CN102215412A - 图像信号处理设备、显示设备、显示方法和程序产品 - Google Patents
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Abstract
公开了图像处理设备、显示设备、显示方法和程序。该图像处理设备包括:输入单元,接收用于左信道的图像信号和用于右信道的图像信号中的至少一个;色彩转换处理单元,将输入到输入单元的用于左信道的图像信号和用于右信道的图像信号中的至少一个转换为特定色彩的纯色图像的图像信号;和输出单元,输出在色彩转换处理单元中转换的图像信号中包括的图像信号。
Description
技术领域
本发明涉及处理用于立体显示的图像信号的图像信号处理设备、基于所处理的图像信号来显示图像的显示设备、应用于显示设备中的显示处理的显示方法和执行所述显示方法的程序产品。
背景技术
在现有技术中,在用于立体显示(3D显示)的图像信号被提供到并且显示在诸如监视器之类的显示设备上的情况下,用于左信道的图像信号和用于右信道的图像信号被提供到显示设备。由正在观看显示设备的人的左眼和右眼分开地观看基于用于各自的信道的图像信号的图像。
例如,正在观看显示设备的人佩戴眼镜类型的液晶遮光器设备,在该遮光器设备中对于每一帧交替地打开和关闭用于右眼和左眼的遮光器。此外,用于左信道的图像和用于右信道的图像对于每一帧交替地被显示在显示设备上,且用于左眼和右眼的遮光器对于每一帧交替地打开和关闭,因此利用左眼和右眼识别基于用于各个信道的图像信号的图像。另一方面,存在一种通过在显示设备中的处理而无需佩戴特殊的眼镜等的立体视觉的实现。作为显示方法,除了对于每一帧改变对于左信道的图像和对于右信道的图像的上述方法之外,还存在各种方法,例如,对于每一水平线等改变用于左信道和右信道的图像的方法。
这样,所显示的图像可以实现为用于立体视觉。
日本未审查专利申请公开No.2004-104329公开了通过使用用于左信道和右信道的图像实现立体视觉的多种处理。
发明内容
当捕捉到用于实现这样的立体视觉的图像时,重要的是,在显示设备上显示和确认图像以用于捕捉或编辑图像。
换言之,通过使用典型地以水平方向上的预定的间隙布置的两个摄像机捕捉相同对象的图像,作为用于左信道的图像信号和用于右信道的图像信号获得用于实现立体视觉的图像信号。因此,用于左信道的图像和用于右信道的图像几乎相同,并且因此乍一看几乎不能区分左图像和右图像。此外,从典型的显示设备,即不是用于立体显示的显示设备,不容易知道实现了什么程度的立体显示。
图10A和图10B示出在用于捕捉的实际情形和所捕捉的图像之间的关系。如图10A所示,从其上侧看,在参考平面c前方有对象a,以及以顺序改变的状态从参考平面c的后侧到参考平面c的前侧布置的建筑物b1至b9。如果利用摄像机设备1捕捉到该状态的图像,则所捕捉的图像包括如在图10B中所示地布置的对象a和建筑物b1至b9。在此,建筑物b1至b9在位置关系上不同于参考平面c,并且例如,当执行用于立体视觉的捕捉时,左信道图像和右信道图像的位置改变;然而,当如图10A和图10B所示分开地看每一个信道图像时,位置几乎不变。因此,问题在于,如果每个信道图像被分开地显示在典型的显示设备上,即不是用于立体显示的显示设备上时,难以确定立体视觉的实现效果。
为了通过基于图像信号的图像的显示来实现立体视觉,有必要将用于左信道和右信道的图像信号精确地互相同步,并且重要的是,左图像和右图像的显示的位置不能错位(misalign)。然而,即使这样的确认也难以从不是用于立体显示的典型的显示设备执行。
期望使用典型的显示设备并且满意地确认用于实现立体视觉的图像等。
