專利名稱：以可視回波消除方式處理圖像的系統和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一般的圖像處理領域，具體涉及例如視頻^H義系統的交換 視頻圖像的人與人之間的通信裝置。
背景技術：
視頻會議系統包括投影設備和采集設備。投影設備用從遠端站接收的
視頻流在屏幕上形成圖像；采集設備(典型的是視頻相機)拍攝觀察區(qū)域 以形成數據流送往遠端站。
在人與人之間的通信視聽系統中，用戶被視頻相機拍攝，并同步觀看 屏幕，屏幕上顯示其遠端通信者。
在一些系統中，視頻相機被安放在屏幕附近或屏幕上方。
這個拍攝角度產生了傾斜的或向下的視野，該視野是不自然的。此外， 由于用戶觀看屏幕而不看相機，其通信者會有這樣的感覺他們不能像正 常面對面交流那樣進行眼睛接觸。
如圖l所示，解決此問題的已知方式，是用特殊的透明鏡子MIR傾斜 地放在屏幕ECR前面，朝視頻相機CAM反射位于觀察區(qū)ZO的觀察者的 圖像。
視頻相機CAM的虛擬位置因此能被放在屏幕ECR的中間或在它后 面，在那里顯示遠端通信者的臉。
然而，該系統有很多缺陷，特別是與傾斜鏡子MIR總的尺寸重量有關， 因此要在觀察者和屏幕之間強加一個最小距離。
更甚者，位于有關視頻相機(在圖1中的鏡子MIR上面)鏡子后的區(qū) 域是視頻相機經由鏡子的視野領域，其圖像在用戶圖像上重疊，因而會引入令人討厭的贗象。
其他贗象因鏡子MIR反射所致，也在屏幕ECR上顯示的圖像上重疊。

發(fā)明內容
在此上下文中，本發(fā)明的目的是在屏幕之后自由放置視頻相機，同時 消除上文提及的缺點和限制。
為此目的，本發(fā)明旨在提供一種圖像處理系統，包含 .用于投射第一光束以在屏幕上形成第一圖像的設備，屏幕上來自觀 察區(qū)的第二光束形成第二圖像；
用于采集第三圖像的設備，所述第三圖像在所述屏幕上形成并且對 應于所述第二圖1象及所述第一圖^^的至少一部分的重疊。 該系統還包括控制裝置，用于 獲得表示所述第一圖像的所述部分的第一信號； 獲得表示所述第三圖像的第二信號；
通it^所述第二信號減去所述第一信號的至少一部分計算第三信號 以形成表示所述觀察區(qū)的圖像。
因此，本發(fā)明的 一般原則是實時地從由采集設備采集的圖像中減去從 遠端站接收的并將被投影在屏幕上的視頻流。事實上，它是視頻相機輸出 信號和投影設備輸入信號匹配層面的問題。
控制裝置優(yōu)選以權重系數乘第一信號，并從第二信號中減去這個乘積 得到的信號以獲得第三信號。
根據本發(fā)明的圖像處理系統優(yōu)選地包括用于根據亮度采集權重系數的 亮度傳感器。
該特征有利地提供了自適應過濾，這實時地修正了亮度變化。更具體 地，如果觀察區(qū)的亮度增加(個別地減少)，視頻相機要求更少的(各別 地更多)光，但^^視頻投影儀來的視頻流必須更亮(個別更暗)，以便增 強用戶的感知。
權重系數從0到1。在受控的照明環(huán)境(屋內沒窗戶)中該系數等于0.5。
如果屋內有日光，權重系數可減少，例如到0.4。
相反，如果屋內變暗，例如因為缺光，權重系數可增加，例如到0.7。
在優(yōu)選實施例中，本發(fā)明的圖像處理系統的投影設備包括包括通過電 連接和所述電連接上的無損分流調節(jié)單元連接到數據處理系統的投影儀， 所述電連接傳i^示所述第一圖像的信號，所述無損分流調節(jié)單元復制該 信號以形成第一信號。
在優(yōu)選實施例中，本發(fā)明的圖像處理系統包括用于將第一信號和/或第 二信號轉換成適合計算第三信號的格式。
例如，在一個特定實施例中，視頻相才幾產生碎見頻格式的第二信號，該 信號在減去由投影儀輸入獲得的第一信號之前被轉換成RGB格式，而第 一信號在該特定實施例中也是RGB格式。
本發(fā)明的圖像處理系統優(yōu)選地包括用于發(fā)送第三信號到遠端設備的裝 置，例如用于視頻會漢的應用。
本發(fā)明以相關聯的方式提供能在圖像處理系統中執(zhí)行的圖像處理方 法，該圖像處理系統中包括
