CN103595986B - 立体图像显示装置、图像处理装置及图像处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及立体图像显示装置、图像处理装置及图像处理方法。一种立体图像显示装置，所述立体图像显示装置包括：观察者位置测量单元，所述观察者位置测量单元测量所述观察者的观察位置；图像处理单元，所述图像处理单元计算所述观察者的观察位置和立体显示面板的相对位置，计算对于该相对位置适于立体图像显示的亮度调节量，且根据所述亮度调节量对图像数据进行亮度调节处理；和立体显示面板单元，所述立体显示面板单元将执行了所述亮度调节处理的图像数据通过所述立体显示面板投影到所述观察者的右眼和左眼。

Description

立体图像显示装置、图像处理装置及图像处理方法

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求2012年7月31日递交的第2012-170646号日本专利申请和2013年4月22日递交的第2013-089531号日本专利申请的权益，所述日本专利申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种立体图像显示技术。更具体地，本发明涉及用于将图像转换为观察者即使改变其位置也不会感到不适的立体图像的立体图像显示装置等。

背景技术

近来，普通市场上出售能够观看立体图像的电视机。伴随于此，立体图像内容量增加，且用于观看立体图像的环境逐步地进入良好的状态。通常，观察者配戴用于显示立体图像的眼镜，以将不同视差的图像投影到左眼和右眼，使得观察者可以在立体图像电视机上观看立体图像。然而，许多观察者对戴着用于显示立体图像的眼镜感到不满意，期望获得不需要这样的眼镜的立体图像显示装置。此外，当眼镜式立体图像显示装置被用作移动装置时，由于立体图像显示装置和用于显示立体图像的眼镜需要被携带到外面，因此是不方便的。因此，对于移动用途而言，更强烈地期望获得不需要眼镜的立体图像显示装置。

作为不需要用于显示立体图像的眼镜的立体图像显示器，通常使用的是这样一种类型的立体图像显示器：该立体图像显示装置划分用于投影立体图像的空间区域，且将不同视差的图像投影到所划分的各个空间区域，以便将不同视差的图像投影到观察者的左眼和右眼。通过在立体图像显示装置的立体显示面板上设置柱状透镜和视差屏障，利用分隔光学投影的图像而为划分的各空间区域提供不同视差的图像。

利用这种使用光学的光分离模块（诸如柱状透镜或视差屏障）类型的立体图像显示装置，不需要配戴用于立体图像显示的眼镜。因此，就避免配戴眼镜造成的麻烦来说，不需要配戴眼镜是极好的且尤其期望用在移动用途中。利用立体图像显示装置，其通过使用光学的光分离模块朝多个视点投影不同的图像，则根据立体显示面板的位置而出现亮度不均匀（亮度波动），并且当观察者的观察位置移动时，可能会出现比周围图像区域显示得更黑的图像区域。当从视觉上不能识别出各视点的像素之间的显示区域（在液晶面板上，遮光部分通常被称作黑色矩阵）时，会引起这种现象。在没有光学的光分离模块的典型图像显示装置中，不会出现由观察者的观察位置移动产生的上述现象。因此，观察者对具有光学的光分离模块的立体图像显示装置中出现的这种现象会感到不适或感到图像质量下降。

这就是通常被称作“3D摩尔纹（3Dmoiré）”的现象。3D摩尔纹是在不同图像被投影到不同的角度方向时产生的周期性亮度不均匀（也意味着颜色不均匀）。3D摩尔纹是亮度在角度方向上的波动，取决于观察位置，3D摩尔纹可能并不是问题。然而，当亮度在角度方向上的波动很大时，会认为对立体图像显示产生不期望的影响。因此，希望使亮度波动等于或者小于规定值。

为了改善由于光学的光分离模块和借助黑色矩阵的遮光部分引起的问题，提出了各种相关技术。

作为一种相关技术，提出了一种立体图像显示装置，利用该立体图像显示装置，通过使用液晶面板中像素的形状形成大致为梯形形式的这样一种结构来调节由3D摩尔纹引起的亮度波动，从而减轻3D摩尔纹的影响，子像素的开口部形成有大致为梯形的形状，该梯形具有基本上平行于x轴的上基底和下基底以及在与y轴方向不同的方向倾斜的两个斜坡，并且形成为大致三角形形状的遮光部件设置于大致梯形形状的锐角部分（日本未经审查的专利公开2012-063556（专利文献1））。

作为另一相关技术，提出了一种立体图像显示装置，利用该立体图像显示装置，通过不在立体观看空间和反向立体观看空间之间的边界线上而在更靠近边界线的位置切换左眼图像和右眼图像，移动图像变换位置以及出现3D摩尔纹和3D串扰的位置，而避免同时产生3D摩尔纹和3D串扰的图像波动效果，减轻了观察者感觉到的3D摩尔纹和3D串扰的影响（专利文献2）。

