3次元画像処理装置及び3次元画像処理方法、表示装置、並びにコンピューター・プログラム
【課題】物理的且つ心理的な立体視要因を利用して、3次元画像における臨場感を高める。
【解決手段】画面中央の左右視差分布からその頻度の高い視差量の動きを検出する。奥から手前に視差ピークが移動していくとき、その移動速度に応じて徐々に画面中央を拡大していく。迫ってくる大きな物体に対し、左右視差の許容限界以内で、一定速度で画像を拡大する処理を短時間で行ない、飛び出し感を強調させることができる。また、手前から奥に視差ピークが移動していくとき、その移動速度に応じて徐々に画面中央を縮小し、物体が遠ざかっていくように見せる。
【解決手段】画面中央の左右視差分布からその頻度の高い視差量の動きを検出する。奥から手前に視差ピークが移動していくとき、その移動速度に応じて徐々に画面中央を拡大していく。迫ってくる大きな物体に対し、左右視差の許容限界以内で、一定速度で画像を拡大する処理を短時間で行ない、飛び出し感を強調させることができる。また、手前から奥に視差ピークが移動していくとき、その移動速度に応じて徐々に画面中央を縮小し、物体が遠ざかっていくように見せる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書で開示する技術は、視差のある左眼用映像及び右眼用映像を時分割で交互に表示し、観察者の左右それぞれの目に視認させることで立体視を実現する3次元画像処理装置及び3次元画像処理方法、表示装置、並びにコンピューター・プログラムに係り、特に、左眼用映像及び右眼用映像間の視差を制御する3次元画像処理装置及び3次元画像処理方法、表示装置、並びにコンピューター・プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
左右の眼に視差のある画像を表示することで、観察者に立体的に見える立体視画像を提示することができる。立体視画像技術は、テレビ放送、映画、遠隔通信、遠隔医療など、さまざまな分野において適用が期待されている。
【0003】
例えば、時分割立体視画像表示システムは、視差のある左眼用画像及び右眼用画像を非常に短い周期で交互に画面表示する表示装置と、左眼用画像及び右眼用画像の表示周期に同期して左眼用画像と右眼用画像を分離する機構からなる。観察者の左眼に左眼用画像を、右眼に右眼用画像をそれぞれ独立して視認させると、観察者の脳内ではこれらが融像され、立体的に認識される。
【0004】
シャッター眼鏡式の時分割立体視画像表示システムの場合、観察者が装着したシャッター眼鏡は、左眼部及び右眼部にそれぞれ液晶レンズなどで構成されるシャッター機構を備え、シャッター眼鏡は、左眼用画像がディスプレイされる間に、シャッター眼鏡の左眼部が光を透過させ、右眼部が遮光する。また、右眼用画像がディスプレイされる間に、シャッター眼鏡の右眼部が光を透過させ、左眼部が遮光する(例えば、特許文献1〜3を参照のこと)。すなわち、表示装置が左眼用画像及び右眼用画像を時分割表示するとともに、表示装置の表示切り換えに同期してシャッター眼鏡がシャッター機構により画像選択を行なうことで、観察者に左眼用画像と右眼用画像を分離して視認させることができる。
【0005】
また、アクティブ・リターダー式の時分割立体視画像表示システムの場合、ディスプレイ側に時分割で偏光を制御する機構を備えている。偏光制御機構は、表示画面に備えられた液晶シャッターと位相差フィルム又は位相差板からなり、左眼用画像及び右眼用画像の表示周期に同期して左右それぞれの偏光方向に変更する。そして、観察者は、左右それぞれの偏光方向に対応した偏光眼鏡を掛けることで、左眼用画像と右眼用画像を分離して視認することができる。
【0006】
また、時分割立体視画像表示システムは、眼鏡式に限定されるものでなく、例えば裸眼式でも解像度の低下を防ぐためにディスプレイ側にシャッターを備えるものも考案されている。
【0007】
ところで、3次元映像の立体感を決める要因に、両眼(左眼用画像と右眼用画像)の視差を挙げることができる。
【0008】
例えば、適正視差の表現を後述のカメラ間隔と光軸交差位置で一般化してハードウェアに依存しない汎用的な形で記述し、その適正視差に基づいて視差画像を生成又は調整して、所望の立体表示を実現する立体画像処理装置について提案がなされている(例えば、特許文献4を参照のこと)。
【0009】
また、立体画像を視聴する際に実世界と輻輳角が同じであっても焦点距離が異なってくるため視覚疲労を起こすこと(特に、画面内においてある部分が飛び出し過ぎている場合や、動画表示中に不用意に物体が飛び出す場合など、視差の変化が大きいと視聴者に負担になる)を考慮して、左右画像が遠ざかる方向にシフト処理や縮小のスケーリング処理を行なって飛び出し過ぎた立体像を奥に移動させる立体画像表示システムについて提案がなされている(例えば、特許文献5を参照のこと)。
【0010】
従来から、3次元画像の表示に視差制御の技術が適用されてきたが、そのほとんどは安全重視の観点によるものであった。また、3Dコンソーシアムからは、「3DC安全ガイドライン」が発行されている。安全重視の観点とは、左眼用映像及び右眼用映像間の視差量を一定以内に抑え込むものである。言い換えれば、視差量が変われば3次元画像の立体感が変わるにも拘らず、アミューズメント性を追求する観点から視差制御を行なう技術は皆無に等しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【特許文献1】特開平9−138384号公報
【特許文献2】特開2000−36969号公報
【特許文献3】特開2003−45343号公報
【特許文献4】特許第4118146号公報
【特許文献5】特開2011−55022号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
本明細書で開示する技術の目的は、左眼用映像及び右眼用映像間の視差を制御することにより、3次元映像における臨場感を高めることができる、優れた3次元画像処理装置及び3次元画像処理方法、表示装置、並びにコンピューター・プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本願は、上記課題を参酌してなされたものであり、請求項1に記載の技術は、
左眼用画像及び右眼用画像からなる3次元画像の画面中央における視差分布を計測する視差分布計測部と、
前記の計測された視差分布から、頻度の高い視差量の移動を観測する高頻度視差量移動観測部と、
前記頻度の高い視差量の移動に基づいて注目画像の移動方向を判定し、前記注目画像の移動方向に応じた前記3次元画像の奥行きを制御する奥行き制御部と、
を具備する3次元画像処理装置である。
【0014】
本願の請求項2に記載の技術によれば、請求項1に記載の3次元画像処理装置の高頻度視差量移動観測部は、前記頻度の高い視差量が遠から近方向へ移動するときには前記注目画像が手前に移動していると判定し、前記頻度の高い視差量が近から遠方向へ移動するときには前記注目画像が奥に移動していると判定するように構成されている。
【0015】
本願の請求項3に記載の技術によれば、請求項1に記載の3次元画像処理装置の奥行き制御部は、前記高頻度視差量移動観測部により前記注目画像が手前に移動していると判定されたときには、その移動速度に応じて前記3次元画像の画面中央を徐々に拡大していくように構成されている。
【0016】
本願の請求項4に記載の技術によれば、請求項1に記載の3次元画像処理装置の奥行き制御部は、前記高頻度視差量移動観測部により前記注目画像が手前に移動していると判定されたときには、その移動速度に応じて前記3次元画像の画面中央を徐々に拡大していくとともに、画面全体で交差輻輳量を一律に増加していくように構成されている。
【0017】
本願の請求項5に記載の技術によれば、請求項3に記載の3次元画像処理装置の奥行き制御部は、前記3次元画像の画面中央を拡大したときには、前記画面の周辺を縮小させて、中央を拡大し表示できない領域が発生しないように構成されている。
【0018】
本願の請求項6に記載の技術によれば、請求項3に記載の3次元画像処理装置の奥行き制御部は、前記3次元画像の画面中央を一定の速度で拡大させていくように構成されている。
【0019】
本願の請求項7に記載の技術によれば、請求項1に記載の3次元画像処理装置の奥行き制御部は、前記高頻度視差量移動観測部により前記注目画像が奥に移動していると判定されたときには、その移動速度に応じて前記3次元画像の画面中央を徐々に縮小していくように構成されている。
【0020】
本願の請求項8に記載の技術によれば、請求項1に記載の3次元画像処理装置の奥行き制御部は、前記高頻度視差量移動観測部により前記注目画像が奥に移動していると判定されたときには、その移動速度に応じて前記3次元画像の画面中央を徐々に縮小していくとともに、画面全体で並行輻輳量を一律に増加していくように構成されている。
【0021】
本願の請求項9に記載の技術によれば、請求項7に記載の3次元画像処理装置の奥行き制御部は、前記3次元画像の画面中央を縮小したときには、前記画面の周辺を拡大させて、画像表示領域が小さくならないように構成されている。
【0022】
本願の請求項10に記載の技術によれば、請求項7に記載の3次元画像処理装置の奥行き制御部は、前記3次元画像の画面中央を一定の速度で縮小させていくように構成されている。
【0023】
また、本願の請求項11に記載の技術は、
左眼用画像及び右眼用画像からなる3次元画像の画面中央における視差分布を計測する視差分布計測ステップと、
前記の計測された視差分布から、頻度の高い視差量の移動を観測する高頻度視差量移動観測ステップと、
前記頻度の高い視差量の移動に基づいて注目画像の移動方向を判定し、前記注目画像の移動方向に応じた前記3次元画像の奥行きを制御する奥行き制御ステップと、
を有する3次元画像処理方法である。
【0024】
また、本願の請求項12に記載の技術は、
左眼用画像及び右眼用画像からなる3次元画像を入力する画像入力部と
前記の入力した左眼用画像及び右眼用画像の画面中央における視差分布を計測する視差分布計測部と、
前記の計測された視差分布から、頻度の高い視差量の移動を観測する高頻度視差量移動観測部と、
前記頻度の高い視差量の移動に基づいて注目画像の移動方向を判定し、前記注目画像の移動方向に応じた前記3次元画像の奥行きを制御する奥行き制御部と、
前記の奥行きが制御された3次元画像を表示する表示部と、
を具備する表示装置である。
【0025】
また、本願の請求項13に記載の技術は、
左眼用画像及び右眼用画像からなる3次元画像の画面中央における視差分布を計測する視差分布計測部、
前記の計測された視差分布から、頻度の高い視差量の移動を観測する高頻度視差量移動観測部、
