PROCEDIMIENTO Y UNIDAD DE AJUSTE A ESCALA PARA AJUSTAR A ESCALA UN MODELO TRIDIMENSIONAL Y APARATO DE VISUALIZACIÓN.

Procedimiento para ajustar a escala un modelo (100) tridimensional para dar un modelo (108) tridimensional ajustado a escala en una dimensión que corresponde a una dirección de observación de un observador hacia el modelo (100) tridimensional,

basándose el ajuste a escala en propiedades de percepción visual humana del observador, caracterizado porque: - una primera de dichas propiedades de percepción visual humana es la sensibilidad a una discontinuidad (109-113) en el modelo (100) tridimensional en una dimensión que está relacionada con la profundidad, y en el que - dicha sensibilidad a discontinuidad proporciona una impresión de profundidad que al menos se mantiene deformando partes (101-107) continuas de dicho modelo (100) tridimensional

Procedimiento y unidad de ajuste a escala para ajustar a escala un modelo tridimensional y aparato de visualización.

La invención se refiere a un procedimiento para ajustar a escala un modelo tridimensional para dar un modelo tridimensional ajustado a escala en una dimensión que corresponde a una dirección de observación de un observador hacia el modelo tridimensional.

La invención se refiere además a una unidad de ajuste a escala para ajustar a escala un modelo tridimensional para dar un modelo tridimensional ajustado a escala en una dimensión que corresponde a una dirección de observación de un observador hacia el modelo tridimensional.

La probabilidad de que el tamaño de una escena tridimensional no coincida con las capacidades de visualización de un aparato de visualización de imágenes es alta. Por tanto, una operación de ajuste a escala es innegable. Otros motivos por los que podría requerirse el ajuste a escala son para adaptar la geometría del modelo tridimensional que representa la escena tridimensional a un canal de transmisión o para adaptar el modelo tridimensional a las preferencias del observador.

Se conocen bien las operaciones de ajuste a escala lineal sobre un modelo tridimensional que representa una escena tridimensional. Una realización del aparato de visualización de imágenes del tipo descrito en el párrafo inicial se conoce por la patente estadounidense 6.313.866. Este aparato de visualización de imágenes comprende un circuito para adquirir un valor máximo de información de profundidad a partir de una primera señal de imagen. El aparato de visualización de imágenes comprende además un circuito de control de paralaje para controlar la cantidad de paralaje de una segunda señal de imagen basándose en la información de profundidad contenida en las señales de imagen primera y segunda de modo que una imagen que corresponde a la segunda señal de imagen puede visualizarse de manera tridimensional delante de una imagen que corresponde a la primera señal de imagen. Un sintetizador de imágenes tridimensionales sintetiza las señales de imagen primera y segunda que se han controlado mediante el circuito de control de paralaje, basándose en la cantidad de paralaje de cada señal de imagen, de modo que las imágenes corresponden a esas señales de imagen primera y segunda en el espacio de visualización tridimensional. El ajuste a escala de información de profundidad se realiza en principio mediante una adaptación lineal de la información de profundidad excepto por la información de profundidad que supera los límites de las capacidades de visualización. Estos últimos valores están recortados.

El documento EP-A-0817123 da a conocer técnicas para ajustar a escala el tamaño de un modelo estereoscópico visualizado moviendo el modelo en una dirección de observación. Por tanto, la profundidad tal como la ve el observador se reduce o se aumenta cambiando la distancia interocular en el sistema de visualización estereoscópico, para generar imágenes que satisfacen un criterio subjetivo de "facilidad de estereoscopia". Además, se sugiere realizar el emborronamiento o sombreado de bordes en regiones periféricas de la pantalla en la que el modelo puede visualizarse sólo como una imagen a la derecha o a la izquierda.

Un inconveniente del ajuste a escala o adaptación de profundidad es que podría dar como resultado la reducción de impresión de profundidad. Especialmente el ajuste a escala de profundidad lineal podría ser desventajoso para la impresión de profundidad del modelo tridimensional ajustado a escala.

Un objeto de la invención es proporcionar un procedimiento y un aparato tal como se exponen en las reivindicaciones adjuntas que dé como resultado un modelo tridimensional ajustado a escala que se asemeja al modelo tridimensional original perceptivamente y que tiene una impresión tridimensional agradable.