■用于投射第一光束以在屏幕上形成第一圖像的設備，屏幕上來自觀 察區(qū)的第二光束形成第二圖像；
.用于采集第三圖像的設備，所述第三圖像在所述屏幕上形成并且對應 于所述第二圖像及所述第一圖像的至少一部分的重疊；
所述第 一 圖# 和所述第三圖像以文件的形式存儲在數據處理系統中， 該方法包括
從存儲所述第一圖像的文件讀取第一數字數據步驟，所述第一數字 數據表示所述第一圖像的所述部分；
.從存儲所述第三圖像的文件讀取第二數字數據的步驟，所述第二數 字數據表示第三圖像；
計算第三數字數據的步驟，所述第三數字數據是通過從所述第二數
字數據中減去所述第一數字數據的至少一部分而獲得的，以形成表示所述觀察區(qū)的圖像。
在優(yōu)選實施例中，圖像處理方法的步驟通過計算機程序指令確定。
因此，本發(fā)明也旨在提供信息介質上由計算機執(zhí)行的計算機程序，所 述程序包括適合執(zhí)行上述圖像處理方法步驟的指令。
該程序能使用任何可編程語言，并采用源碼、目標碼或介于源碼和目 標碼之間的中間碼形式，例如局部編譯形式或任何其他期望的形式。
本發(fā)明旨在提供一種計算機可讀的信息介質，該介質包含上文所述的 計算機指令。
所述信息介質可能是任何實體或能存儲程序的設備。例如，此介質可
包括例如ROM的存儲裝置，比如CDROM、微電子電路ROM或例如磁 盤(軟盤)或硬盤的磁存儲裝置。
信息介質也可是例如電或光信號的傳輸介質，能以無線電或其他裝置 的方式經由電纜或光纜傳輸。特別是才艮據本發(fā)明，程序可在因特網類型的 網絡上下載。
作為選擇之一，信息介質可以是結合了程序的集成電路，該電5^L行 正在討論或在其執(zhí)行中使用的方法。


當前發(fā)明的其他特征和優(yōu)點可從下文給定的帶有附圖的描述中顯現出 來，該描述顯示了本發(fā)明的非限定實施例。在圖中 圖l是現有技術設備的框.圖2顯示了根據本發(fā)明的圖像處理設備的第一實施例；
.圖3顯示了根據本發(fā)明的圖像處理設備的第二實施例；
圖4的流程圖形式顯示了根據本發(fā)明的圖像處理方法優(yōu)選實施例的
主要步驟。
具體實施例方式
根據本發(fā)明，圖2顯示了圖像處理系統ST1的笫一實施例。該系統包括屏幕ECR、投影儀PRJ，在屏幕ECR上投影儀PRJ投射 第一光束FL1，形成第一圖像Il。
圖像II是來自該輸入流FE的視頻圖像，輸入流FE從在此未顯示的 遠端站經由信息系統SL的通信卡COM接收。
輸入流FE由視頻卡CV處理，視頻卡被集成到數據處理系統SL并 產生有R、 G、 B三個成分的信號S1，該信號供給投影儀PRJ的輸入。
圖像處理系統ST1還包括采集設備，它主要由視頻相機CAM和采 集卡CA組成，采集卡被集成進數據處理系統SIl中。
來自采集卡CA的輸出流FS經由通信卡COM被送到遠端站。 視頻相機CAM和投影儀PRJ在由屏幕ECR定界的半平面相同側。 相機CAM在屏幕的另 一邊拍攝觀察區(qū)ZO。
換句話說，觀察區(qū)ZO在屏幕ECR上產生第二圖像12,該圖像迭加 在由投影儀PRJ形成的第一圖像Il的一部分Il，上。
本領域技術人員能理解實際上視頻相機CAM要求在屏幕ECR上形 成的第三圖像13，該第三圖像13對應于迭加在第一圖像II的一部分II， 上的第二圖像。
在此處描述的實施例中，來自視頻相機CAM的對應于連續(xù)圖像13 的輸出信號SV1符合S-Video標準。
在此處描述的優(yōu)選實施例中，才艮據本發(fā)明的圖像處理系統ST1包括 亮度傳感器CAP,適于根據亮度從0到1提供權重系數ot;環(huán)境越暗， 此權重系數越接近l。
在此第一實施例中，圖像處理系統ST1首先包含數據處理系統ST1和 -f見頻相才幾CAM之間的控制器CTR，其次包含投影儀PRJ和視頻相機 CAM。
如上文所迷，控制器CTR包括無損分流調節(jié)器單元DRV，此單元接 收來自數據處理系統SI1的視頻卡CV的帶有RGB成分的信號SI作為 輸入，并將該信號SI轉發(fā)到投影儀。
