Спосіб проведення розрізнення фону та переднього плану краєвиду, а також спосіб заміщення фону в зображеннях краєвиду і електронна система відображення

Реферат: Даний винахід належить до методу проведення розрізнення між фоном та переднім планом у зображеннях або плівках краєвиду, записаного електронною камерою. Крім того, винахід належить до методу заміщення фону у записаних зображеннях плівок краєвиду, зберігаючи передній план. UA 115303 C2 (12) UA 115303 C2 UA 115303 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Даний винахід належить способу проведення розрізнення фону та переднього плану у зображеннях або плівках краєвиду, записаного електронною камерою. Крім того, винахід стосується способу заміщення фону у записаних зображеннях плівок краєвиду, зберігаючи передній план. Щоб відокремити предмети або людей, записані камерою, які/що стоять один перед іншим у фактичному краєвиді та отже взаємно приховують один іншого, різні способи існують відповідно до рівня техніки. При цьому найбільш широко використовуваний спосіб є хромакеінг, що використовувався протягом довгого часу та у якому на фоні у фактичному краєвиді є визначений колір, який не зустрічається в предметах переднього плану. Тоді з допомогою простого аналізу кольору записаного зображення, цей фон може бути виявлений та відділений від переднього плану. Невигідністю цього способу є те, що фон у фактичному краєвиді повинен бути присутнім у визначеному кольорі, що не досяжне у багатьох ситуаціях. Предметом даного винаходу є визначити спосіб для проведення розрізнення між фоном та переднім планом у зображеннях або плівках краєвиду, записаного електронною камерою, що дозволяє свободу у композиції фону та переднього плану. Крім того, предметом є визначити спосіб для заміщення фону в зображенні або плівці краєвиду, у якому фон та передній план можуть бути вільно розроблені. Цей предмет досягається способом для проведення розрізнення між фоном та переднім планом у зображеннях краєвиду, записаного електронною камерою відповідно до пункту 1, способу заміщення фону в зображенні краєвиду відповідно до пункту 28 та системи електронного дисплея відповідно до пункту 29. Залежні пункти вказують вигідні розробки способів відповідно до винаходу. Відповідно до винаходу, забезпечується спосіб, з допомогою якого фон та передній план можуть бути розрізнені один від іншого в зображеннях краєвиду, записаного електронною камерою. Таким чином частина краєвиду, що віддалена від камери, розцінюється як фон та частина краєвиду, ближча до камери - як передній план. Краєвидом є повнота предметів фону та переднього плану. Якщо тут робиться посилання на зображення, вони можуть бути фіксованими зображеннями або, краще, кадрами плівки. Ні фон, ні передній план не повинні, таким чином, повністю заповнювати зображення та можуть також з'являтися в зображенні тільки частково або взагалі не з'являтися в зображенні. Спосіб відповідно до винаходу може також використовуватися на часткових областях зображень. У такий спосіб, наприклад у записах спортивних заходів, периметрична реклама може бути розрізнена від гравців, що стоять перед нею. Взагалі, передбачається, що передній план покриває фон в областях з проекції камери. Спосіб відповідно до винаходу може бути втілений як у стаціонарних зображеннях, так й у плівках краєвиду, що записані електронною камерою, тобто наприклад камерою з CCD відеосенсором або CMOS відеосенсором. У принципі, спосіб може також бути втілений на основі сигналів зображення, записаних аналоговими електричними камерами, однак виконання із цифровими камерами є кращим. Відповідно до винаходу, фон може відображати будь-яке зображення. Це може бути наприклад зображення, що мають множину кольорів та/або множину стадій яскравості. Зокрема, краще, якщо одноколірна та рівномірно яскрава поверхня не розуміється як зображення у розумінні цього документу. Тепер зображення фону показують із кодуванням, яке захищає видимість зображення для безпосереднього людського спостерігача краєвиду або навіть абсолютно невидимо для такого спостерігача краєвиду. Зображення з кодуванням, що є видимим безпосереднім спостерігачем краєвиду, означає, що ця видимість є принаймні забезпеченою, якщо спостерігач безпосередньо спостерігає краєвид на місці та на достатній відстані від фону, на якій відстані він у стані однак усе ще розпізнати зміст зображення. Тому кодування зображення може включати структурування зображення або фону за умови, що воно є настільки якісним, що спостерігач розпізнає зображення на достатній відстані без структурування, яке, таким чином, має турбуючий ефект або є помітним. Тепер зображення або плівка краєвиду із фоном та кодуванням, а також з переднім планом, розташованим перед фоном, записуються з допомогою електронної камери. Таким чином відеосенсор камери, що записує зображення краєвиду, створює сигнал. Тепер у цьому сигналі фон розрізняється із переднім планом з допомогою кодування. Таким чином використовується те, що фон має кодування, а передній план не має. Оскільки проведення розрізнення фону від переднього плану здійснюється в сигналі того відеосенсору, який записує зображення або плівки краєвиду для наступного показу або подальшої обробки або передачі, спосіб може бути втілений з камерою, що має тільки один відеосенсор, а саме, той, що записує зображення, без множини необхідних відеосенсорів. Тому 1 UA 115303 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 краще, якщо спосіб втілюється із точно одним відеосенсором. Тому, відповідно до винаходу, також тільки точно один сигнал зображення цього відеосенсора потрібний. У деяких варіантах конструкції може бути необхідно, щоб розпізнати фон з допомогою кодування, щоб відповідно модифікувати зображення, що буде записано камерою або відеосенсором. Тоді краще, якщо записане зображення краєвиду модифікується для зберігання, подальшої обробки або передачі таким чином, що модифікація відміняється прямо перед записом зображення так, що принаймні, передній план у в остаточному підсумку зробленому зображенні видався справжнім, просто якби він з'явився би у немодифікованому зображенні. У