JP2011035712A - Image processing device, image processing method and stereoscopic image display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、立体映像をなす一対の画像を入力し、前記一対の画像を補正した画像を生成する画像処理装置に関するものであり、観察者にとって好適な立体映像を得ることを目的としたものである。 The present invention relates to an image processing apparatus that inputs a pair of images forming a stereoscopic image and generates an image obtained by correcting the pair of images, and aims to obtain a stereoscopic image suitable for an observer. is there.
近年、観察者が擬似的に奥行き感を得るための画像表示技術として、両眼視差を利用した立体画像表示技術が多く提案されている。これは、３次元空間を左眼で見た映像と右眼で見た映像をそれぞれ観察者の左右眼に見せることによって、擬似的に奥行き感を誘発する技術である。 In recent years, many stereoscopic image display techniques using binocular parallax have been proposed as image display techniques for an observer to obtain a pseudo-depth feeling. This is a technique for inducing a sense of depth in a pseudo manner by showing an image viewed with the left eye and an image viewed with the right eye to the left and right eyes of an observer, respectively.
観察者の左右眼に異なる映像を見せるための技術として、左眼用画像と右眼用画像を時間的に交互に切り替えてディスプレイに表示すると同時に、画像が切り替わるタイミングに同期して左右それぞれの視界を閉じる眼鏡を用いて左右の視界を時間的に分離する方式や、ディスプレイの前面にディスプレイに表示された画像の表示角を制限するバリアやレンズを用いることで左右眼それぞれに分離して左眼用画像と右眼用画像を見せる方式など、様々な方式が提案されている。 As a technique for showing different images to the left and right eyes of the observer, the left eye image and the right eye image are alternately switched in time and displayed on the display, and at the same time, the left and right fields of view are synchronized with the timing of the image switching. The left eye can be separated into the left and right eyes by separating the left and right fields of view temporally using glasses, or by using a barrier or lens that limits the display angle of the image displayed on the front of the display. Various schemes have been proposed, such as a scheme for displaying a commercial image and a right-eye image.
このような立体画像表示装置においては、観察者が注視している物体が飛び出した点に目の輻輳角を合わせながら、ディスプレイ表面にピントを合わせるという不整合により、飛び出し量が大きすぎると目の疲れを誘発するという問題点がある。また、観察者とディスプレイの表示面との距離や観察者の個人差によって、観察者にとって好適な奥行き感が異なる。 In such a stereoscopic image display device, if the amount of popping out is too large due to the mismatch of focusing on the display surface while adjusting the convergence angle of the eye to the point where the object being watched by the observer pops out, There is a problem of inducing fatigue. Moreover, the depth feeling suitable for the observer varies depending on the distance between the observer and the display surface of the display and the individual differences of the observer.
この問題に対して、特許文献１では、観察者の頭の位置を検出し、検出した頭の位置に応じて遮光部の移動制御を行うことによって観察者にとって最適な立体視を行わせる技術が開示されている。
In order to solve this problem,
また、特許文献２では、立体画像表示時間が所定時間を越えた場合に、立体画像の視差を変更することによって観察者の眼を保護する技術が開示されている。
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、観察者の眼の位置に応じた精度の高い光学系の制御が必要とされるため、コストの増大を引き起こす。また、特許文献２に開示された技術では、画像データ全体の水平方向の相対位置を変更することによって視差を小さくして観察者の眼を保護するため、画面全体の立体感を増す、あるいは減らすという変更ができない。また、入力画像にディスプレイ面より手前に表示される画素とディスプレイ面より奥に表示される画素が混在する場合、画像データ全体の視差の絶対値を小さくすることができず、観察者の眼を適切に保護することができない。
However, the technique disclosed in
この発明は、上述のような課題を解消するためになされたもので、入力された画像の一対の画像の視差を、観察者とディスプレイ表面との距離や観察者の個人差によらず、好適な奥行き感の視差に変更して立体画像を表示することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is suitable for the parallax of a pair of images of an input image regardless of the distance between the observer and the display surface or individual differences of the observer. An object is to display a stereoscopic image by changing to a parallax with a sense of depth.
本発明に係わる画像処理装置は、立体映像をなす一対の画像を入力し、前記一対の画像の視差を検出して視差情報を出力する視差情報検出部と、観察者の指示による視差調整情報に基づいて前記視差情報を変更することによって調整後視差情報を生成する視差調整部と、前記調整後視差情報に基づいて、前記一対の画像の視差を変更した新たな一対の画像を生成する画像生成部とを備えることを特徴とする。 An image processing apparatus according to the present invention receives a pair of images forming a stereoscopic image, detects a parallax between the pair of images and outputs parallax information, and parallax adjustment information according to an instruction from an observer. A parallax adjustment unit that generates post-adjustment parallax information by changing the parallax information, and image generation that generates a new pair of images in which the parallax of the pair of images is changed based on the post-adjustment parallax information And a section.
本発明によれば、入力された一対の画像の視差を、観察者の指示による視差調整情報に基づいて視差を変更した一対の画像を生成して表示するようにしたので、観察者とディスプレイ表面との距離や観察者の個人差によらず、観察者にとって好適な奥行き感の立体画像を表示することができる。 According to the present invention, the parallax between the input pair of images is generated and displayed based on the parallax adjustment information instructed by the observer so that the parallax is changed. 3D images with a sense of depth suitable for the viewer can be displayed regardless of the distance between the viewer and the individual difference of the viewer.