前記頻度の高い視差量の移動に基づいて注目画像の移動方向を判定し、前記注目画像の移動方向に応じた前記3次元画像の奥行きを制御する奥行き制御部、
としてコンピューターを機能させるための、コンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラムである。
【0026】
本願の請求項13に係るコンピューター・プログラムは、コンピューター上で所定の処理を実現するようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラムを定義したものである。換言すれば、本願の請求項に係るコンピューター・プログラムをコンピューターにインストールすることによって、コンピューター上では協働的作用が発揮され、本願の請求項1に係る3次元画像処理装置と同様の作用効果を得ることができる。
【発明の効果】
【0027】
本明細書で開示する技術によれば、左眼用映像及び右眼用映像間の視差を制御することにより、3次元映像における臨場感を高めることができる、優れた3次元画像処理装置及び3次元画像処理方法、表示装置、並びにコンピューター・プログラムを提供することができる。
【0028】
3次元画像の立体感を決める要因に、両眼視差がある。また、画像を拡大すると、左右視差量が変わり、奥行き感が変化する。画像を拡大すると、網膜像の大きさが変わり、観察者には画像が手前に見えてくる。本明細書で開示する技術によれば、このような物理的且つ心理的な立体視要因を利用して、3次元画像における臨場感を高めることができる。例えば、迫ってくる大きな物体に対し、左右視差の許容限界以内で、一定速度で画像を拡大する処理を短時間で行ない、飛び出し感を強調させる。逆に、画像を縮小して物体が遠ざかっていくように見せることができる(画像を縮小する場合は、左右視差が画面中央で大きくなることはなく、許容限界を超えることはない)。
【0029】
本明細書で開示する技術のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】図1は、画像表示システムの構成例を模式的に示した図である。
【図2A】図2Aは、表示装置11の左眼用画像Lの表示期間に同期したシャッター眼鏡13におけるシャッター・レンズ308、209の制御動作を示した図である。
【図2B】図2Bは、表示装置11の右眼用画像Rの表示期間に同期したシャッター眼鏡13におけるシャッター・レンズ308、209の制御動作を示した図である。
【図3A】図3Aは、物理的且つ心理的な立体視要因を利用して左眼用画像Lと右眼用画像R間の視差制御を行なうための機能的構成を模式的に示した図である。
【図3B】図3Bは、視差ヒストグラム分布計測部301が計測した視差ヒストグラムの一例を示した図である。
【図3C】図3Cは、視差ピーク移動観測で302が視差ピークの移動方向を観測する様子を示した図である。
【図4A】図4Aは、視差ピークの左右視差Lp−Rpが正方向に増えていく様子を示した図である。
【図4B】図4Bは、視差ピークの左右視差Lp−Rpが負方向に増えていく様子を示した図である。
【図5A】図5Aは、画面中央を拡大するときに、画面周辺を縮小して、表示できない領域が無いように処理する様子を示した図である。
【図5B】図5Bは、画面中央を縮小するときに、画面周辺を拡大して、画面全体が縮小され視野が狭くならないように処理する様子を示した図である。
【図6】図6は、3次元画像に対し、画像の拡大と、左右視差Lp−Rpにプラスのシフト値の加算を行なう効果を説明するための図である。
【図7】図7は、3次元画像に対し、画像の縮小と、左右視差Lp−Rpにマイナスのシフト値の加算を行なう効果を説明するための図である。
【図8A】図8Aは、並行輻輳量(奥方向への視差)の増加により奥行き範囲が増加する効果を説明するための図である。
【図8B】図8Bは、並行輻輳量(奥方向への視差)の増加により奥行き範囲が増加する効果を説明するための図である。
【図9】図9は、手前方向へ視差量Xを移動させることによる視覚効果を説明するための図である。
【図10】図10は、手前方向へ視差量Xを移動させることに加えて、画像(画面中央)を拡大させることによる視覚効果を説明するための図である。
【図11】図11は、奥方向へ視差量Xを移動させることによる視覚効果を説明するための図である。
【図12】図12は、奥方向へ視差量Xを移動させることに加えて、画像(画面中央)を縮小させることによる視覚効果を説明するための図である。
【図13A】図13Aは、左眼用画像と右眼用画像でともに画面上の同じ位置に被写体が存在する様子を示した図である。
【図13B】図13Bは、左眼用画像の被写体と右眼用画像の被写体がともに同じ位置に存在する場合に、視聴者は液晶表示パネル134の表示面上で被写体を知覚することを説明するための図である。
【図14A】図14Aは、左眼用画像の被写体が右眼用画像の被写体よりも右寄りに存在する様子を示した図である。
【図14B】図14BAは、左眼用画像の被写体が右眼用画像の被写体よりも右寄りに存在する場合に、視聴者は表示パネルより手前で被写体を知覚することを説明するための図である。
【図15A】図15Aは、右眼用画像の被写体が左眼用画像の被写体よりも右寄りに存在する様子を示した図である。
【図15B】図15BAは、右眼用画像の被写体が左眼用画像の被写体よりも右寄りに存在する場合に、視聴者は表示パネルより奥で被写体を知覚することを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0031】
以下、図面を参照しながら本明細書で開示する技術の実施形態について詳細に説明する。
【0032】
図1には、画像表示システムの構成例を模式的に示している。画像表示システムは、3次元表示(3次元視)対応の表示装置11と、左眼部及び右眼部にそれぞれシャッター機構を備えたシャッター眼鏡13の組み合わせからなる。以下では、3次元画像表示に用いる表示装置11として、液晶ディスプレイ(LCD)を用いるものとする。但し、本明細書で開示する技術の要旨は、液晶ディスプレイに必ずしも限定されない。
【0033】
表示装置11は、フレーム・シーケンシャル方式で左眼用画像L及び右眼用画像Rを交互に表示する。一方、シャッター眼鏡13は、表示装置11側での左眼用画像L及び右眼用画像Rの切り換えタイミングと同期をとって、左右のシャッター・レンズ308、309の開閉切り換えを行なう。表示装置11とシャッター眼鏡13間の通信には、Wi−FiやIEEE802.15.4などの、電波通信によるワイヤレス・ネットワークが用いられ、表示装置11からシャッター眼鏡13へ、シャッター・レンズ308、309の開閉タイミングを制御するために必要な情報を記載したパケットが送信される。勿論、ワイヤレス・ネットワークではなく、赤外線通信やその他の通信手段を適用することもできる。
【0034】
表示装置11は、左右画像信号処理部120と、通信部124と、タイミング制御部126と、ゲート・ドライバー130と、データ・ドライバー132と、液晶表示パネル134を備えている。
【0035】
液晶表示パネル134は、液晶層及び液晶層を挟んで対向する透明電極と、カラー・フィルターなど(いずれも図示しない)から構成されている。また、液晶表示パネル134の背後には、バックライト(面光源)136が配置されている。バックライト136は、残光特性の良好なLED(Light Emitting Diode)などから構成されている。
【0036】
左右画像信号処理部120には、左眼用画像R及び右眼用画像Lをそれぞれ表示するための左右の画像信号DL、DRからなる入力信号Dinが、例えばフレーム・パッキングなどの伝送フォーマットで入力される。左右画像信号処理部120内では、画像の鮮鋭度のエンハンスやコントラスト改善などの画質補正処理が行なわれる。また、本実施形態では、左右画像信号処理部120内では、左眼用画像Lと右眼用画像R間の視差制御を行なうが、この点の詳細については後述に譲る。そして、左右画像信号処理部120は、液晶表示パネル134でフレーム・シーケンシャル方式により左眼用画像Lと右眼用画像Rを表示させるため、左右の画像信号DL、DRを交互に出力する。
【0037】
タイミング制御部126には、左右画像信号処理部120で変換された左眼用画像信号DL及び右眼用画像信号DRが入力される。タイミング制御部126は、入力された左眼用画像信号DL及び右眼用画像信号DRを液晶表示パネル134へ入力するための信号に変換するとともに、ゲート・ドライバー130及びデータ・ドライバー132からなるパネル駆動回路の動作に用いられるパルス信号を生成する。
【0038】
ゲート・ドライバー130は、順次駆動するための信号を生成する駆動回路であり、タイミング制御部126から伝送された信号に応じて、液晶表示パネル134内の各画素に接続されたゲート・バス・ラインへ、駆動電圧を出力する。また、データ・ドライバー132は、映像信号に基づく駆動電圧を出力する駆動回路であり、タイミング制御部126から伝送された信号に基づいてデータ線へ印加する信号を生成して出力する。
【0039】
通信部124は、Wi−FiやIEEE802.15.4などのワイヤレス・ネットワークにおけるアクセスポイントとして動作し、端末局として動作する1以上のシャッター眼鏡13を自分の基本サービスセット(Basic Service Set:BSS)に収容する。通信部124からは、シャッター眼鏡13側でシャッター・レンズ308、309の開閉タイミングを制御するために必要な情報を記載したパケットが送信される。
【0040】
図2Aには、表示装置11の左眼用画像Lの表示期間に同期したシャッター眼鏡13におけるシャッター・レンズ308、209の制御動作を示している。図示のように、左眼用画像Lの表示期間には、表示装置11側から無線伝送される同期パケットに従って、左眼用シャッター・レンズ308を開成状態、右眼用シャッター・レンズ309を閉成状態とし、左眼用画像Lに基づく表示光LLがユーザーの左眼にのみ到達する。
【0041】
また、図2Bには、右眼用画像Rの表示期間に同期したシャッター眼鏡13におけるシャッター・レンズ308、209の制御動作を示している。図示のように、右眼用画像Rの表示期間には、右眼用シャッター・レンズ309を開成状態、左眼用シャッター・レンズ308を閉成状態とし、右眼用画像Rに基づく表示光RRがユーザーの右眼にのみ到達する。
【0042】
表示装置11は、液晶表示パネル134に、フィールド毎に左眼用画像Lと右眼用画像Rを交互に表示する。シャッター眼鏡13側では、左右のシャッター・レンズ308、309が表示装置11のフィールド毎の画像切り換えに同期して交互に開閉動作を行なう。シャッター眼鏡13越しに表示画像を観察するユーザーの脳内では、左眼用画像Lと右眼用画像Rが融像され、表示装置11に表示される画像が3次元的に認識される。