вигідному варіанті втілення винаходу кодування зображення або фону може включати показ фону, що періодично чередується із різними компонентами зображення, компоненти відповідного одного періоду утворюють повне зображення. У такий спосіб тривалість періоду, тобто час, у межах якого всі компоненти зображення показані один раз, вибирається, щоб бути настільки коротким, що повне зображення є видимим для безпосереднього спостерігача краєвиду. Тепер час експонування камери синхронізується з показом компонентів таким чином, що камера завжди записує тільки один компонент зображення, що вибирається таким чином, що це дозволяє проводити проведення розрізнення між переднім планом та фоном з допомогою способу кеінгу (суміщення двох або більше шарів, прим. перекладача), краще, якщо з допомогою заснованого на кольорі кеінгу, такого як наприклад, хромакеінг. Якщо m є кількістю компонентів, на які підрозділяється зображення, тоді, якщо камера записує точно один компонент кожного періоду, корисна частота, на якій компоненти змінюються коли показуються m- разів частоти експозиції камери. У ході показу таких компонентів принаймні один параметр відображення, який впливає на показ зображення, може бути змінено в ході одного періоду. Саме він може розумітися під параметром відображення, наприклад, величина або група величин вагових коефіцієнтів або масштабних факторів, які є відповідними для керування каналами кольору, контрастом, яскравістю та/або насиченням індивідуальних пікселів, групами пікселів (моделей) або повним зображенням. Для кеінгу, компонент фону, записаного під час експозиції камери, забезпечує маску, яка дозволяє проведення розрізнення фону від переднього плану. У такий спосіб наприклад експонований компонент може відображати специфічний компонент кольору зображення фону посиленим або винятково, цей компонент кольору, обраний краще, якщо таким чином, що він не присутній або перебуває тільки слабко на передньому плані. У цьому випадку, передній план може бути розрізнений із фоном наприклад з допомогою заснованого на кольорі кеінгу, зокрема хромакеінгу. Відповідно до винаходу, будь-який спосіб, який дозволяє створення маски, з допомогою якої фон може бути розрізнений із переднім планом, мається на увазі, щоб розумітися як кеінг процес у всіх варіантах конструкції винаходу. Взагалі, "кеінг" описує процес виявлення компонентів в зображенні або відео. Таким чином компоненти можуть бути розпізнані або відфільтровані (аналіз зображення) та можливо заміщені іншими джерелами зображення (композиція зображення). В аналізі зображення виявляються специфічні особливості або кодування в зображенні та звідти генерується маска, що відповідає компонентам зображення, які будуть виявлені. Маска може служити шаблоном у композиції зображення. Обчислення маски на основі властивості або кодування не повинне обов'язково бути повним та може бути доповнене подальшими процесами. Тут включаються наприклад процеси аналізу зображення, такі як оптичний потік, сегментація зображення відповідно до кольору, країв та подібного або евристика (тобто припущення щодо предметів у сцені). Зокрема інформація може бути виведена із трекінгу камери, з допомогою якого відомий кут огляду камери у сцені так, щоб локалізація та розмір фону або навіть переднього плану в зображенні могли бути попередньо визначені. Взагалі, внаслідок цього додається до фону як кодування властивості, що не зустрічається на передньому плані або зустрічається тільки більш слабко таким чином, що фон може бути розрізнений із переднім планом по масці, заснованої на цій властивості. У вищеописаному варіанті втілення компонент, використовуваний для експозиції, робить доступним маску, що використовується для кеінгу. Інший компонент або компоненти одного періоду завершують зображення, щоб сформувати повне зображення для безпосереднього спостерігача краєвиду. Під час показу цих інших компонентів камера краще, якщо не записує. Наприклад, компонент, показаний під час експозиції, може показати специфічний компонент кольору зображення, посилений або послаблений так, що передній план міг бути розрізнений із фоном з допомогою цього компоненту кольору. Таким чином експонований компонент показує, що цей компонент кольору збільшився, коли передній план показує, що він зменшився, або 2 UA 115303 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 зменшився, коли передній план показує, що він збільшився. Тоді компонент або інші компоненти, які фон показує у одному періоді можуть показати додаткові компоненти кольору, які відповідно зменшені або збільшені так, щоб безпосередній спостерігач краєвиду сприймав фактичні кольори зображення. У вигідному варіанті втілення винаходу зображення фону може бути розділено на відповідно точно два компоненти, які показують, чергуючись із специфічною частотою. Тоді камера може записувати синхронно з половиною частоти заміни. Тому завжди два компоненти зображення показані під час одного циклу камери. Тому частота, з якою показаний компонент замінюється, вдвічі вища ніж частота експозиції камери. В іншій реалізації, даної з допомогою прикладу, вищеописаного варіанта конструкції, кольори можуть бути розділені на три компоненти та експоновані тільки на одну третину. Тому камера експонує тільки один із трьох компонентів. У цьому випадку, частота, з якою замінюється компонент, була б обрана, щоб бути в три рази вищою, ніж частота експозиції камери. Подальший варіант втілення способу відповідно до винаходу забезпечує, що кодування зображення або фону включає фон, що відображає тимчасово змінні моделі, які доповнюють одна іншу в межах одного періоду, щоб сформувати повне зображення. Фон може бути розрізнений із переднім планом в сигналі відеосенсора з допомогою періодично змінної моделі. У вигідному варіанті втілення винаходу виявлення моделі, наприклад на основі перетворення Фур'є та/або фільтрації через перетворення Фур'є тим самим може бути здійснене в сигналі відеосенсора. Отже, фон може бути розрізнений із переднім планом з допомогою частоти, з якої моделі показують, чергуючись. Тут у перетворенні Фур'є області фону показують компонент