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る立体画像表示装置の構成を示す図である。実施の形態１に係る立体画像表示装置は、視差情報検出部１と、視差調整部２と、画像生成部３と、画像合成部４と、表示部５を備える。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a stereoscopic image display apparatus according to
入力左眼用画像データＤａ１と入力右眼用画像データＤｂ１が視差情報検出部１に入力される。視差情報検出部１は、入力左眼用画像データＤａ１と入力右眼用画像データＤｂ１を比較して画素ごとに視差を検出し視差情報Ｔ１を出力する。視差調整部２は、視差調整情報Ｓ１に基づいて前記視差情報Ｔ１の値を変更し、調整後視差情報Ｔ２を出力する。画像生成部３は、入力左眼用画像データＤａ１と入力右眼用画像データＤｂ１と調整後視差情報Ｔ２に基づいて調整左眼用画像データＤａ２と調整右眼用画像データＤｂ２を生成し出力する。画像合成部４は、調整左眼用画像データＤａ２と調整右眼用画像データＤｂ２に基づいて合成画像データＤａ３を生成し出力する。表示部５は、合成画像データＤａ３に基づいて表示動作を行う。
The input left-eye image data Da1 and the input right-eye image data Db1 are input to the parallax
図２は、図１に示す画像処理装置の動作を示すフローチャートである。視差情報検出ステップ（Ｓｔ１）においては、視差情報検出部１により、入力左眼用画像データＤａ１と入力右眼用画像データＤｂ１を比較して画素ごとに視差が検出され、視差情報Ｔ１が出力される。視差調整ステップ（Ｓｔ２）においては、視差調整部２により、視差調整情報Ｓ１に基づいて前記視差情報Ｔ１の値が変更され、調整後視差情報Ｔ２が出力される。画像生成ステップ（Ｓｔ３）においては、画像生成部３により、調整後視差情報Ｔ２に基づいて入力左眼用画像データＤａ１と入力右眼用画像データＤｂ１が変更され、調整左眼用画像データＤａ２と調整右眼用画像データＤｂ２が出力される。画像合成ステップ（Ｓｔ４）においては、画像合成部４により、調整左眼用画像データＤａ２と調整右眼用画像データＤｂ２に基づいて合成画像データＤａ３が生成され、出力される。以上、Ｓｔ１〜Ｓｔ４の各ステップの動作が、入力左眼用画像データＤａ１と入力右眼用画像データＤｂ１に対し１フレーム毎に行われる。
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the image processing apparatus shown in FIG. In the parallax information detection step (St1), the parallax
ここで、視差情報検出部１の詳細な動作を説明する。図３は、左眼用画像と右眼用画像の視差と観察者が感じる奥行き感の関係を示すものであり、左眼用画像は観察者の左眼のみに、右眼用画像は観察者の右眼のみに見えるように制御されているものとする。図３には、ディスプレイ面上に表示された左眼用画像の画素と右眼用画像の画素が図示されており、それぞれ左眼用画像の画素をＰ１ｌ、Ｐ２ｌ、右眼用画像の画素をＰ１ｒ、Ｐ２ｒとする。ディスプレイ面上に表示されたＰ１ｌとＰ１ｒ、及びＰ２ｌとＰ２ｒにはそれぞれ同じ物体を表示した画素が存在しており、観察者には空間中の点Ｆ１、及びＦ２に物体が存在するように見える。
Here, a detailed operation of the parallax
同じ物体を表示した左眼用画像の画素の水平座標と右眼用画像の画素の水平座標の差分が視差であり、図３（ａ）では、ｄ１＝Ｘ（Ｐ１ｌ）−Ｘ（Ｐ１ｒ）、図３（ｂ）ではｄ２＝Ｘ（Ｐ２ｌ）−Ｘ（Ｐ２ｒ）と表すことができる。Ｘ（Ｐ１ｌ）は、Ｐ１ｒの水平座標であり、その他の画素についても同様に表記している。図３（ａ）では、視差ｄ１は正の値となり、この場合、観察者が注視している画素はディスプレイ面より手前のＦ１の位置に感じられる。逆に、図３（ｂ）では、視差ｄ２は負の値となり、この場合、観察者が注視している画素はディスプレイ面より奥のＦ２の位置に感じられる。このように、ここでは、視差は符号付きの値とし、視差が正となる画素はディスプレイ面より手前に、視差が負となる画素はディスプレイ面より奥に表示されることを意味する。 The difference between the horizontal coordinate of the pixel of the left eye image and the horizontal coordinate of the pixel of the right eye image displaying the same object is parallax, and in FIG. 3A, d1 = X (P1l) −X (P1r), In FIG. 3B, it can be expressed as d2 = X (P2l) -X (P2r). X (P1l) is the horizontal coordinate of P1r, and the other pixels are similarly described. In FIG. 3A, the parallax d1 has a positive value, and in this case, the pixel being watched by the observer is felt at the position of F1 in front of the display surface. On the other hand, in FIG. 3B, the parallax d2 has a negative value, and in this case, the pixel being watched by the observer is felt at the position of F2 behind the display surface. Thus, here, the parallax is a signed value, which means that pixels with a positive parallax are displayed in front of the display surface, and pixels with a negative parallax are displayed in the back of the display surface.