【0043】
液晶表示パネル134に表示する3次元画像の立体感を決める要因に、両眼視差がある。また、画像を拡大すると、左右視差量が変わり、奥行き感が変化する。画像を拡大すると、網膜像の大きさが変わり、画像の観察者には手前に見えてくる。本実施形態に係る表示装置11では、左右画像信号処理部120内で、これら物理的且つ心理的な立体視要因を利用して左眼用画像Lと右眼用画像R間の視差制御を行なうことによって、3次元画像における臨場感を高めるようにしている。
【0044】
ここで、左右視差量と奥行き感の関係について、図13〜図15を参照しながら説明しておく。
【0045】
飛び出しも凹みもない位置に定位した被写体は、左眼用画像Lと右眼用画像Rとで視差がない。図13Bに示すような、液晶表示パネル134の表示面上で知覚する被写体に相当する。この場合、図13Aに示すように、左眼用画像L内での被写体の位置Loと右眼用画像R内での被写体の位置Roは同じ、すなわちLo=Roとなる。
【0046】
これに対し、図14Bに示すように、表示パネルより手前で被写体を知覚する場合には、図14Aに示すように、左眼用画像の被写体が右眼用画像の被写体よりも右寄りに存在することになる。逆に言えば、左眼用画像の被写体が右眼用画像の被写体よりも右寄りに存在すると(Lo>Ro)、視聴者は、表示パネルより手前で被写体を知覚することになる。
【0047】
また、図15Bに示すように、表示パネルより奥に被写体を知覚する場合には、図15Aに示すように、右眼用画像の被写体が左眼用画像の被写体よりも右寄りに存在することになる(Lo<Ro)。逆に言えば、右眼用画像の被写体が左眼用画像の被写体よりも右寄りに存在すると、視聴者は、表示パネルより奥に被写体を知覚することになる。
【0048】
図3Aには、左右画像信号処理部120内で、物理的且つ心理的な立体視要因を利用して左眼用画像Lと右眼用画像R間の視差制御を行なうための機能的構成を模式的に示している。
【0049】
視差ヒストグラム分布計測部301は、同時刻の左眼用画像Lと右眼用画像Rを入力すると、画面中央において、画素毎に左眼用画像Lと右眼用画像R間の視差(左右視差)を求め、視差の画素数分布すなわち視差ヒストグラムをとる。図3Bには、計測された視差ヒストグラムの一例を示している。
【0050】
視差ピーク移動観測部302は、視差ヒストグラム分布計測部301が計測した視差ヒストグラムを入力すると、周辺の視差分布量よりも画素数が大きい視差ピークを検出する。視差ピークが大きいところは、画像の注目点であることが多い。そして、視差ピーク移動観測部302は、視差ピークの移動方向を観測する。図3Cには、視差ピーク移動観測で302が視差ピークの移動方向を観測する様子を示している。
【0051】
ここで、画像左端の画素位置を0とし、画像右端の画素位置を1920とする。左眼用画像Lの水平位置をLp、それに対応する右眼用画像Rの水平位置をRpとする。Lp−Rp>0のときは表示面よりも手前にあるように見え(図14を参照のこと)、Lp=Rpのときは表示面上にあるように見え(図13を参照のこと)、Lp−Rp<0のときは表示面よりも奥に画像があるように見える(図15を参照のこと)。
【0052】
したがって、視差ピーク移動計測部302は、左右視差Lp−Rpの変化方向を計測することによって、視差ピークの移動方向を判定することができる。視差ピークの左右視差Lp−Rpが正方向(左から右への方向)に増えていくときは、注目画像は手前に移動している(図4Aを参照のこと)。逆に、視差ピークの左右視差Lp−Rpが負方向(右から左への方向)に増えていくときは、注目画素は奥に移動していることになる(図4Bを参照のこと)。
【0053】
奥行き制御部303は、視差ピーク移動計測部302で視差ピークの移動方向を左右視差Lp−Rpにより検出した結果に基づいて、3次元画像の奥行きを制御する。具体的には、視差ピークが手前に移動していると判定されたときには、奥行き制御部303は、画面中央を拡大するようにする。これにより、網膜像の大きさも大きくなり、物体がより近くに移動しているように観察者に感じさせることができる。また、視差ピークが奥に移動していると判定されたときには、奥行き制御部303は、画面中央を縮小して表示する。これにより網膜像の大きさも小さくなり、物体が遠ざかるように観察者に感じさせることができる。
【0054】
ここで、奥行き制御部303は、画像の拡大並びに縮小を変化させる速度は、例えば視差ピークの移動速度に応じて決定すればよい。また、画像(画面中央)の拡大並びに縮小を変化させる速度は、できる限り一定になるようにして、観察者の3次元画像酔いを防止することが望ましい。
【0055】
視差ピークが手前に移動していると判定された際に、画像を一律に拡大すると、画面周辺の画像が表示できなくなる。このため、奥行き制御部303は、画面中央を拡大するときには、図5Aに示すように、画面周辺を縮小し、表示できない領域が無いように処理する。また、画面中央の画面を拡大する画像拡大領域と画面周辺の画像縮小領域の間には、拡大縮小の境界が見えないようにするための遷移領域を設ける。遷移領域は、画像のスケーリングをなだらかに行なう領域である。
【0056】
一方、奥行き制御部303は、画面中央を縮小するときには、図5Bに示すように、画面全体が縮小され視野が狭くなるのを避けるために、画面周辺を拡大する処理を行なう。また、画面中央の画面を縮小する画像縮小領域と画面周辺の画像拡大領域の間には、拡大縮小の境界が見えないようにするための遷移領域を設ける(同上)。
【0057】
なお、視差ヒストグラム分布計測部301が視差ヒストグラムを計測する領域は、上記の遷移領域を含む画面中央側、又は、遷移領域を含まない画面中央のみの2通りが考えられる。
【0058】
上記の説明では、奥行き制御部303は、専ら画像の拡大・縮小のみによって3次元画像の奥行き感を制御するものである。これに対し、奥行き制御部303は、画像の拡大・縮小だけでなく、さらに左右視差量にシフト値(輻輳量)を加減算して3次元画像の奥行き感を制御する方法も挙げられる。
【0059】
画面一律で、左右視差Lp−Rpにプラスのシフト値を加算する、すなわち交差輻輳量の増加を行なうと、物体が手前に見える。逆に、画面一律で、左右視差Lp−Rpにマイナスのシフト値を加算する、すなわち平行輻輳量の増加を行なうと、物体が奥に見える。
【0060】
そこで、奥行き制御部303は、上述した画像の拡大に加えて、交差輻輳量の増加(並行輻輳量の減少)すなわち左右視差Lp−Rpにプラスのシフト値の加算を行なうと、網膜像の大きさが大きくなることに加えて、観察者の脳内で3次元画像が手前に融像されるので、より強い飛び出し感、臨場感を与えることができる(図6を参照のこと)。例えば、画面中央の視差ピークすなわち注目画像が手前に移動してくるときには、画面中央を拡大すると同時に、画面全体で交差輻輳量を一律に増加するようにする。
【0061】
また、奥行き制御部303は、上述した画像の縮小に加えて、交差輻輳量の減少(並行輻輳量の増加)すなわち左右視差Lp−Rpにマイナスのシフト値の加算を行なうと、網膜像の大きさが小さくなることに加えて、観察者の脳内で3次元画像が奥に融像されるので、奥に行く効果を強調することができる(図7を参照のこと)。例えば、画面中央の視差ピークすなわち注目画像が奥に移動してくるときには、画面中央を縮小すると同時に、画面全体で並行輻輳量を一律に増加するようにする。
【0062】
ここで、図8Aに示すように、観察者の左右の眼の位置をそれぞれLe、Re、眼の間隔をW、眼から液晶表示パネル134の表示面までの距離(視距離)をDとする。また、物体の液晶表示パネル134の表示面上、すなわち左眼用画像及び右眼用画像上での位置をそれぞれL、R、LとR間の間隔(奥方向(若しくは手前方向)の視差)をX、観察者の脳内で融像された物体の位置をA、この融像の液晶表示パネル134の表示面からの奥行きをYとする。同図から△ALRと△ALeReが相似形であることは明らかである。したがって、融像された物体の奥行きYを下式(1)のように求めることができる。
【0063】
【数1】
【0064】
図8Bには、上式(1)に従って、視差量Xと融像した物体の奥行きYとの関係をグラフで示している。奥行き方向の視差量Xの上限が左右の眼の間隔W、及び、奥行きYの下限が視距離Dであることは、図8Aからも明らかである。上式(1)で表わされる曲線は、直線X=W及びY=−Dを漸近線に持つ。奥行き制御部303により奥方向の視差量Xを増大させると、この曲線に沿って、3次元画像の奥行き方向の感度が増加する。
【0065】
手前方向へ視差量Xを移動させることによる視覚効果について、図9を参照しながら説明する。視差範囲を入力時3次元画像の視差範囲よりも手前へ移動すると、図示のように、縦軸で表わされる奥行き範囲が変化し、注目画像が手前に見えてくる。
【0066】
また、手前方向へ視差量Xを移動させることに加えて、画像(画面中央)を拡大させることによる視覚効果について、図10を参照しながら説明する。上述したように、視差範囲を入力時3次元画像の視差範囲よりも手前へ移動すると、注目画像の奥行き範囲が変化する。さらに画像を拡大すると、その拡大率に応じて視差範囲が広がり、これに伴って注目画像の奥行き範囲も増加する。
【0067】
奥方向へ視差量Xを移動させることによる視覚効果について、図11を参照しながら説明する。視差範囲を入力時3次元画像の視差範囲よりも奥へ移動すると、図示のように、縦軸で表わされる奥行き範囲が変化し、注目画像が奥に見えてくる。
【0068】
また、奥方向へ視差量Xを移動させることに加えて、画像(画面中央)を縮小させることによる視覚効果について、図12を参照しながら説明する。上述したように、視差範囲を入力時3次元画像の視差範囲よりも奥へ移動すると、注目画像の奥行き範囲が変化する。さらに画像を縮小すると、その縮小率に応じて視差範囲が小さくなり、これに伴って注目画像の奥行き範囲も縮小する。
【0069】
奥行き制御部303は、画像の拡大縮小及び並行輻輳量を変化させる速度は、できる限り一定になるようにして、観察者の3次元画像酔いを防止することが望ましい。且つ、画像の拡大処理時の最大左右視差量は、左右視差量の許容値である1度前後以下に抑えることが望ましい。
【0070】
本明細書で開示する技術は、注目画像となる画面中央且つ視差分布の大きい視差ピークに着目し、画面中央のみを一律に拡大又は縮小することで、周辺領域の違和感の減少とシステムの実現性を容易にするものである。画面中央の拡大並びに縮小の倍率に応じて、3次元画像の飛び出し感や臨場感を容易に制御することができる。また、画面の拡大又は縮小と輻輳量変化の速度を一定にすることで、観察者の3次元画像酔いを防止することができる。