змінної частоти, яку не показує передній план. Моделі, які показує фон можуть корисно бути періодичними в напрямку сканування відеосенсору та можуть зокрема бути наприклад моделлю шахової дошки. Індивідуальні області моделі, тобто наприклад площі шахової дошки, можуть коливатися між світлом та темрявою так само, як між різними кольоровими компонентами. Щоб зробити коливну модель, фон може бути самоосвітлювальним серед іншого, наприклад LED дисплей, або керований фільтр, що відповідає моделі, також може бути розташований перед зображенням фону, фільтр якого періодично блокує різні частини зображення по черзі. У випадку моделі шахової дошки коливна модель може по черзі показувати в моделі шахової дошки та інверсійній до неї моделі шахової дошки. Краще, якщо модель є бінарною, тобто перемикається точно між двома станами. Дана область моделі, в одному стані, пропускає світло зображення повністю або висвітлює із максимальною яскравістю та, в іншому стані, знижує світло зображення або висвітлює із зниженою яскравістю. Зниження може також бути повним зниженням або повною темрявою. У подальшому варіанті втілення винаходу кодування зображення або фону може включати зображення, що представляється в сітці у формі кольорових крапок на фоні. Таким чином кольорові крапки разом із фоном, що оточує їх, складають колір зображення в локалізації кольорової крапки. Таким чином, також можливо, що фон зображення є чорним так, що колір зображення був даний точно кольором кольорових крапок. Тепер фільтр кольору розташовується перед відеосенсором або перед камерою, фільтр кольору яких точно знижує кольори кольорових крапок або фільтрує їх та можливо пропускає кольори фону, не знижуючи їх. Оскільки на практиці фон не є повністю чорним, фільтр кольору, навіть у випадку чорного фону, пропускає ті кольори, які не є кольорами кольорових крапок, не знижуючи їх. У зображенні, записаному відеосенсором, колір фону зображення присутній збільшений щодо кольорів кольорових крапок у результаті фільтра. Якщо тепер, як у всіх засновані на кольорі варіантах конструкції винаходу, для фону вибирається колір, що не є присутнім на передньому плані або тільки слабко, то фон може бути розрізнений із переднім планом з допомогою заснованого на кольорі кеінгу. Також можливо вибрати фільтр кольору таким чином, що всі кольори краєвиду, за винятком таких з кольорових крапок, можуть бути складені із кольорів, пропущених фільтром кольору. Щоб показати передній план у кінцеве зробленому зображенні без кольорового відхилення, результат фільтру кольору перед відеосенсором може бути розрахований. У особливо привілейованому варіанті втілення фільтр кольору перед відеосенсором може бути спектральним фільтром, особливо інтерференційним фільтром, який відфільтровує специфічні діапазони видимого спектру, що розподіляються по всьому видимому діапазону. Тоді перед кожною з кольорових крапок відповідно, можуть бути розташовані спектральний фільтр або інтерференційний фільтр додатково до фільтра перед камерою, що фільтрують, для своєї частини, пропущені кольори, розподілені рівномірно по видимому спектру так, щоб від них 3 UA 115303 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 усі кольори, які потрібні для показу зображення, могли бути показані. Та обставина, що фільтри кольору кольорових крапок та камери є доповнюючими, означає тут, що у межах видимого діапазону вони пропускають відмінні, такі, що суттєво не накладаються, діапазони видимого спектру. Замість інтерференційних фільтрів, також наприклад можуть використовуватися вузькополосні режекторні фільтри. Через кольорові крапки фон представляє зображення в сітці. Таким чином дискретизація сітки вибирається переважно така, що спостерігач краєвиду розпізнає зображення від певної відстані. Кольорові крапки фону можуть бути зконфігуровані, щоб бути такими, що відбивають світло або самоосвітлюватись. Самоосвітлювальні кольорові крапки можуть бути зроблені наприклад з допомогою лампочок або світлодіодів (LED). Оскільки світлодіоди можуть бути втілені з чітко одноколірним світлом, можливо скласти кольорові крапки фону з світлодіодів та, з допомогою фільтра перед відеосенсором або камерою, наприклад інтерференційного фільтра, відфільтровувати або точно знижувати частоти, передані світлодіодами. Якщо частоти, не передані світлодіодами, пропускаються фільтром перед камерою без зниження, то фон зображення та також передній план може бути відображений з цих кольорів. У подальшому варіанті втілення винаходу кодування зображення може включати випромінювання фону, або відбиття тільки кольорів, відібраних із принаймні одного, краще, якщо принаймні двох діапазонів видимого спектра при інтервалі один від іншого у спектр. Фільтр кольору, скрізь який світло, що випромінюється від краєвиду, проходить перш, ніж досягти відеосенсору, тепер розташовується перед відеосенсором або камерою. Зазначений фільтр кольору вибирається таким чином, що він знижує ті діапазони видимого спектра, з яких відбираються кольори зображення, але пропускає діапазони видимого спектра, розташовані між цими діапазонами без зниження. Таким чином, фон присутній на відеосенсорі знижується або затемнюється, поки передній план з'являється складеним з тих кольорів, які пропускаються фільтром кольору. Отже якщо відфільтровані діапазони або діапазони спектру, які пропускаються, вибираються відповідно, усі кольори переднього плану можуть бути відображені. Зокрема також вибір діапазонів, які пропускаються, може бути пристосований до тих кольорів, що відбуваються на передньому плані. У зображенні, записаному відеосенсором, передній план тепер розрізняється від фону з допомогою кеінг на шарах зниження. Відповідно, зниження в цьому випадку продукує маску кеінгу. Якщо зниження фільтром перед відеосенсором не повне, тоді, забезпечене в разі необхідності, шари зниження, зокрема передній план, можуть бути реконструйовані обрахуванням, щоб відобразити кінцеве зображення. Корисно, якщо кодування фону може бути досягнуте в цьому випадку, розташовуючи відповідний фільтр кольору, тобто наприклад інтерференційний фільтр, перед фоном та поза переднім