CN101750750B - 图像处理装置、图像处理方法和程序 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了图像处理装置、图像处理方法和程序。该图像处理装置包括输入单元、计算单元、判定单元和3D图像处理器。输入单元接收指示构成偏振滤光片的每行的垂直大小的滤光片宽度信息以及指示偏振滤光片的位置失准的位置校正信息。计算单元基于该信息来计算针对每个像素的判定区域。判定区域被用于判定构成要输出的3D图像的各个像素是被包含在右眼图像区域中还是被包含在左眼图像区域中。基于判定区域,判定单元判定每个像素是被包含在右眼图像区域中还是被包含在左眼图像区域中。3D图像处理器根据基于判定结果判定的像素位置来由右眼图像和左眼图像创建3D图像。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理装置。更具体而言,本发明涉及被配置为创建三维(3D)图像的图像处理装置,以及用于该装置的处理方法和使得计算机执行该方法的程序。
背景技术
先前已经提出了3D图像显示技术,该技术能够在显示装置上显示图像并向用户三维地(即,立体地)呈现。例如,已经提出了3D图像显示方法,其中由在单个水平行上交替布置的左眼图像和右眼图像(下文中也称为左图像和右图像)组成的3D图像被显示在具有固定的偏振滤光片的显示装置的屏幕上。这里的偏振滤光片由用于左眼的滤光片和用于右眼的滤光片组成,其中右眼滤光片被固定到显示右眼图像的部分,而左眼滤光片被固定到显示左眼图像的部分。这样一来,佩戴偏振眼镜的用户看见了进入他/她的右眼的右眼图像,并且看见了进入他/她的左眼的左眼图像。一种所提出的利用右眼图像和左眼图像之间的视差的3D图像显示方法例如是μPol技术,该技术允许显示在屏幕上的3D图像三维地表现(例如参见日本未实审专利申请公布No.2005-215326,图1)。
然而,在上述μPol技术中,如果偏振滤光片不被固定到相对于屏幕上的像素位置的正确位置处,则进入任何一只眼的图像未被正确地分离。在这种情况下,不再能看见清楚的3D图像(换句话说,发生了串扰)。
因此,已经提出了如下的方法,其中例如使用机器和设备来在运输之前将偏振滤光片对准并固定在相对于显示装置的屏幕的正确位置处(例如参见日本未实审专利申请公布No.2003-75773,图7)。
发明内容
根据相关技术的以上技术,偏振滤光片可以被固定在相对于显示装置的屏幕上的像素位置的正确位置处。然而,还可以想到,用户可能与显示装置分离地购买偏振滤光片,并且例如手工地将偏振滤光片附接到显示装置。在这种情况下,不使用上述相关技术的滤光片对准方法,并且因而将会难以将偏振滤光片固定在相对于显示装置的屏幕上的像素位置的正确位置处。因此,即使当例如用户手工地将偏振滤光片附接到显示装置时,适当地显示3D图像也是很重要的。
因而希望提供适当地显示3D图像的手段。
根据本发明第一实施例的图像处理装置包括输入单元、计算单元、判定单元和3D图像处理器,输入单元被配置为接收指示构成偏振滤光片的每行的垂直大小的滤光片宽度信息以及指示偏振滤光片的位置失准的位置校正信息,计算单元被配置为基于滤光片宽度信息和位置校正信息来计算针对每个像素的判定区域,该判定区域被用于判定构成要输出的3D图像的各个像素是被包含在右眼图像区域中还是被包含在左眼图像区域中,判定单元被配置为逐个像素地判定各个像素是被包含在右眼图像区域中还是被包含在左眼图像区域中,该判定是基于针对每个像素计算的判定区域进行的,3D图像处理器被配置为根据基于来自判定单元的判定结果判定的像素位置来由右眼图像和左眼图像创建3D图像。以上也可以实现为这种图像处理装置中的处理方法,或者实现为使得计算机执行该方法的程序。结果,滤光片宽度信息和位置校正信息被用作用于判定3D图像的各个像素是被包含在右眼图像区域中还是被包含在左眼图像区域中的基础。然后根据基于判定结果判定的像素位置来由右眼图像和左眼图像创建3D图像。
另外,在本发明的第一实施例中,位置校正信息可包括关于偏振滤光片的垂直失准的信息,并且计算单元可以具有由滤光片宽度信息和失准信息指定的固定垂直宽度的水平行的形式来计算判定区域。这样一来,判定区域被计算作为具有由滤光片宽度信息和失准信息指定的固定垂直宽度的水平行。
另外,在本发明的第一实施例中,偏振滤光片可以被固定到显示所创建的3D图像的显示屏幕的前部,其中构成偏振滤光片的每行的垂直大小是表示像素的垂直大小的基准值的两倍。计算单元可以计算具有等于像素的垂直大小的固定宽度的判定区域。这样一来,滤光片宽度信息被取为表示像素的垂直大小的基准值的两倍,并且计算具有等于像素的垂直大小的固定宽度的判定区域。
另外,在本发明的第一实施例中,位置校正信息可包括关于偏振滤光片的旋转失准的信息,并且计算单元可以通过将水平行旋转由旋转失准信息指定的角度来计算判定区域。这样一来,判定区域被计算作为已被转换由旋转失准信息指定的角度的水平行。
另外,在本发明的第一实施例中,偏振滤光片可以被固定到显示所创建的3D图像的显示屏幕的前部,其中构成偏振滤光片的每行的垂直大小是表示像素的垂直大小的基准值的倍。这样一来,利用被取为表示构成3D图像的像素的垂直大小的基准值的倍的滤光片宽度信息来计算判定区域。
另外,在本发明的第一实施例中,被判定为既不包含在右眼图像区域中也不包含在左眼图像区域中的像素可以被判定单元判定为包含在不输出3D图像的无效图像区域中。这样一来,创建了包含无效区域中所包含的像素的3D图像。
根据本发明第二实施例的一种图像处理装置包括输入单元、计算单元、判定单元和判定结果存储单元,输入单元被配置为接收指示构成偏振滤光片的每行的垂直大小的滤光片宽度信息以及指示偏振滤光片的位置失准的位置校正信息,计算单元被配置为基于滤光片宽度信息和位置校正信息来计算针对每个像素的判定区域,该判定区域被用于判定构成要输出的3D图像的各个像素是被包含在右眼图像区域中还是被包含在左眼图像区域中,判定单元被配置为逐个像素地判定各个像素是被包含在右眼图像区域中还是被包含在左眼图像区域中,该判定是基于针对每个像素计算的判定区域进行的,判定结果存储单元被配置为存储指示构成用于创建3D图像的右眼图像和左眼图像的每个像素的像素位置的3D图像像素布局位置信息,其中该像素位置是基于来自判定单元的判定结果判定的。以上也可以实现为这种图像处理装置中的处理方法,或者实现为使得计算机执行该方法的程序。结果,滤光片宽度信息和位置校正信息被用作用于判定3D图像的各个像素是被包含在右眼图像区域中还是被包含在左眼图像区域中的基础。基于这些判定结果,对于构成右眼图像和左眼图像的每个像素判定像素位置。所判定的像素位置随后被存储为3D图像像素布局位置信息。
本发明的实施例因而表现出能够适当地显示3D图像的优异优点。
附图说明
图1是图示根据本发明第一实施例的图像处理装置的示例性功能配置的框图;
图2A图示了根据本发明第一实施例输入到图像输入单元中的图像的示例;
图2B图示了根据本发明第一实施例输入到图像输入单元中的图像的示例;
图3A图示了根据本发明第一实施例在参数输入单元未接收到参数输入的情况下、用于创建要显示在显示装置的屏幕上的3D图像的示例性方法;
图3B图示了根据本发明第一实施例在参数输入单元未接收到参数输入的情况下、用于创建要显示在显示装置的屏幕上的3D图像的示例性方法;
图3C图示了根据本发明第一实施例在参数输入单元未接收到参数输入的情况下、用于创建要显示在显示装置的屏幕上的3D图像的示例性方法;