【0071】
なお、本明細書で開示する技術は、以下のような構成をとることも可能である。
(1)左眼用画像及び右眼用画像からなる3次元画像の画面中央における視差分布を計測する視差分布計測部と、前記の計測された視差分布から、頻度の高い視差量の移動を観測する高頻度視差量移動観測部と、前記頻度の高い視差量の移動に基づいて注目画像の移動方向を判定し、前記注目画像の移動方向に応じた前記3次元画像の奥行きを制御する奥行き制御部と、を具備する3次元画像処理装置。
(2)前記高頻度視差量移動観測部は、前記頻度の高い視差量が遠から近方向へ移動するときには前記注目画像が手前に移動していると判定し、前記頻度の高い視差量が近から遠方向へ移動するときには前記注目画像が奥に移動していると判定する、上記(1)に記載の3次元画像処理装置。
(3)前記奥行き制御部は、前記高頻度視差量移動観測部により前記注目画像が手前に移動していると判定されたときには、その移動速度に応じて前記3次元画像の画面中央を徐々に拡大していく、上記(1)に記載の3次元画像処理装置。
(4)前記奥行き制御部は、前記高頻度視差量移動観測部により前記注目画像が手前に移動していると判定されたときには、その移動速度に応じて前記3次元画像の画面中央を徐々に拡大していくとともに、画面全体で交差輻輳量を一律に増加していく、上記(1)に記載の3次元画像処理装置。
(5)前記奥行き制御部は、前記3次元画像の画面中央を拡大したときには、前記画面の周辺を縮小させて、中央を拡大し表示できない領域が発生しないようにする、上記(3)又は(4)のいずれかに記載の3次元画像処理装置。
(6)前記奥行き制御部は、前記3次元画像の画面中央を一定の速度で拡大させていく、上記(3)又は(4)のいずれかに記載の3次元画像処理装置。
(7)前記奥行き制御部は、前記高頻度視差量移動観測部により前記注目画像が奥に移動していると判定されたときには、その移動速度に応じて前記3次元画像の画面中央を徐々に縮小していく、上記(1)乃至(6)のいずれかに記載の3次元画像処理装置。
(8)前記奥行き制御部は、前記高頻度視差量移動観測部により前記注目画像が奥に移動していると判定されたときには、その移動速度に応じて前記3次元画像の画面中央を徐々に縮小していくとともに、画面全体で並行輻輳量を一律に増加していく、上記(1)乃至(6)のいずれかに記載の3次元画像処理装置。
(9)前記奥行き制御部は、前記3次元画像の画面中央を縮小したときには、前記画面の周辺を拡大させて、画像表示領域が小さくならないようにする、上記(7)又は(8)のいずれかに記載の3次元画像処理装置。
(10)前記奥行き制御部は、前記3次元画像の画面中央を一定の速度で縮小させていく、上記(7)又は(8)のいずれかに記載の3次元画像処理装置。
(11)左眼用画像及び右眼用画像からなる3次元画像の画面中央における視差分布を計測する視差分布計測ステップと、前記の計測された視差分布から、頻度の高い視差量の移動を観測する高頻度視差量移動観測ステップと、前記頻度の高い視差量の移動に基づいて注目画像の移動方向を判定し、前記注目画像の移動方向に応じた前記3次元画像の奥行きを制御する奥行き制御ステップと、を有する3次元画像処理方法。
(12)左眼用画像及び右眼用画像からなる3次元画像を入力する画像入力部と、前記の入力した左眼用画像及び右眼用画像の画面中央における視差分布を計測する視差分布計測部と、前記の計測された視差分布から、頻度の高い視差量の移動を観測する高頻度視差量移動観測部と、前記頻度の高い視差量の移動に基づいて注目画像の移動方向を判定し、前記注目画像の移動方向に応じた前記3次元画像の奥行きを制御する奥行き制御部と、前記の奥行きが制御された3次元画像を表示する表示部と、を具備する表示装置。
(13)左眼用画像及び右眼用画像からなる3次元画像の画面中央における視差分布を計測する視差分布計測部、前記の計測された視差分布から、頻度の高い視差量の移動を観測する高頻度視差量移動観測部、前記頻度の高い視差量の移動に基づいて注目画像の移動方向を判定し、前記注目画像の移動方向に応じた前記3次元画像の奥行きを制御する奥行き制御部、としてコンピューターを機能させるための、コンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラム。
【産業上の利用可能性】
【0072】
以上、特定の実施形態を参照しながら、本明細書で開示する技術について詳細に説明してきた。しかしながら、本明細書で開示する技術の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。
【0073】
本明細書では、シャッター眼鏡を利用した時分割3次元画像表示システムに本技術を適用した実施形態を中心に説明してきたが、シャッター眼鏡以外の左眼用画像と右眼用画像を分離する機構を用いた時分割3次元画像表示システムや、フレーム・シーケンシャル方式以外の3次元画像表示システムにも、同様に本技術を適用することができる。
【0074】
また、本明細書で説明した実施形態における視差制御の処理は、ハードウェア、ソフトウェアのいずれにより行なうこともできる。当該処理をソフトウェアによって実現する場合には、ソフトウェアにおける処理手順をコンピューター可読形式に記述したコンピューター・プログラムを所定のコンピューターにインストールして実行すればよい。
【0075】
要するに、例示という形態で本技術を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本技術の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。
【符号の説明】
【0076】
11…表示装置
13…シャッター眼鏡
120…左右画像信号処理部
124…通信部
126…タイミング制御部
130…ゲート・ドライバー
132…データ・ドライバー
134…液晶表示パネル
301…視差ヒストグラム分布計測部
302…視差ピーク移動観測部
303…奥行き制御部
【技術分野】
【0001】
本明細書で開示する技術は、視差のある左眼用映像及び右眼用映像を時分割で交互に表示し、観察者の左右それぞれの目に視認させることで立体視を実現する3次元画像処理装置及び3次元画像処理方法、表示装置、並びにコンピューター・プログラムに係り、特に、左眼用映像及び右眼用映像間の視差を制御する3次元画像処理装置及び3次元画像処理方法、表示装置、並びにコンピューター・プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
左右の眼に視差のある画像を表示することで、観察者に立体的に見える立体視画像を提示することができる。立体視画像技術は、テレビ放送、映画、遠隔通信、遠隔医療など、さまざまな分野において適用が期待されている。
【0003】
例えば、時分割立体視画像表示システムは、視差のある左眼用画像及び右眼用画像を非常に短い周期で交互に画面表示する表示装置と、左眼用画像及び右眼用画像の表示周期に同期して左眼用画像と右眼用画像を分離する機構からなる。観察者の左眼に左眼用画像を、右眼に右眼用画像をそれぞれ独立して視認させると、観察者の脳内ではこれらが融像され、立体的に認識される。
【0004】
シャッター眼鏡式の時分割立体視画像表示システムの場合、観察者が装着したシャッター眼鏡は、左眼部及び右眼部にそれぞれ液晶レンズなどで構成されるシャッター機構を備え、シャッター眼鏡は、左眼用画像がディスプレイされる間に、シャッター眼鏡の左眼部が光を透過させ、右眼部が遮光する。また、右眼用画像がディスプレイされる間に、シャッター眼鏡の右眼部が光を透過させ、左眼部が遮光する(例えば、特許文献1〜3を参照のこと)。すなわち、表示装置が左眼用画像及び右眼用画像を時分割表示するとともに、表示装置の表示切り換えに同期してシャッター眼鏡がシャッター機構により画像選択を行なうことで、観察者に左眼用画像と右眼用画像を分離して視認させることができる。
【0005】
また、アクティブ・リターダー式の時分割立体視画像表示システムの場合、ディスプレイ側に時分割で偏光を制御する機構を備えている。偏光制御機構は、表示画面に備えられた液晶シャッターと位相差フィルム又は位相差板からなり、左眼用画像及び右眼用画像の表示周期に同期して左右それぞれの偏光方向に変更する。そして、観察者は、左右それぞれの偏光方向に対応した偏光眼鏡を掛けることで、左眼用画像と右眼用画像を分離して視認することができる。
【0006】
また、時分割立体視画像表示システムは、眼鏡式に限定されるものでなく、例えば裸眼式でも解像度の低下を防ぐためにディスプレイ側にシャッターを備えるものも考案されている。
【0007】
ところで、3次元映像の立体感を決める要因に、両眼(左眼用画像と右眼用画像)の視差を挙げることができる。
【0008】
例えば、適正視差の表現を後述のカメラ間隔と光軸交差位置で一般化してハードウェアに依存しない汎用的な形で記述し、その適正視差に基づいて視差画像を生成又は調整して、所望の立体表示を実現する立体画像処理装置について提案がなされている(例えば、特許文献4を参照のこと)。
【0009】
また、立体画像を視聴する際に実世界と輻輳角が同じであっても焦点距離が異なってくるため視覚疲労を起こすこと(特に、画面内においてある部分が飛び出し過ぎている場合や、動画表示中に不用意に物体が飛び出す場合など、視差の変化が大きいと視聴者に負担になる)を考慮して、左右画像が遠ざかる方向にシフト処理や縮小のスケーリング処理を行なって飛び出し過ぎた立体像を奥に移動させる立体画像表示システムについて提案がなされている(例えば、特許文献5を参照のこと)。
【0010】
従来から、3次元画像の表示に視差制御の技術が適用されてきたが、そのほとんどは安全重視の観点によるものであった。また、3Dコンソーシアムからは、「3DC安全ガイドライン」が発行されている。安全重視の観点とは、左眼用映像及び右眼用映像間の視差量を一定以内に抑え込むものである。言い換えれば、視差量が変われば3次元画像の立体感が変わるにも拘らず、アミューズメント性を追求する観点から視差制御を行なう技術は皆無に等しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【特許文献1】特開平9−138384号公報
【特許文献2】特開2000−36969号公報
【特許文献3】特開2003−45343号公報
【特許文献4】特許第4118146号公報
【特許文献5】特開2011−55022号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