視差情報検出部１は、左眼用画像と右眼用画像を比較し、左眼用画像と右眼用画像で同じ物体を表示している画素を検出し、それらの画素の水平座標の差分を計算することで視差を算出する。同じ物体を表示している画素の検出方法としては、例えばブロックマッチングなどの手法を用いることができる。検出した視差は視差情報Ｔ１として出力される。
The parallax
次に、視差調整部２の動作を説明する。視差調整部２は、視差調整情報Ｓ１に基づいて視差情報検出部１から出力された視差情報Ｔ１を変更し、調整後視差情報Ｔ２を出力する。
Next, the operation of the
視差調整部２の視差調整方法の一例を説明する。視差調整部２は、前記視差調整情報Ｓ１に含まれる視差調整係数Ｃ１と視差調整オフセットＯＳ１に従って、下記の式（１）によって調整後視差情報Ｔ２を生成する。
Ｔ２（ｘ、ｙ）＝Ｔ１（ｘ、ｙ）×Ｃ１＋ＯＳ１ ・・・・・（１）
Ｔ１（ｘ、ｙ）は、水平座標＝ｘ、垂直座標＝ｙでの視差情報を、Ｔ２（ｘ、ｙ）は、水平座標＝ｘ、垂直座標＝ｙでの調整後視差情報を示す。
An example of the parallax adjustment method of the
T2 (x, y) = T1 (x, y) × C1 + OS1 (1)
T1 (x, y) indicates parallax information with horizontal coordinates = x and vertical coordinates = y, and T2 (x, y) indicates post-adjustment parallax information with horizontal coordinates = x and vertical coordinates = y.
図４は、視差情報Ｔ１と調整後視差情報Ｔ２の関係を示している。横軸が視差情報Ｔ１、縦軸が調整後視差情報Ｔ２であり、視差調整係数Ｃ１と視差調整オフセットＯＳ１の値別にグラフを示している。また、図４（ａ）〜（ｄ）に示した破線は視差調整を行わない場合の値であり、実線は各図の右上に示された視差調整情報で視差調整を行った場合の値である。上記式（１）でＯＳ１＝０とすると、Ｃ１＞１の場合には（図４（ａ））、視差の絶対値が大きくなる。視差の絶対値が大きくなると、ディスプレイ面より手前に感じられていた画素はより手前に、ディスプレイ面より奥に感じられていた画素はより奥に感じられるようになる。つまり、全ての画素がディスプレイ面から離れるように感じられ、画面全体の奥行き感が増す。Ｃ１＜１の場合には（図４（ｂ））、視差の絶対値が小さくなる。視差の絶対値が小さくなると、ディスプレイ面より手前に感じられていた画素はより奥に、ディスプレイ面より奥に感じられていた画素はより手前に感じられるようになる。つまり、全ての画素がディスプレイ面に近づくように感じられ、画面全体の奥行き感が減る。 FIG. 4 shows the relationship between the parallax information T1 and the adjusted parallax information T2. The horizontal axis is the parallax information T1, the vertical axis is the adjusted parallax information T2, and the graph is shown for each value of the parallax adjustment coefficient C1 and the parallax adjustment offset OS1. Also, the broken lines shown in FIGS. 4A to 4D are values when the parallax adjustment is not performed, and the solid lines are values when the parallax adjustment is performed using the parallax adjustment information shown in the upper right of each figure. is there. If OS1 = 0 in the above equation (1), the absolute value of the parallax increases when C1> 1 (FIG. 4A). As the absolute value of the parallax increases, the pixels that are felt in front of the display surface are felt closer to the front, and the pixels that are felt behind the display surface are felt further back. That is, all the pixels are felt away from the display surface, increasing the depth of the entire screen. In the case of C1 <1 (FIG. 4B), the absolute value of the parallax becomes small. When the absolute value of the parallax is reduced, the pixels that are felt in front of the display surface are felt more deeply, and the pixels that are felt behind the display surface are felt further forward. That is, it is felt that all the pixels are close to the display surface, and the depth feeling of the entire screen is reduced.
また、式（１）において、Ｃ１＝１とすると、ＯＳ１＞０の場合には（図４（ｃ））、視差は大きくなる。視差が大きくなると、ディスプレイ面より手前に感じられていた画素と奥に感じられていた画素の両方がより手前に感じられるようになる。つまり、画面全体が手前に飛び出してくるように感じられる。ＯＳ１＜０の場合には（図４（ｄ））、視差は小さくなる。視差が小さくなると、ディスプレイ面より手前に感じられていた画素と奥に感じられていた画素の両方がより奥に感じられるようになる。つまり、画面全体が奥に引っ込むように感じられる。 In the formula (1), if C1 = 1, the parallax increases when OS1> 0 (FIG. 4C). When the parallax increases, both the pixels that are felt in front of the display surface and the pixels that are felt in the back are felt in front. In other words, it feels like the entire screen pops out. When OS1 <0 (FIG. 4D), the parallax becomes small. When the parallax is reduced, both the pixels that are felt in front of the display surface and the pixels that are felt in the back are felt in the back. In other words, it feels like the entire screen is retracted.