планом, тобто між фоном та переднім планом. Таким чином, світло, що випромінюється від фону, проходить цей фільтр кольору так, щоб від фону тільки те світло, що відфільтровується фільтром між фоном та переднім планом, потрапляє на фільтр кольору перед камерою. Кольорові компоненти, які не відфільтровуються або знижуються фільтром перед камерою, таким чином, з'являються тільки з переднього плану. У подальшому можливому варіанті втілення винаходу кодування фону може включати фон, що випромінює електромагнітне випромінювання, принаймні одного невидимого спектрального діапазону. Тоді конверсійний пристрій може бути розташований перед відеосенсором або перед камерою. Він може мати плоску конфігурацію, орієнтуючи поверхню суттєво паралельно до відеосенсора та/або паралельно до поверхні потрапляння світла камери. Тоді конверсійний пристрій має області, з одного боку, у яких видиме світло може пройти через пристрій без імпедансу. В інших областях у пристрою є елементи, які роблять перетворення невидимого випромінювання у видиме світло та включають перероблене світло в траєкторію пучка світла, що випромінюється із фону. Вкладення в траєкторії пучка може мати місце наприклад з допомогою однієї або більш відповідних лінз, які включають перетворююче світло елемент у траєкторію пучка системи об'єктива камери таким чином, що він з'являється для камери як частина фону. Корисно, якщо окремі лінзи цього типу призначаються для кожного перетворююче світло елемента. Краще, якщо елементи перетворення розташовуються на поверхні конверсійного пристрою в сітці. Відповідно, вони присутні на цій поверхні на рівновіддалених інтервалах. Видиме світло може пройти через пристрій між конверсійними елементами. Невидиме електромагнітне випромінювання може бути ультрафіолетовим випромінюванням або інфрачервоним випромінюванням. 4 UA 115303 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 У зображенні, записаному відеосенсором, конверсійний пристрій робить маску, з допомогою якої фон розрізняється через процес кеінгу від переднього плану, який не випромінює, або тільки до меншого ступеня, відповідне невидиме випромінювання. Корисно, якщо конверсійний пристрій перетворює невидиме світло в колір, який не зустрічається на передньому плані або тільки у меншому ступені. Можливі як перетворюючі світло елементи крапки флуоресцентного або фосфоресцентного матеріалу. У свою чергу, кращий пристрій для інтегрування відповідної крапки в фон в траєкторії пучка камери забезпечується для кожної із крапок. Перетворення світла флуоресцентними або фосфоресцентними матеріалами робить тут ненаправлене, видиме світло специфічного кольору. Тому, лінзи, що згодом містяться та поєднуються у фільтрі переважне використовуються, щоб зв'язати це розсіяне світло, відповідне до оптичної траєкторії. Як допомога, також екрани можуть використовуватися тут у фільтрі, які відповідно доповнюють функцію лінз. Таким чином, екрани можуть поглинати або відбивати частину розсіяного світла, що не може бути зв'язане у траєкторії пучка камери в результаті його напрямку через об'єктив, тому що воно простягнеться наприклад поперек щодо траєкторії пучка. Для розсіяного світла протилежного до траєкторії пучка екран може бути напіввідбиваючим (тобто падаюче невидиме електромагнітне випромінювання пропускається, розсіяне світло, перетворене матеріалами, навпаки, відбивається у зворотному напрямку та отже знову спрямовується назад у траєкторію пучка). У подальшому можливому варіанті втілення даного винаходу кодування зображення може включати фон або випромінювання зображення та/або відбиття поляризованого світла тільки одного специфічного напрямку поляризації або напрямку поляризації обертання. Тут може використовуватися лінійна поляризація або кругова поляризація. Фільтр кольору та фільтр поляризації тепер розташовуються перед камерою або відеосенсором, через який фільтр світло, що випромінюється від краєвиду, проходить перш, ніж потрапляє на відеосенсор. Таким чином, краще, якщо фільтр кольору розташовується перед фільтром поляризації так, щоб світло, що випромінюється від краєвиду тому проходить спочатку через фільтр кольору та потім через фільтр поляризації перш, ніж потрапить на відеосенсор. Фільтр кольору може переважне знижувати або збільшувати або підсилювати один компонент кольору. Таким чином, фільтр поляризації перед відеосенсором орієнтується тепер так, що він відфільтровує світло тієї поляризації, яка випромінюється або відбивається зображенням. У результаті проведення розрізнення фону від переднього плану може бути зроблене з допомогою кеінгу на темні компоненти зображення в зображенні, зробленому відеосенсором. Тому темні компоненти зображення, у яких немає ніякого кольорового тону фільтру кольору слугують як маска для кеінгу. Тут може бути зроблене посилання на ту обставину, що фільтр кольору переважне тільки знижує відповідний компонент кольору, але не фільтрує його повністю. Таким чином, ті чорні області, які продукуються в результаті факту, що фільтр поляризації відфільтровує поляризоване світло фону, можуть бути відрізнені від можливих чорних областей переднього плану в результаті факту, що останні мають світліший чорний колір, що має тон кольору фільтру кольору. Записаний чорний колір в природніх краєвидах не повністю темний, а скоріше темний сірий колір. Отже також предмети одержують непомітний, але такий, що може бути виміряний тон кольору, завдяки фільтру кольору. Світло, знижене фільтром поляризації, однак є таким, що найбільш екстенсивно поглинається незалежно від кольору. У подальшому можливому варіанті втілення даного винаходу кодування зображення або фону включає фон, що випромінює електромагнітне випромінювання, принаймні одного невидимого спектрального діапазону, такого як ультрафіолетового або інфрачервоного. Тоді конверсійний пристрій, через який проходить світло, що випромінюється від краєвиду перш, ніж потрапить на відеосенсор, розташовується перед відеосенсором. Цей конверсійний пристрій перетворює невидиме електромагнітне випромінювання, що випромінюється від краєвиду у видиме світло та змішує його у краєвид з ракурсу відеосенсора. Корисно, якщо конверсійний пристрій має світлорозділювач, через який світло проходить перш, ніж потрапити на відеосенсор та який відхиляє невидиме випромінювання, принаймні, частково до перетворювача, який виявляє невидиме випромінювання та виробляє відповідну модель видимого світла, що точно відповідає фону. Це видиме світло може бути змішане у траєкторію пучка до відеосенсора наприклад через напівпроникне дзеркало так, що відеосенсор баче краєвид через напівпроникне дзеркало та світлорозділювач. Таким чином, у цьому варіанті втілення спочатку невидиме випромінювання відхиляється через світлорозділювач принаймні частково із траєкторії пучка, та зображення, відповідне до фону, змішується через напівпроникне дзеркало. 