺寸。
12.如权利要求1所述的图象处理装置，其中，所述运动补偿处理器件通过对每个帧中注视点的所述移动量执行平滑处理或近似曲线处理而计算所述运动补偿量。
13.如权利要求1所述的图象处理装置，进一步包括用于显示所述视差图象数据的显示器件。
14.一种图象处理方法，包括以下步骤从构成运动图象数据的多个帧中指定至少一个帧作为基准帧，并且在所述基准帧中的目标上设置注视点；以及使用所述基准帧中的所述注视点与另一帧中对应点之间的关系而计算注视点的移动量，基于计算的所述移动量对每个帧计算运动补偿量，并且，基于所述运动补偿量对所述运动图象数据执行运动补偿处理，从而把所述运动图象数据转换为可印刷成视差图象印刷品的视差图象数据，在此印刷品中，可觉察的图象随着视角而变化。
15.一种图象处理装置，包括注视点设置器件，此器件用于从构成运动图象数据的多个帧中指定至少一个帧作为基准帧，并且在所述基准帧中的目标上设置注视点；运动补偿量计算器件，此器件使用所述基准帧中的所述注视点与另一帧中对应点之间的关系而计算所述注视点的移动量，并基于计算的所述移动量对每个帧计算运动补偿量；以及图象转换处理器件，此器件产生用于图象转换的参数，由所述运动补偿量计算器件计算的所述运动补偿量增加到所述参数上，从而此器件基于所述参数把所述运动图象数据转换为可印刷成视差图象印刷品的视差图象数据。
16. 一种图象处理方法，包括以下步骤从构成运动图象数据的多个帧中指定至少一个帧作为基准帧，并且在所述基准帧中的目标上设置注视点；使用所述基准帧中的所述注视点与另一帧中对应点之间的关系而计算所述注视点的移动量，并基于计算的所述注视点的所述移动量对每个帧计算运动补偿量；以及产生用于图象转换的参数，在所述参数上增加所述运动补偿量，从而基于所述参数把所述运动图象数据转换为可印刷成视差图象印刷品的数据。
17.一种印刷品制作装置，包括注视点设置器件，此器件用于从构成运动图象数据的多个帧中指定至少一个帧作为基准帧，并且在所述基准帧中的目标上设置注视点；运动补偿处理器件，此器件使用所述基准帧中的注视点与另一帧中对应点之间的关系而计算所述注视点的移动量，基于计算的所述移动量对每个帧计算运动补偿量，并且，基于所述运动补偿量对所述运动图象数据执行运动补偿处理，从而把所述运动图象数据转换为可印刷成视差图象印刷品的视差图象数据，在此印刷品中，可觉察的图象随着视角而变化；以及印刷器件，此器件基于所述视差图象数据而印刷视差图象印刷品。
18.如权利要求17所述的印刷品制作装置，其中，所述视差图象印刷品是全息立体照片，所述印刷品制作装置进一步包括图象转换处理器件，此器件用于把由所述运动补偿处理器件获得的所述视差图象数据转换为可印刷成全息立体照片的数据，以及所述印刷器件印刷所述全息立体照片，作为所述视差图象印刷品。
19.如权利要求18所述的印刷品制作装置，其中，所述图象转换处理器件对所述视差图象数据执行观察点转换处理。
20.如权利要求18所述的印刷品制作装置，进一步包括用于捕捉所述运动图象数据的成象器件。
21.如权利要求17所述的印刷品制作装置，进一步包括用于显示所述视差图象数据的显示器件。
22.一种印刷品制作方法，包括以下步骤从构成运动图象数据的多个帧中指定至少一个帧作为基准帧，并且在所述基准帧中的目标上设置注视点；使用所述基准帧中的注视点与另一帧中对应点之间的关系而计算所述注视点的移动量，基于所述移动量对每个帧计算运动补偿量，并且，基于所述运动补偿量对所述运动图象数据执行运动补偿处理，从而把所述运动图象数据转换为可印刷成视差图象印刷品的视差图象数据，在此印刷品中，可觉察的图象随着视角而变化；以及基于所述视差图象数据而印刷视差图象印刷品。
23.如权利要求22所述的印刷品制作方法，其中，所述视差图象印刷品是全息立体照片，本印刷品制作方法进一步包括执行观察点转换处理的步骤，此处理用于把所述视差图象数据转换为可印刷成全息立体照片的数据，以及印刷所述全息立体照片，作为所述视差图象印刷品。
24.一种印刷品制作装置，包括注视点设置器件，此器件用于从构成运动图象数据的多个帧中指定至少一个帧作为基准帧，并且在所述基准帧中的目标上设置注视点；运动补偿量计算器件，此器件使用所述基准帧中的注视点与另一帧中对应点之间的关系而计算所述注视点的移动量，并且，基于所述移动量对每个帧计算运动补偿量；图象转换处理器件，此器件产生与图象转换有关的参数，由所述运动补偿量计算器件计算的所述运动补偿量增加到所述参数上，从而此器件基于计算的所述参数而把所述运动图象数据转换为可印刷成视差图象印刷品的数据；以及印刷器件，此器件基于所述转换数据而印刷视差图象印刷品。