图4A是用于说明根据本发明第一实施例判定区域计算单元对判定区域的计算的示图;
图4B是用于说明根据本发明第一实施例像素布局位置判定单元对像素位置的判定的示图;
图5A是用于说明根据本发明第一实施例像素布局位置判定单元对像素位置的判定的示图;
图5B是用于说明根据本发明第一实施例3D图像处理器134对3D图像的创建的示图;
图6A图示了根据本发明第一实施例在3D图像创建器创建3D图像的情况下的示例性处理流程;
图6B图示了根据本发明第一实施例在3D图像创建器创建3D图像的情况下的示例性处理流程;
图6C图示了根据本发明第一实施例在3D图像创建器创建3D图像的情况下的示例性处理流程;
图7是图示根据本发明第一实施例3D图像创建器所执行的3D图像像素布局位置判定处理的处理序列的流程图;
图8是图示根据本发明第一实施例构成3D图像创建器所执行的3D图像像素布局位置判定处理的处理序列的一部分的像素布局位置判定处理(即,图7所示的步骤S910中的处理)的流程图;
图9是图示根据本发明第一实施例3D图像创建器所执行的3D图像创建处理的处理序列的流程图;
图10A是用于说明根据本发明第二实施例判定区域计算单元对判定区域的计算的示图;
图10B是用于说明根据本发明第二实施例像素布局位置判定单元对像素位置的判定的示图;
图11A是用于说明根据本发明第二实施例像素布局位置判定单元对像素位置的判定的示图;
图11B是用于说明根据本发明第二实施例3D图像处理器对3D图像的创建的示图;
图12A图示了根据本发明第二实施例在3D图像创建器创建3D图像的情况下的示例性处理流程;
图12B图示了根据本发明第二实施例在3D图像创建器创建3D图像的情况下的示例性处理流程;以及
图12C图示了根据本发明第二实施例在3D图像创建器创建3D图像的情况下的示例性处理流程。
具体实施方式
下面将描述本发明的优选实施例。描述将按如下顺序进行。
1.第一实施例(3D图像创建控制:校正偏振滤光片的垂直失准的示例)
2.第二实施例(3D图像创建控制:校正偏振滤光片的垂直失准和旋转失准的示例)
<1.第一实施例>
[图像处理装置的示例性配置]
图1是图示根据本发明第一实施例的图像处理装置100的示例性功能配置的框图。图像处理装置100设有图像输入单元110、参数输入单元120、3D图像创建器130、显示控制器140和显示器150。
图像输入单元110接受包含左眼图像和右眼图像的图像作为输入,并且向3D图像创建器130输出输入图像。这里,3D图像(即,立体图像)指的是利用由于人的左眼和右眼的不同位置而引起的视差以使得用户三维地观看图像的图像。例如,由来自交替地布置在单个水平行上的左眼图像和右眼图像的像素构成的图像可以用作3D图像。这里,右眼图像和左眼图像构成了用作由3D图像创建器130创建的3D图像的基础的图像集。构成这种图像集的单个右眼图像和单个左眼图像被关联在一起并被输入到图像输入单元110中。当在屏幕上显示3D图像时,构成3D图像一部分的右眼图像经由偏振滤光片进入佩戴偏振眼镜的用户的右眼,而左眼图像类似地进入用户的左眼。偏振滤光片由右眼滤光片和左眼滤光片组成,右眼滤光片和左眼滤光片的大小等于由构成3D图像的右眼图像和左眼图像形成的像素行。μPol技术是这种偏振滤光片的示例。输入到图像输入单元110中的图像稍后将利用图2A和2B详细描述。
参数输入单元120接受各种参数的输入,这些参数指示诸如偏振滤光片宽度和偏振滤光片的位置失准之类的量。参数输入单元120将这些各种参数的值输出到3D图像创建器130。参数输入单元120可以设有用于输入数值和其他信息的用户可操作按钮,并且利用这些用户可操作按钮接受参数输入。另外,参数输入单元120还可以无线地接收根据遥控设备或类似设备上的用户可操作按钮的操作输入,并且接受与所接收的操作输入相对应的参数。这里的参数输入单元120是权利要求中记载的输入单元的示例。
3D图像创建器130设有判定区域计算单元131、像素布局位置判定单元132、判定结果存储单元133和3D图像处理器134,并且基于从图像输入单元110输出的包含右眼图像和左眼图像的图像来创建3D图像。另外,当参数输入单元120接收到参数时,3D图像创建器130使用这些参数作为用于判定构成3D图像的每个像素是被包含在右眼图像区域中还是包含在左眼图像区域中的基础,然后基于判定结果来创建3D图像。这里,右眼图像区域是其中布置有构成右眼图像的各个像素以创建3D图像的区域。同样地,左眼图像区域是其中布置有构成左眼图像的各个像素以创建3D图像的区域。
对于构成3D图像的每个像素,判定区域计算单元131基于由参数输入单元120输出的参数来计算判定区域,并将关于判定区域的信息输出到像素布局位置判定单元132。这里,判定区域是3D图像上用于判定构成3D图像的各个像素是被包含在右眼图像区域还是包含在左眼图像区域中的区域。判定区域计算单元131所进行的判定区域的计算将在稍后利用图4A详细描述。这里的判定区域计算单元131是权利要求中记载的计算单元的示例。
基于从判定区域计算单元131输出的指示判定区域的信息,像素布局位置判定单元132判定构成3D图像的各个像素是被包含在右眼图像区域中还是包含在左眼图像区域中。另外,像素布局位置判定单元132将既不被包含在右眼图像区域中也不包含在左眼图像区域中的像素判定为被包含在无效图像区域中。在判定之后,像素布局位置判定单元132将判定结果输出到判定结果存储单元133。像素布局位置判定单元132所进行的像素判定将在稍后利用图4B详细描述。这里的像素布局位置判定单元132是权利要求中记载的判定单元的示例。
判定结果存储单元133将从像素布局位置判定单元132输出的判定结果与对应于要创建的3D图像的像素群组相关联,并将结果存储为3D图像像素布局位置信息。判定结果存储单元133还将所存储的3D图像像素布局位置信息输出到3D图像处理器134。
基于从判定结果存储单元133输出的3D图像像素布局位置信息,3D图像处理器134从输出自图像输入单元110的右眼图像和左眼图像中提取图像,并且创建3D图像。3D图像处理器134将所创建的3D图像输出到显示控制器140。3D图像处理器134所执行的用于创建3D图像的方法将在稍后利用图5A和5B详细描述。
显示控制器140进行显示控制,该显示控制使得从3D图像创建器130输出的3D图像被显示在显示器150上。
显示器150包括显示装置或者类似组件,并且显示从显示控制器140输出的3D图像。
[输入到图像输入单元中的示例性图像]
图2A和2B图示了根据本发明第一实施例输入到图像输入单元110中的示例性图像。图2A图示了利用并排技术来创建3D图像的右眼图像和左眼图像的示例。在并排技术中,图像集中的右眼图像和左眼图像被并排布置。图2B图示了利用帧顺序技术来创建3D图像的右眼图像和左眼图像的示例。在帧顺序技术中,图像集中的右眼图像和左眼图像由顺序帧实现。
例如,在图2A所示的并排技术中,图像集中的右眼图像402和左眼图像401被并排布置以实现图像403。该图像403被输入到图像输入单元110中,并且基于此来创建3D图像。又例如,在图2B所示的帧顺序技术中,图像集中的右眼图像405和左眼图像404由两个顺序帧实现。在图2B中,这两个顺序帧用标号406标记。此时,应当意识到,这里的本发明的实施例描述了作为视频显示3D图像的示例,并且下文中,为了简化,将主要描述构成这种视频的各个帧(即,图像)。例如,图像403、右眼图像405和左眼图像404都是构成用于创建3D图像的视频的单个帧的示例。构成要显示为一系列3D图像的视频的单个帧是基于图像403创建的。另外,构成要显示为一系列3D图像的视频的单个帧是基于右眼图像405和左眼图像404两者创建的。