5 UA 115303 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Перетворювач може мати відеосенсор та систему лінз відображення, через яку зображення фону продукується на відеосенсорі від невидимого випромінювання. Тоді конверсійний пристрій може продукувати відповідне видиме випромінювання наприклад з допомогою виводу зображення на екран, зображення якого змішується в траєкторію пучка камери, як описано. Змішане зображення дисплею формує додатковий тон кольору або модель в області фону в зображенні, що продукується відеосенсором камери. Звідси послідовний кеінг продукує маску, з допомогою якої фон може бути розрізнений із переднім планом. У всіх варіантах конструкції елемент, розташовуваний перед камерою або перед відеосенсором, означає, що він розташовується між відеосенсором та переднім планом краєвиду. Таким чином він може бути пристосований перед системою об'єктива камери, у системі об'єктива камери або між системою об'єктива камери та відеосенсором. Та обставина, що фільтр може бути розташований перед фоном означає, що він розташовується, з одного боку, між зображенням або фоном та, з іншого боку, переднім планом. У всіх варіантах конструкції винаходу, де показані періодично змінні компоненти фону або зображення фону, краще, якщо змінна частота більше ніж максимальна помітна змінна частота 25 Гц, вище якої показані змінні компоненти сприймаються спостерігачем як зображення, складене з компонентів. Краще, якщо змінна частота більше ніж або дорівнює 50 Гц. Мається на увазі, що винахід буде пояснений згодом з допомогою прикладу із посиланням до деяких рисунків. Однакові номери посилання, таким чином, відповідають тим же самим або відповідним ознакам. Ознаки, показані в прикладах, можуть також комбінуватися в різних прикладах та зроблені незалежно від конкретного прикладу. Наведено креслення: Фіг. 1 конструкція для втілення способу відповідно до винаходувідповідно до першого варіанту конструкції даного винаходу; Фіг. 2 конструкція для втілення способу відповідно до винаходу відповідно до другого варіанту конструкції даного винаходу; Фіг. 3 конструкція для втілення способу відповідно до винаходу відповідно до третього варіанту конструкції даного винаходу; Фіг. 4 конструкція для втілення способу відповідно до винаходу відповідно до четвертого варіанту конструкції даного винаходу; Фіг. 5 конструкція для втілення способу відповідно до винаходу відповідно до п'ятого варіанту конструкції даного винаходу; Фіг. 6 конструкція для втілення способу відповідно до винаходу відповідно до шостого варіанту конструкції даного винаходу; Фіг. 7 конструкція для втілення способу відповідно до винаходу відповідно до сьомого варіанту конструкції даного винаходу; та Фіг. 8 два спектри двох взаємно доповнюючих інтерференційних фільтри як схематичне представлено. Фіг. 1 показує пристрій для втілення способу відповідно до винаходу відповідно до першого варіанту конструкції винаходу. Краєвид з переднім планом 2 та фоном 3 записується з допомогою камери 1. Камера 1 має відеосенсор, не показаний, який продукує сигнал зображення 4, який постачається до пристрою для аналізу зображення та/або обробки зображення 5. Камера 1 може мати наприклад систему об'єктива відображення 1а та корпус камери 1b, у якому розташовується відеосенсор. У прикладі, що пояснюється, передній план 2 є простим кубом. Однак, у всіх варіантах конструкції спосіб відповідно до винаходу може бути втілений з будь-якими передніми планами 2, особливо наприклад з діячами спорту спортивного заходу. Аналогічно фон 3 може бути будьякого виду, поки це дозволяє кодування, як потрібно для того, щоб втілити винахід. Наприклад, фон може бути фоном студії або рекламним периметром на стадіоні. У прикладі, показаному на рисунку 1, фон 3 показує зображення. Періодично змінюючи різні компоненти відповідно одного періоду зображення, представленого таким чином, компоненти складають повне зображення. Показ компонентів зображення у часові проміжки t1, t2, t3…, t8, … тепер синхронізується з експозицією камери, таким чином, що камера записує період щонайменше у одному періоді, краще, якщо в кожному періоді, тільки специфічний один з компонентів t1, t3, t5, … який вибирається таким чином, що це дозволяє проведення розрізнення між переднім планом та фоном у сигналі зображення з допомогою кеінгу. Кеінг може бути наприклад кеінгом, заснованим на кольорі, краще, якщо хромакеінгом. Тоді аналітичний пристрій 5 розрізняє фон від переднього плану в зображеннях 4, записаних відеосенсором камери 1. 