根据本发明的实施例,提供了色彩转换单元。色彩转换处理单元将用于左信道的图像信号和用于右信道的图像信号中的至少一个转换为用于特定色彩的纯色(solid color)图像的图像信号。
这样,以特定色彩的纯色显示的一个信道的图像部分与用于其他信道的图像部分以重叠方式显示,并且因此用于左信道和右信道的图像部分改变的位置可以从显示特定色彩部分的情形中确定。此外可以容易地确定用于左信道和右信道的图像的显示定时、显示位置等是否同步。
根据本发明,通过关于已经历了色彩转换处理的色彩部分的情形的显示状态的确认,可以简单地确认用于实现立体显示的图像。
附图说明
图1是图示根据本发明实施例的系统的配置示例的框图。
图2是图示根据本发明实施例的图像处理设备的配置示例的框图。
图3是图示根据本发明实施例的每个显示模式的处理示例的图。
图4A和图4B是图示根据本发明实施例的左信道强调模式中的处理示例的图。
图5A和图5B是图示根据本发明实施例的右信道强调模式中的处理示例的图。
图6A和图6B是图示根据本发明实施例的左右信道强调模式中的处理示例的图。
图7是图示根据本发明实施例的标度显示示例的图。
图8是图示根据本发明另一实施例的系统的配置示例的框图。
图9是图示根据本发明再一实施例的系统的配置示例的框图。
图10A和图10B是图示图像的显示示例的图。
具体实施方式
将根据以下顺序描述本发明的实施例。
根据一实施例的系统的配置示例(图1)。
根据一实施例的图像处理设备的配置示例(图2)。
每个显示模式中的处理的描述(图3至图7)。
根据另一实施例的系统的配置示例(图8和图9)。
根据一实施例的系统的配置示例
以下将参考图1描述根据该实施例的系统的配置示例。
在该实施例中系统提供有作为用于实现立体视觉的图像信号的用于左信道的图像信号和用于右信道的图像信号并且处理所述图像信号。即,利用用于左信道的相机设备1L和用于右信道的相机设备1R捕捉对象a的图像,并且将用于左信道的图像信号和用于右信道的图像信号作为用于3D显示的图像信号输出。
从用于左信道的相机设备1L输出的用于左信道的图像信号被提供到用于左信道的图像处理设备2L。从用于右信道的相机设备1R输出的用于右信道的图像信号被提供到用于右信道的图像处理设备2R。用于左信道的图像处理设备2L和用于右信道的图像处理设备2R响应于来自控制器4的指令处理所提供的图像信号。控制器4是基于用户的操作执行用于显示模式的指令的控制单元。后面将描述显示模式的详细示例。
用于左信道的图像处理设备2L和用于右信道的图像处理设备2R在图1中独立地配置,但是可以集成到一个设备中。此外,控制器4可以与图像处理设备集成地形成。
用于左信道的图像处理设备2L和用于右信道的图像处理设备2R响应于来自控制器4的指令处理输入图像信号,并且输出所处理的图像信号。在一些情况下,用于左信道的图像处理设备2L和用于右信道的图像处理设备2R响应于来自控制器4的指令,不执行任何处理并且按照原样地输出图像信号。后面将描述各个图像处理设备2L和2R的详细配置示例。
从用于左信道的图像处理设备2L和用于右信道的图像处理设备2R输出的图像信号被提供到显示设备3,并且显示设备3基于输入图像信号来显示图像。
显示设备3是可以实现立体视觉的3D显示设备。换言之,显示设备3同时执行用于左信道的输入图像信号和用于右信道的输入图像信号的显示处理,并且在单个屏幕上对于每条线或者对于每一帧交替地显示用于两个信道的图像。
根据一实施例的图像处理设备的配置示例
参考图2描述用于左信道的图像处理设备2L和用于右信道的图像处理设备2R的配置示例。
用于左信道的图像处理设备2L与用于右信道的图像处理设备2R基本上具有相同的配置,并且图2示出了图像处理设备的仅一个配置。