[示例性3D图像创建]
图3A至3C图示了根据本发明第一实施例3D图像创建器130创建3D图像的示例性方法。在该示例中,偏振滤光片190无任何失准地附接到显示装置180的屏幕。为此,图3A至3C图示了不考虑偏振滤光片的位置失准的情况。这里,图3C中所示的显示装置180是图像处理装置100的外部图示,并且对应于图1中所示的显示器150。
图3A示出了被输入到图像输入单元110中的右眼图像201和左眼图像202。构成图3A中所示的右眼图像201的像素行R1至R10各自表示具有一个像素的高度并且包含右眼图像201中该高度的水平方向上的所有像素的像素行。同样地,构成图3A中所示的左眼图像202的像素行L1至L10各自表示具有一个像素的高度并且包含左眼图像202中该高度的水平方向上的所有像素的像素行。这里,右眼图像201是用于创建3D图像的右眼的图像。例如,在像素行R1至R10中,奇数像素行R1、R3、R5、R7和R9中包含的图像的部分可以被插入到3D图像中每隔一行的扫描行中。同时,左眼图像202是用于创建3D图像的左眼的图像。例如,在像素行L1至L10中,偶数像素行L2、L4、L6、L8和L10中包含的图像的部分可以被插入到3D图像中每隔一行的扫描行中。用于左眼和右眼的图像的示例性布局在图3B中示出。图像输入单元110将上述左眼图像201和右眼图像202输出到3D图像创建器130。在这里描述的本发明的实施例中,为了简化,示意性地图示了构成每个图像的各个像素。
图3B图示了由3D图像创建器130创建的示例性3D图像203。如图3B所示,3D图像203是通过布置已从右眼图像201和左眼图像202提取的左眼图像和右眼图像的像素行来实现的。例如,插入到右眼图像201的每隔一行中的像素行R1、R3、R5、R7和R9可以被与插入到左眼图像202的每隔一行中的像素行L2、L4、L6、L8和L10在垂直方向上交替布置。在创建了3D图像之后,3D图像创建器130将所创建的3D图像输出到显示控制器140。
图3C图示了在偏振滤光片190被设在显示装置180的屏幕上的情况下3D图像203的示例性显示。偏振滤光片190的大小等于显示装置180的屏幕。另外,偏振滤光片190是通过交替地布置五个右眼滤光片191(对应于右眼图像201的像素行R1、R3、R5、R7和R9)和五个左眼滤光片192(对应于左眼图像202的像素行L2、L4、L6、L8和L10)来实现的。这里,每个右眼滤光片191和左眼滤光片192的高度(即,垂直方向上的长度)等于右眼图像201和左眼图像202中每个像素行的高度。另外,在图3C所示的示例中,右眼滤光片191和左眼滤光片192并没有相对于分别对应的右眼图像201和左眼图像202的像素行失准。经由该偏振滤光片190,构成3D图像203的一部分的像素行R1、R3、R5、R7和R9被显示在显示装置180的屏幕上作为右眼的图像,而构成3D图像203的一部分的像素行L2、L4、L6、L8和L10被显示在显示装置180的屏幕上作为左眼的图像。这样,如果一个人查看正显示3D图像203的附接有偏振滤光片190的屏幕,则由于经由偏振眼镜入射的左眼和右眼的图像所产生的视差,该人能够三维地查看3D图像203。
[判定区域的示例性计算和像素位置的示例性判定]
图4A是用于说明根据本发明第一实施例判定区域计算单元131对判定区域的计算的示图。图4B是用于说明根据本发明第一实施例像素布局位置判定单元132对像素位置的判定的示图。
此时,将描述在显示装置的屏幕的垂直方向上单个像素的像素大小和构成偏振滤光片的一部分的右眼滤光片或左眼滤光片的滤光片宽度之间的关系。作为示例,滤光片宽度相对于像素大小的比例被取为s。
例如,在s=1的情况下,如果在对应于右眼和左眼图像的像素行与右眼和左眼滤光片的各行之间有正确的位置关系,则3D图像可以被显示在显示装置上。换句话说,高度为一个像素的像素行分别与右眼或左眼滤光片的单个行相关联。这样一来,可以显示这样的3D图像,其中右眼图像已被合成在附接有右眼滤光片的位置处,并且左眼图像已被合成在附接有左眼滤光片的位置处。
然而,如果偏振滤光片相对于显示装置的屏幕发生失准,则对应于右眼和左眼图像的像素行与右眼和左眼滤光片的各行之间的位置关系也可能失准。如果这些位置关系失准,则经由偏振滤光片显示的3D图像没有正确地分离,并且不再能看见清楚的3D图像(换句话说,发生了串扰)。
因此,可以想到例如通过使得滤光片宽度大于像素大小来防止串扰的发生。作为示例,考虑滤光片宽度是像素大小两倍(即,s=2)的情况。在这种情况下,偏振滤光片被附接到屏幕,其中构成偏振滤光片的每行与显示装置中高度为一个像素的像素行相关联。此外,高度为两个像素的像素行可以与右眼和左眼滤光片的两行相关联。这样一来,可以在附接有右眼滤光片的位置处显示右眼图像,而在附接有左眼滤光片的位置处显示左眼图像。在这种情况下,通过交替地合成来自右眼图像的高度为两个像素的像素行与来自左眼图像的高度为两个像素的像素行来创建3D图像。
然而,如果在s=2的情况下偏振滤光片在屏幕的垂直方向上失准,则构成偏振滤光片的各行将不被布置在与显示装置中高度为两个像素的像素行相对应的位置处。即使在这种情况下,显示装置中两像素高度的像素行中一个像素高度的像素行仍然与偏振滤光片的单个行相重叠。为此,通过将来自右眼图像或左眼图像的一个像素高度的像素行布置在显示装置中两像素高度的像素行中一个像素高度的像素行的位置处,可通过交替地合成来自右眼图像的一个像素高度的像素行与来自左眼图像的一个像素高度的像素行来创建3D图像。然而,在这种情况下,在来自右眼图像的每个一个像素高度的像素行和来自左眼图像的每个一个像素高度的像素行之间产生了高度为一个像素的无效像素行。然而,以这种方式创建的3D图像并没有表现出不均匀,因为从右眼图像取出的像素行和从左眼图像取出的像素行在垂直方向上以均等的间隔布置。此外,在不重新附接偏振滤光片的情况下防止了串扰。换句话说,通过设定s=2,可以显示无串扰的清楚3D图像,即使偏振滤光片已被附接并与屏幕失准时也是如此。
相反地,作为示例考虑s>2的情况。在这种情况下,例如通过合成来自右眼图像的s像素高度的像素行与来自左眼图像的s像素高度的像素行来创建3D图像。然而,如果在s>2的情况下偏振滤光片在屏幕的垂直方向上失准,则构成偏振滤光片的各行将不被布置在与显示装置中高度为s像素的像素行相对应的位置处。即使在这种情况下,显示装置中s像素高度的像素行中的(s-1)像素高度的像素行仍然例如与偏振滤光片的单个行相重叠。因此,通过将来自右眼图像或左眼图像的(s-1)像素高度的像素行布置在显示装置中s像素高度的像素行中的(s-1)像素高度的像素行处,可通过交替地合成来自右眼图像的(s-1)像素高度的像素行与来自左眼图像的(s-1)像素高度的像素行来创建3D图像。然而,在这种情况下,在来自右眼图像的每个(s-1)像素高度的像素行和来自左眼图像的每个(s-1)像素高度的像素行之间产生了高度为一个像素的无效像素行。在以这种方式创建的3D图像中,来自右眼图像和左眼图像的(s-1)像素高度的像素行的像素大小随着滤光片宽度的增大而增大,并且因此,显示在屏幕上的3D图像由具有大像素大小的右眼图像和左眼图像组成。然而,增大像素大小的视觉影响使得更加难以观看清楚且漂亮的3D图像。