6 UA 115303 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 У прикладі, що пояснюється, зображення фону може бути розділене наприклад на два зображення, перше зображення, що включає опційно знижений компонент кольору від вихідного зображення фону та доповнюючі кольори другого зображення так, щоб вихідне зображення було зроблено в комбінації обох зображень. Тоді обидва зображення можуть бути показані чергуючись при такій високій частоті, що вони більше не є індивідуально сприйнятними для спостерігача (наприклад, 100 Гц). Тоді знімальна камера 1 може працювати синхронно з половиною частоти (наприклад, 50 Гц) та зі зниженим часом експонування (наприклад, 1/100 секунди) так, щоб тільки перше із двох зображень із обраним кольоровим компонентом було записано нею. Спосіб може бути наданий тут також пасивно з відбиваючим фоном. Із цією метою, зпрацьовуючий рідкокристалічний фільтр кольору може бути розташований перед фоном, фільтр якого відповідно пропускає відповідний компонент зображення. В активному випадку, у якому фон є самоосвітленим (наприклад ЖК дисплей), фон може бути активізований спеціально щоб показати відповідно компоненти зображення. Фіг. 2 показує подальше вигідне налаштування для втілення способу відповідно до винаходу. Фон для кодування тим самим показує періодично змінні моделі, що доповнюють одна іншу в межах одного періоду, щоб сформувати повне зображення. Відповідно, якщо всі моделі одного періоду розглядаються разом, то продукується повне зображення. Краєвид, що включає фон 3 та передній план 2, записується відеосенсором камери 1, та сигнал зображення 4 аналізується з допомогою пристрою аналізу 5. У зображенні, записаному відеосенсором, фон 3 може тепер бути розрізнено від переднього плану 2 з допомогою періодично змінної моделі. Із цією метою, перетворення Фур'є може бути здійснене наприклад у сигналі 4 відеосенсора та фон 3 може бути розрізнено від переднього плану 2з допомогою частоти змінного показу моделей. Таким чином відеосенсор може бути просканований наприклад у лініях, та аналіз може бути втілений безпосередньо у сигналі сканування. Періодично змінна модель робить частотну складову у перетворенні Фур'є зі змінною частотою скрізь, де відображається фон. Аналіз може бути зроблений як протягом часу з допомогою аналізу послідовних зображень, так й в межах одного зображення. Отже, може бути знайдена відповідна модель у аналізі зображення камери 1. Аналізу може допомогти інформація від супроводження камери. Наприклад, інформація від супроводження камери може допомогти при визначенні розміру моделі. Можливі різні моделі. У випадку, що пояснюється, фон 3 показує Фіг. у клітку зі змінними чорними площами та площами, які показують відключення від зображення в локалізації відповідної площі. Фіг. у клітку та Фіг. у клітку, доповнюючий його, у випадку якого чорні площі та площі, що показують зображення, заміняються відповідно до фактичного рисунка в клітку, показані тут чергуючись. Тут частота коливання вибирається настільки висока, що вона не може бути сприйнята спостерігачем (наприклад, 50 Гц). Частота може також бути з'єднана із частотою кадрів камери. Модель фону може бути зроблена пасивно, наприклад зпрацьовуючим фільтром, таким як LCD фільтр. Вона може також формуватися активно як самоосвітлювальний фон, наприклад як LED дисплей. Фіг. 3 показує подальше можливе розташування для втілення способу відповідно до винаходу. Для кодування, тут зображення представлено з допомогою кольорових крапок 6 на заднику 7. Краще, якщо кольорові крапки 6 на заднику 7 розташовуються в сітці. Кольорові крапки 6, відповідно разом із фоном, що оточує їх, представляють колір зображення у відповідній локалізації. Фон може також бути чорним так, щоб иоивороькок крапками забезпечувався повний внесок у колір зображення. Тепер фільтр кольору 8 розташовується перед відеосенсором камери 1, краще, якщо перед лінзою 1а камери 1, чий кольоровий світлофільтр знижує або відфільтровує точно кольори, випромінені від кольорових крапок. Краще, якщо колір заднику 7 фону 3 вибирається таким чином, що він не присутній або тільки до малого ступеня на передньому плані 2. Тоді у сигналі зображення 4, що продукується відеосенсором камери 1, передній план 2 може бути розрізнено від фону 3, у пристрої аналізу 5, з допомогою кеінгу на тон кольору заднику 7. Відповідно, задник 7 формує тут колір, який буде проаналізований (або модель) для виробництва маски для кеінгу. Краще, якщо крапки розташовуються таким чином, що сітка не здається сіткоподібною для безпосереднього спостерігача на певній мінімальній відстані. Ця мінімальна відстань може бути забезпечена наприклад нормальною локалізацією спостерігачів у краєвиді безпосередньо, у випадку рекламного периметру на стадіоні наприклад відстанню самих близьких місць від периметричної реклами. Тоді якщо кольорові крапки 6 розташовуються в сітці на спеціально кольоровому або чорному заднику 7 на малій відстані один від іншого, фактичне зображення 7 UA 115303 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 видиме для спостерігача. Крім того, сітка повинна також бути обрана, щоб бути настільки вузькою, що сітка не може бути виявлена камерою з цього положення на певній мінімальній відстані. Тоді як для камери, так й для спостерігача в краєвиді, бажане кольорове сприйняття виробляється з відповідної відстані відносно фону. Тепер кольорові крапки випромінюють тільки специфічні довжини хвилі з видимого діапазону світла, що відфільтровуються точно фільтром кольору 8 перед відеосенсором так, щоб тільки колір задника суттєво залишився на відеосенсорі. Вирішення з інтерференційними фільтрами, що показане на рисунку 3 та розглянуте пізніше більш докладно із посиланням на Фіг. 8, може бути досягнуте особливо сприятливо. Інтерференційний фільтр, який пропускає тільки частину частот видимого спектра є таким чином розташованим перед кожною кольоровою крапкою 6. Таким чином частина переважно має множину областей при інтервалі один від іншого, що розподіляються по видимому спектру таким чином, що звідти можуть бути складені кольори зображення. Тоді фільтр кольору 8 є інтерференційним фільтром, що є доповнюючим до кольорових фільтрів перед кольоровими крапками 6, той інтерференційний фільтр відфільтровує або знижує точно ті кольори, які пропускаються кольоровими фільтрами перед кольоровими крапками 6 без того, щоб бути зниженими. Кольорові крапки 6 є переважно самоосвітлювальними, тобто наприклад лампочки або LED. Фіг. 4 показує подальший можливий варіант втілення для втілення способу відповідно до винаходу. Тут розташовується, між фоном 3 та переднім планом 2, фільтр кольору 9, який випромінює тільки кольори, відібрані із принаймні одного, краще, якщо двох, діапазонів видимого світла, які є на інтервалі спектру один від іншого. Тоді перед відеосенсором або системою лінз 1а камери 1, розташовується додатковий фільтр кольору 8, через який світло, що випромінюється від краєвиду, проходить по шляху до відеосенсора. Цей