本明細書で開示する技術の目的は、左眼用映像及び右眼用映像間の視差を制御することにより、3次元映像における臨場感を高めることができる、優れた3次元画像処理装置及び3次元画像処理方法、表示装置、並びにコンピューター・プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本願は、上記課題を参酌してなされたものであり、請求項1に記載の技術は、
左眼用画像及び右眼用画像からなる3次元画像の画面中央における視差分布を計測する視差分布計測部と、
前記の計測された視差分布から、頻度の高い視差量の移動を観測する高頻度視差量移動観測部と、
前記頻度の高い視差量の移動に基づいて注目画像の移動方向を判定し、前記注目画像の移動方向に応じた前記3次元画像の奥行きを制御する奥行き制御部と、
を具備する3次元画像処理装置である。
【0014】
本願の請求項2に記載の技術によれば、請求項1に記載の3次元画像処理装置の高頻度視差量移動観測部は、前記頻度の高い視差量が遠から近方向へ移動するときには前記注目画像が手前に移動していると判定し、前記頻度の高い視差量が近から遠方向へ移動するときには前記注目画像が奥に移動していると判定するように構成されている。
【0015】
本願の請求項3に記載の技術によれば、請求項1に記載の3次元画像処理装置の奥行き制御部は、前記高頻度視差量移動観測部により前記注目画像が手前に移動していると判定されたときには、その移動速度に応じて前記3次元画像の画面中央を徐々に拡大していくように構成されている。
【0016】
本願の請求項4に記載の技術によれば、請求項1に記載の3次元画像処理装置の奥行き制御部は、前記高頻度視差量移動観測部により前記注目画像が手前に移動していると判定されたときには、その移動速度に応じて前記3次元画像の画面中央を徐々に拡大していくとともに、画面全体で交差輻輳量を一律に増加していくように構成されている。
【0017】
本願の請求項5に記載の技術によれば、請求項3に記載の3次元画像処理装置の奥行き制御部は、前記3次元画像の画面中央を拡大したときには、前記画面の周辺を縮小させて、中央を拡大し表示できない領域が発生しないように構成されている。
【0018】
本願の請求項6に記載の技術によれば、請求項3に記載の3次元画像処理装置の奥行き制御部は、前記3次元画像の画面中央を一定の速度で拡大させていくように構成されている。
【0019】
本願の請求項7に記載の技術によれば、請求項1に記載の3次元画像処理装置の奥行き制御部は、前記高頻度視差量移動観測部により前記注目画像が奥に移動していると判定されたときには、その移動速度に応じて前記3次元画像の画面中央を徐々に縮小していくように構成されている。
【0020】
本願の請求項8に記載の技術によれば、請求項1に記載の3次元画像処理装置の奥行き制御部は、前記高頻度視差量移動観測部により前記注目画像が奥に移動していると判定されたときには、その移動速度に応じて前記3次元画像の画面中央を徐々に縮小していくとともに、画面全体で並行輻輳量を一律に増加していくように構成されている。
【0021】
本願の請求項9に記載の技術によれば、請求項7に記載の3次元画像処理装置の奥行き制御部は、前記3次元画像の画面中央を縮小したときには、前記画面の周辺を拡大させて、画像表示領域が小さくならないように構成されている。
【0022】
本願の請求項10に記載の技術によれば、請求項7に記載の3次元画像処理装置の奥行き制御部は、前記3次元画像の画面中央を一定の速度で縮小させていくように構成されている。
【0023】
また、本願の請求項11に記載の技術は、
左眼用画像及び右眼用画像からなる3次元画像の画面中央における視差分布を計測する視差分布計測ステップと、
前記の計測された視差分布から、頻度の高い視差量の移動を観測する高頻度視差量移動観測ステップと、
前記頻度の高い視差量の移動に基づいて注目画像の移動方向を判定し、前記注目画像の移動方向に応じた前記3次元画像の奥行きを制御する奥行き制御ステップと、
を有する3次元画像処理方法である。
【0024】
また、本願の請求項12に記載の技術は、
左眼用画像及び右眼用画像からなる3次元画像を入力する画像入力部と
前記の入力した左眼用画像及び右眼用画像の画面中央における視差分布を計測する視差分布計測部と、
前記の計測された視差分布から、頻度の高い視差量の移動を観測する高頻度視差量移動観測部と、
前記頻度の高い視差量の移動に基づいて注目画像の移動方向を判定し、前記注目画像の移動方向に応じた前記3次元画像の奥行きを制御する奥行き制御部と、
前記の奥行きが制御された3次元画像を表示する表示部と、
を具備する表示装置である。
【0025】
また、本願の請求項13に記載の技術は、
左眼用画像及び右眼用画像からなる3次元画像の画面中央における視差分布を計測する視差分布計測部、
前記の計測された視差分布から、頻度の高い視差量の移動を観測する高頻度視差量移動観測部、
前記頻度の高い視差量の移動に基づいて注目画像の移動方向を判定し、前記注目画像の移動方向に応じた前記3次元画像の奥行きを制御する奥行き制御部、
としてコンピューターを機能させるための、コンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラムである。
【0026】
本願の請求項13に係るコンピューター・プログラムは、コンピューター上で所定の処理を実現するようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラムを定義したものである。換言すれば、本願の請求項に係るコンピューター・プログラムをコンピューターにインストールすることによって、コンピューター上では協働的作用が発揮され、本願の請求項1に係る3次元画像処理装置と同様の作用効果を得ることができる。
【発明の効果】
【0027】
本明細書で開示する技術によれば、左眼用映像及び右眼用映像間の視差を制御することにより、3次元映像における臨場感を高めることができる、優れた3次元画像処理装置及び3次元画像処理方法、表示装置、並びにコンピューター・プログラムを提供することができる。
【0028】
3次元画像の立体感を決める要因に、両眼視差がある。また、画像を拡大すると、左右視差量が変わり、奥行き感が変化する。画像を拡大すると、網膜像の大きさが変わり、観察者には画像が手前に見えてくる。本明細書で開示する技術によれば、このような物理的且つ心理的な立体視要因を利用して、3次元画像における臨場感を高めることができる。例えば、迫ってくる大きな物体に対し、左右視差の許容限界以内で、一定速度で画像を拡大する処理を短時間で行ない、飛び出し感を強調させる。逆に、画像を縮小して物体が遠ざかっていくように見せることができる(画像を縮小する場合は、左右視差が画面中央で大きくなることはなく、許容限界を超えることはない)。
【0029】
本明細書で開示する技術のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】図1は、画像表示システムの構成例を模式的に示した図である。
【図2A】図2Aは、表示装置11の左眼用画像Lの表示期間に同期したシャッター眼鏡13におけるシャッター・レンズ308、209の制御動作を示した図である。
【図2B】図2Bは、表示装置11の右眼用画像Rの表示期間に同期したシャッター眼鏡13におけるシャッター・レンズ308、209の制御動作を示した図である。
【図3A】図3Aは、物理的且つ心理的な立体視要因を利用して左眼用画像Lと右眼用画像R間の視差制御を行なうための機能的構成を模式的に示した図である。
【図3B】図3Bは、視差ヒストグラム分布計測部301が計測した視差ヒストグラムの一例を示した図である。
【図3C】図3Cは、視差ピーク移動観測で302が視差ピークの移動方向を観測する様子を示した図である。
【図4A】図4Aは、視差ピークの左右視差Lp−Rpが正方向に増えていく様子を示した図である。
【図4B】図4Bは、視差ピークの左右視差Lp−Rpが負方向に増えていく様子を示した図である。
【図5A】図5Aは、画面中央を拡大するときに、画面周辺を縮小して、表示できない領域が無いように処理する様子を示した図である。
【図5B】図5Bは、画面中央を縮小するときに、画面周辺を拡大して、画面全体が縮小され視野が狭くならないように処理する様子を示した図である。
【図6】図6は、3次元画像に対し、画像の拡大と、左右視差Lp−Rpにプラスのシフト値の加算を行なう効果を説明するための図である。
【図7】図7は、3次元画像に対し、画像の縮小と、左右視差Lp−Rpにマイナスのシフト値の加算を行なう効果を説明するための図である。
【図8A】図8Aは、並行輻輳量(奥方向への視差)の増加により奥行き範囲が増加する効果を説明するための図である。
【図8B】図8Bは、並行輻輳量(奥方向への視差)の増加により奥行き範囲が増加する効果を説明するための図である。
【図9】図9は、手前方向へ視差量Xを移動させることによる視覚効果を説明するための図である。
【図10】図10は、手前方向へ視差量Xを移動させることに加えて、画像(画面中央)を拡大させることによる視覚効果を説明するための図である。
【図11】図11は、奥方向へ視差量Xを移動させることによる視覚効果を説明するための図である。
【図12】図12は、奥方向へ視差量Xを移動させることに加えて、画像(画面中央)を縮小させることによる視覚効果を説明するための図である。
【図13A】図13Aは、左眼用画像と右眼用画像でともに画面上の同じ位置に被写体が存在する様子を示した図である。
【図13B】図13Bは、左眼用画像の被写体と右眼用画像の被写体がともに同じ位置に存在する場合に、視聴者は液晶表示パネル134の表示面上で被写体を知覚することを説明するための図である。
【図14A】図14Aは、左眼用画像の被写体が右眼用画像の被写体よりも右寄りに存在する様子を示した図である。
【図14B】図14BAは、左眼用画像の被写体が右眼用画像の被写体よりも右寄りに存在する場合に、視聴者は表示パネルより手前で被写体を知覚することを説明するための図である。
【図15A】図15Aは、右眼用画像の被写体が左眼用画像の被写体よりも右寄りに存在する様子を示した図である。
【図15B】図15BAは、右眼用画像の被写体が左眼用画像の被写体よりも右寄りに存在する場合に、視聴者は表示パネルより奥で被写体を知覚することを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0031】
以下、図面を参照しながら本明細書で開示する技術の実施形態について詳細に説明する。
【0032】