同时,如果在1<s<2的情况下偏振滤光片在屏幕的垂直方向上失准,则在对应于屏幕的像素与右眼和左眼滤光片的各行之间的位置关系中,产生了不属于上述任何一个的许多像素行。因此,即使当使用这种偏振滤光片时,空间不均匀性也增大。另外,如果s<1,则并不是所有的像素行都将被包含在右眼和左眼滤光片的各行中。
如上所述,由于改变偏振滤光片的宽度影响了输出3D图像的空间不均匀性和有效像素的数目,因此配置偏振滤光片的宽度是很重要的。因此,本发明的第一实施例作为示例描述了使用s=2的偏振滤光片。如果考虑到增大的像素大小的视觉影响,则也可以使用s>2的比例的滤光片宽度。另外,还可以使用能够补偿垂直失准的其他滤光片宽度。
图4A图示了像素群组301,该像素群组301经历判定区域计算单元131所进行的判定区域的计算。在该像素群组301中,构成显示在显示装置180的屏幕上的3D图像的各个像素的像素位置分别由矩形表示。
首先,判定区域计算单元131获取由参数输入单元120接收的参数。作为示例,本发明的第一实施例描述了这样的情况,其中滤光片宽度信息w和位置校正信息dv被输入作为参数。这里,滤光片宽度信息w是指示构成设在显示装置180的屏幕上的偏振滤光片的每个滤光片的垂直长度的值。位置校正信息dv是指示设在显示装置180的屏幕上的偏振滤光片中的垂直失准的量的值。这些值由用户输入。接下来,判定区域计算单元131定义XY坐标系统,其中X轴被取为像素群组301中的水平方向,Y轴被取为垂直方向。这里,像素群组301的左下角被取为原点0。接下来,基于输入到参数输入单元120中的滤光片宽度信息w和位置校正信息dv,判定区域计算单元131根据下式来计算判定区域:
y=2n×w+dv式1
y=(2n+1)×w+dv式2
y=(2n+2)×w+dv式3
其中n是整数。
换句话说,判定区域计算单元131以由式1和2指定的两行之间的区域的形式来计算像素群组301中的右眼图像区域。另外,判定区域计算单元131还以由式2和3指定的两行之间的区域的形式来计算像素群组301中的左眼图像区域。
例如,当n=0时,式1产生y=dv(即,行321)。另外,当n=0时,式2产生y=w+dv(即,行322)。结果,判定区域计算单元131以由行321和行322指定的区域的形式来计算右眼图像区域312。类似地,当n=0时,式2产生y=w+dv(即,行322)。另外,式3产生y=2w+dv(即,行323)。结果,判定区域计算单元131以由行322和行323指定的区域的形式来计算左眼图像区域313。
通过修改代入n的数(例如通过接连地增加1),判定区域计算单元131接连地计算右眼图像区域和左眼图像区域作为判定区域。更具体而言,当n=1时,式1至3产生了行323至325,并且判定区域计算单元131计算右眼图像区域314和左眼图像区域315作为判定区域。另外,当n=2时,式1至3产生了行325至327,并且判定区域计算单元131计算右眼图像区域316和左眼图像区域317作为判定区域。
如上所述,判定区域计算单元131计算判定区域,并将关于判定区域的信息输出到像素布局位置判定单元132。
图4B图示了像素布局位置判定单元132所执行的用于判定包含构成3D图像的各个像素的区域的方法。图4B是图4A中所示虚线圆350内包含的像素的放大图。
在图4B所示的XY坐标系统中,经历像素布局位置判定单元132的判定的像素的左下边缘取坐标(Xp,Yq)。另外,经历判定的像素的X轴方向上的长度被取为lx,而Y轴方向上的长度被取为ly。
对于构成像素群组301的每个像素,像素布局位置判定单元132从判定区域计算单元131利用式1至3计算的右眼图像区域和左眼图像区域中判定包含该像素的区域。更具体而言,像素布局位置判定单元132利用下式4至11来进行判定。标题(1)下的下式4至7被用于判定经历判定的像素是否被包含在式1和2所指定的右眼图像区域中。标题(2)下的下式8至11被用于判定经历判定的像素是否被包含在式2和3所指定的左眼图像区域中。
(1)用于判定像素是否被包含在右眼图像区域中的条件表达式
Yq>2n×w+dv式4
Yq<(2n+1)×w+dv式5
Yq+ly>2n×w+dv式6
Yq+ly<(2n+1)×w+dv式7
(2)用于判定像素是否被包含在左眼图像区域中的条件表达式
Yq>(2n+1)×w+dv式8
Yq<(2n+2)×w+dv式9
Yq+ly>(2n+1)×w+dv式10
Yq+ly<(2n+2)×w+dv式11
换句话说,如果坐标(Xp,Yq)满足式4至7中的条件表达式,则像素布局位置判定单元132判定与坐标(Xp,Yq)相对应的像素被包含在右眼图像区域中。如果坐标(Xp,Yq)满足式8至11中的条件表达式,则像素布局位置判定单元132判定与坐标(Xp,Yq)相对应的像素被包含在左眼图像区域中。
这里,如果像素被判定为既不被包含在右眼图像区域中也不被包含在左眼图像区域中,则该像素被判定为包含在无效图像区域中。换句话说,像素布局位置判定单元132使用上述标题(1)中的式4至7以及上述标题(2)中的式8至11来判定与坐标(Xp,Yq)相对应的像素是否被包含在无效图像区域中。更具体而言,当上述标题(1)的式4至7中的条件表达式中的至少一个得不到满足时,并且另外当上述标题(2)的式8至11中的条件表达式中的至少一个得不到满足时,像素被判定为包含在无效图像区域中。
针对每个像素,对于与坐标(Xp,Yq)相对应的像素的判定结果被输出到判定结果存储单元133。另外,判定结果存储单元133存储与针对每个像素的判定结果相关联的3D图像像素布局位置信息。当3D图像处理器134创建3D图像时,判定结果存储单元133将所存储的3D图像像素布局位置信息输出到3D图像处理器134。3D图像处理器134使用该3D图像像素布局位置信息作为用于从输出自图像输入单元110的右眼图像和左眼图像中提取要合成到3D图像中的图像部分的基础。通过合成这些所提取的图像部分,3D图像得到创建。
更具体而言,3D图像处理器134分别提取来自右眼图像的对应于被判定为包含在右眼图像区域中的像素位置的像素,同时还提取来自左眼图像的对应于被判定为包含在左眼图像区域中的像素位置的像素。通过顺序地合成所提取的像素,3D图像得到创建。图5A和5B图示了以这种方式计算的判定结果和基于这种判定结果创建的3D图像之间的关系。
[像素位置的示例性判定,以及基于判定结果创建的示例性3D图像]
图5A是用于说明根据本发明第一实施例像素布局位置判定单元132对像素位置的判定的示图。图5B是用于说明根据本发明第一实施例3D图像处理器134对3D图像的创建的示图。如图5A所示,基于滤光片宽度信息w、位置校正信息dv以及式1至3,判定区域计算单元131已经针对像素群组301计算出了右眼图像区域312、314和316以及左眼图像区域313和315。
在构成像素群组的像素中,像素布局位置判定单元132从左下角的像素起发起判定,并且在沿X轴方向向右移动的同时依次判定每个像素。当在最右边缘的像素的判定已结束时,像素布局位置判定单元132返回到沿Y轴方向当前行上方的相邻一行上的最左边缘处的像素,并继续判定。在这里的图5A所示的像素群组301的XY坐标系统中,各个像素的位置由(Xp,Yq)表示。这里,p指示X轴上从原点起的像素数目,q指示Y轴上从原点起的像素数目。在图5A所示的示例中,12个像素被布置在X轴方向上,并且Xmax被取为指示p的最大值。另外,在图5A所示的示例中,10个像素被布置在Y轴方向上,并且Ymax被取为指示q的最大值。因而,在该示例中,从与指示XY坐标系统的原点的坐标(X0,Y0)相对应的像素开始进行判定,并且在沿X轴方向向右移动的同时对属于Y0像素行的像素接连进行判定。当对应于坐标(X11,Y0)的像素已被判定时,接下来对对应于坐标(X0,Y1)的像素进行判定,并且在沿X轴方向向右移动的同时对属于Y1的像素接连进行判定。