このように、視差調整部２では、視差調整係数Ｃ１と視差調整オフセットＯＳ１の二つの視差調整情報に基づいて視差情報Ｔ１を変更することで、観察者が感じる奥行き感を変更する。また、図４では、視差調整係数Ｃ１、および視差調整オフセットＯＳ１の４通りの組み合わせの例を示したが、これらの組み合わせに限るものではない。
As described above, the
次に、画像生成部３の動作を説明する。画像生成部３は、視差調整部２から出力された調整後視差情報Ｔ２に基づいて、入力左眼用画像Ｄａ１と入力右眼用画像Ｄｂ１を変更する。図５は、視差の調整量と奥行き感の変化の関係を示すものであり、図５（ａ）は図３（ａ）と同様である。図５（ｂ）は、画像生成部３によって調整された後のスクリーン上に示される画素と観察者が感じる物体の位置を示している。図５（ａ）に示されたディスプレイ面上に表示された左眼用画像の画素Ｐ１ｌと右眼用画像の画素Ｐ１ｒの視差ｄ１が、視差調整部２の処理によって、ｄ１´に変更されたとすると、画像生成部３は、図５（ｂ）に示すように、視差がｄ１´になるように左眼用画像の画素Ｐ１ｌ´と右眼用画像の画素Ｐ１ｒ´を生成する。図５に示すように、調整後視差情報Ｔ２によって左眼用画像と右眼用画像を変更することによって、観察者には空間中の点Ｆ１´に物体があるように感じられる。すなわち、ΔＦだけ物体が奥に移動したように感じられる。
Next, the operation of the
上記のように、画像生成部３は、画素ごとに視差調整情報Ｔ２、及び入力左眼用画像Ｄａ１と入力右眼用画像Ｄｂ１に基づいて新たな左眼用画像と右眼用画像を生成し、調整左眼用画像Ｄａ２と調整右眼用画像Ｄｂ２を出力する。
As described above, the
次に、画像合成部４の動作を説明する。画像合成部６は、表示部５の立体画像表示方法に合わせて、調整左眼用画像データＤａ２と調整右眼用画像データＤｂ２を合成し、合成画像データＤａ３を出力する。立体表示を可能にする表示部５の方式としては、空間的に異なる座標に左眼用画像と右眼用画像を表示する方式や、時間的に異なるフレームに左眼用画像と右眼用画像を表示する方式などがあるが、画像合成部６は、表示部５の表示方式に応じて両眼の画像を合成する。
Next, the operation of the image composition unit 4 will be described. The image composition unit 6 synthesizes the adjusted left-eye image data Da2 and the adjusted right-eye image data Db2 in accordance with the stereoscopic image display method of the
このように、入力左眼用画像と入力右眼用画像から視差情報を検出し、検出した視差情報と視差調整情報に基づいて入力左眼用画像と入力右眼用画像を変更することによって、画面全体の奥行き感を増加させる、あるいは減少させることができるため、観察者にとって最適な奥行き感の立体画像を表示することができる。 Thus, by detecting the parallax information from the input left-eye image and the input right-eye image, and changing the input left-eye image and the input right-eye image based on the detected parallax information and the parallax adjustment information, Since the depth feeling of the entire screen can be increased or decreased, it is possible to display a stereoscopic image having a depth feeling that is optimal for the observer.
また、入力左眼用画像と入力右眼用画像から視差情報を検出し、検出した視差情報と視差調整情報に基づいて入力左眼用画像と入力右眼用画像を変更することによって、画面全体の奥行き感を増加させる、あるいは減少させることができるため、精度の高い光学系の制御を必要とせず、コストの増大を引き起こさない。 In addition, by detecting the parallax information from the input left-eye image and the input right-eye image, and changing the input left-eye image and the input right-eye image based on the detected parallax information and the parallax adjustment information, the entire screen Therefore, it is not necessary to control the optical system with high accuracy and the cost is not increased.
ここで、視差調整部２の視差調整方法の別の動作例を説明する。図４では、視差調整係数Ｃ１と視差調整オフセットＯＳ１に従って、前記式（１）によって調整後視差情報Ｔ２を生成する例を示したが、視差調整部２では、前記視差情報の正負によって、異なる視差調整係数、および視差調整オフセットを用いて調整後視差情報Ｔ２を生成しても良い。
Here, another operation example of the parallax adjustment method of the
この動作例の場合、前記視差調整部２は、正側の視差調整係数Ｃ１と正側の視差調整オフセットＯＳ１、および負側の視差調整係数Ｃ２と負側の視差調整オフセットＯＳ２に従って、下記の式（２）によって調整後視差情報Ｔ２を生成する。
Ｔ２（ｘ、ｙ）＝Ｔ１（ｘ、ｙ）×Ｃ１＋ＯＳ１ （Ｔ１（ｘ、ｙ）＞＝０）
Ｔ２（ｘ、ｙ）＝Ｔ１（ｘ、ｙ）×Ｃ２＋ＯＳ２ （Ｔ１（ｘ、ｙ）＜０）
・・・・・・・・・・（２）
Ｔ１（ｘ、ｙ）は、水平座標＝ｘ、垂直座標＝ｙでの視差情報、Ｔ２（ｘ、ｙ）は、水平座標＝ｘ、垂直座標＝ｙでの調整後視差情報を示す。
In the case of this operation example, the
T2 (x, y) = T1 (x, y) × C1 + OS1 (T1 (x, y)> = 0)
T2 (x, y) = T1 (x, y) × C2 + OS2 (T1 (x, y) <0)
(2)
T1 (x, y) indicates parallax information with horizontal coordinates = x and vertical coordinates = y, and T2 (x, y) indicates post-adjustment parallax information with horizontal coordinates = x and vertical coordinates = y.