参考图2,输入到输入端子11的图像信号被提供到第一转换电路12。第一转换电路12将包括亮度信号和色差信号的图像信号Y、CB和CR转换为包括原色(primary color)信号的图像信号R、G和B。第一转换电路12使用矩阵电路根据以下等式1执行转换。
等式1
在第一转换电路12中转换的图像信号R、G和B被提供到信号选择电路13。信号选择电路13从图像信号R、G和B中仅提取要强调的色彩。信号选择电路13通过使用矩阵电路根据以下等式2的转换执行强调处理。
等式2
已经历了信号选择电路13中的选择处理的图像信号被提供到第二转换电路14。第二转换电路14将包括原色信号的图像信号R、G和B再转换为包括亮度信号和色差信号的图像信号Y、CB和CR。第二转换电路14使用矩阵电路根据以下等式3执行转换。
等式3
在第二转换电路14中转换的图像信号Y、CB和CR被提供到信号选择电路15。信号选择电路15响应于指令执行用于图像信号Y、CB和CR的色彩转换。信号选择电路15选择性地执行到单色信号(黑和白信号)的转换处理或到特定色彩的纯色图像信号的转换处理。信号选择电路15使用矩阵电路根据以下等式4执行转换。
等式4
在处理基于原色信号的色彩的情况下,在信号选择电路15中到特定色彩的纯色图像信号的转换处理的示例包括到仅具有红色分量的图像信号的转换处理、到仅具有绿色分量的图像信号的转换处理和到仅具有蓝色分量的图像信号的转换处理。此外,在处理基于补色信号的色彩的情况下,其示例包括到仅具有黄色分量的图像信号的转换处理、到仅具有青色分量的图像信号的转换处理和到仅具有洋红色分量的图像信号的转换处理。
已经历了信号选择电路15中的选择处理的图像信号被提供到固定级别插入电路16。固定级别插入电路16关于每一帧将图像的固定级别(字符、数字等)选择性地插入到图像内的指定位置中。所插入的图像的例子包括指示左信道的“L”、指示右信道的“R”、指示立体情形的标度(scale)(记忆)数字等。
基于由同步划分电路21从输入图像信号中划分的水平定时信号和垂直定时信号,来设置由固定级别插入电路16插入图像的位置。也就是说,由同步划分电路21获得的垂直定时信号被提供到线计数器22以输出指示水平线的位置的线计数器值,并且线计数器值被提供到固定级别插入电路16。此外,由同步划分电路21获得的水平定时信号被提供到点计数器23以输出指示属于水平线的像素位置(点位置)的点计数器值,并且点计数器值被提供到固定级别插入电路16。固定级别插入电路16从这些计数器值确定正被插入的图像的位置。
已经历了固定级别插入电路16中的处理的图像信号被提供到开关17。开关17选择从固定级别插入电路16输出的图像信号和被输入到输入端子11的图像信号之一,并且经由输出端子18输出所选的图像信号。
图像处理设备2L和2R具有由作为控制单元的CPU 20控制在各个电路12至16或开关17中的处理,并且执行与从外部控制器4指令的显示模式对应的控制的配置。控制器4包括用于供用户设置显示模式等的操作单元5,并且根据经由操作单元5输入的模式等指令所述CPU 20。
每个显示模式的处理的描述
接下来将描述图像处理设备2L和2R执行处理的显示模式。
图3示出了在该实施例中的示例模式的列表和对于每个模式左信道图像信号和右信道图像信号的处理。
作为制定的显示模式,存在左信道强调模式、右信道强调模式和左右信道强调模式。在左信道强调模式和右信道强调模式中,还制定了以单色显示相对信道的图像的模式。
在左信道强调模式的情况下,第一纯色图像信号被作为左信道图像信号输出,并且初始输入的彩色图像信号被作为右信道图像信号输出。第一纯色例如是红色。
在左信道强调模式中,如果以单色显示了相对信道的图像,则第一纯色图像信号被作为左信道图像信号输出,并且单色图像信号被作为右信道图像信号输出。
在右信道强调模式的情况下,第二纯色图像信号被作为右信道图像信号输出,并且初始输入的彩色图像信号被作为左信道图像信号输出。第二纯色例如是蓝色。