像素布局位置判定单元132接连地判定经历判定的像素是否满足上述标题(1)中的式4至7中的条件,或者是否满足上述标题(2)中的式8至11中的条件。像素布局位置判定单元132从而判定了该像素是被包含在右眼图像区域中还是包含在左眼图像区域中。例如,当n=0时,像素302(即,对应于坐标(X3,Y1)的像素)满足上述标题(1)中的式4至7中的所有条件,但是不满足上述标题(2)中的式8至11中的条件。为此,像素302被判定为包含在右眼图像区域中。同时,像素303(即,对应于坐标(X2,Y2)的像素)既不满足标题(1)中式4至7的条件又不满足标题(2)中式8至11的条件。为此,像素303被判定为包含在无效图像区域中。更具体而言,当n=0时,像素303(即,对应于坐标(X2,Y2)的像素)满足式4和6,但是由于Y2+ly>w+dv,因此像素303不满足式7。为此,并不是标题(1)中的所有式4至7都得到满足。此外,当n=0时,式9至11得到满足,但是由于Y2<w+dv,式8得不到满足。因此,像素303并不满足标题(2)中的所有式8至11。因此,像素303被判定为包含在无效图像区域中。同时,当n=0时,像素304(即,对应于坐标(X2,Y3)的像素)不满足标题(1)中的式4至7的条件,但是满足标题(2)中的式8至11的条件。为此,像素304被判定为包含在左眼图像区域中。
图5B图示了基于3D图像像素布局位置信息创建的示例性3D图像。作为示例,如图5B所示,3D图像处理器134参照指示像素群组301的每个像素是与右眼图像区域还是与左眼图像区域相关联的3D图像像素布局位置信息,并且从右眼图像和左眼图像中提取出要合成到3D图像中的图像部分。通过合成所提取的图像部分,3D图像305得以创建。在图5B中,构成3D图像305的像素中的、被判定为包含在右眼图像区域312、314和316中的像素用R标记。构成3D图像305的像素中的、被判定为包含在左眼图像区域313和315中的像素用L标记。
[3D图像的示例性创建]
图6A至6C图示了根据本发明第一实施例在3D图像创建器130创建3D图像的情况下的示例性处理流程。
图6A图示了输入到图像输入单元110中的右眼图像201和左眼图像202。由于这里的右眼图像201和左眼图像202与图3A中所示的右眼图像201和左眼图像202相同,因此使用相同的标号,并且省略对其的进一步描述。
图6B图示了由3D图像创建器130创建的示例性3D图像204。3D图像204是基于输入到参数输入单元120中的滤光片宽度信息2w和位置校正信息dv创建的示例性3D图像。这里,如果w被取为表示右眼图像201和左眼图像202中一个像素高的宽度,则滤光片宽度信息2w指示两个像素高的宽度。
3D图像204包含像素行N,它由既不包含在右眼图像区域中也不包含在左眼图像区域中的无效图像区域组成。更具体而言,从右眼图像201提取的、具有宽度w的像素行R1、R5和R9被与从左眼图像202提取的、具有宽度w的像素行L3和L7交替布置。各个像素行以间隔w布置。另外,由无效图像部分组成并且具有宽度w的像素行N被布置在以上提取的像素行之间。
图6C图示了显示在显示装置180的屏幕上的3D图像的示例性显示。偏振滤光片193附接到图6C中所示显示装置180的屏幕。这里,偏振滤光片193是宽度两倍于高度为一个像素的水平像素行的偏振滤光片。换句话说,偏振滤光片193的右眼滤光片194和左眼滤光片195的高度两倍于普通偏振滤光片的右眼滤光片和左眼滤光片的高度。另外,由于某种原因,偏振滤光片193已被附接到显示装置180的屏幕且垂直地失准,失准量为dv。例如,可以假定用户是手工附接偏振滤光片193的。
然而,如图6C所示,由于由构成右眼图像的像素行R1、R5和R9组成的显示部分与右眼滤光片194重叠,因此右眼图像被经由右眼滤光片194输出。同样地,由于由构成左眼图像的像素行L3和L7组成的显示部分与左眼滤光片195重叠,因此左眼图像被经由左眼滤光片195输出。结果,仅仅右眼图像进入佩戴偏振眼镜的用户的右眼,同时仅仅左眼图像进入该用户的左眼。因此,由于在经由相对于屏幕失准的偏振滤光片193显示的3D图像204上没有串扰效应,因此用户能够适当地、三维地查看3D图像204。
[图像处理装置的示例性操作]
现在将描述根据本发明第一实施例的图像处理装置的示例性操作。
图7是图示根据本发明第一实施例由3D图像创建器130执行的3D图像像素布局位置判定处理的处理序列的流程图。
首先,判定参数输入单元120是否接收到滤光片宽度信息或位置校正信息参数中的至少一个(步骤S901)。如果还未接收到参数(步骤S901:否),则3D图像像素布局位置判定处理终止。如果已经有参数输入(步骤S901:是),则该参数输入被用作判定区域计算单元131用于计算判定区域的基础(步骤S902)。这里的步骤S902是权利要求中记载的计算处理的示例。接下来,基于判定区域,像素布局位置判定单元132执行像素布局位置判定处理,以判定构成像素群组的各个像素是被包含在右眼图像区域中还是包含在左眼图像区域中(S910)。这里的步骤S910是权利要求中记载的判定处理的示例。该像素布局位置判定处理将在稍后参考图8详细描述。接下来,来自像素布局位置判定处理的判定结果被判定结果存储单元133存储为3D图像像素布局位置信息(步骤S903)。随后,3D图像像素布局位置判定处理终止。
图8是图示根据本发明第一实施例构成3D图像创建器130所执行的3D图像像素布局位置判定处理的处理序列的一部分的像素布局位置判定处理(即,图7所示的步骤S910中的处理)的流程图。
首先,对于坐标(Xp,Yq),q被初始化为0(步骤S911)并且p被初始化为0(步骤S912)。接下来,对于经历判定且对应于坐标(Xp,Yq)的像素,计算条件表达式(即,式4至7中的右眼条件表达式以及式8至11中的左眼条件表达式)(步骤S913)。基于计算结果,判定经历判定的像素是否满足式4至7中的所有右眼条件表达式(步骤S914)。如果经历判定的像素满足式4至7中的所有右眼条件表达式(步骤S914:是),则经历判定的像素被判定为包含在右眼图像区域中(步骤S918)。相反地,如果经历判定的像素并不满足右眼条件表达式(步骤S914:否),则随后判定经历判定的像素是否满足式8至11中的所有左眼条件表达式(步骤S915)。如果经历判定的像素满足所有的左眼条件表达式(步骤S915:是),则经历判定的像素被判定为包含在左眼图像区域中(步骤S916)。如果经历判定的像素并不满足所有的左眼条件表达式(步骤S915:否),则经历判定的像素被判定为包含在无效图像区域中(步骤S917)。如果p=Xmax,从而指示经历判定的像素位于像素群组的最右边缘(步骤S919:是),则判定经历判定的像素是否位于像素群组的最上边缘(步骤S920)。相反地,如果经历判定的像素并不位于像素群组的最右边缘(步骤S919:否),则p被递增1(步骤S921),并且对于经历判定的下一像素计算条件表达式(步骤S913)。在步骤S920中,如果q=Ymax,从而指示经历判定的像素位于像素群组的右上角(步骤S920:是),则像素判定处理终止。如果q≠Ymax,从而指示经历判定的像素并不位于像素群组的右上角(步骤S920:否),则q被递增1(步骤S922),p被复位为0(步骤S912),并且对于经历判定的下一像素计算条件表达式(步骤S913)。