図６は、この動作例の場合の視差情報Ｔ１と調整後視差情報Ｔ２の関係の一例を示しており、グラフ軸、および実線と破線の意味は図４と同様である。図６（ａ）は、上記式（１）において、Ｃ１＜１、ＯＳ１＝０、Ｃ２＝１、ＯＳ２＝０とした場合の視差情報と調整後視差情報の関係を示している。この場合、視差情報が正、つまりディスプレイ面より手前に感じられていた画素が、より奥に移動しディスプレイ面に近づくように感じられる。視差情報が負、つまりディスプレイ面より奥に感じられていた画素は変化しない。また、図６（ｂ）は、上記式（１）において、Ｃ１＝１、ＯＳ１＝０、Ｃ２＞１、ＯＳ２＝０とした場合の視差情報と調整後視差情報の関係を示している。この場合、視差情報が負、つまりディスプレイ面より奥に感じられていた画素が、より奥に移動しディスプレイ面から遠ざかるように感じられる。視差情報が正、つまりディスプレイ面より手前に感じられていた画素は変化しない。 FIG. 6 shows an example of the relationship between the parallax information T1 and the adjusted parallax information T2 in the case of this operation example, and the meanings of the graph axes and the solid and broken lines are the same as those in FIG. FIG. 6A shows the relationship between the parallax information and the adjusted parallax information when C1 <1, OS1 = 0, C2 = 1, and OS2 = 0 in the above formula (1). In this case, it is felt that the parallax information is positive, that is, the pixel that was felt in front of the display surface moves further back and approaches the display surface. Pixels in which the parallax information is negative, that is, the pixels felt behind the display surface do not change. FIG. 6B shows the relationship between the parallax information and the adjusted parallax information when C1 = 1, OS1 = 0, C2> 1, and OS2 = 0 in the above equation (1). In this case, it is felt that the parallax information is negative, that is, the pixels that were felt behind the display surface move further away from the display surface. The pixel that the parallax information is positive, that is, the pixel that was felt in front of the display surface does not change.
このように、視差調整部２では、正側の視差調整係数Ｃ１と正側の視差調整オフセットＯＳ１、および負側の視差調整係数Ｃ２と負側の視差調整オフセットＯＳ２の四つの視差調整情報に基づいて視差情報Ｔ１を変更することで、ディスプレイ面より手前に感じられていた画素とディスプレイ面より奥に感じられていた画素の奥行き感を独立に調整することが可能である。また、図６では、正側の視差調整係数Ｃ１、正側の視差調整オフセットＯＳ１、および負側の視差調整係数Ｃ２、負側の視差調整オフセットＯＳ２の２通りの組み合わせの例を示したが、これらの組み合わせに限るものではない。
Thus, the
このように、入力左眼用画像と入力右眼用画像から視差情報を検出し、検出した視差情報の正負によって異なる視差調整情報に基づいて入力左眼用画像と入力右眼用画像を変更することによって、ディスプレイ面より手前に感じられていた画素とディスプレイ面より奥に感じられていた画素を独立して調整することができるため、観察者にとって最適な奥行き感の立体画像を表示することができる。 As described above, the parallax information is detected from the input left-eye image and the input right-eye image, and the input left-eye image and the input right-eye image are changed based on the parallax adjustment information that differs depending on whether the detected parallax information is positive or negative. Therefore, it is possible to independently adjust the pixel that was felt in front of the display surface and the pixel that was felt in the back of the display surface, so that it is possible to display a stereoscopic image with a sense of depth optimal for the observer it can.
次に、視差調整部２の視差調整方法のさらに別の動作例を説明する。図６では、前記視差情報の正負符号によって、異なる視差調整係数と視差調整オフセットを用いて調整後視差情報Ｔ２を生成する例を示したが、視差調整部２では、前記視差情報に予め定められた閾値より大きい視差情報が含まれる場合に、対応する画素の視差が前記閾値を超えないように制限した調整後視差情報Ｔ２を生成しても良い。
Next, still another operation example of the parallax adjustment method of the
この動作例の場合、前記視差調整部２は、予め定められた閾値Ｈ１に従って、下記の式（３）によって調整後視差情報Ｔ２を生成する。
Ｔ２（ｘ、ｙ）＝Ｈ１ （Ｔ１（ｘ、ｙ）＞＝Ｈ１）
Ｔ２（ｘ、ｙ）＝Ｔ１（ｘ、ｙ） （Ｔ１（ｘ、ｙ）＜Ｈ１） ・・・（３）
Ｔ１（ｘ、ｙ）は、水平座標＝ｘ、垂直座標＝ｙでの視差情報、Ｔ２（ｘ、ｙ）は、水平座標＝ｘ、垂直座標＝ｙでの調整後視差情報を示す。
In the case of this operation example, the
T2 (x, y) = H1 (T1 (x, y)> = H1)
T2 (x, y) = T1 (x, y) (T1 (x, y) <H1) (3)
T1 (x, y) indicates parallax information with horizontal coordinates = x and vertical coordinates = y, and T2 (x, y) indicates post-adjustment parallax information with horizontal coordinates = x and vertical coordinates = y.
また、正側の閾値Ｈ１と負側の閾値Ｈ２を予め定めておき、下記の式（４）によって調整後視差情報Ｔ２を生成してもよい。
Ｔ２（ｘ、ｙ）＝Ｈ１ （Ｔ１（ｘ、ｙ）＞＝０かつＴ１（ｘ、ｙ）＞＝Ｈ１）
Ｔ２（ｘ、ｙ）＝Ｔ１（ｘ、ｙ）（Ｔ１（ｘ、ｙ）＞＝０かつＴ１（ｘ、ｙ）＜Ｈ１）
Ｔ２（ｘ、ｙ）＝Ｔ１（ｘ、ｙ）（Ｔ１（ｘ、ｙ）＜０かつＴ１（ｘ、ｙ）＜Ｈ２）
Ｔ２（ｘ、ｙ）＝Ｈ２ （Ｔ１（ｘ、ｙ）＜０かつＴ１（ｘ、ｙ）＜＝Ｈ２）
・・・・・・・（４）
Ｔ１（ｘ、ｙ）は、水平座標＝ｘ、垂直座標＝ｙでの視差情報、Ｔ２（ｘ、ｙ）は、水平座標＝ｘ、垂直座標＝ｙでの調整後視差情報を示す。
Alternatively, the positive-side threshold value H1 and the negative-side threshold value H2 may be determined in advance, and the adjusted parallax information T2 may be generated by the following equation (4).