在右信道强调模式中,如果以单色显示了相对信道的图像,则第二纯色图像信号被作为右信道图像信号输出,并且单色图像信号被作为左信道图像信号输出。
在左右强调模式的情况下,第一纯色图像信号被作为左信道图像信号输出,并且第二纯色图像信号被作为右信道图像信号输出。
此外,可以通过用户的操作自由改变在每个模式中设置的色彩。
接下来,图4A至图7示出了基于已经历了用于左信道的图像处理设备2L和用于右信道的图像处理设备2R中的模式设置的图像信号的图像在显示设备3上显示的情况的示例。
图4A和图4B示出了在左信道强调模式中的捕捉状态和显示示例。
如图4A所示,从其上侧看,在参考平面c前方存在对象a,以及以顺序改变的状态从参考平面c的后侧到参考平面c的前侧布置的建筑物b1至b9。假定利用用于左信道和右信道的相机设备1L和1R捕捉该状态的图像。所捕捉的图像在图10B中示出。
同样,通过捕捉获得的用于各个信道的图像信号由用于左信道的图像处理设备2L和用于右信道的图像处理设备2R处理,并且左信道和右信道图像同时(或交替)在显示设备3上显示。图4B示出了这样显示的图像。
如图4B所示,在左信道强调模式中,仅基于由用于左信道的相机设备1L捕捉的用于左信道的图像信号的图像部分被涂上纯色,并且纯色部分用斜线标记。此外,基于用于右信道的相机设备1R捕捉的用于右信道的图像信号的图像部分,即,建筑物b1至b9或者对象a,被利用具有预定间隔的点来标记,以与用于左信道的图像部分相区别。
由于各个建筑物b1至b9关于参考平面c不同地定位,所以用斜线标记的用于一个信道的图像部分的范围与用一般色彩(由图像信号表示的初始色彩)标记的用于另一信道的图像部分的范围重叠的状态顺序地改变。也就是说,在最里面的建筑物b1中,用于左信道的图像部分与用于右信道的图像部分以向右偏移的状态重叠,并且在与参考平面c处于相同位置的建筑物b5中,用于左信道和右信道的图像部分互相对应。在最靠近的建筑物b9中,用于左信道的图像部分与用于右信道的图像部分以向左偏移的状态重叠。
同样,在该示例中,作为指示左信道和右信道的特征的“L”标记S1和“R”标记S2显示在屏幕的角上,并且,在两个标记中,指示左信道的“L”标记S1的色彩是纯色。其色彩与用于左信道的整个图像部分的色彩相同。指示右信道的“R”标记S2以白色或黑色显示。
此外,在左信道强调模式中,在以单色模式显示相对信道的图像的情况下,用于右信道的图像部分以单色显示,并且用于左信道的图像部分以图4B中所示的图像中的所设置的纯色(不同于黑色的色彩)显示。
图5A和图5B示出在右信道强调模式中的捕捉状态和显示示例。
图5A是图示当从顶部看时的捕捉状态的图并且示出与图4A中相同的捕捉状态。同样,通过捕捉获得的各个信道的图像信号由用于左信道的图像处理设备2L和用于右信道的图像处理设备2R处理,并且左信道和右信道图像在显示设备3上同时(或交替地)显示。图5B示出了这样显示的图像。
如图5B所示,在右信道强调模式中,仅基于由用于右信道的相机设备1R捕捉的用于右信道的图像信号的图像部分以纯色绘出(plot),并且用斜线标记纯色部分。此外,基于由用于左信道的相机设备1L捕捉的用于左信道的图像信号的图像部分,即,建筑物b1至b9或对象a,被利用具有预定间隔的点来标记以区别于用于右信道的图像部分。
由于各个建筑物b1至b9关于参考平面c不同地定位,所以用斜线标记的用于一个信道的图像部分的范围与用一般色彩(由图像信号表示的初始色彩)标记的用于另一信道的图像部分的范围重叠的状态顺序地改变。也就是说,在最里面的建筑物b1中,用于右信道的图像部分与用于左信道的图像部分以向左偏移的状态重叠,并且在与参考平面c处于相同位置的建筑物b5中,用于左信道和右信道的图像部分互相对应。在最靠近的建筑物b9中,用于右信道的图像部分与用于左信道的图像部分以向右偏移的状态重叠。