図1には、画像表示システムの構成例を模式的に示している。画像表示システムは、3次元表示(3次元視)対応の表示装置11と、左眼部及び右眼部にそれぞれシャッター機構を備えたシャッター眼鏡13の組み合わせからなる。以下では、3次元画像表示に用いる表示装置11として、液晶ディスプレイ(LCD)を用いるものとする。但し、本明細書で開示する技術の要旨は、液晶ディスプレイに必ずしも限定されない。
【0033】
表示装置11は、フレーム・シーケンシャル方式で左眼用画像L及び右眼用画像Rを交互に表示する。一方、シャッター眼鏡13は、表示装置11側での左眼用画像L及び右眼用画像Rの切り換えタイミングと同期をとって、左右のシャッター・レンズ308、309の開閉切り換えを行なう。表示装置11とシャッター眼鏡13間の通信には、Wi−FiやIEEE802.15.4などの、電波通信によるワイヤレス・ネットワークが用いられ、表示装置11からシャッター眼鏡13へ、シャッター・レンズ308、309の開閉タイミングを制御するために必要な情報を記載したパケットが送信される。勿論、ワイヤレス・ネットワークではなく、赤外線通信やその他の通信手段を適用することもできる。
【0034】
表示装置11は、左右画像信号処理部120と、通信部124と、タイミング制御部126と、ゲート・ドライバー130と、データ・ドライバー132と、液晶表示パネル134を備えている。
【0035】
液晶表示パネル134は、液晶層及び液晶層を挟んで対向する透明電極と、カラー・フィルターなど(いずれも図示しない)から構成されている。また、液晶表示パネル134の背後には、バックライト(面光源)136が配置されている。バックライト136は、残光特性の良好なLED(Light Emitting Diode)などから構成されている。
【0036】
左右画像信号処理部120には、左眼用画像R及び右眼用画像Lをそれぞれ表示するための左右の画像信号DL、DRからなる入力信号Dinが、例えばフレーム・パッキングなどの伝送フォーマットで入力される。左右画像信号処理部120内では、画像の鮮鋭度のエンハンスやコントラスト改善などの画質補正処理が行なわれる。また、本実施形態では、左右画像信号処理部120内では、左眼用画像Lと右眼用画像R間の視差制御を行なうが、この点の詳細については後述に譲る。そして、左右画像信号処理部120は、液晶表示パネル134でフレーム・シーケンシャル方式により左眼用画像Lと右眼用画像Rを表示させるため、左右の画像信号DL、DRを交互に出力する。
【0037】
タイミング制御部126には、左右画像信号処理部120で変換された左眼用画像信号DL及び右眼用画像信号DRが入力される。タイミング制御部126は、入力された左眼用画像信号DL及び右眼用画像信号DRを液晶表示パネル134へ入力するための信号に変換するとともに、ゲート・ドライバー130及びデータ・ドライバー132からなるパネル駆動回路の動作に用いられるパルス信号を生成する。
【0038】
ゲート・ドライバー130は、順次駆動するための信号を生成する駆動回路であり、タイミング制御部126から伝送された信号に応じて、液晶表示パネル134内の各画素に接続されたゲート・バス・ラインへ、駆動電圧を出力する。また、データ・ドライバー132は、映像信号に基づく駆動電圧を出力する駆動回路であり、タイミング制御部126から伝送された信号に基づいてデータ線へ印加する信号を生成して出力する。
【0039】
通信部124は、Wi−FiやIEEE802.15.4などのワイヤレス・ネットワークにおけるアクセスポイントとして動作し、端末局として動作する1以上のシャッター眼鏡13を自分の基本サービスセット(Basic Service Set:BSS)に収容する。通信部124からは、シャッター眼鏡13側でシャッター・レンズ308、309の開閉タイミングを制御するために必要な情報を記載したパケットが送信される。
【0040】
図2Aには、表示装置11の左眼用画像Lの表示期間に同期したシャッター眼鏡13におけるシャッター・レンズ308、209の制御動作を示している。図示のように、左眼用画像Lの表示期間には、表示装置11側から無線伝送される同期パケットに従って、左眼用シャッター・レンズ308を開成状態、右眼用シャッター・レンズ309を閉成状態とし、左眼用画像Lに基づく表示光LLがユーザーの左眼にのみ到達する。
【0041】
また、図2Bには、右眼用画像Rの表示期間に同期したシャッター眼鏡13におけるシャッター・レンズ308、209の制御動作を示している。図示のように、右眼用画像Rの表示期間には、右眼用シャッター・レンズ309を開成状態、左眼用シャッター・レンズ308を閉成状態とし、右眼用画像Rに基づく表示光RRがユーザーの右眼にのみ到達する。
【0042】
表示装置11は、液晶表示パネル134に、フィールド毎に左眼用画像Lと右眼用画像Rを交互に表示する。シャッター眼鏡13側では、左右のシャッター・レンズ308、309が表示装置11のフィールド毎の画像切り換えに同期して交互に開閉動作を行なう。シャッター眼鏡13越しに表示画像を観察するユーザーの脳内では、左眼用画像Lと右眼用画像Rが融像され、表示装置11に表示される画像が3次元的に認識される。
【0043】
液晶表示パネル134に表示する3次元画像の立体感を決める要因に、両眼視差がある。また、画像を拡大すると、左右視差量が変わり、奥行き感が変化する。画像を拡大すると、網膜像の大きさが変わり、画像の観察者には手前に見えてくる。本実施形態に係る表示装置11では、左右画像信号処理部120内で、これら物理的且つ心理的な立体視要因を利用して左眼用画像Lと右眼用画像R間の視差制御を行なうことによって、3次元画像における臨場感を高めるようにしている。
【0044】
ここで、左右視差量と奥行き感の関係について、図13〜図15を参照しながら説明しておく。
【0045】
飛び出しも凹みもない位置に定位した被写体は、左眼用画像Lと右眼用画像Rとで視差がない。図13Bに示すような、液晶表示パネル134の表示面上で知覚する被写体に相当する。この場合、図13Aに示すように、左眼用画像L内での被写体の位置Loと右眼用画像R内での被写体の位置Roは同じ、すなわちLo=Roとなる。
【0046】
これに対し、図14Bに示すように、表示パネルより手前で被写体を知覚する場合には、図14Aに示すように、左眼用画像の被写体が右眼用画像の被写体よりも右寄りに存在することになる。逆に言えば、左眼用画像の被写体が右眼用画像の被写体よりも右寄りに存在すると(Lo>Ro)、視聴者は、表示パネルより手前で被写体を知覚することになる。
【0047】
また、図15Bに示すように、表示パネルより奥に被写体を知覚する場合には、図15Aに示すように、右眼用画像の被写体が左眼用画像の被写体よりも右寄りに存在することになる(Lo<Ro)。逆に言えば、右眼用画像の被写体が左眼用画像の被写体よりも右寄りに存在すると、視聴者は、表示パネルより奥に被写体を知覚することになる。
【0048】
図3Aには、左右画像信号処理部120内で、物理的且つ心理的な立体視要因を利用して左眼用画像Lと右眼用画像R間の視差制御を行なうための機能的構成を模式的に示している。
【0049】
視差ヒストグラム分布計測部301は、同時刻の左眼用画像Lと右眼用画像Rを入力すると、画面中央において、画素毎に左眼用画像Lと右眼用画像R間の視差(左右視差)を求め、視差の画素数分布すなわち視差ヒストグラムをとる。図3Bには、計測された視差ヒストグラムの一例を示している。
【0050】
視差ピーク移動観測部302は、視差ヒストグラム分布計測部301が計測した視差ヒストグラムを入力すると、周辺の視差分布量よりも画素数が大きい視差ピークを検出する。視差ピークが大きいところは、画像の注目点であることが多い。そして、視差ピーク移動観測部302は、視差ピークの移動方向を観測する。図3Cには、視差ピーク移動観測で302が視差ピークの移動方向を観測する様子を示している。
【0051】
ここで、画像左端の画素位置を0とし、画像右端の画素位置を1920とする。左眼用画像Lの水平位置をLp、それに対応する右眼用画像Rの水平位置をRpとする。Lp−Rp>0のときは表示面よりも手前にあるように見え(図14を参照のこと)、Lp=Rpのときは表示面上にあるように見え(図13を参照のこと)、Lp−Rp<0のときは表示面よりも奥に画像があるように見える(図15を参照のこと)。
【0052】
したがって、視差ピーク移動計測部302は、左右視差Lp−Rpの変化方向を計測することによって、視差ピークの移動方向を判定することができる。視差ピークの左右視差Lp−Rpが正方向(左から右への方向)に増えていくときは、注目画像は手前に移動している(図4Aを参照のこと)。逆に、視差ピークの左右視差Lp−Rpが負方向(右から左への方向)に増えていくときは、注目画素は奥に移動していることになる(図4Bを参照のこと)。
【0053】
奥行き制御部303は、視差ピーク移動計測部302で視差ピークの移動方向を左右視差Lp−Rpにより検出した結果に基づいて、3次元画像の奥行きを制御する。具体的には、視差ピークが手前に移動していると判定されたときには、奥行き制御部303は、画面中央を拡大するようにする。これにより、網膜像の大きさも大きくなり、物体がより近くに移動しているように観察者に感じさせることができる。また、視差ピークが奥に移動していると判定されたときには、奥行き制御部303は、画面中央を縮小して表示する。これにより網膜像の大きさも小さくなり、物体が遠ざかるように観察者に感じさせることができる。
【0054】
ここで、奥行き制御部303は、画像の拡大並びに縮小を変化させる速度は、例えば視差ピークの移動速度に応じて決定すればよい。また、画像(画面中央)の拡大並びに縮小を変化させる速度は、できる限り一定になるようにして、観察者の3次元画像酔いを防止することが望ましい。
【0055】
視差ピークが手前に移動していると判定された際に、画像を一律に拡大すると、画面周辺の画像が表示できなくなる。このため、奥行き制御部303は、画面中央を拡大するときには、図5Aに示すように、画面周辺を縮小し、表示できない領域が無いように処理する。また、画面中央の画面を拡大する画像拡大領域と画面周辺の画像縮小領域の間には、拡大縮小の境界が見えないようにするための遷移領域を設ける。遷移領域は、画像のスケーリングをなだらかに行なう領域である。
【0056】
一方、奥行き制御部303は、画面中央を縮小するときには、図5Bに示すように、画面全体が縮小され視野が狭くなるのを避けるために、画面周辺を拡大する処理を行なう。また、画面中央の画面を縮小する画像縮小領域と画面周辺の画像拡大領域の間には、拡大縮小の境界が見えないようにするための遷移領域を設ける(同上)。
【0057】
なお、視差ヒストグラム分布計測部301が視差ヒストグラムを計測する領域は、上記の遷移領域を含む画面中央側、又は、遷移領域を含まない画面中央のみの2通りが考えられる。