T2 (x, y) = H1 (T1 (x, y)> = 0 and T1 (x, y)> = H1)
T2 (x, y) = T1 (x, y) (T1 (x, y)> = 0 and T1 (x, y) <H1)
T2 (x, y) = T1 (x, y) (T1 (x, y) <0 and T1 (x, y) <H2)
T2 (x, y) = H2 (T1 (x, y) <0 and T1 (x, y) <= H2)
.... (4)
T1 (x, y) indicates parallax information with horizontal coordinates = x and vertical coordinates = y, and T2 (x, y) indicates post-adjustment parallax information with horizontal coordinates = x and vertical coordinates = y.
図７は、この場合の動作例での視差情報Ｔ１と調整後視差情報Ｔ２の関係の一例を示しており、グラフ軸、および実線と破線の意味は図４と同様である。図７（ａ）は、上記式（３）のように、正側の閾値Ｈ１による視差の制限のみを有効にした例である。この場合、ディスプレイ面より手前に感じられていた画素のうち、飛び出し量が一定値より大きい画素の飛び出し量を制限するように動作する。また、図７（ｂ）は、上記式（４）のように、正側の閾値Ｈ１と負側の閾値Ｈ２による視差の制限を有効にした例である。この場合、ディスプレイ面より手前に感じられていた画素のうち、飛び出し量が一定値より大きい画素の飛び出し量を制限することに加え、引っ込み量が一定値より大きい画素の引っ込み量を制限するように動作する。 FIG. 7 shows an example of the relationship between the parallax information T1 and the adjusted parallax information T2 in the operation example in this case, and the meanings of the graph axes and the solid and broken lines are the same as those in FIG. FIG. 7A shows an example in which only the parallax restriction by the positive threshold H1 is validated as in the above equation (3). In this case, the operation is performed so as to limit the pop-out amount of a pixel whose pop-out amount is larger than a certain value among the pixels felt in front of the display surface. FIG. 7B is an example in which the parallax restriction by the positive threshold H1 and the negative threshold H2 is made effective as in the above equation (4). In this case, in addition to limiting the pop-out amount of pixels whose pop-out amount is larger than a certain value among the pixels felt in front of the display surface, the pull-in amount of pixels whose retraction amount is larger than the predetermined value is limited. Operate.
なお、この動作例では、正側の閾値Ｈ１と負側の閾値Ｈ２の２通りの組み合わせの例を示したが、これらの組み合わせに限るものではなく、例えば、負側の閾値Ｈ２による視差の制限のみを有効にするなどしてもよい。また、前記視差調整係数や前記視差調整オフセットと前記正側の閾値Ｈ１、および負側の閾値Ｈ２を併用して視差を調整することも可能である。 In this operation example, two examples of combinations of the positive threshold value H1 and the negative threshold value H2 are shown. However, the present invention is not limited to these combinations. For example, the parallax is limited by the negative threshold value H2. You may enable only. It is also possible to adjust the parallax by using the parallax adjustment coefficient or the parallax adjustment offset together with the positive threshold value H1 and the negative threshold value H2.
このように、入力左眼用画像と入力右眼用画像から視差情報を検出し、検出した視差情報の大きさを閾値によって制限することによって得られた視差調整情報に基づいて入力左眼用画像と入力右眼用画像を変更することによって、一定値より大きい飛び出し量、あるいは引っ込み量を制限することができるため、観察者にとって眼の負担となりやすい過度な視差を制限することによって最適な奥行き感の立体画像を表示することができる。 In this way, the input left-eye image based on the parallax adjustment information obtained by detecting the parallax information from the input left-eye image and the input right-eye image and limiting the size of the detected parallax information with the threshold value. By changing the input image for the right eye, it is possible to limit the amount of protrusion or retraction greater than a certain value. 3D images can be displayed.