同样,在该示例中,作为指示左信道和右信道的特征的“L”标记S1和“R”标记S2显示在屏幕的角上,并且,在两个标记中,指示右信道的“R”标记S2的色彩是纯色。其色彩与用于右信道的整个图像部分的色彩相同。指示左信道的“L”标记S1以白色或黑色显示。
此外,在右信道强调模式中,在以单色模式显示相对信道的图像的情况下,用于左信道的图像部分以单色显示,并且用于右信道的图像部分以图5B中所示的显示中设置的纯色(不同于黑色的色彩)显示。
图6A和图6B示出在左右信道强调模式中的捕捉状态和显示示例。
图6A是图示当从顶部看时的捕捉状态的图并且示出与图4A和图5A中相同的捕捉状态。
同样,通过捕捉获得的用于各个信道的图像信号由用于左信道的图像处理设备2L和用于右信道的图像处理设备2R处理,并且左信道和右信道图像在显示设备3上同时(或交替地)显示。图6B示出了这样显示的图像。
如图6B所示,在左右信道强调模式中,由用于左信道的相机设备1L捕捉的用于左信道的图像以第一纯色(红色等)绘出,并且由用于右信道的相机设备1R捕捉的用于右信道的图像以第二纯色(蓝色等)绘出。各个纯色部分用具有不同方向的斜线标记。
如从图6B可以看出的,用于一个信道的图像部分的范围与用于另一信道的图像部分的范围重叠的状态顺序地改变,并且因此可以容易地确定正改变的状态。
同样,在该示例中,作为指示左信道和右信道的特征的“L”标记S1和“R”标记S2显示在屏幕的角上,并且,在两个标记中,指示左信道的“L”标记S1的色彩是第一色彩。指示右信道的“R”标记S2的色彩是第二色彩。
由于该显示,从在一个屏幕上的显示可以清楚地确定在用于两个信道的图像之间的区别。同样,从该显示中可以简单地确定在用于两个信道的图像之间的同步状态、所显示的位置的错位等。
此外,在每个显示模式中,通过用于左信道的图像处理设备2L和用于右信道的图像处理设备2R的处理可以将标度(刻度(gradation))一起显示在图像中。
图7示出了该标度S3的显示示例。如图7所示,标度横向地延伸并且具有在恒定的间隔的刻度,并且,通过参考标度,可以发现,在所显示的图像中向左和向右的偏移对应于离参考平面的距离的程度。此外,可以将数值一起附于标度上的刻度。
根据另一实施例的配置示例
在图1所示的系统配置中,用于左信道的图像处理设备2L和用于右信道的图像处理设备2R被分开地形成但也可以集成地形成。
图8是示出在这种情况下的配置示例的图。
在图8中,图像处理设备30是执行在用于左信道的图像处理设备2L中的处理和在用于右信道的图像处理设备2R中的处理的处理设备,如图2所示。也就是说,图8所示的用于左信道的图像处理单元2L’是具有与用于左信道的图像处理设备2L相同的处理电路的处理单元,并且用于右信道的图像处理单元2R’是具有与用于右信道的图像处理设备2R相同的处理电路的处理单元。各个图像处理单元2L’和2R’处理来自用于各个信道的相机1L和1R的图像信号。图像处理单元2L’和2R’响应于来自控制器4的指令设置处理模式(显示模式)。
在图像处理设备30中,从用于左信道的图像处理单元2L’中输出的图像信号和从用于右信道的图像处理单元2R’中输出的图像信号被提供到合成单元5以合成一个系统的图像信号。所合成的图像信号从输出单元6输出并且然后提供到显示设备7。显示设备7可以不是用于执行3D显示的显示设备。
由于该配置,即使不用于立体显示的典型的显示设备也可以执行根据图4A至图7所示的每个模式的显示。
图9示出了在显示设备中嵌入图像处理设备的示例。