該無損分流調節(jié)器單元DRV還復制信號SI并將其重新定向到乘法器MU，乘法器在另一輸入接收來自亮度傳感器CAP的權重系數ot 。 乘法器MU因此供應帶有RGB分量的信號Sl，作為輸出，信號Sl，的每個成分由通過權重系數a乘信號Sl的相應分量獲得?？刂破鰿TR還包括轉換裝置CNV1，此裝置接收S-Video格式的信號SVi作為輸入，此信號由視頻相機CAM提供，而且轉換裝置CNVl將該S-Video信號轉換成帶有RGB成分的第二信號S2?？刂破鰿TR包括帶有第一輸入和第二輸入的減法器，該第一輸入接收轉換裝置CNVl的輸出信號S2，該第二輸入接收乘法器MU的輸出信號。減法器SS提供第三信號S3作為輸出，S3由在其笫一輸入接收的信 號S2減去在其第二輸入接收的信號而得到。該第三信號S3表示觀察區(qū)ZO的圖像I2，。該第三信號S3作為輸出 提供給第二轉換器CNV2,該轉換器將有RGB成分的信號S3轉換成符 合S-Video標準的信號SV2。信號SV2作為輸入提供給數據處理系統SI!的采集卡CA，以經由通 信卡COM轉發(fā)給遠端站。圖3表示根據本發(fā)明圖像處理系統的第二實施例。該圖與圖2中的相同元件具有相同的附圖標記。圖像處理系統ST2包括數據處理系統ST1，所述ST1包括由總線B 連接的單元，包括上文描述的視頻卡CV、采集卡CA和通信卡COM。在此總線B上有寄存器REG,它存儲由亮度傳感器CAP提供的權 重系數a。此處描述的數據處理系統SI2的1^是計算機。它包括處理器CPU 和只讀存儲器ROM,只讀存儲器含有執(zhí)行圖像處理方法步驟的計算機程 序，根據本發(fā)明的方法在圖4以流程圖形式表示。數據處理系統SI2還包括隨機訪問存儲器RAM,該存儲器用于存儲 必須由處理器CPU執(zhí)行此數據處理程序的臨時變量。在此描述的優(yōu)選實施例中，經由通信卡COM接收的輸入流FE緩存在快速訪問存儲器MEM1中，該存儲器是碎見頻卡CV可訪問的。同樣，由采集卡CA產生的輸出流FS被存儲在快速訪問存儲器MEM2中。此處假設每個來自輸入流FE的圖像II以計算機文件Fu形式存儲在 快速訪問存儲器MEM1中，并假設每個由采集卡CA輸出的圖像以數據 文件FB的形式存儲在快速訪問隨機訪問存儲器MEM2中。第一數字數據DN1表示在屏幕上與第二圖像交迭的第一圖像的一部 分Il，。第二數字數據DN2表示由視頻相機CAM采集的第三圖像13。假設，如果采集卡CA在快速訪問存儲器MEM2存儲與視頻相機CAM采集的圖像I3對應的文件FI3，則釆集卡產生發(fā)送到處理器CPU的信號，這里未顯示。收到該信號后，處理器執(zhí)行第一步驟E10，在該步驟中，當視頻相機 CAM采集圖像13的時刻，處理器從文件FH讀取表示被投射到屏幕ECR 上的第一圖像Il的部分Il，的第一數字數據DNl。第二步驟或讀取步驟E20緊跟著該步驟EIO,在該步驟中處理器CPU 通過讀取存儲圖像13的文件FI3獲得上文提到的第二數字數據DN2。步驟E30緊跟著所述讀取步驟D20，在該步驟中，處理器CPU從寄 存器REG讀取權重系數ot值。處理器CPU計算第三數字數據的步驟緊跟著所述讀取步驟，該笫三數 字數據通it^第二數字數據DN2減去第 一數字數據DN1和權重系數ot的 乘積而獲得。第三數字數據DN3以文件F!2形式存儲在隨機訪問存儲器RAM中， 該文件用來表示表示觀察區(qū)的圖像12，。計算機文件FI2構成發(fā)往遠端站的輸出視頻流FS 。
權利要求
1.一種圖像處理系統，包括·用于投射第一光束(FL1)以在屏幕(ECR)上形成第一圖像(I1)的設備(PRJ，SI1)，在所述屏幕上來自觀察區(qū)(ZO)的第二光束(FL2)形成第二圖像(I2)；以及·用于采集第三圖像(I3)的設備(CAM，SI1)，所述第三圖像在所述屏幕(ECR)上形成并且對應于所述第二圖像(I2)及所述第一圖像(I1)的至少一部分(I1’)的重疊；所述系統特征在于，其進一步包含控制裝置，用于·獲得表示所述第一圖像(I1)的所述部分(I1’)的第一信號(S1)；·獲得表示所述第三圖像(I3)的第二信號(S2)；·通過從所述第二信號(S2)減去所述第一信號(S1)的至少一部分計算第三信號(S3)以形成表示所述觀察區(qū)(ZO)的圖像(I2’)。