El objeto de la invención se logra porque el procedimiento se basa en propiedades de percepción visual humana del observador. Estas propiedades podrían ser, entre otras:

- sensibilidad a una discontinuidad en el modelo tridimensional en una dimensión que está relacionada con la profundidad, es decir en una señal que representa profundidad; obsérvese que la dimensión que corresponde a una dirección de observación de un observador hacia el modelo tridimensional es igual a la profundidad.

- sensibilidad a una diferencia de valores de luminancia entre píxeles adyacentes de una vista bidimensional del modelo tridimensional, es decir cantidad de textura;

- sensibilidad a valores de color de píxeles de una vista bidimensional del modelo tridimensional; y

- sensibilidad a una diferencia de valores de color particulares entre píxeles adyacentes de la vista bidimensional del modelo tridimensional.

El procedimiento según la invención se basa en la discriminación o en distinguir entre partes relevantes de la información representada por el modelo tridimensional para las que la percepción visual humana es sensible y partes irrelevantes de la información representada por el modelo tridimensional para las que la percepción visual humana es insensible. Las partes relevantes deben enfatizarse cuando se ajusta a escala el modelo tridimensional, provocando opcionalmente un daño o incluso una deformación de las partes irrelevantes.

Una realización del procedimiento comprende una etapa de detección de discontinuidad para detectar una discontinuidad en el modelo tridimensional en la dimensión que está relacionada con la profundidad. Un aspecto del ajuste a escala lineal es que puede mantenerse la geometría del modelo tridimensional. Pero éste no es un requisito importante para el ajuste de escala de profundidad, porque los seres humanos no son muy sensibles a la adaptación de la cantidad de profundidad. La mejor prueba de ello es el hecho de que los seres humanos aprecian el vídeo bidimensional normal que es completamente "plano". Este fenómeno también se discute en el articulo "Just enough reality: Comfortable 3-D viewing via microstereopsis", por M. Siegel et al., en IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, vol. 10, n.º 3, págs. 387-396, 2000. Por tanto, la profundidad limitada ofrecida, por ejemplo, por modelos tridimensionales ajustados a escala lineal todavía da una impresión tridimensional. No obstante, los seres humanos sí se dan cuenta muy bien de que en ese caso la impresión tridimensional es pequeña. Esto no se debe al hecho de que los valores de profundidad absoluta del modelo tridimensional ajustado a escala son pequeños, sino al hecho de que las discontinuidades de profundidad son pequeñas. En otras palabras, el ajuste a escala de profundidad lineal afecta al tamaño de las discontinuidades de profundidad, dando como resultado una impresión de profundidad reducida. En general, los seres humanos son muy sensibles a la topología de una escena y especialmente sensibles a discontinuidades de profundidad pero menos sensibles a la geometría. Los seres humanos observan muy bien que los objetos están uno delante del otro y por ejemplo que se obstruyen parcialmente entre sí. Sin embargo, la profundidad absoluta, es decir la distancia real entre objetos, tiene menor importancia. Esto implica que incluso con un intervalo limitado de valores de profundidad, todavía puede realizarse una impresión tridimensional agradable siempre que se conserve la topología y por tanto se mantengan o incluso se amplifiquen las discontinuidades de profundidad.

Otra realización del procedimiento comprende:

- una etapa de detección de contraste de luminancia para determinar un valor de contraste de luminancia particular de un píxel particular con un píxel adyacente, perteneciendo el píxel particular a una imagen bidimensional que es una vista del modelo tridimensional; y

- una etapa de ajuste a escala dependiente del contraste de luminancia para ajustar a escala un valor de profundidad de un elemento que corresponde con el píxel particular basándose en el valor de contraste de luminancia particular.

La teoría detrás de esta realización se explicará mediante un ejemplo. Si un objeto blanco se sitúa delante de un fondo blanco, por ejemplo una pared, apenas es visible. Esto significa que el ajuste a escala de la profundidad de la escena con este objeto blanco y el fondo blanco no influirá sustancialmente en la impresión tridimensional. Si hay un segundo objeto negro, por ejemplo, en la escena, entonces el ajuste a escala de profundidad del modelo...