在图9所示的显示设备40中,输入到输入端子41的用于左信道的图像信号被提供到用于左信道的图像处理单元2L’,并且输入到输入端子42的用于右信道的图像信号被提供到用于右信道的图像处理单元2R’。各个图像处理单元2L’和2R’具有与图2所示的图像处理设备2L和2R相同的配置,就像在图8的例子,并且由显示设备的控制器43控制。控制器43指示要设置的如图3所示的每个显示模式。
从用于左信道的图像处理单元2L’输出的图像信号和从用于右信道的图像处理单元2R’输出的图像信号被提供到合成单元44以合成一个系统的图像信号。所合成的图像信号被提供到显示处理单元45。显示处理单元45驱动显示面板46并且显示图像。
这样,由于在一个显示设备中执行所有处理的配置,可以执行根据在图4A至图7中所示的每个模式的显示。
正如在每个附图中所示的配置,没有配置处理图像信号的专门电路,而利用板、卡等安装例如处理各种数据的个人计算机设备,其对应于在该实施例中的图像处理单元并且执行图像处理(图片处理)。此外,在计算机设备中安装了所述板等的状态下,相应的显示处理可以通过使用由操作处理单元执行的程序(软件)来执行。
本申请包含涉及与于2010年4月7日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2010-088958中公开的主题相关的主题,将其整个内容通过引用合并于此。
技术人员应当理解的是,在所附权利要求或其等价物的范围内可以根据设计要求和其他因素进行大量修改、组合、部分组合和替换。
Claims (8)
1.一种图像处理设备,包括:
输入单元,接收用于左信道的图像信号和用于右信道的图像信号中的至少一个;
色彩转换处理单元,将输入到所述输入单元的用于左信道的图像信号和用于右信道的图像信号中的至少一个转换为特定色彩的纯色图像的图像信号;和
输出单元,输出包括在所述色彩转换处理单元中转换的图像信号的图像信号。
2.根据权利要求1所述的图像处理设备,其中,所述色彩转换处理单元将用于与所述特定色彩的纯色图像的图像信号的信道不同的信道的图像信号转换为单色图像的图像信号。
3.根据权利要求1所述的图像处理设备,其中,从所述输出单元输出的用于至少一个信道的图像信号与用于测量立体效果状态的刻度的图像重叠。
4.根据权利要求3所述的图像处理设备,其中,指示左信道的图像与基于用于左信道的图像信号的图像重叠,并且指示右信道的图像与基于用于右信道的图像信号的图像重叠。
5.根据权利要求1所述的图像处理设备,其中,所述色彩转换处理单元将用于与所述特定色彩的纯色图像的图像信号的信道不同的信道的图像信号转换为与所述特定色彩不同的特定色彩的纯色图像的图像信号。
6.一种显示设备,包括:
输入单元,接收用于左信道的图像信号和用于右信道的图像信号;
色彩转换处理单元,将输入到所述输入单元的用于左信道的图像信号和用于右信道的图像信号中的至少一个转换为特定色彩的纯色图像的图像信号;
合成单元,合成包括在所述色彩转换处理单元中转换的图像信号的用于左信道和右信道的图像信号;和
显示单元,显示基于在所述合成单元中合成的用于信道的图像信号的图像。
7.一种显示方法,包括步骤:
执行色彩转换处理,将用于左信道的图像信号和用于右信道的图像信号中的至少一个转换为特定色彩的纯色图像的图像信号;和
将已经经历了色彩转换处理的用于一个信道的图像信号与用于另一信道的图像信号合成,以作为一个图像显示。
8.一种程序产品,其安装在信息处理设备中并且使得信息处理设备能够执行以下步骤:
执行色彩转换处理,将用于左信道的图像信号和用于右信道的图像信号中的至少一个转换为特定色彩的纯色图像的图像信号;和
将已经经历了色彩转换处理的用于一个信道的图像信号与用于另一信道的图像信号合成,以作为一个图像显示。
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