图9是图示根据本发明第一实施例3D图像创建器130所执行的3D图像创建处理的处理序列的流程图。下面描述了这样一个示例,其中3D图像是利用由输入到图像输入单元110中的右眼图像和左眼图像组成的图像集来显示的。
如果由右眼图像和左眼图像组成的图像集被输入到图像输入单元110中(步骤S904:是),则判定3D图像像素布局位置信息是否被存储在判定结果存储单元133中(步骤S905)。如果3D图像像素布局位置信息被存储在判定结果存储单元133中(步骤S905:是),则3D图像处理器134使用该3D图像像素布局位置信息作为用于从右眼图像和左眼图像中提取出图像部分的基础。随后,3D图像处理器134合成所提取的图像部分以创建3D图像(步骤S906)。这里的步骤S906是权利要求中记载的3D图像处理序列的示例。相反地,如果3D图像像素布局位置信息未被存储在判定结果存储单元133中(步骤S905:否),则3D图像处理器134从右眼图像和左眼图像中提取与预先设定的像素位置相对应的图像部分。随后,3D图像处理器134合成所提取的图像部分以创建3D图像(步骤S907)。例如,可以创建普通的3D图像,其中右眼图像和左眼图像被以交替样式分别插入到3D图像的每隔一行的扫描行中。在创建了3D图像(步骤S906或S907)之后,3D图像处理器134执行的3D图像创建处理终止。
如上所述,根据本发明的第一实施例,3D图像创建器130从参数输入单元120获取指示偏振滤光片的位置失准的位置校正信息。基于该参数,3D图像创建器130能够校正位置失准并创建3D图像。这样一来,即使在例如由于手工地将遵从μPol或类似技术的偏振滤光片附接到现有的显示装置而导致发生相对于屏幕的位置失准的情况下,也可以显示无串扰的3D图像,同时,还假定由于用于将偏振滤光片附接到显示装置的屏幕的制造工艺中的位置失准,将会发生生产率的降低。然而,根据本发明的第一实施例,可以创建针对位置失准进行了校正的3D图像,而不用校正位置失准自身或者重新附接偏振滤光片。为此,可以降低与偏振滤光片附接有关的制造成本。此外,如果使用由高度密集的像素组成的高分辨率显示或类似显示装置,则还可以减轻由于无效图像区域的添加而引起的分辨率降低的效应。另外,例如还假定显示装置中增大像素密度的成本将比附接偏振滤光片到显示装置的制造成本降低的更多。例如,通过将本发明的第一实施例应用到高分辨率显示器,可以减轻由于无效图像区域的添加而引起的分辨率降低的效应。为此,可以省略将偏振滤光片附接到显示装置的制造步骤。这样一来,可以降低显示装置的制造成本。
<2.第二实施例>
本发明的第一实施例描述了校正偏振滤光片的垂直失准的示例。本发明的第二实施例将描述校正偏振滤光片的除了垂直失准以外的旋转失准的示例。应当意识到,根据本发明第二实施例的图像处理装置在配置上等同于图1中所示的图像处理装置100。为此,下文中将使用相同的标号来指代与本发明第一实施例相同的那些部分,并且将省略对其的进一步描述。作为示例,偏振滤光片的旋转失准在这里由指示偏振滤光片的旋转失准的位置校正信息dr量化,并且被参数输入单元120接收作为参数。
[判定区域的示例性计算和像素位置的示例性判定]
图10A是用于说明根据本发明第二实施例判定区域计算单元131对判定区域的计算的示图。图10B是用于说明根据本发明第二实施例像素布局位置判定单元132对像素位置的判定的示图。
此时,将描述在显示装置的屏幕的垂直方向上单个像素的像素大小和构成偏振滤光片的一部分的右眼滤光片或左眼滤光片的垂直滤光片宽度之间的关系。作为示例,滤光片宽度相对于像素大小的比例被取为s。
当考虑到垂直和水平方向上的像素行时,旋转失准的最大角度可以被认为是45°。为此,当不仅考虑到偏振滤光片的垂直失准还考虑到其旋转失准时,可以通过例如假定45°的旋转角来适应任意角度。注意,当仅仅考虑到垂直失准时,该关系变得如同本发明第一实施例中所示。因而,通过使用2的平方根的两倍作为本发明第一实施例中所示的滤光片宽度s的值,像素大小和滤光片宽度之间的关系可以被认为类似于本发明第一实施例中所示的关系。这些关系可以由下面的情况(a)至(d)表达。
(a)当 时,三维表现的部分的空间不均匀性得到最大程度地减小。
(b)当 时,空间不均匀性增大,并且有效像素的数目增加。
(c)当 时,空间不均匀性增大,并且有效像素的数目减少。
(d)当 时,所有像素变为无效像素。
给定以上关系,本发明的第二实施例作为示例描述了使用 的偏振滤光片。如果考虑到增大垂直宽度的视觉影响,则也可以使用具有 比率的滤光片宽度。还可以使用能够校正垂直和旋转失准两者的其他滤光片宽度。
图10A图示了像素群组501,该像素群组501经历判定区域计算单元131所进行的判定区域的计算。在该像素群组501中,构成显示在显示装置180的屏幕上的3D图像的各个像素的像素位置由矩形表示(即,12×12矩形的栅格)。
首先,判定区域计算单元131获取由参数输入单元120接收的参数。作为示例,本发明的第二实施例描述了这样的情况,其中滤光片宽度信息w以及位置校正信息dv和dr被输入作为参数。这里,滤光片宽度信息w是指示构成设在显示装置180的屏幕上的偏振滤光片的每个滤光片的垂直长度的值。位置校正信息dv是指示设在显示装置180的屏幕上的偏振滤光片中的垂直失准的量的值。位置校正信息dr是指示设在显示装置180的屏幕上的偏振滤光片中的旋转失准的量的值。
上述值被用户输入到参数输入单元120中。接下来,判定区域计算单元131定义与本发明第一实施例类似的XY坐标系统,其中X轴被取为像素群组501中的水平方向,Y轴被取为垂直方向。这里,像素群组501的左下角被取为原点0。接下来,基于输入到参数输入单元120中的滤光片宽度信息w以及位置校正信息dv和dr,判定区域计算单元131根据下式来计算判定区域:
y=tan(dr)×x+2n×w×cos(dr)+dv式12
y=tan(dr)×x+(2n+1)×w×cos(dr)+dv 式13
y=tan(dr)×x+(2n+2)×w×cos(dr)+dv 式14
其中n是整数。
换句话说,判定区域计算单元131以由式12和13指定的两行之间的区域的形式来计算像素群组501中的右眼图像区域。另外,判定区域计算单元131还以由式13和14指定的两行之间的区域的形式来计算像素群组501中的左眼图像区域。
例如,当n=0时,式12产生y=tan(dr)×x+dv(即,行521)。另外,当n=0时,式13产生y=tan(dr)×x+w×cos(dr)+dv(即,行522)。结果,判定区域计算单元131以由行521和行522指定的区域的形式来计算右眼图像区域512。类似地,当n=0时,式13产生y=tan(dr)×x+w×cos(dr)+dv(即,行522)。另外,式14产生y=tan(dr)×x+2×w×cos(dr)+dv(即,行523)。结果,判定区域计算单元131以由行522和行523指定的区域的形式来计算左眼图像区域513。
通过修改代入n的自然数(例如通过接连地增加1),判定区域计算单元131接连地计算右眼图像区域和左眼图像区域作为判定区域。更具体而言,当n=1时,式12至14产生了行523至525,并且判定区域计算单元131计算右眼图像区域514和左眼图像区域515作为判定区域。另外,当n=2时,式12至14产生了行525和526,并且判定区域计算单元131计算右眼图像区域516作为判定区域。