実施の形態２．
図８は、本発明の実施の形態２に係る立体画像表示装置の構成を示す図である。実施の形態２に係る立体画像表示装置は、視差情報検出部１と、画像生成部３と、画像合成部４と、表示部５と、視差調整情報生成部１０と、視差調整部１１を備える。ここで、視差情報検出部１と、画像生成部３と、画像合成部４と、表示部５は前述した実施の形態１の立体画像表示装置と同じ動作をするため、ここでは説明を省略する。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a stereoscopic image display apparatus according to
図９は、図８に示す画像処理装置の動作を示すフローチャートである。視差調整情報生成ステップ（Ｓｔ５）においては、視差調整情報生成部１０により、視差情報検出部１から出力された視差情報Ｔ１を調整するための視差調整情報Ｓ２が生成される。その他のステップは、前述した実施の形態１の各ステップと同じ動作をするため、ここでは説明を省略する。
FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the image processing apparatus shown in FIG. In the parallax adjustment information generation step (St5), the parallax adjustment
図１０は、視差調整情報生成部１０の内部構成を示す図である。視差調整情報生成部１０は、奥行調整情報入力部１００と、グラフィカルユーザインターフェース生成部１０１と、視差調整情報出力部１０２を備える。
FIG. 10 is a diagram illustrating an internal configuration of the parallax adjustment
奥行調整情報入力部１００は、例えば観察者がリモコンを操作することにより入力された制御信号に基づいて視差調整入力情報Ｓ１０を出力する。グラフィカルユーザインターフェース生成部１０１は、視差調整入力情報Ｓ１０に従って表示部５にグラフィカルユーザインターフェースを表示するためのグラフィカルユーザインターフェース情報Ｓ１１を生成する。視差調整情報出力部１０２は、視差調整入力情報Ｓ１０に基づいて前記視差情報検出部１から出力された前記視差情報Ｔ１を調整するための視差調整情報Ｓ２を生成する。
The depth adjustment
図１１は、視差調整情報生成部の動作を示すフローチャートである。視差調整情報入力ステップ（Ｓｔ１０）においては、観察者の操作に基づいて視差調整入力情報Ｓ１０が出力される。グラフィカルユーザインターフェース生成ステップ（Ｓｔ１１）においては、視差調整入力情報Ｓ１０に従って表示部５にグラフィカルユーザインターフェースを表示するためのグラフィカルユーザインターフェース情報Ｓ１１が生成される。視差調整情報出力ステップ（Ｓｔ１２）においては、視差調整入力情報Ｓ１０に基づいて前記視差情報検出部１から出力された前記視差情報Ｔ１を調整するための視差調整情報Ｓ２が生成される。
FIG. 11 is a flowchart illustrating the operation of the parallax adjustment information generation unit. In the parallax adjustment information input step (St10), the parallax adjustment input information S10 is output based on the operation of the observer. In the graphical user interface generation step (St11), graphical user interface information S11 for displaying the graphical user interface on the
次に、前記視差調整情報生成部１０が生成するグラフィカルユーザインターフェースの一例を説明する。図１２には、表示ディスプレイ２０と、グラフィカルユーザインターフェース２１が示されている。図１２に示すように、グラフィカルユーザインターフェースはスライドバーの形状をしており、例えば観察者がリモコンを操作してスライドバーの選択部分を左右に動かすことによって前記視差調整情報Ｓ２が前記視差調整情報生成部１０に入力される。
Next, an example of a graphical user interface generated by the parallax adjustment
図１２の例では、図１２（ａ）に示すように、観察者の操作によってグラフィカルユーザインターフェース２１がスライドバーの中央が選択された状態になった場合、前記視差調整情報生成部１０は、前記視差情報Ｔ１を変更しないような前記視差調整情報Ｓ２を生成する。また、図１２（ｂ）に示すように、観察者の操作によってグラフィカルユーザインターフェース２１がスライドバーの左側が選択された状態になった場合、前記視差調整情報生成部１０は、視差の絶対値が小さくなるような前記視差調整情報Ｓ２を生成する。
In the example of FIG. 12, as illustrated in FIG. 12A, when the
図１３には、図１２と同様に表示ディスプレイ２０と、グラフィカルユーザインターフェース２１が示されている。図１３（ｂ）に示すように、観察者の操作によってグラフィカルユーザインターフェース２０がスライドバーの左端が選択された状態になった場合、前記視差調整情報生成部１０は、視差が０になるような前記視差調整情報Ｓ２を生成する。
FIG. 13 shows a
前記グラフィカルユーザインターフェース２１は、前記正側の視差調整係数Ｃ１、正側の前記視差調整オフセットＯＳ１、前記負側の視差調整係数Ｃ２、前記負側の視差調整オフセットＯＳ２、前記正側の閾値Ｈ１、前記負側の閾値Ｈ２をそれぞれ独立に操作できるように、それぞれの値に対応したスライドバーを別々に表示してもよいし、一つのスライドバーを表示し、スライドバーが示す値に基づいて、前記視差調整情報生成部が前記正側の視差調整係数Ｃ１、正側の前記視差調整オフセットＯＳ１、前記負側の視差調整係数Ｃ２、前記負側の視差調整オフセットＯＳ２、前記正側の閾値Ｈ１、前記負側の閾値Ｈ２の値を決定してもよい。なお、前記グラフィカルユーザインターフェース２１の形状は、スライドバー状であればよく、図１２に示した形状や表示位置、または表示文字に限定するものではない。
The
次に、グラフィカルユーザインターフェースのさらに別の例を説明する。図１４には、表示ディスプレイ２０と、グラフィカルユーザインターフェース２２が示されている。図１４に示すように、グラフィカルユーザインターフェースは観察者に弱、中、強の中から一つを選ばせる選択肢の形状をしており、観察者が選択肢の中から一つを選択することによって前記視差調整情報Ｓ２が前記視差調整情報生成部１０に入力される。
Next, still another example of the graphical user interface will be described. FIG. 14 shows a
図１４の例では、図１４（ａ）に示すように、観察者の操作によってグラフィカルユーザインターフェース２２が中央の選択肢が選択された状態になった場合、前記視差調整情報生成部１０は、前記視差情報Ｔ１を変更しないような前記視差調整情報Ｓ２を生成する。また、図１４（ｂ）に示すように、観察者の操作によってグラフィカルユーザインターフェース２２が左側の選択肢が選択された状態になった場合、前記視差調整情報生成部１０は、視差の絶対値が小さくなるような前記視差調整情報Ｓ２を生成する。
In the example of FIG. 14, as illustrated in FIG. 14A, when the
図１５にグラフィカルユーザインターフェースのさらに別の例を示す。図１５の例では、図１４の例で示した選択しに加え、視差を０にする選択肢が追加されたグラフィカルユーザインターフェース２３が示されている。図１５（ｂ）に示すように、観察者の操作によってグラフィカルユーザインターフェース２２が視差を０にする選択肢が選択された状態になった場合、前記視差調整情報生成部１０は、視差が０になるような前記視差調整情報Ｓ２を生成する。
FIG. 15 shows still another example of the graphical user interface. In the example of FIG. 15, in addition to the selection shown in the example of FIG. 14, a graphical user interface 23 to which an option for setting the parallax to 0 is added is shown. As illustrated in FIG. 15B, when the option to set the parallax to 0 is selected by the