фільтр кольору 8 відфільтровує або знижує точно ті діапазони спектра, які пропускаються фільтром кольору 9. У результаті на відеосенсорі фон видається зниженим або чорним відносно переднього плану 2, що випромінює зокрема світло тих частотних діапазонів, які пропускаються фільтром кольору 8. Відповідно темні області формують маску в сигналі зображення 4 відеосенсора, з той маской може бути здійснений кеінг на темні області та отже до фону. Таким чином, пристрій аналізу зображення 5 може розрізнювати фон 3 від переднього плану 2. Краще, якщо у цьому варіанті втілення фільтри 8 та 9 є також інтерференційними фільтрами, які є доповнюючими один до іншого, тобто є проникними для різного, краще, якщо не перекриваючих діапазонів видимого спектру. Якщо фон 3 випромінює суттєво тільки світло специфічних частотних діапазонів, які відфільтровуються фільтром 8, можливо також обійтися без фільтру кольору 9. Такий самоосвітлювальний фон може бути зроблений наприклад з LED, які випромінюють певний спектр. Тоді фільтр кольору 8 розробляється таким чином, що він знижує або відфільтровує точно частоти, випромінені LED. Фільтр 9 може бути обраний таким чином, що кольорові області видимого спектру, які пропускаються ним, достатні, щоб відобразити кольори, що присутні на фоні. Відповідно, фільтр кольору 8 може також бути обраний таким чином, що частоти, пропущені їм, достатні, щоб відобразити кольори, що присутні на передньому плані 2. Таким чином, зображення, вироблене відеосенсором, може використовуватися далі без виправлення. Однак, виправлення кольорів переднього плану завжди можливо у зображенні, записаному відеосенсором, що виправляє можливі кольорові відхилення через фільтр 8. Фіг. 5 показує додаткову конструкцію для втілення способу відповідно до винаходу. Для кодування фон випромінює невидиме випромінювання 10, яке може наприклад бути ультрафіолетовим випромінюванням або інфрачервоним випромінюванням. Тоді плоский конверсійний пристрій 11 розташовується перед відеосенсором або перед лінзами 1а камери 1, той конверсійний пристрій пропускає випромінювання, що потрапляє на нього в областях та має елементи 15 в областях, які є наприклад флуоресцентними або фосфоресцентними, з допомогою чого невидиме випромінювання 10 перетворюється у видиме світло 13. Таким чином елементи 15 можуть бути розташовані рівномірно та зокрема в сітці по поверхні пристрою 11 так, щоб видиме світло 12 могло пройти в кожній області, з одного боку, та, з іншого боку, невидиме випромінювання 10 могло бути перетворене у видиме світло. Усе випромінювання, що потрапляє на відеосенсор, проходить пристрій 11. Внаслідок цього, з одного боку, на відеосенсорі присутнє світло, що проходить незмінне через пристрій, та, з іншого боку, світло 13 зроблене перетворенням невидимого випромінювання 10. Оскільки невидиме випромінювання 10 випромінюється від фону 3, відеосенсор камери 1 записує світло 13 точно, де відображається фон 3. Краще, якщо колір світла 13 вироблений пристроєм 11 вибирається 8 UA 115303 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 таким чином, що він може бути відрізнений від кольорів, що присутні на передньому плані 2. Тоді вироблене світло 13 формує маску, з допомогою якої фон 3 може бути розрізнений від переднього плану 2 процесом кеінгу. За умови, що елементи 15 для перетворення невидимого випромінювання у видиме світло 13 випромінюють ненаправлене світло 13, лінзи 14 можуть бути призначено на кожний з елементів 15, ті лінзи розташовуються таким чином, що представляють неперероблене світло 13 з ракурсу відеосенсора на фоні 3. Краще, якщо також може бути забезпечене екранування для кожного елемента, це екранування дозволяє світлу проходити тільки в напрямку оптичної траєкторії пучка. Фіг. 6 показує подальше можливе розташування для втілення способу відповідно до винаходу. Тут фон 3 випромінює поляризоване світло 16 специфічного напрямку поляризації. Тоді фільтр кольору 17 та також фільтр поляризації 18 розташовується перед відеосенсором камери 1, напрямок проходження якого є перпендикулярним напрямку поляризації світла 16 випромененого від фону. Використовуючи кругову поляризацію, напрямок проходження обертання було б доповнюючим до обертання поляризації. Краще, якщо світло, що випромінюється від краєвиду спершу проходить крізь фільтр кольору 17, а потім фільтр поляризації 18 перш, ніж воно потрапить на відеосенсор. У цьому розташуванні, у зображенні, записаному відеосенсором, фон видається темним, без кольорового тону. Для безпосередніх спостерігачів краєвиду фон 3, навпаки, з'являється в його нормальних кольорах, оскільки ці спостерігачі можуть сприймати поляризоване світло 16. Тон кольору, який передній план 2 має в зображенні, зробленому відеосенсором камери 1 через фільтр кольору 17, може згодом бути компенсований в сигналі зображення 4 комп'ютером. У цьому варіанті втілення способу темні компоненти зображення без кольорового тону, тобто ті компоненти зображення, що випливають із фону 3, формують маску, з допомогою якої може бути здійснений кеінг, щоб розрізнювати фон 3 від переднього плану 2. Фіг. 7 показує подальше розташування для втілення способу відповідно до винаходу. Тут фон 3 випромінює невидиме випромінювання 10, наприклад ультрафіолетове випромінювання, або інфрачервоне випромінювання на додаток до фактичного зображення. В цьому варіанті втілення перед відеосенсором, краще, якщо в напрямку траєкторії пучка за системою лінз відображення 1а камери 1, розташовується конверсійний пристрій 19, з допомогою якого видиме зображення фону 3 може бути продуковане з невидимого світла. Таким чином, пристрій 19 має світлорозділювач 20 та напівпроникне дзеркало 21, які розташовуються по черзі в траєкторії пучка світла, що потрапляє на відеосенсор від краєвиду. Світлорозділювач 20 відбиває невидиме світло, принаймні частково, на відеосенсор 22 конверсійного пристрою 19. Перетворювач 24 записує зображення, зроблене відеосенсором 22 з невидимого випромінювання 10 та виробляє, на дисплеї зображення 23, зображення видимого світла, яке відповідає зображенню, записаному відеосенсором, та внаслідок цього