此外，利用显示多个视点的图像的立体图像显示装置，由于液晶面板的视角特征，透镜的入射角以及透镜像差，使得亮度在朝向中心的视差图像中变得更亮。因此，在中心处的视差图像和边缘处的视差图像之间产生亮度波动。作为用于克服此问题的相关技术，提出了一种立体图像显示装置，利用该立体图像显示装置，通过执行如下的亮度调节处理来减轻中心处的视差图像和边缘处的视差图像之间产生的亮度波动，亮度调节处理将位于产生视差图像的基本像素的中心的像素上显示的亮度范围设置为比位于基本像素的边界处的像素上显示的图像的亮度范围小（日本未经审查的专利公开2009-080144（专利文献3））。

此外，利用具有光学的光分离模块的立体图像显示装置，根据观察者的观察位置出现由3D串扰（3D串扰图像或CT-图像）产生的双图像，从而对立体图像显示产生不期望的影响。作为用于克服此问题的现有技术，提出了一种立体图像装置，利用该立体图像装置，通过测量观察者的观察位置，并根据观察位置在产生多个视点的视差图像的子像素内执行亮度调节处理，减轻了由3D串扰引起的CT-图像的影响（Juyong Park等的“ActiveCrosstalk Reduction on Multi-View Displays Using Eye Detection”SID2011,61.4,第920-923页(非专利文献1)。

作为另一相关技术，提出了一种方法，该方法通过将两个视点的图像数据中的一个图像数据转换成黑色图像，并在投影由3D串扰引起的CT-图像的观察位置处仅投影另一图像数据来减轻3D串扰引起的CT-图像的影响（日本未经审查的专利公开2008-089787（专利文献4））。

此外，利用时分式立体图像显示装置，由于液晶遮闭的延迟，产生亮度波动。作为用于克服此问题的相关技术，提出了一种方法，该方法通过向立体图像内容的左眼图像（L图像）和右眼图像（R图像）内的亮度值变化的图像区域增加黑侧校正数据或白侧校正数据，来减轻亮度波动的影响。而且，还提出了一种方法，该方法通过加入阶调的校正数据而对黑侧图像数据和白侧图像数据执行图像模糊处理（诸如低通滤波器），使得CT-图像很难被人眼识别，来减轻由3D串扰引起的CT-图像影响（日本未经审查的专利公开2011-166744（专利文献5））。

此外，利用视差屏障型立体图像显示装置，在通过设置打开（ON）和关闭（OFF）电极来改变屏障部件的传输特性的过程中，出现亮度波动。作为用于克服此问题的相关技术，提出了一种立体图像显示装置，这种装置通过增加预定电压来减轻亮度波动的影响（日本未经审查专利公开2011-018049（专利文献6））。

此外，即使当显示同一视差的立体图像时，由观察者观察到的立体图像内容的视差也会根据立体图像显示装置和观察者的观察位置之间的距离而变化。当立体图像显示装置和观察者的观察位置之间的距离太近时，立体图像内容的视差变得太大，立体图像不能被视觉识别。为了克服此问题，提出了一种方法，该方法根据立体图像显示装置和观察者的观察位置之间的距离来调节立体图像内容的视差，从而显示立体图像（日本未经审查的专利公开2012-044308（专利文献7））。

此外，提出了一种方法，该方法利用视差屏障型立体图像显示装置，在视点数增加的方向上改变屏障孔位置和数值孔径，以调节在多个视点情况下产生的屏障数字孔的劣化引起的亮度下降，以扩大观察者的观察位置（日本未经审查的专利公开2008-185629（专利文献8））。

对于不需要用于立体图像显示的眼镜的裸眼立体图像显示装置，存在取决于观察者的观察位置的由3D摩尔纹的影响引起的大的亮度波动。这不仅给观察者带来不适，而且在低画质的立体图像显示装置的情况下成为引起生理的不稳定（诸如，感觉视频晕眩或眼睛疲劳）的因素之一，这是防碍裸眼型立体图像显示装置普及的原因。

作为用于克服这种问题的方法，提出了专利文献1等文献。专利文献1公开了一种使用液晶面板的像素形状来减轻由3D摩尔纹的影响引起的亮度波动的技术。然而，利用专利文献1的技术，在由加工精度和制造差异造成的像素形状变化产生轻微3D摩尔纹的情况下以及在使用像素形状与用于对抗3D摩尔纹的像素形状不同的液晶面板情况下，很难减轻由于3D摩尔纹引起的亮度波动的影响。