前記グラフィカルユーザインターフェースは、前記正側の視差調整係数Ｃ１、正側の前記視差調整オフセットＯＳ１、前記負側の視差調整係数Ｃ２、前記負側の視差調整オフセットＯＳ２、前記正側の閾値Ｈ１、前記負側の閾値Ｈ２をそれぞれ独立に操作できるように、それぞれの値に対応した選択肢を別々に表示してもよいし、一つの選択肢を表示し、選択肢が示す値に基づいて、前記視差調整情報生成部が予め定められた手順に従って前記正側の視差調整係数Ｃ１、正側の前記視差調整オフセットＯＳ１、前記負側の視差調整係数Ｃ２、前記負側の視差調整オフセットＯＳ２、前記正側の閾値Ｈ１、前記負側の閾値Ｈ２の値を決定してもよい。なお、前記グラフィカルユーザインターフェースは、選択肢の形状であればよく、図１４に示した形状や選択肢数や表示位置、および表示文字に限定するものではない。 The graphical user interface includes the positive parallax adjustment coefficient C1, the positive parallax adjustment offset OS1, the negative parallax adjustment coefficient C2, the negative parallax adjustment offset OS2, the positive threshold H1, The options corresponding to the respective values may be displayed separately so that the negative threshold value H2 can be operated independently, or one option is displayed, and the parallax adjustment information is displayed based on the value indicated by the option. According to a predetermined procedure by the generation unit, the positive-side parallax adjustment coefficient C1, the positive-side parallax adjustment offset OS1, the negative-side parallax adjustment coefficient C2, the negative-side parallax adjustment offset OS2, and the positive-side threshold value H1 and the negative threshold value H2 may be determined. The graphical user interface is not limited to the shape, the number of options, the display position, and the display characters shown in FIG.
このように、入力左眼用画像と入力右眼用画像から視差情報を検出し、検出した視差情報と観察者がグラフィカルユーザインターフェースを操作することによって決定される視差調整情報に基づいて入力左眼用画像と入力右眼用画像を変更することによって、画面全体の奥行き感を増加させる、あるいは減少させることができるため、観察者自らの操作によって、直感的に観察者が最も好ましいと感じる奥行き感の立体画像を表示することができる。 As described above, the parallax information is detected from the input left-eye image and the input right-eye image, and the input left eye is based on the detected parallax information and the parallax adjustment information determined by the observer operating the graphical user interface. The depth feeling of the entire screen can be increased or decreased by changing the image for the right eye and the image for the input right eye. 3D images can be displayed.
１ 視差情報検出部、 ２ 視差調整部、 ３ 画像生成部、 ４ 画像合成部、 ５ 表示部、 １０ 視差調整情報生成部、 １１ 視差調整部、 ２０ 表示ディスプレイ、 ２１ グラフィカルユーザインターフェース、 ２２ グラフィカルユーザインターフェース、 ２３ グラフィカルユーザインターフェース、 １００ 奥行調整情報入力部、 １０１ グラフィカルユーザインターフェース生成部、 １０２ 視差調整情報出力部。
DESCRIPTION OF
Claims (17)
視差調整情報に基づいて前記視差情報を変更することによって調整後視差情報を生成する視差調整部と、
前記調整後視差情報に基づいて、前記一対の画像の視差を変更した新たな一対の画像を生成する画像生成部を備えることを特徴とする画像処理装置。 A parallax information detection unit that inputs a pair of images forming a stereoscopic video, detects parallax of the pair of images, and outputs parallax information;
A parallax adjustment unit that generates post-adjustment parallax information by changing the parallax information based on parallax adjustment information;
An image processing apparatus comprising: an image generation unit configured to generate a new pair of images in which parallax between the pair of images is changed based on the adjusted parallax information.
前記一対の画像を入力し、当該一対の画像の視差を検出して視差情報を出力する視差情報検出ステップと、
視差調整情報に基づいて前記視差情報を変更することによって調整後視差情報を生成する視差調整ステップと、
前記調整後視差情報に基づいて、前記一対の画像の視差を変更した新たな一対の画像を生成する画像生成ステップを備えることを特徴とする画像処理方法。 In an image processing method for inputting a pair of images forming a stereoscopic image and generating an image obtained by correcting the pair of images,
A parallax information detection step of inputting the pair of images, detecting parallax of the pair of images and outputting parallax information;
A parallax adjustment step of generating adjusted parallax information by changing the parallax information based on parallax adjustment information; and
An image processing method comprising: an image generation step of generating a new pair of images in which the parallax of the pair of images is changed based on the adjusted parallax information.
観察者がグラフィカルユーザインターフェースを操作した結果に基づいて視差調整情報を生成することを特徴とする請求項１５に記載の画像処理方法。 A parallax adjustment information generation step, wherein the parallax adjustment information generation step includes a graphical user interface generation step of generating a signal for displaying a graphical user interface; and an observer performing a parallax adjustment operation through the graphical user interface A parallax adjustment information input step,
The image processing method according to claim 15, wherein the parallax adjustment information is generated based on a result of an observer operating a graphical user interface.
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