[发明专利]使用沿时间轴改变的图像数据产生新图像的方法和装置

说明书

本申请是发明名称为“使用沿时间轴改变的图像数据产生新图像的方法和装置”(申请号：200380101976.8；申请日：2003年10月22日)的申请的分案申请。 

技术领域

本发明涉及用于产生图像的方法和装置，尤其涉及处理由摄像机拍摄的活动图像并因此再输出处理过的活动图像的技术。 

背景技术

随着近几年计算机技术的显著进步和发展，计算机提供的图像处理能力显著改善。甚至一般用户可用的家用PC(个人计算机)和游戏机也可以实现曾经是图像处理专用的高端工作站才能实现的多样的处理。 

PC的图像处理性能和能力上的改善提供了另一种家用PC和游戏机的潜在应用。即，存在低价的、面向一般用户的用于电影编辑、图像处理、创作等的工具。因此，专业技巧不再是操作复杂图像处理的先决条件，甚至业余用户也可以通过使用这些可用工具操作活动图像的处理。 

发明内容

由于前述情况，本发明的发明人已经着手寻找革新的图像处理方法，通过该方法可以获得新奇的以及特殊效果的图像。本发明的发明人根据上述认识发明了本发明，并且本发明的一个目标是获得有趣的图像。此外，考虑下列目标或通过本专利说明书的描述理解的其他目标而开发了本发明。即，目标包括改进图像处理的效率、降低由图像处理引起的负载、改进图像处理技术的新建议等等。 

根据本发明的一实施例，一种图像产生方法，包括：对于在原始活动图像的目标帧中包含的图像的每个图中位置，从原始活动图像中包含的多个帧的至少一帧中读出对应于图中位置的数据；对上述读出的数据进行基于alpha 值的合成；及通过顺序输出由所述基于alpha值的合成而形成的帧，来形成新活动图像。 

根据本发明的另一实施例，一种包括图像存储器、图像转换单元和图像数据输出单元的图像产生装置，其中所述图像存储器顺序记录每个帧的原始活动图像，并且所述图像转换单元为每个包含在目标帧中的图像的图中位置而从记录在所述图像存储器的至少一帧中读出对应于图中位置的数据，并对该数据进行基于alpha值的合成，并且所述图像数据输出单元顺序输出所述基于alpha值的合成所重构的帧。 

根据本发明的优选实施例涉及图像产生方法。该方法包括：将原始活动图像当作沿时间轴改变的二维图像，并且当以虚拟方式将活动图像表示为由二维图像和时间轴形成的盒空间时，用包含多个在时间值上相互不同的点的曲面切割该盒空间。将截面上出现的图像投影到在时间轴方向上的平面，并通过随时间改变截面，来将在平面上出现的图像作为新活动图像输出。通过以各种方式设置曲面来确定改变的内容，并且输出与原始活动图像的内容不同的新活动图像。 

这里，“原始活动图像”可以是由摄像机当场拍摄的图像，也可以是在记录介质中预先存储的、诸如由MPEG等格式编码的图像。“投影到平面”是：如果投影到时间轴上的平面，则将要投影到该平面的图像是“投影到平面”的结果。具体讲，其指的是：当直接从时间轴方向观看截面时，将要投影到该截面的图像等于投影到平面的图像。 

例如，通过沿时间轴移动截面而保持截面的曲面形状的完整，可以实现“随时间改变截面”。通过随时间流逝而移动截面，可以获得平滑和连续的新活动图像。曲面(surface)形状可能随时间流逝而改变。如果包含在时间轴上曲面中的点的位置由t表示，并且包含在二维图像中的点的坐标由(x，y)表示，则t可以由一般等式表示的函数t＝f(x，y)定义。曲面可以是平面。投影的图像根据所设置的曲面形状的类型而改变。 

根据本发明的另一个优选实施例涉及图像产生装置。该装置包括：图像存储器，用于沿时间轴顺序存储原始活动图像；图像转换单元，用于将存储在图像存储器中的原始活动图像当作沿时间轴改变的二维图像，并且当以虚拟方式将活动图像表示为由二维图像和时间轴形成的盒空间时，用包含多个在时间值上相互不同的点的曲面切割该盒空间，并且将截面上出现的图像投 影到在时间轴方向上的平面；和图像数据输出单元，将通过在图像转换单元中随时间改变截面获得的、在平面上出现的图像设置为新活动图像帧。图像存储器作为暂时存储在直到在原始活动图像中包含的帧已经转换为新帧的固定时间段中的多个帧的缓冲器。 

图像产生装置还可以包括图像输入单元，用于获得由摄像机拍摄的图像作为原始活动图像并且将这些获得的图像发送到图像存储器。因此，实时图像处理拍摄的图像，从而可以在屏幕上显示与目标的实际状态不同的、独特的、神秘的或特殊效果的图像。