如上所述,判定区域计算单元131计算判定区域,并将关于判定区域的信息输出到像素布局位置判定单元132。
图10B图示了像素布局位置判定单元132所执行的用于判定包含构成3D图像的各个像素的区域的方法。图10B是图10A中所示虚线圆550内包含的像素的放大图。
在图10B所示的XY坐标系统中,经历像素布局位置判定单元132的判定的像素的左下边缘取坐标(Xp,Yq)。另外,经历判定的像素的X轴方向上的长度被取为lx,而Y轴方向上的长度被取为ly。
对于构成像素群组501的每个像素,像素布局位置判定单元132从判定区域计算单元131利用式12至14计算的右眼图像区域和左眼图像区域中判定包含该像素的区域。更具体而言,像素布局位置判定单元132利用下式15至22来进行判定。标题(3)下的下式15至18被用于判定经历判定的像素是否被包含在式12和13所指定的右眼图像区域中。标题(4)下的下式19至22被用于判定经历判定的像素是否被包含在式13和14所指定的左眼图像区域中。
(3)用于判定像素是否被包含在右眼图像区域中的条件表达式
Yq>tan(dr)×x+2n×w×cos(dr)+dv 式15
Yq<tan(dr)×x+(2n+1)×w×cos(dr)+dv 式16
Yq+ly>tan(dr)×x+2n×w×cos(dr)+dv 式17
Yq+ly<tan(dr)×x+(2n+1)×w×cos(dr)+dv 式18
(4)用于判定像素是否被包含在左眼图像区域中的条件表达式
Yq>tan(dr)×x+(2n+1)×w×cos(dr)+dv 式19
Yq<tan(dr)×x+(2n+2)×w×cos(dr)+dv 式20
Yq+ly>tan(dr)×x+(2n+1)×w×cos(dr)+dv 式21
Yq+ly<tan(dr)×x+(2n+2)×w×cos(dr)+dv 式22
换句话说,如果坐标(Xp,Yq)满足式15至18中的条件表达式,则像素布局位置判定单元132判定与坐标(Xp,Yq)相对应的像素被包含在右眼图像区域中。如果坐标(Xp,Yq)满足式19至22中的条件表达式,则像素布局位置判定单元132判定与坐标(Xp,Yq)相对应的位置被包含在左眼图像区域中。
这里,如果像素被判定为既不被包含在右眼图像区域中也不被包含在左眼图像区域中,则该像素被判定为包含在无效图像区域中。换句话说,像素布局位置判定单元132使用上述标题(3)中的式15至18以及上述标题(4)中的式19至22来判定与坐标(Xp,Yq)相对应的像素是否被包含在无效图像区域中。更具体而言,当上述标题(3)的式15至18中的条件表达式中的至少一个得不到满足时,并且另外当上述标题(4)的式19至22中的条件表达式中的至少一个得不到满足时,像素被判定为包含在无效图像区域中。
针对每个像素,对于与坐标(Xp,Yq)相对应的像素的判定结果被输出到判定结果存储单元133。另外,判定结果存储单元133存储与针对每个像素的判定结果相关联的3D图像像素布局位置信息。当3D图像处理器134创建3D图像时,判定结果存储单元133将所存储的3D图像像素布局位置信息输出到3D图像处理器134。3D图像处理器134使用该3D图像像素布局位置信息作为用于从输出自图像输入单元110的右眼图像和左眼图像中提取要合成到3D图像中的图像部分的基础。通过合成这些所提取的图像部分,3D图像得到创建。
更具体而言,3D图像处理器134分别提取来自右眼图像的对应于被判定为包含在右眼图像区域中的像素位置的像素,同时还提取来自左眼图像的对应于被判定为包含在左眼图像区域中的像素位置的像素。通过顺序地合成所提取的像素,3D图像得到创建。图11A和11B图示了以这种方式计算的判定结果和基于这种判定结果创建的3D图像之间的关系。
[像素位置的示例性判定,以及基于判定结果创建的示例性3D图像]
图11A是用于说明根据本发明第二实施例像素布局位置判定单元132对像素位置的判定的示图。图11B是用于说明根据本发明第二实施例3D图像处理器134对3D图像的创建的示图。如图11A所示,基于滤光片宽度信息w、位置校正信息dv和dr以及式12至14,判定区域计算单元131已经针对像素群组501计算出了右眼图像区域512、514和516以及左眼图像区域513和515。
在构成像素群组的像素中,像素布局位置判定单元132从左下角的像素起发起判定,并且在沿X轴方向向右移动的同时依次判定每个像素。当在最右边缘的像素的判定已结束时,像素布局位置判定单元132返回到沿Y轴方向当前行上方的相邻一行上的最左边缘处的像素,并继续判定。在这里的图11A所示的像素群组501的XY坐标系统中,各个像素的位置由(Xp,Yq)表示。这里,p指示X轴上从原点起的像素数目,q指示Y轴上从原点起的像素数目。在图11A所示的示例中,12个像素被布置在X轴方向上,并且Xmax被取为指示p的最大值。另外,在图11A所示的示例中,12个像素被布置在Y轴方向上,并且Ymax被取为指示q的最大值。因而,在该示例中,从与指示XY坐标系统的原点的坐标(X0,Y0)相对应的像素开始进行判定,并且在沿X轴方向向右移动的同时对属于Y0像素行的像素接连进行判定。当对应于坐标(X11,Y0)的像素已被判定时,接下来对对应于坐标(X0,Y1)的像素进行判定,并且在沿X轴方向向右移动的同时对属于Y1的像素接连进行判定。
像素布局位置判定单元132接连地判定经历判定的像素是否满足上述标题(3)中的式15至18中的条件,或者是否满足上述标题(4)中的式19至22中的条件。像素布局位置判定单元132从而判定了该像素是被包含在右眼图像区域中还是包含在左眼图像区域中。例如,当n=0时,像素502(即,对应于坐标(X3,Y1)的像素)满足上述标题(3)中的式15至18中的所有条件,但是不满足上述标题(4)中的式19至22中的条件。为此,像素502被判定为包含在右眼图像区域中。同时,像素503(即,对应于坐标(X2,Y2)的像素)既不满足标题(3)中式15至18的条件又不满足标题(4)中式19至22的条件。为此,像素503被判定为包含在无效图像区域中。更具体而言,当n=0时,像素503(即,对应于坐标(X2,Y2)的像素)满足式15和17,但是由于Y2+ly>tan(dr)×X2+2w×cos(dr)+dv,因此像素503不满足式18。为此,并不是标题(3)中的所有式15至18都得到满足。此外,当n=0时,式20至22得到满足,但是由于Y2<tan(dr)×X2+w×cos(dr)+dv,式19得不到满足。因此,像素503并不满足标题(4)中的所有式19至22。因此,像素503被判定为包含在无效图像区域中。同时,当n=0时,像素504(即,对应于坐标(X2,Y3)的像素)不满足标题(3)中的式15至18的条件,但是满足标题(4)中的式19至22的条件。为此,像素504被判定为包含在左眼图像区域中。
图11B图示了基于3D图像像素布局位置信息创建的示例性3D图像。作为示例,如图11B所示,3D图像处理器134参照指示像素群组501的每个像素是与右眼图像区域还是与左眼图像区域相关联的3D图像像素布局位置信息,并且从右眼图像和左眼图像中提取出要合成到3D图像中的图像部分。通过合成所提取的图像部分,3D图像505得以创建。在图11B中,构成3D图像505的像素中的、被判定为包含在右眼图像区域512、514和516中的像素用R标记。构成3D图像505的像素中的、被判定为包含在左眼图像区域513和515中的像素用L标记。
[3D图像的示例性创建]
图12A至12C图示了根据本发明第二实施例在3D图像创建器130创建3D图像的情况下的示例性处理流程。