此外，专利文献2提出了一种通过移动图像切换位置与出现3D摩尔纹和3D串扰的位置来减轻由观察者感知的3D摩尔纹和3D串扰的影响的技术。然而，专利文献2的技术并不能在移动图像切换位置时基本上减轻由3D摩尔纹引起的亮度波动的影响。

此外，专利文献3提出了一种通过对产生视差图像的基本像素执行亮度调节来减轻由液晶面板的视角特性、透镜的入射角和透镜象差引起的多个视点的视差图像的亮度波动的技术。然而，专利文献3的技术并没有考虑减轻由液晶面板的黑色矩阵和光学的光分离模块（诸如柱状透镜）产生的3D摩尔纹引起的亮度波动的方法，也没有根据观察者的观察位置执行亮度调节处理。因此，不能减轻由3D摩尔纹引起的亮度波动的影响。

此外，非专利文献1提出了一种技术，该技术通过测量观察者的观察位置，并根据观察位置在产生多个视点的视差图像的子像素内执行亮度调节处理，来减轻由3D串扰引起的CT-图像的影响。然而，非专利文献1的技术并没有考虑减轻由3D摩尔纹引起的亮度波动的方法，因此不能减轻由3D摩尔纹引起的亮度波动的影响。

此外，专利文献4公开了一种通过将图像数据中的一个图像数据转换成黑色图像来减轻由3D串扰引起的CT-图像的影响的技术。然而，专利文献4的技术具有以下问题。由于仅有另一个图像数据被投影给观察者，因此，投影至观察者的观察到的图像的亮度值降低，从而引起亮度波动。作为亮度波动的对策，其描述为增加背光源输出。然而，这使得功耗增大，并且背光源的寿命缩短。而且，尽管考虑了由3D串扰引起的CT-图像的影响，但没有考虑由3D摩尔纹引起的亮度波动的影响。因此，不能减轻由3D摩尔纹引起的亮度波动的影响。

此外，专利文献5提出了一种技术，该技术通过对时分型的立体图像显示装置增加黑侧校正数据和白侧校正数据来执行亮度调节处理，而减轻由3D串扰引起的CT-图像的影响。然而，专利文献5的技术没有通过考虑观察者的观察位置来执行亮度调节处理，所以它不可能在观察者的观察位置移动时减轻由3D摩尔纹引起的亮度波动的影响。

专利文献6提出了一种通过向屏障部件增加预定电压来改变屏障部件的透射从而减轻亮度波动的技术。然而，专利文献6的技术具有以下问题：由于需要用于施加预定电压的装置，所以立体图像显示装置的成本增加；该技术仅可应用于视差屏障型立体图像显示装置；不能减轻由3D摩尔纹引起的亮度波动的影响等。

此外，专利文献7提出了一种根据立体图像显示装置和观察者的观察位置之间的距离对立体图像内容执行视差调节处理的技术。然而，该裸眼型立体图像显示装置通过使用柱状透镜或视差屏障来在空间上使左眼图像和右眼图像分离而投影左眼图像和右眼图像，专利文献7的技术并没有考虑减轻由出现在裸眼型立体图像显示装置中的3D摩尔纹引起的亮度波动的影响的图像处理方法。因此，不能减轻由3D摩尔纹引起的亮度波动的影响。

此外，专利文献8公开了一种根据观察者的观察位置在用于增加视点数目（从而具有多个视点）的方向上改变屏障孔的位置时，调节由于数值孔径的下降引起的亮度下降的方法。然而，专利文献8的技术具有以下问题：没有考虑用于减轻由液晶面板的黑色矩阵和光学的光分离模块（诸如柱状透镜）产生的3D摩尔纹的亮度波动的方法：利用根据观察者的观察位置屏障数值孔径的变化的亮度调节处理，不能减轻由3D摩尔纹引起的亮度波动的影响。

发明内容

因此，本发明的示例性目的是克服上述问题，并提供一种立体图像显示装置等，利用该装置，即使在裸眼型立体图像显示装置情况下，也能减轻由3D摩尔纹引起的亮度波动的影响，使得当观察者的观察位置移动时，观察者不会感到不适。

根据本发明的示例性方面的立体图像显示装置的特征在于立体图像显示装置，该装置包括：

立体显示面板单元，该单元包括：立体显示面板，其中多个像素排列成矩阵，各像素至少具有用于显示第一视点图像的子像素和用于显示第二视点图像的子像素；和光学模块，所述光学模块将由各子像素发出的光分配到彼此不同的方向，其中，如果分配光线的方向是第一方向，当观察者的视点位置在第一方向上移动时，由于像素的开口部和光学模块之间产生的3D摩尔纹使亮度降低，所述立体图像显示装置还包括：