【0058】
上記の説明では、奥行き制御部303は、専ら画像の拡大・縮小のみによって3次元画像の奥行き感を制御するものである。これに対し、奥行き制御部303は、画像の拡大・縮小だけでなく、さらに左右視差量にシフト値(輻輳量)を加減算して3次元画像の奥行き感を制御する方法も挙げられる。
【0059】
画面一律で、左右視差Lp−Rpにプラスのシフト値を加算する、すなわち交差輻輳量の増加を行なうと、物体が手前に見える。逆に、画面一律で、左右視差Lp−Rpにマイナスのシフト値を加算する、すなわち平行輻輳量の増加を行なうと、物体が奥に見える。
【0060】
そこで、奥行き制御部303は、上述した画像の拡大に加えて、交差輻輳量の増加(並行輻輳量の減少)すなわち左右視差Lp−Rpにプラスのシフト値の加算を行なうと、網膜像の大きさが大きくなることに加えて、観察者の脳内で3次元画像が手前に融像されるので、より強い飛び出し感、臨場感を与えることができる(図6を参照のこと)。例えば、画面中央の視差ピークすなわち注目画像が手前に移動してくるときには、画面中央を拡大すると同時に、画面全体で交差輻輳量を一律に増加するようにする。
【0061】
また、奥行き制御部303は、上述した画像の縮小に加えて、交差輻輳量の減少(並行輻輳量の増加)すなわち左右視差Lp−Rpにマイナスのシフト値の加算を行なうと、網膜像の大きさが小さくなることに加えて、観察者の脳内で3次元画像が奥に融像されるので、奥に行く効果を強調することができる(図7を参照のこと)。例えば、画面中央の視差ピークすなわち注目画像が奥に移動してくるときには、画面中央を縮小すると同時に、画面全体で並行輻輳量を一律に増加するようにする。
【0062】
ここで、図8Aに示すように、観察者の左右の眼の位置をそれぞれLe、Re、眼の間隔をW、眼から液晶表示パネル134の表示面までの距離(視距離)をDとする。また、物体の液晶表示パネル134の表示面上、すなわち左眼用画像及び右眼用画像上での位置をそれぞれL、R、LとR間の間隔(奥方向(若しくは手前方向)の視差)をX、観察者の脳内で融像された物体の位置をA、この融像の液晶表示パネル134の表示面からの奥行きをYとする。同図から△ALRと△ALeReが相似形であることは明らかである。したがって、融像された物体の奥行きYを下式(1)のように求めることができる。
【0063】
【数1】
【0064】
図8Bには、上式(1)に従って、視差量Xと融像した物体の奥行きYとの関係をグラフで示している。奥行き方向の視差量Xの上限が左右の眼の間隔W、及び、奥行きYの下限が視距離Dであることは、図8Aからも明らかである。上式(1)で表わされる曲線は、直線X=W及びY=−Dを漸近線に持つ。奥行き制御部303により奥方向の視差量Xを増大させると、この曲線に沿って、3次元画像の奥行き方向の感度が増加する。
【0065】
手前方向へ視差量Xを移動させることによる視覚効果について、図9を参照しながら説明する。視差範囲を入力時3次元画像の視差範囲よりも手前へ移動すると、図示のように、縦軸で表わされる奥行き範囲が変化し、注目画像が手前に見えてくる。
【0066】
また、手前方向へ視差量Xを移動させることに加えて、画像(画面中央)を拡大させることによる視覚効果について、図10を参照しながら説明する。上述したように、視差範囲を入力時3次元画像の視差範囲よりも手前へ移動すると、注目画像の奥行き範囲が変化する。さらに画像を拡大すると、その拡大率に応じて視差範囲が広がり、これに伴って注目画像の奥行き範囲も増加する。
【0067】
奥方向へ視差量Xを移動させることによる視覚効果について、図11を参照しながら説明する。視差範囲を入力時3次元画像の視差範囲よりも奥へ移動すると、図示のように、縦軸で表わされる奥行き範囲が変化し、注目画像が奥に見えてくる。
【0068】
また、奥方向へ視差量Xを移動させることに加えて、画像(画面中央)を縮小させることによる視覚効果について、図12を参照しながら説明する。上述したように、視差範囲を入力時3次元画像の視差範囲よりも奥へ移動すると、注目画像の奥行き範囲が変化する。さらに画像を縮小すると、その縮小率に応じて視差範囲が小さくなり、これに伴って注目画像の奥行き範囲も縮小する。
【0069】
奥行き制御部303は、画像の拡大縮小及び並行輻輳量を変化させる速度は、できる限り一定になるようにして、観察者の3次元画像酔いを防止することが望ましい。且つ、画像の拡大処理時の最大左右視差量は、左右視差量の許容値である1度前後以下に抑えることが望ましい。
【0070】
本明細書で開示する技術は、注目画像となる画面中央且つ視差分布の大きい視差ピークに着目し、画面中央のみを一律に拡大又は縮小することで、周辺領域の違和感の減少とシステムの実現性を容易にするものである。画面中央の拡大並びに縮小の倍率に応じて、3次元画像の飛び出し感や臨場感を容易に制御することができる。また、画面の拡大又は縮小と輻輳量変化の速度を一定にすることで、観察者の3次元画像酔いを防止することができる。
【0071】
なお、本明細書で開示する技術は、以下のような構成をとることも可能である。
(1)左眼用画像及び右眼用画像からなる3次元画像の画面中央における視差分布を計測する視差分布計測部と、前記の計測された視差分布から、頻度の高い視差量の移動を観測する高頻度視差量移動観測部と、前記頻度の高い視差量の移動に基づいて注目画像の移動方向を判定し、前記注目画像の移動方向に応じた前記3次元画像の奥行きを制御する奥行き制御部と、を具備する3次元画像処理装置。
(2)前記高頻度視差量移動観測部は、前記頻度の高い視差量が遠から近方向へ移動するときには前記注目画像が手前に移動していると判定し、前記頻度の高い視差量が近から遠方向へ移動するときには前記注目画像が奥に移動していると判定する、上記(1)に記載の3次元画像処理装置。
(3)前記奥行き制御部は、前記高頻度視差量移動観測部により前記注目画像が手前に移動していると判定されたときには、その移動速度に応じて前記3次元画像の画面中央を徐々に拡大していく、上記(1)に記載の3次元画像処理装置。
(4)前記奥行き制御部は、前記高頻度視差量移動観測部により前記注目画像が手前に移動していると判定されたときには、その移動速度に応じて前記3次元画像の画面中央を徐々に拡大していくとともに、画面全体で交差輻輳量を一律に増加していく、上記(1)に記載の3次元画像処理装置。
(5)前記奥行き制御部は、前記3次元画像の画面中央を拡大したときには、前記画面の周辺を縮小させて、中央を拡大し表示できない領域が発生しないようにする、上記(3)又は(4)のいずれかに記載の3次元画像処理装置。
(6)前記奥行き制御部は、前記3次元画像の画面中央を一定の速度で拡大させていく、上記(3)又は(4)のいずれかに記載の3次元画像処理装置。
(7)前記奥行き制御部は、前記高頻度視差量移動観測部により前記注目画像が奥に移動していると判定されたときには、その移動速度に応じて前記3次元画像の画面中央を徐々に縮小していく、上記(1)乃至(6)のいずれかに記載の3次元画像処理装置。
(8)前記奥行き制御部は、前記高頻度視差量移動観測部により前記注目画像が奥に移動していると判定されたときには、その移動速度に応じて前記3次元画像の画面中央を徐々に縮小していくとともに、画面全体で並行輻輳量を一律に増加していく、上記(1)乃至(6)のいずれかに記載の3次元画像処理装置。
(9)前記奥行き制御部は、前記3次元画像の画面中央を縮小したときには、前記画面の周辺を拡大させて、画像表示領域が小さくならないようにする、上記(7)又は(8)のいずれかに記載の3次元画像処理装置。
(10)前記奥行き制御部は、前記3次元画像の画面中央を一定の速度で縮小させていく、上記(7)又は(8)のいずれかに記載の3次元画像処理装置。
(11)左眼用画像及び右眼用画像からなる3次元画像の画面中央における視差分布を計測する視差分布計測ステップと、前記の計測された視差分布から、頻度の高い視差量の移動を観測する高頻度視差量移動観測ステップと、前記頻度の高い視差量の移動に基づいて注目画像の移動方向を判定し、前記注目画像の移動方向に応じた前記3次元画像の奥行きを制御する奥行き制御ステップと、を有する3次元画像処理方法。
(12)左眼用画像及び右眼用画像からなる3次元画像を入力する画像入力部と、前記の入力した左眼用画像及び右眼用画像の画面中央における視差分布を計測する視差分布計測部と、前記の計測された視差分布から、頻度の高い視差量の移動を観測する高頻度視差量移動観測部と、前記頻度の高い視差量の移動に基づいて注目画像の移動方向を判定し、前記注目画像の移動方向に応じた前記3次元画像の奥行きを制御する奥行き制御部と、前記の奥行きが制御された3次元画像を表示する表示部と、を具備する表示装置。
(13)左眼用画像及び右眼用画像からなる3次元画像の画面中央における視差分布を計測する視差分布計測部、前記の計測された視差分布から、頻度の高い視差量の移動を観測する高頻度視差量移動観測部、前記頻度の高い視差量の移動に基づいて注目画像の移動方向を判定し、前記注目画像の移動方向に応じた前記3次元画像の奥行きを制御する奥行き制御部、としてコンピューターを機能させるための、コンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラム。
【産業上の利用可能性】
【0072】
以上、特定の実施形態を参照しながら、本明細書で開示する技術について詳細に説明してきた。しかしながら、本明細書で開示する技術の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。
【0073】
本明細書では、シャッター眼鏡を利用した時分割3次元画像表示システムに本技術を適用した実施形態を中心に説明してきたが、シャッター眼鏡以外の左眼用画像と右眼用画像を分離する機構を用いた時分割3次元画像表示システムや、フレーム・シーケンシャル方式以外の3次元画像表示システムにも、同様に本技術を適用することができる。
【0074】
また、本明細書で説明した実施形態における視差制御の処理は、ハードウェア、ソフトウェアのいずれにより行なうこともできる。当該処理をソフトウェアによって実現する場合には、ソフトウェアにおける処理手順をコンピューター可読形式に記述したコンピューター・プログラムを所定のコンピューターにインストールして実行すればよい。
【0075】
要するに、例示という形態で本技術を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本技術の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。
【符号の説明】