2. 根據權利要求l所述的系統，其特征在于，所述控制裝置(CTR) 以權重系數cx乘所述第一信號(SI)，并且從所述第二信號(S2)減去由 所述乘積產生的信號以獲得所述第三信號(S3)。
3. 根據權利要求2所述的系統，其特征在于，包括用于根據亮度獲得 所述權重系數(ot )的亮度傳感器(CAP)。
4. 根據權利要求1至3任一項所述的系統，其特征在于，所述投影設 備(PRJ, )包括通過電連接和所述電連接上的無損分流調節(jié)單元(DRV) 連接到數據處理系統(SIJ的投影儀(PRJ)，所述電連接傳送表示所述 第一圖像(II)的信號(R、 G、 B)，所述無損分流調節(jié)單元(DRV)復 制所述信號以形成所述第一信號(Sl)。
5. 根據權利要求1至4的任一項所述的系統，其特征在于，包括用于 將所述第一信號(Sl)和/或所述第二信號(S2)轉換成適合計算所述第三 信號(S3)格式的裝置(CNV1)。
6. 根據權利要求1至5中的任一項所述的系統，其特征在于，包括用于發(fā)送所述第三信號(S3)到遠端設備的裝置(COM)。
7. —種在圖像處理系統中實現的圖像處理方法，該系統包括.用于投射第一光束(FL1)以在屏幕(ECR)上形成第一圖像(II) 的設備(PRJ， SIJ ，所述屏幕上來自觀察區(qū)(ZO)的第二光束(FL2) 形成第二圖像(12);.用于采集第三圖像(13)的設備(CAM, SI!)，所述第三圖像在所 述屏幕(ECR)上形成并且對應于所述第二圖像(12)及所述第一圖像(II) 的至少一部分(11，)的重疊；所述第一圖像(II)和所述第三圖像(13)以文件(F ，FI3)的形式存 儲在數據處理系統(SI2)中，所述方法特征在于包括.從存儲所述第一圖像(II)的文件(F )讀取第一數字數據(DN1) 步驟(E10)，所述第一數字數據(DN1)表示所述第一圖像(II)的所述 部分(11，)；.從存儲所述第三圖像的文件(FI3)讀取第二數字數據(DN2)的步 驟(E20)，所述第二數字數據(DN2)表示第三圖像；-計算第三數字數據(DN3 )的步驟(E40 )，所述第三數字數據(DN3 ) 是通過從所述第二數字數據(DN2)中減去所述第一數字數據(DN1)的 至少一部分而獲得的，以形成表示所述觀察區(qū)(ZO)的圖像(n，)。
8. —種計算機程序，所述計算機程序在由計算機執(zhí)行所述的程序的情 況下用于執(zhí)行根據權利要求7的執(zhí)行圖像處理方法步驟的指令。
9. 一種存儲計算機程序的計算機可讀存儲介質，所述計算機程序用于 執(zhí)行根據權利要求7的執(zhí)行圖像處理方法步驟的指令。
全文摘要
一種圖像處理系統，包括用于投射第一光束(FL1)以在屏幕(ECR)上形成第一圖像(I1)的設備(PRJ，SI₁)，屏幕上來自觀察區(qū)(ZO)的第二光束(FL2)形成第二圖像(I2)；用于采集第三圖像(I3)的設備(CAM，SI₁)，所述第三圖像在所述屏幕(ECR)上形成并且對應于所述第二圖像(I2)及所述第一圖像(I1)的至少一部分(I1’)的重疊。該系統還包括控制裝置，用于獲得表示所述第一圖像(I1)的所述部分(I1’)的第一信號(S1)；獲得表示所述第三圖像(I3)的第二信號(S2)；通過從所述第二信號(S2)減去所述第一信號(S1)的至少一部分計算第三信號(S3)以形成表示所述觀察區(qū)(ZO)的圖像(I2’)。
文檔編號H04N7/14GK101258747SQ200680032636
公開日2008年9月3日 申請日期2006年9月7日 優(yōu)先權日2005年9月8日
發(fā)明者O·加希尼亞爾 申請人:法國電信公司