图像数据保存单元，该图像数据保存单元保存或接收与至少两个视点对应的图像数据；

观察者位置测量单元，该观察者位置测量单元测量观察者的观察位置；

相对位置计算单元，该相对位置计算单元计算观察位置和立体显示面板单元的相对位置；

亮度调节量计算单元，该亮度调节量计算单元计算相对于相对位置、适于立体图像显示的亮度调节量；和

亮度调节处理单元，该亮度调节处理单元根据亮度调节量对与各视点对应的图像数据执行亮度调节处理。

根据本发明的另一示例性方面的图像处理装置的特征在于一种图像处理装置，该图像处理装置包括：

相对位置计算单元，该相对位置计算单元计算观察者的观察位置和立体显示面板的相对位置；

3D摩尔纹图像区域计算单元，该3D摩尔纹图像区域单元基于装置特性数据计算在相对位置处由3D摩尔纹引起的亮度波动区域；

亮度调节量计算单元，该亮度调节量计算单元基于亮度波动区域计算适于立体图像显示的亮度调节量；和

亮度调节处理单元，该亮度调节处理单元根据亮度调节量对与各视点对应的图像数据执行亮度调节处理。

根据本发明的再一示例性方面的立体图像处理方法的特征在于，一种适用于立体显示面板单元的立体图像处理方法，该立体显示面板单元包括：显示面板，所述显示面板中的多个像素排列成矩阵，各像素至少具有用于显示第一视点图像的子像素和用于显示第二视点图像的子像素；光学模块，所述光学模块将由各子像素发出的光分配到彼此不同的方向，其中，如果分配光线的方向为第一方向，当观察者的视点位置在第一方向上移动时，在像素的开口部和光学模块之间产生的3D摩尔纹使亮度降低，所述方法包括：