【0076】
11…表示装置
13…シャッター眼鏡
120…左右画像信号処理部
124…通信部
126…タイミング制御部
130…ゲート・ドライバー
132…データ・ドライバー
134…液晶表示パネル
301…視差ヒストグラム分布計測部
302…視差ピーク移動観測部
303…奥行き制御部
【特許請求の範囲】
【請求項1】
左眼用画像及び右眼用画像からなる3次元画像の画面中央における視差分布を計測する視差分布計測部と、
前記の計測された視差分布から、頻度の高い視差量の移動を観測する高頻度視差量移動観測部と、
前記頻度の高い視差量の移動に基づいて注目画像の移動方向を判定し、前記注目画像の移動方向に応じた前記3次元画像の奥行きを制御する奥行き制御部と、
を具備する3次元画像処理装置。
【請求項2】
前記高頻度視差量移動観測部は、前記頻度の高い視差量が遠から近方向へ移動するときには前記注目画像が手前に移動していると判定し、前記頻度の高い視差量が近から遠方向へ移動するときには前記注目画像が奥に移動していると判定する、
請求項1に記載の3次元画像処理装置。
【請求項3】
前記奥行き制御部は、前記高頻度視差量移動観測部により前記注目画像が手前に移動していると判定されたときには、その移動速度に応じて前記3次元画像の画面中央を徐々に拡大していく、
請求項1に記載の3次元画像処理装置。
【請求項4】
前記奥行き制御部は、前記高頻度視差量移動観測部により前記注目画像が手前に移動していると判定されたときには、その移動速度に応じて前記3次元画像の画面中央を徐々に拡大していくとともに、画面全体で交差輻輳量を一律に増加していく、
請求項1に記載の3次元画像処理装置。
【請求項5】
前記奥行き制御部は、前記3次元画像の画面中央を拡大したときには、前記画面の周辺を縮小させて、中央を拡大し表示できない領域が発生しないようにする、
請求項3又は4のいずれかに記載の3次元画像処理装置。
【請求項6】
前記奥行き制御部は、前記3次元画像の画面中央を一定の速度で拡大させていく、
請求項3又は4のいずれかに記載の3次元画像処理装置。
【請求項7】
前記奥行き制御部は、前記高頻度視差量移動観測部により前記注目画像が奥に移動していると判定されたときには、その移動速度に応じて前記3次元画像の画面中央を徐々に縮小していく、
請求項1に記載の3次元画像処理装置。
【請求項8】
前記奥行き制御部は、前記高頻度視差量移動観測部により前記注目画像が奥に移動していると判定されたときには、その移動速度に応じて前記3次元画像の画面中央を徐々に縮小していくとともに、画面全体で並行輻輳量を一律に増加していく、
請求項1に記載の3次元画像処理装置。
【請求項9】
前記奥行き制御部は、前記3次元画像の画面中央を縮小したときには、前記画面の周辺を拡大させて、画像表示領域が小さくならないようにする、
請求項7又は8のいずれかに記載の3次元画像処理装置。
【請求項10】
前記奥行き制御部は、前記3次元画像の画面中央を一定の速度で縮小させていく、
請求項7又は8のいずれかに記載の3次元画像処理装置。
【請求項11】
左眼用画像及び右眼用画像からなる3次元画像の画面中央における視差分布を計測する視差分布計測ステップと、
前記の計測された視差分布から、頻度の高い視差量の移動を観測する高頻度視差量移動観測ステップと、
前記頻度の高い視差量の移動に基づいて注目画像の移動方向を判定し、前記注目画像の移動方向に応じた前記3次元画像の奥行きを制御する奥行き制御ステップと、
を有する3次元画像処理方法。
【請求項12】
左眼用画像及び右眼用画像からなる3次元画像を入力する画像入力部と、
前記の入力した左眼用画像及び右眼用画像の画面中央における視差分布を計測する視差分布計測部と、
前記の計測された視差分布から、頻度の高い視差量の移動を観測する高頻度視差量移動観測部と、
前記頻度の高い視差量の移動に基づいて注目画像の移動方向を判定し、前記注目画像の移動方向に応じた前記3次元画像の奥行きを制御する奥行き制御部と、
前記の奥行きが制御された3次元画像を表示する表示部と、
を具備する表示装置。
【請求項13】
左眼用画像及び右眼用画像からなる3次元画像の画面中央における視差分布を計測する視差分布計測部、
前記の計測された視差分布から、頻度の高い視差量の移動を観測する高頻度視差量移動観測部、
前記頻度の高い視差量の移動に基づいて注目画像の移動方向を判定し、前記注目画像の移動方向に応じた前記3次元画像の奥行きを制御する奥行き制御部、
としてコンピューターを機能させるための、コンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラム。
【請求項1】
左眼用画像及び右眼用画像からなる3次元画像の画面中央における視差分布を計測する視差分布計測部と、
前記の計測された視差分布から、頻度の高い視差量の移動を観測する高頻度視差量移動観測部と、
前記頻度の高い視差量の移動に基づいて注目画像の移動方向を判定し、前記注目画像の移動方向に応じた前記3次元画像の奥行きを制御する奥行き制御部と、
を具備する3次元画像処理装置。
【請求項2】
前記高頻度視差量移動観測部は、前記頻度の高い視差量が遠から近方向へ移動するときには前記注目画像が手前に移動していると判定し、前記頻度の高い視差量が近から遠方向へ移動するときには前記注目画像が奥に移動していると判定する、
請求項1に記載の3次元画像処理装置。
【請求項3】
前記奥行き制御部は、前記高頻度視差量移動観測部により前記注目画像が手前に移動していると判定されたときには、その移動速度に応じて前記3次元画像の画面中央を徐々に拡大していく、
請求項1に記載の3次元画像処理装置。
【請求項4】
前記奥行き制御部は、前記高頻度視差量移動観測部により前記注目画像が手前に移動していると判定されたときには、その移動速度に応じて前記3次元画像の画面中央を徐々に拡大していくとともに、画面全体で交差輻輳量を一律に増加していく、
請求項1に記載の3次元画像処理装置。
【請求項5】
前記奥行き制御部は、前記3次元画像の画面中央を拡大したときには、前記画面の周辺を縮小させて、中央を拡大し表示できない領域が発生しないようにする、
請求項3又は4のいずれかに記載の3次元画像処理装置。
【請求項6】
前記奥行き制御部は、前記3次元画像の画面中央を一定の速度で拡大させていく、
請求項3又は4のいずれかに記載の3次元画像処理装置。
【請求項7】
前記奥行き制御部は、前記高頻度視差量移動観測部により前記注目画像が奥に移動していると判定されたときには、その移動速度に応じて前記3次元画像の画面中央を徐々に縮小していく、
請求項1に記載の3次元画像処理装置。
【請求項8】
前記奥行き制御部は、前記高頻度視差量移動観測部により前記注目画像が奥に移動していると判定されたときには、その移動速度に応じて前記3次元画像の画面中央を徐々に縮小していくとともに、画面全体で並行輻輳量を一律に増加していく、
請求項1に記載の3次元画像処理装置。
【請求項9】
前記奥行き制御部は、前記3次元画像の画面中央を縮小したときには、前記画面の周辺を拡大させて、画像表示領域が小さくならないようにする、
請求項7又は8のいずれかに記載の3次元画像処理装置。
【請求項10】
前記奥行き制御部は、前記3次元画像の画面中央を一定の速度で縮小させていく、
請求項7又は8のいずれかに記載の3次元画像処理装置。
【請求項11】
左眼用画像及び右眼用画像からなる3次元画像の画面中央における視差分布を計測する視差分布計測ステップと、
前記の計測された視差分布から、頻度の高い視差量の移動を観測する高頻度視差量移動観測ステップと、
前記頻度の高い視差量の移動に基づいて注目画像の移動方向を判定し、前記注目画像の移動方向に応じた前記3次元画像の奥行きを制御する奥行き制御ステップと、
を有する3次元画像処理方法。
【請求項12】
左眼用画像及び右眼用画像からなる3次元画像を入力する画像入力部と、
前記の入力した左眼用画像及び右眼用画像の画面中央における視差分布を計測する視差分布計測部と、
前記の計測された視差分布から、頻度の高い視差量の移動を観測する高頻度視差量移動観測部と、
前記頻度の高い視差量の移動に基づいて注目画像の移動方向を判定し、前記注目画像の移動方向に応じた前記3次元画像の奥行きを制御する奥行き制御部と、
前記の奥行きが制御された3次元画像を表示する表示部と、
を具備する表示装置。
【請求項13】
左眼用画像及び右眼用画像からなる3次元画像の画面中央における視差分布を計測する視差分布計測部、
前記の計測された視差分布から、頻度の高い視差量の移動を観測する高頻度視差量移動観測部、
前記頻度の高い視差量の移動に基づいて注目画像の移動方向を判定し、前記注目画像の移動方向に応じた前記3次元画像の奥行きを制御する奥行き制御部、
としてコンピューターを機能させるための、コンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラム。
【図1】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4B】
【図8B】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図14A】
【図14B】
【図15A】
【図15B】
【図2A】
【図2B】
【図4A】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4B】
【図8B】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図14A】
【図14B】
【図15A】
【図15B】
【図2A】
【図2B】
【図4A】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【図8A】
【公開番号】特開2013−5238(P2013−5238A)
【公開日】平成25年1月7日(2013.1.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−134499(P2011−134499)
【出願日】平成23年6月16日(2011.6.16)
【出願人】(000002185)ソニー株式会社 (34,172)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成25年1月7日(2013.1.7)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年6月16日(2011.6.16)
【出願人】(000002185)ソニー株式会社 (34,172)
【Fターム(参考)】
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