1. Procedimiento para ajustar a escala un modelo (100) tridimensional para dar un modelo (108) tridimensional ajustado a escala en una dimensión que corresponde a una dirección de observación de un observador hacia el modelo (100) tridimensional, basándose el ajuste a escala en propiedades de percepción visual humana del observador, caracterizado porque:

- una primera de dichas propiedades de percepción visual humana es la sensibilidad a una discontinuidad (109-113) en el modelo (100) tridimensional en una dimensión que está relacionada con la profundidad, y en el que

- dicha sensibilidad a discontinuidad proporciona una impresión de profundidad que al menos se mantiene deformando partes (101-107) continuas de dicho modelo (100) tridimensional.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque una segunda de las propiedades de percepción visual humana es la sensibilidad a una diferencia de valores de luminancia entre píxeles adyacentes de una vista (312) bidimensional del modelo (100) tridimensional.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque una tercera de las propiedades de percepción visual humana es la sensibilidad a una diferencia de valores de color entre píxeles adyacentes de una vista (312) bidimensional del modelo (100) tridimensional.

4. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque el procedimiento comprende una etapa de detección de discontinuidad para detectar una discontinuidad (109-113) de C₀ en el modelo (100) tridimensional en la dimensión que está relacionada con la profundidad.

5. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque el procedimiento comprende:

- una etapa de detección de contraste de luminancia para determinar un valor de contraste de luminancia particular de un píxel particular con un píxel adyacente, perteneciendo el píxel particular a una imagen (312) bidimensional que es una vista del el modelo tridimensional; y

- una etapa de ajuste a escala dependiente del contraste de luminancia para ajustar a escala un valor de profundidad de un elemento que corresponde con el píxel particular basándose en el valor de contraste de luminancia particular.

6. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque el procedimiento comprende:

- una etapa de detección de diferencia de color para determinar un valor de diferencia de color particular de un píxel particular con un píxel adyacente, perteneciendo el píxel particular a una imagen (312) bidimensional que es una vista del modelo tridimensional; y

- una etapa de ajuste a escala dependiente de la diferencia de color para ajustar a escala un valor de profundidad de un elemento que corresponde con el píxel particular basándose en el valor de diferencia de color particular.

7. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el procedimiento comprende:

- una etapa de detección de intervalo para estimar un intervalo de valores de profundidad en una parte del modelo tridimensional en la dimensión que está relacionada con la profundidad; y

- una etapa de comparación para comparar el intervalo de valores de profundidad con un intervalo de salida de valores de profundidad.

8. Unidad (200, 201, 203, 300) de ajuste a escala para ajustar a escala un modelo (100) tridimensional para dar un modelo (108) tridimensional ajustado a escala en una dimensión que corresponde a una dirección de observación de un observador hacia el modelo tridimensional, estando diseñada la unidad (200, 201, 203, 300) de ajuste a escala para ajustar a escala basándose en propiedades de percepción visual humana del observador, caracterizada porque:

- dicho ajuste a escala se logra usando una primera de dichas propiedades de percepción visual humana, que es la sensibilidad a una discontinuidad (109-113) en el modelo (100) tridimensional en una dimensión que está relacionada con la profundidad, y en la que

- dicha sensibilidad a discontinuidad proporciona una impresión de profundidad que al menos se mantiene deformando partes (101-107) continuas de dicho modelo (100) tridimensional.

9. Aparato (400) de visualización de imágenes que comprende:

- medios (402) de recepción para recibir una señal que representa un modelo (100) tridimensional;

- una unidad (404) de ajuste a escala para ajustar a escala el modelo (100) tridimensional para dar un modelo (108) tridimensional ajustado a escala en una dimensión que corresponde a una dirección de observación de un observador hacia el modelo tridimensional;

- medios (406) de visualización para visualizar una vista del modelo (108) tridimensional ajustado a escala, estando diseñada la unidad (404) de ajuste a escala para ajustar a escala basándose en propiedades de percepción visual humana del observador; y caracterizado porque:

- dicha unidad (404) de ajuste a escala comprende medios (202) de filtro para discriminar entre partes (109-113) discontinuas y (101-107) continuas de dicha señal que representa dicho modelo (100) tridimensional, logrando así al menos mantener una impresión de profundidad deformando partes (101-107) continuas de dicho modelo (100) tridimensional.