测量观察者的观察位置；

计算观察位置和立体显示面板的相对位置；

计算相对于相对位置、适于立体图像显示的亮度调节量；

根据亮度调节量对图像数据执行亮度调节处理；和

将执行了亮度调节处理的图像数据输出到立体显示面板。

附图说明

图1为示出根据第一示例性实施方式的立体图像显示装置的方框图；

图2为立体图像显示装置的外观图；

图3为示出关于观察者的视点和立体显示面板的相对位置的坐标系的示意图；

图4为立体显示面板的亮度特性数据的示意图；

图5为示出在立体显示面板的左端、中心和右端的位置处的亮度特性数据的示意图；

图6A为示出来自亮度特性数据的亮度均匀区域（非3D摩尔纹区域）和3D摩尔纹区域的光学模型示意图；

图6B为非3D摩尔纹区域和3D摩尔纹区域分开的光学模型示意图；

图7为示出在各视点位置的观察图像的示意图；

图8为示出当在光电模块与光分离模块之间产生旋转移动时的观察图像的示意图；

图9示出了显示在位置B的观察图像和亮度曲线之间的关系的示意图；

图10示出了显示在位置C的观察图像和亮度曲线之间的关系的示意图；

图11为示出在位置B的亮度调节量的示意图；

图12为示出在位置C的亮度调节量的示意图；

图13示出了关于在光电模块和光分离模块之间存在旋转移动时的观察图像和亮度曲线的关系图；

图14为在图像数据保存单元中保存的图像数据的示意图；

图15为示出在执行伽玛校正之前的图像数据的阶调值和执行伽玛校正之后的阶调值的相关示意图；

图16为示出在执行亮度调节处理之后观察图像的亮度曲线的示意图；

图17为立体图像处理方法1的流程图；

图18为立体图像显示装置的外观图；

图19为示出图像处理装置的方框图；

图20为立体图像处理方法2的流程图；

图21为示出投影到观察者的右眼位置的观察图像的亮度曲线的示意图；

图22为示出投影到观察者的左眼位置的观察图像的亮度曲线的示意图；

图23为示出投影到左眼和右眼的观察图像的亮度曲线的平均亮度曲线的示意图；

图24示出了对于图23中示出的平均亮度曲线的亮度调节量；

图25为示出投影到观察者的右眼位置的观察图像的亮度曲线的示意图；

图26为示出投影到观察者的左眼位置的观察图像的亮度曲线的示意图；

图27示出了对于投影到图25的右眼的观察图像的亮度调节量；

图28示出了对于投影到图26的左眼的观察图像的亮度调节量；

图29为示出观察图像的亮度曲线的示意图（没有由3D摩尔纹引起的亮度波动）；

图30为示出从普通的立体显示面板投影的观察图像的亮度曲线的示意图（没有由3D摩尔纹引起的亮度波动）；

图31为示出从普通的立体显示面板投影的观察图像的亮度曲线的示意图（具有由3D摩尔纹引起的亮度波动）；

图32为示出对于图31的观察图像的亮度调节量的示意图；

图33为示出对于图31的观察图像的亮度调节量的示意图；

图34为示出立体显示面板的亮度特性数据的示意图（亮度值在中心部分θ₁到θ₂降低）；

图35为在位置C的观察图像和亮度曲线的关系示意图；

图36为示出在位置C的亮度调节量的示意图；

图37为根据第二示例性实施方式的立体图像显示装置的方框图；

图38为示出合适地执行亮度调节处理的图像数据的示意图；

图39为示出包含由于亮度调节处理产生的曝光过度加亮区的图像数据的示意图；

图40为示出通过改变阶调级别执行亮度调节处理的图像数据的示意图；

图41为立体图像显示方法的流程图；

图42为示出根据第三示例性实施方式的立体图像显示装置的方框图；

图43为示出在低温下的亮度特性数据的示意图；

图44为示出在高温下的亮度特性数据的示意图；

图45为在低温下的光学模型示意图；

图46为在高温下的光学模型示意图；

图47为立体图像处理方法的流程图；

图48为示出根据第四示例性实施方式的立体图像显示装置的方框图；

图49示出了根据图像区域中存在的位置移动的亮度曲线的示意图；

图50为关于相对位置的移动速度和图像区域的位置移动量的关系示意图；

图51为示出与图像区域的位置移动对应的亮度调节量的示意图；

图52为示出与图像区域的位置移动对应的亮度曲线的示意图；

图53为立体图像处理方法的流程图；

图54为示出根据第五示例性实施方式的立体图像显示装置的方框图；

图55为示出高斯滤波器形状的示意图；

图56为示出图像滤波器（高斯滤波器）的示意图；

图57为关于相对位置的移动速度和图像过滤器值的关系示意图；

图58为示出在执行图像滤波处理后的亮度曲线的示意图；

图59为立体图像处理方法的流程图；

图60为示出根据第六示例性实施方式的立体图像显示装置的方框图；

图61为示出3D串扰特性数据的示意图；

图62示出了在相对位置中出现由3D串扰引起的CT-图像的图像区域的示意图；

图63为示出视差调节处理执行判断表的示意图；

图64为位置C处的观察图像；

图65为示出根据第六示例性实施方式的修改例的立体图像显示装置的方框图；

图66为立体图像处理方法的流程图；

图67为示出根据第七示例性实施方式的立体图像显示装置的方框图；

图68为示出根据第七示例性实施方式的修改例的立体图像显示装置的方框图；

图69为立体图像处理方法的流程图；

图70为示出关于观察者的观察位置和立体显示面板的相对位置的坐标系的示意图；

图71为示出在液晶显示面板和柱状透镜之间的光程长度的变化的示意图；

图72示出了显示散焦效果根据光程长度的变化的示意图；

图73示出了显示散焦效果根据光程长度的变化的示意图；

图74示出了关于来自正面的观察图像和亮度曲线的关系示意图；

图75示出了关于在上下方向上的观察图像和亮度曲线的关系示意图；

图76为示出根据第八示例性实施方式的立体图像显示装置的方框图；

图77示出了液晶分子的布置的模式图；

图78示出了液晶分子的布置的模式图；

图79为立体图像处理方法的流程图；

图80为示出取决于观察位置的柱状透镜的表观曲率半径的示意图；

图81为关于立体显示面板的亮度值和图像数据的阶调值的关联示意图；

图82为示出根据第九示例性实施方式的立体图像显示装置的方框图；

图83A为示出抖动的处理方向的示意图，图83B和图83C为示出误差扩散模式的表格；

图84A为示出产生由3D摩尔纹引起的亮度波动的观察图像的示意图，图84B为示出抖动的处理方向的示意图；

图85为示出误差扩散模式的表格；

图86为示出误差扩散模式的表格；

图87为示出针对抖动的误差扩散处理的示意图；和

图88为立体图像处理方法的流程图。

具体实施方式

在下文将通过参照附图描述用于实现本发明的方式（下文称作“示例性实施方式”）。注意，本发明的“立体显示”包括所称的N-图像（N为2或更大的自然数）切换模式显示，其通过将同一图像投影到观察者的左眼和右眼来显示平面图像，并根据观察位置切换平面图像的内容。

（第一示例性实施方式）

下面将描述根据第一示例性实施方式的立体图像显示装置的结构。图1为立体图像显示装置11的方框图。立体图像显示装置11包括：观察者位置测量单元101；相对位置计算单元102；装置特性数据保存单元103；3D摩尔纹图像区域计算单元104；亮度调节量计算单元105；图像数据保存单元106；亮度调节处理单元107；以及立体显示面板单元108。而且，集成了相对位置计算单元102，3D摩尔纹图像区域计算单元104，亮度调节量计算单元105，以及亮度调节处理单元107的处理单元被称作图像处理单元151。