показує точно модель, яка попередньо встановлюється невидимим випромінюванням 10. Тоді зображення, зроблене дисплеєм зображення, змішується в траєкторію пучка світла, що потрапляє на відеосенсор камери 1 від краєвиду з допомогою напівпроникного дзеркала 21, та використовується у сигналі зображення, зробленому відеосенсором камери 1 як модель для виробництва маски кеінгу, з допомогою якої передній план 2 може бути розрізнено від фону 3 шляхом кеінгу. Фіг. 8 показує, у верхній та нижній частині, спектри двох взаємно доповнюючих інтерференційних фільтрів у схематичному представленні. Частота світла представлена на горизонтальній осі та призначена щоб охопити суттєво видимий діапазон в прикладі, що пояснюється. Відповідна інтенсивність, яку світло, що пройшло через відповідний інтерференційний фільтр, має, представлена на вертикальній осі, якщо інтерференційний фільтр випромінюється з білим світлом, що включає всі частоти діапазону, що пояснюється, з тієї ж самою інтенсивністю. Може бути виявлене, що інтерференційні фільтри дозволяють проходити множині діапазонів видимого світла при інтервалі в спектр. Відповідно до цього, області світла, що проходить, можуть бути обрані в обох фільтрах інтерференції таким чином, що всі необхідні кольори фону 3 або переднього плану 2 можуть бути складені з них. Обидва проілюстровані інтерференційні фільтри є взаємно доповнюючими, що означає, що ті області спектра, які пропускаються інтерференційним фільтром, показаним у верхній частині, відфільтровуються точно інтерференційним фільтром, показаним у нижній частині, поки ті частоти, які відфільтровуються верхнім інтерференційним фільтром, пропускаються точно нижнім інтерференційним фільтром. Посилання може бути зроблено на ту обставину, що фільтри не повинні повністю відфільтровувати відповідні кольорові компоненти, щоб зробити можливим спосіб відповідно до винаходу. Зниження є також відповідним. Крім того, також не є обов'язковим, щоб частотні діапазони були відділені один від іншого так ясно, як представлено 9 UA 115303 C2 схематично на рисунку 8. Певний ступінь перекривання діапазонів, пропущених різними фільтрами, є припустимий. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1. Спосіб розрізнення фону та переднього плану краєвиду в зображеннях, записаних електронною камерою, в якому фон показує довільне зображення, закодоване кодуванням таким чином, що це зображення є видимим для безпосереднього спостерігача фону, за допомогою кодування фон відрізняють від незакодованого переднього плану у сигналі, який формується відеосенсором камери, що записує зображення, при цьому кодування включає фон, що відображає періодичне чергування різних компонентів зображення, а відображення компонентів синхронізовано з експонуванням камери таким чином, що камера записує тільки один з компонентів щонайменше у одному періоді. 2. Спосіб за п. 1, де кодування включає фон, що показує зображення як періодичну послідовність компонентів, що складають зображення, причому щонайменше один параметр відображення, що впливає на відтворення зображення, відповідно змінюють в ході кожного періоду, та експонування відеосенсора камери здійснюють синхронно із відтворенням заданого компонента. 3. Спосіб за п. 2, де усереднення в часі закодованого зображення щонайменше за один період відповідає зображенню. 4. Спосіб за п. 2 або п. 3, в якому тривалість періоду циклу запису відеосенсора є меншою, ніж або дорівнює тривалості періоду періодичної послідовності показу компонентів. 5. Спосіб за будь-яким одним з попередніх пунктів, в якому компоненти відповідно кожного періоду складають повне зображення. 6. Спосіб за будь-яким одним з попередніх пунктів, в якому компонент записаний камерою, вибирають таким чином, що він дозволяє проведення розрізнення переднього плану від фону за допомогою кеінгу, переважно за допомогою хромакеінгу, та в якому фон відрізняють від переднього плану зображення, який отримано сенсором, за допомогою кеінгу, переважно за допомогою хромакеінгу. 7. Спосіб за п. 6, в якому компонент, одного періоду, який записаний відеосенсором, відображає посилений компонент кольору, суттєво не проявлений на передньому плані, а інші компоненти відображають цей компонент кольору відповідно ослабленим так, що компоненти разом складають кольори зображення. 8. Спосіб за будь-яким одним з пп. 2-7, в якому два компоненти показують змінними із частотою, яка вдвічі вища частоти експонування камери. 9. Спосіб за будь-яким одним з попередніх пунктів, в якому кодування зображення включає фон, що відображає періодично змінні шаблони, які доповнюють один одного в межах одного періоду для формування повного зображення, причому фон розрізняють від переднього плану в сигналі відеосенсора за допомогою частоти змінного відображення шаблонів. 10. Спосіб за п. 9, в якому частоту експонування відеосенсора та відображення шаблона синхронізують одну з іншою та/або в сигналі відеосенсора здійснюють перетворення Фур'є, причому фон розрізняють від переднього плану за допомогою частоти змінного відображення шаблонів. 11. Спосіб за п. 9 або п. 10, в якому шаблон має математично розрізняльну структуру, переважно періодичну у напрямку сканування відеосенсора, при цьому модель є переважно шаховим шаблоном. 12. Спосіб за одним з пп. 9-11, в якому кожен з шаблонів одного періоду є бінарним шаблоном, який має області, що повністю пропускають світло або є самосвітними, та області, які є менш проникними для світла або менш прозорими для світла одного кольору, або непроникними для відповідного світла, або менш світними, або взагалі не світними у відповідному кольорі. 13. Спосіб для заміщення фону в зображенні краєвиду, в якому фон розрізняють від переднього плану за допомогою способу за будь-яким одним з пунктів 1-12, та цей фон заміщують іншим фоном. 14. Електронна система відображення, що має щонайменш один дисплей і також щонайменше одну камеру, причому ця електронна система виконана з можливістю здійснення способу за будь-яким одним з пунктів 1-12. 10 UA 115303 C2 11 UA 115303 C2 Комп’ютерна верстка В. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 12