25.一种印刷品制作方法，包括以下步骤从构成运动图象数据的多个帧中指定至少一个帧作为基准帧，并且在所述基准帧中的目标上设置注视点；使用所述基准帧的注视点与另一帧中对应点之间的关系而计算所述注视点的移动量，并基于计算的所述移动量对每个帧计算运动补偿量；产生与图象转换有关的参数，在所述参数上增加计算的所述运动补偿量，从而基于产生的所述参数把所述运动图象数据转换为可印刷成视差图象印刷品的数据；以及基于所述转换数据而印刷视差图象印刷品。
26.一种印刷品制作系统，包括通讯终端设备，此设备包括用于输入运动图象数据的运动图象输入器件；注视点设置器件，此器件用于从构成运动图象数据的多个帧中指定至少一个帧作为基准帧，并且在所述基准帧中的目标上设置注视点；以及，用于传输与所述运动图象数据和所述注视点有关的数据的第一通讯器件，以及印刷设备，此设备包括用于从所述第一通讯器件接收数据的第二通讯器件；运动补偿处理器件，此器件使用所述基准帧中的注视点与其它帧中对应点之间的关系而计算所述注视点的移动量，基于所述移动量对每个帧计算运动补偿量，并且，基于所述运动补偿量对所述运动图象数据执行运动补偿处理，从而把所述运动图象数据转换为可印刷成视差图象印刷品的视差图象数据，在此印刷品中，可觉察的图象随着视角而变化；以及印刷器件，此器件基于转换的所述视差图象数据而印刷视差图象印刷品。
27.如权利要求26所述的印刷品制作系统，其中，所述通讯终端设备包括用于所述运动图象数据的成象器件。
28.一种印刷设备，包括通讯器件，此器件从外部设备接收与运动图象数据、所述运动图象数据中的基准帧和所述基准帧中的目标上设置的注视点有关的数据；运动补偿处理器件，此器件使用所述基准帧中的注视点与另一帧中对应点之间的关系而计算所述注视点的移动量，基于计算的所述移动量对每个帧计算运动补偿量，并且，基于所述运动补偿量对所述运动图象数据执行运动补偿处理，从而把所述运动图象数据转换为可印刷成视差图象印刷品的视差图象数据，在此印刷品中，可觉察的图象随着视角而变化；以及印刷器件，此器件基于转换的所述视差图象数据而印刷视差图象印刷品。
29.一种印刷品制作系统，包括通讯终端设备，此设备包括用于输入运动图象数据的运动图象输入器件；注视点设置器件，此器件用于从构成运动图象数据的多个帧中指定至少一个帧作为基准帧，并且在所述基准帧中的目标上设置注视点；运动补偿处理器件，此器件使用所述基准帧的注视点与另一帧中对应点之间的关系而计算所述注视点的移动量，基于计算的所述移动量对每个帧计算运动补偿量，并且，基于所述运动补偿量对所述运动图象数据执行运动补偿处理，从而把所述运动图象数据转换为可印刷成视差图象印刷品的视差图象数据，在此印刷品中，可觉察的图象随着视角而变化；以及，用于传输与所述运动图象数据有关的数据的第一通讯器件，以及印刷设备，此设备包括用于从所述第一通讯器件接收数据的第二通讯器件；以及，印刷器件，此器件基于与所述运动图象数据有关的数据而印刷视差图象印刷品。
30.如权利要求29所述的印刷品制作系统，其中，所述通讯终端设备包括用于捕捉所述运动图象数据的成象器件。
31.如权利要求29所述的印刷品制作系统，其中，与所述运动图象数据有关的所述数据是所述视差图象数据、或与所述运动图象数据和所述注视点有关的数据、或与所述视差图象数据、所述运动图象数据和所述注视点有关的数据。
32.一种通讯终端设备，包括用于输入运动图象数据的运动图象输入器件；注视点设置器件，此器件用于从构成运动图象数据的多个帧中指定至少一个帧作为基准帧，并且在所述基准帧中的目标上设置注视点；运动补偿处理器件，此器件使用所述基准帧中的注视点与另一帧中对应点之间的关系而计算所述注视点的移动量，基于计算的所述移动量对每个帧计算运动补偿量，并且，基于所述运动补偿量对所述运动图象数据执行运动补偿处理，从而把所述运动图象数据转换为可印刷成视差图象印刷品的视差图象数据，在此印刷品中，可觉察的图象随着视角而变化；以及用于传输与所述运动图象数据有关的数据的通讯器件。
全文摘要
本发明涉及图象处理装置和方法、印刷品制作装置和方法、以及印刷品制作系统，能把运动图象数据转换为可印刷成视差图象印刷品的数据，所述运动图象数据以不故意制作视差图象印刷品的普通方式捕捉。所述方法包括以下步骤从构成运动图象数据的多个帧中指定至少一个帧作为基准帧，并且在所述基准帧的目标上设置注视点；使用所述基准帧的注视点与其它帧中对应点之间的关系而计算所述注视点的移动量，基于计算的所述移动量对每个帧计算运动补偿量，并且，基于所述运动补偿量对所述运动图象数据执行运动补偿处理，从而把所述运动图象数据转换为视差图象数据。
文档编号H04N5/91GK1445724SQ0311998
公开日2003年10月1日 申请日期2003年3月17日 优先权日2002年3月15日
发明者芦崎浩二, 丰田高博, 白仓明 申请人:索尼株式会社