图2示出了立体图像显示装置11的外观图。图3示出了关于观察者10的观察位置和立体显示面板108a的相对位置的坐标系。立体显示面板108a是立体显示面板单元108的一部分，摄像机101a是观察者位置测量单元101的一部分。在立体图像显示装置11中，摄像机101a被设置在立体显示面板108a的上侧，通过摄像机101a拍摄观察者10来测量观察者10的观察位置。立体显示面板108a包括：作为光电模块的显示面板2，其中多个像素排列成矩阵，各像素至少包括用于显示第一视点图像的子像素和用于显示第二视点图像的子像素；作为光分离模块的柱状透镜3，其可将各图像分离到指定的不同方向（例如参见图6A）。作为光电模块的示例，可以使用液晶类型，有机EL类型，等离子类型等。作为光分离模块的示例，可以使用柱状透镜，视差屏障，液晶透镜等。通过使用显示面板2和柱状透镜3的组合来描述第一示例性实施方式。在图3中，X轴方向对应于示例性实施方式中描述的“第一方向”的示例，Y轴方向对应于示例性实施方式中描述的“第二方向”的示例。而且，上文描述的“光分离模块（也称作光学分离模块）”对应于在示例性实施方式中描述的“光学模块”的示例。

另外，摄像机101a和立体显示面板108a的设置位置是固定的，使得观察者10的观察位置和立体显示面板108a之间的相对位置可以通过使用摄像机101a拍摄观察者10来计算。在立体显示面板108a的后部，设置计算器150，计算器150实现图像处理单元151、装置特性数据保存单元103、图像数据保存单元106的功能。

下文将描述立体图像显示装置11中包括的各单元的功能。

观察者位置测量单元101a的功能是测量观看立体显示面板108a上显示的立体图像内容的观察者10的位置。为了测量观察者位置，通过使用设置在立体显示面板108a上侧的摄像机101a拍摄观察者10来测量观察者10的左眼和右眼的位置。

为了测量观察者10的观察位置，不仅测量在摄像机101a的拍摄平面的水平方向上（X轴，Y轴）的位置，而且测量相对于摄像机101a在深度方向（Z轴）上的位置。提出了测量相对于摄像机101a在深度方向上的距离的许多方法。

其中的一个方法是光学图案投影方法，利用该方法，红外线等的光学图案从与摄像机不同的视点被投影至观察者，基于三角测量理论，基于位移量测量深度距离。使用光学图案投影方法的测量设备近来已作为家用游戏机和计算机外围设备被产品化。

第二种方法是飞行时间法（Time of Flight），利用这种方法，近红外正弦波型的光从摄像机101a照射到观察者10，并且直到从观察者10反射的正弦波型的光到达摄像机101a之前，通过光飞行的时间延迟测量深度距离。近来，TOF传感器的性能方面的改进是显著的，从而使得逐渐可以利用小型的廉价摄像机测量深度距离。

第三种方法是多视点摄像机方法，利用该方法，将两个或更多个摄像机设置在不同的视点处。为了测量深度距离，从任意视点的图像中检测观察者的特征点，并且从不同视点的图像中搜索对应于特征点的点，以基于三角测量原理计算深度距离。

第四种方法使用透镜焦点信息，利用该方法，从利用不同视野深度的光学系统透镜在各个焦点处拍摄到的多焦点图像组测量观察者的深度距离。

上文描述了测量深度距离的四种方法。第一示例性实施方式可以使用这些方法中的任意一种方法。而且，还可以使用任何其他的测量方法。例如，可以通过预先保存观察者的面部尺寸并将该面部尺寸与摄像机拍摄的观察者的面部图像尺寸进行比较来测量深度距离。

关于用于从拍摄图像来检测观察者面部的处理，预先基于面部图像的特征量（眼睛，鼻子，嘴，下巴等等）产生模板数据，通过将所拍摄的图像与模板数据匹配来检测观察者的面部。通过使用机械学习方法（诸如支持向量机（SVM）和矢量量化），基于观察者的面部图像生成模板数据。作为面部检测功能，还可以使用多功能软件。另外，面部检测功能软件可以通过使用深度信息考虑观察者面向的方向实现面部检测处理。因此，进一步提高检测精度。

利用上述的处理，通过检测观察者的面部，来测量左眼和右眼的位置。作为另一个示例，还可以使用加速度传感器和陀螺仪传感器，而不使用摄像机。各种类型的传感器预先设置在立体图像显示装置中，且参考从传感器获得的位置信息，来测量观察者的观察位置。