图12A图示了输入到图像输入单元110中的右眼图像211和左眼图像212。如图12A所示,构成右眼图像211的像素用R标记,而构成左眼图像212的像素用L标记。
图12B图示了由3D图像创建器130创建的示例性3D图像213。3D图像213是基于输入到参数输入单元120中的滤光片宽度信息以及位置校正信息dv和dr创建的示例性3D图像。这里,如果w被取为表示右眼图像211和左眼图像212中一个像素高的宽度,则滤光片宽度信息指示个像素高的宽度。另外,如图12B所示,3D图像213是基于右眼图像区域214、216和218以及左眼图像区域215和217创建的。这些右眼和左眼图像区域是经判定区域计算单元131计算的判定区域。在构成图12B所示的3D图像213的像素中,被包含在右眼图像区域中的像素用R标记,而被包含在左眼图像区域中的像素用L标记。同时,既不被包含在右眼图像区域中又不被包含在左眼图像区域中的像素是空白的。
图12C图示了显示在显示装置180的屏幕上的3D图像的示例性显示。偏振滤光片197附接到图12C中所示显示装置180的屏幕。这里,偏振滤光片197已被附接到显示装置180的屏幕并且垂直地失准(失准量为dv)且旋转地失准(旋转失准量为dr)。这里的偏振滤光片被取为由右眼滤光片198和左眼滤光片199组成,其各自具有宽度
这样,即使偏振滤光片197已被附接到屏幕且失准某一旋转量,右眼图像和左眼图像也仍然被适当地显示在显示装置180的屏幕上,如图12C所示。换句话说,标记为R的右眼图像重叠右眼滤光片198,而标记为L的左眼图像重叠左眼滤光片199。因此,由于在经由相对于屏幕失准的偏振滤光片197显示的3D图像213上没有串扰效应,因此用户能够适当地、三维地查看3D图像213。
应当意识到,改变偏振滤光片的宽度影响了输出3D图像的空间不均匀性(即,不平坦性)和有效像素的数目。例如,在本发明的第二实施例中,预期了下面的效果(e)至(h),其中s被取为构成偏振滤光片的每个右眼或左眼滤光片的垂直宽度(即,滤光片宽度)相对于显示装置中单个像素的垂直宽度的比例因子。
(e)当 时,三维表现的部分的空间不均匀性得到最大程度地减小。
(f)当 时,空间不均匀性增大,并且有效像素的数目增加。
(g)当 时,空间不均匀性增大并且有效像素的数目减少。
(h)当 时,所有像素变为无效像素。因此,当应用本发明的第二实施例时优选使用 的偏振滤光片。
如上所述,根据本发明的第二实施例,3D图像创建器130从参数输入单元120获取指示旋转失准的旋转量,以及指示偏振滤光片的位置失准的位置校正信息。基于该参数,3D图像创建器130能够校正位置失准并创建3D图像。这样一来,即使在例如由于手工地将遵从μPol或类似技术的偏振滤光片附接到现有的显示装置而导致发生由于相对于屏幕的旋转的位置失准的情况下,也可以显示无串扰的3D图像。
本发明的前述实施例描述了设有显示器150的图像处理装置。然而,本发明的实施例还可以应用于例如如下的图像处理装置,该装置能够通过3D图像创建器创建3D图像,将3D图像输出到外部显示装置,然后通过该外部显示装置来显示3D图像。
这里的本发明的实施例是用于实现本发明的示例,并且对应于权利要求中记载的内容。然而,本发明的实施例并不限于上述内容,而是可以在不脱离本发明的范围和精神的前提下进行各种修改。
此外,本发明的前述实施例中描述的处理序列可以被认为是包括一系列这种步骤的方法,或者是使得计算机执行一系列这种步骤的程序,或者是存储这种程序的记录介质。各种介质可以用作记录介质,例如包括CD(致密盘)、MD(迷你盘)、DVD(数字多功能盘)、存储卡和蓝光光盘(Blu-ray DiscTM)。
本申请包含与2008年12月11日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2008-315524有关的主题,该申请的全部内容通过引用结合于此。
本领域技术人员应当理解,取决于设计需求和其他因素可以进行各种修改、组合、子组合和变更,只要这些修改、组合、子组合和变更在权利要求或其等同物的范围内。
Claims (8)
1.一种图像处理装置,包括:
输入单元,被配置为接收指示构成偏振滤光片的每行的垂直大小的滤光片宽度信息以及指示所述偏振滤光片的位置失准的位置校正信息,所述偏振滤光片的位置失准是垂直失准和/或旋转失准;
计算单元,被配置为基于所述滤光片宽度信息和所述位置校正信息来计算针对每个像素的判定区域,所述判定区域被用于判定构成要输出的3D图像的各个像素是被包含在右眼图像区域中还是被包含在左眼图像区域中;
判定单元,被配置为逐个像素地判定各个像素是被包含在右眼图像区域中还是被包含在左眼图像区域中,该判定是基于针对每个像素计算的判定区域进行的;以及
3D图像处理器,被配置为根据基于来自所述判定单元的判定结果判定的像素位置来由右眼图像和左眼图像创建3D图像。
2.如权利要求1所述的图像处理装置,其中
所述位置校正信息包括关于所述偏振滤光片的垂直失准的信息,并且
所述计算单元计算具有由所述滤光片宽度信息和失准信息指定的固定垂直宽度的水平行,作为所述判定区域。
3.如权利要求2所述的图像处理装置,其中
所述偏振滤光片被固定到显示所创建的3D图像的显示屏幕的前部,其中构成所述偏振滤光片的每行的垂直大小是表示像素的垂直大小的基准值的两倍,并且
所述计算单元计算具有等于所述像素的垂直大小的固定宽度的判定区域。
4.如权利要求2所述的图像处理装置,其中
所述位置校正信息包括关于所述偏振滤光片的旋转失准的信息,并且
所述计算单元将所述水平行旋转由旋转失准信息指定的角度,作为所述判定区域。
6.如权利要求1所述的图像处理装置,其中被判定为既不包含在右眼图像区域中也不包含在左眼图像区域中的像素被所述判定单元判定为包含在不输出3D图像的无效图像区域中。
7.一种图像处理装置,包括:
输入单元,被配置为接收指示构成偏振滤光片的每行的垂直大小的滤光片宽度信息以及指示所述偏振滤光片的位置失准的位置校正信息,所述偏振滤光片的位置失准是垂直失准和/或旋转失准;
计算单元,被配置为基于所述滤光片宽度信息和所述位置校正信息来计算针对每个像素的判定区域,所述判定区域被用于判定构成要输出的3D图像的各个像素是被包含在右眼图像区域中还是被包含在左眼图像区域中;
判定单元,被配置为逐个像素地判定各个像素是被包含在右眼图像区域中还是被包含在左眼图像区域中,该判定是基于针对每个像素计算的判定区域进行的;以及
判定结果存储单元,被配置为存储指示构成用于创建所述3D图像的右眼图像和左眼图像的每个像素的像素位置的3D图像像素布局位置信息,其中该像素位置是基于来自所述判定单元的判定结果判定的。
8.一种图像处理方法,包括以下步骤:
基于滤光片宽度信息和位置校正信息来计算针对每个像素的判定区域,所述滤光片宽度信息指示构成偏振滤光片的每行的垂直大小,所述位置校正信息指示所述偏振滤光片的位置失准,其中所述判定区域被用于判定构成要输出的3D图像的各个像素是被包含在右眼图像区域中还是被包含在左眼图像区域中,所述偏振滤光片的位置失准是垂直失准和/或旋转失准;
逐个像素地判定各个像素是被包含在右眼图像区域中还是被包含在左眼图像区域中,该判定是基于针对每个像素计算的判定区域进行的;以及
根据基于来自判定步骤的判定结果判定的像素位置来由右眼图像和左眼图像创建3D图像。
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