相对位置计算单元102d的功能为计算从立体显示面板108a到观察者10的观察位置的相对位置。如图3中所示，如果关于立体显示面板108a的平面的横向方向是X-轴，关于立体显示面板108a的平面的纵向方向为Y-轴，以及与立体显示面板108a的平面垂直的方向为Z-轴，计算观察者的观察位置相对于立体显示面板108a的中心（作为原点）的相对位置。通过从由观察者位置测量单元101测量的观察者10的右眼和左眼的位置中减去从摄像机101a的设置位置到立体显示面板108a的设置位置的距离来计算上述相对位置。因此，可以计算从立体显示面板108a到观察者10的观察位置的相对位置(x_p,y_p,z_p)。

装置特性数据保存单元103的功能为保存相对于立体显示面板108a的视角的亮度特性数据。图4示出了亮度特性数据的示例。亮度特性数据的横轴表示视角θ，纵轴表示在立体显示面板108a的平面上的亮度值Y。视角θ表示与图3中所示的X-轴相同的方向。在图4中，绘制了三种类型的亮度特性数据Y(LWRW),Y(LWRB)，和Y(LBRW)。Y(LWRW)是当左眼图像（下文中称作L图像）和右眼图像（下文中称作R图像）是白的时的亮度特性数据，Y(LWRB)是当L图像是白的，R图像是黑的时的亮度特性数据，Y(LBRW)是当L图像是黑的，R图像是白的时的亮度特性数据。注意，这里Y(LWRB)和Y(LBRW)的和等于Y(LWRW)的亮度特性数据。

Y(LWRB)的亮度曲线和Y(LBRW)的亮度曲线在正面观察位置（平行于图3中所示的Z-轴）的点(X1,Y1)相交，即在θ=0附近相交，在+θ侧的点(XR2,YR2)相交，在–θ侧的点(XL2,YL2)相交。在θ方向上，点(X1,Y1)和点(XR2,YR2)之间的空间是右眼图像的投影宽度的宽度eR，在θ方向上，点(X1,Y1)和点(XL2,YL2)之间的空间是左眼图像的投影宽度的宽度eL。

在点（X0，Y0）附近观察到亮度下降。此亮度下降被称作3D摩尔纹。当左眼处于θ₁到θ₂且右眼处于θ₄到θ₅的情况下，难以视觉识别出3D摩尔纹。然而，当左眼和右眼中的一只眼或两只眼在其它范围（例如，θ₂到θ₃到θ₄）时，视觉识别出3D摩尔纹。产生3D摩尔纹有一些原因。其中的一个原因例如可能是在X-轴方向上彼此相邻的像素之间的边界部分的光屏蔽部件的形状造成的。

亮度特性数据根据立体显示面板108a的装置特性采用不同的值，可以基于立体显示面板108a的设计条件和制造条件计算亮度特性数据。另外，可以通过利用用于亮度特性的评估装置测量立体显示面板108a，获得亮度特性数据。在任何情况下，期望不仅在作为立体显示面板108a的中心的X-轴原点（参见图3的坐标系）处获得亮度特性，还希望获得在面板外部的与X-轴的原点隔开预定值的三个点处（在图6A中的距离WP，将在下文描述）的亮度特性。

图5分别示出了相对于X-轴处于左端、中心和右端的三个点的亮度特性数据。在图5B的中心，点（X1，Y1）的视角θ如图4中所示大致位于0度。同时，在图5A所示的左端，点（X1，Y1）的视角θ位于正方向(+δ)。同时，在图5C所示的右端，点（X1，Y1）的视角θ位于负方向(-δ)。

3D摩尔纹图像区域计算单元104基于装置特性数据保存单元103中保存的亮度特性数据，计算对于相对位置计算单元102计算的相对位置出现由3D摩尔纹引起的亮度波动的图像区域。图6A示出了光学模型示意图，其将右眼图像和左眼图像都投影到观察者10的左眼和右眼，该示意图是基于图5的亮度特性数据绘制的。图6A示出了对于与立体显示面板108a的平面垂直的方向的Z-轴和作为立体显示面板108a平面的横向方向的X-轴，非3D摩尔纹区域70R、70L和3D摩尔纹区域（θ₂到θ₄的范围)。

在图6A中，显示了左眼55L、右眼55R、左眼像素4L、右眼像素4R、像素宽度P、双眼之间的间隔e、最佳观察距离OD、柱面透镜宽度L、从立体显示面板108a的中心像素的位置到两端像素的位置的距离WP、观察平面30等。而且，在图6A中，左眼像素4L和右眼像素4R对应于示例性实施方式中描述的“子像素”或“像素”的示例，并且左眼像素4L和右眼像素4R中各个像素的隔开的内部，即发光的部分对应于在所附权利要求的范围内描述的“开口部”。

图6B示出了光学模型示意图，其中，图6A的光学模型示意图被分成非3D摩尔纹区域和3D摩尔纹区域。在图6B中，灰度部分是3D摩尔纹区域，黑色部分是非3D摩尔纹区域。而且，图6B示出了三个位置，即相对位置A，在相对位置A，观察者10的左眼和右眼的位置在合适的位置；相对位置B，在相对位置B，视角θ稍微与该合适的位置偏离；相对位置C，其比合适的位置稍微更靠近立体图像显示装置侧的面板平面。

图7示出了当写入图像被显示在立体显示面板108a的平面上时观察者10从三个相对位置观察到的观察图像。如图7A所示，从相对位置A观察到在图像中没有产生由3D摩尔纹引起的亮度波动。同时，如图7B所示，从相对位置B观察到在图像屏幕上的一个部分产生亮度波动。另外，如图7C中所示，从相对位置C观察到在图像屏幕上的两个部分产生亮度波动。另外，从3D摩尔纹的视角(θ₂到θ₄)和观察距离之间的关系可以发现，亮度波动的宽度随着观察位置与立体显示面板108a的平面变得更远而变得更宽。

通过参考由相对位置计算单元102计算的相对位置，来计算视角θ_P和立体显示面板108a的显示平面与观察者10的观察位置之间的观察距离D_p。如果相对位置是（x_p,y_p,z_p），通过式3计算观察距离D_p，通过式4计算视角θ_P。

式3

θ_p＝tan^-1(x_p/z_p) 式4

通过参照所计算的视角θ_P和观察距离D_p，从光学模型示意图（图6A）检测被投影到观察者10的观察位置的观察图像，光学模型示意图是基于亮度特性数据绘制的。当存在如图5所示的至少三点的亮度特性数据时，计算如图6A所示的光学模型，由此，可以获得如图7所示的根据观察者10的观察位置的观察图像。因此，可以计算出现由3D摩尔纹引起的亮度波动的图像区域。

图7示出了在图3中描述的作为光电模块的显示面板和作为光分离模块的柱状透镜的位置精度高的情况下观察图像的示例，其中，仅在屏幕内的大致垂直方向（Y-轴）存在由3D摩尔纹引起的亮度波动。同时，图8示出了在位置精度低的情况下的观察图像的一个示例。特别是当显示面板和柱状透镜之间的位置关系在XY平面上具有倾斜时，如图8中所示在屏幕内出现根据该斜度的由具有倾斜分量的3D摩尔纹引起的亮度波动。

如描述的，除了以上描述的至少三个点的亮度特性数据之外，期望将关于显示面板2和柱状透镜3的位置精度的信息存储到图1所示的装置特性数据保存单元103。在柱状透镜3的节距精度低或有局部不均匀区域的情况下，通过存储相对于X-轴方向和Y-轴方向的多视点的亮度特性数据，可以获得相对于观察位置的更高精度的观察图像。

亮度调节量计算单元105的功能为基于由3D摩尔纹图像区域计算单元104计算的图像区域的装置特性数据来计算适于立体图像显示的亮度调节量。作为亮度调节量计算方法，首先获得由3D摩尔纹图像区域计算单元104检测的观察图像，并且基于观察图像的亮度曲线计算亮度调节量。

作为示例，示出了图7B中所示的观察图像被投影到观察者10的情况。图9示出了关于观察图像和亮度曲线的关系示意图。注意，这里，Yw是图4中描述的Y(LWRW)，Y(LWRW)在后文的解释中将被称作Yw。而且，Yw为x-轴和y-轴的函数。图9A为与图7B所示的观察图像类似的示意图，图9B示出了对于X-轴方向位置，图9A中所示的观察图像的亮度值Yw的变化。注意，这里对于在X-轴方向的位置的亮度值Yw的变化为立体显示面板108a的亮度曲线。

另外，图10示出了关于图7C所示的观察图像和亮度曲线的关系示意图。图10A为在位置C的观察图像（具有由3D摩尔纹引起的亮度波动），图10B为在位置C的观察图像的亮度曲线。因此，可以从观察图像检测出立体显示面板108a的亮度曲线。

然后，通过参照亮度曲线计算亮度调节量。以作为将亮度调节量乘以图像数据的阶调值的结果的亮度曲线在X-轴方向变成恒定的方式计算亮度调节量。亮度调节量计算方法的示例如下。如果在任意Y-轴（在图10A中示出了Y=y1作为示例）的亮度曲线的亮度值为最大的最大亮度值Ywmax为“1”，则以其它亮度值Yw变成与Ywmax的值相同的值的方式来计算亮度调节量。假如相对于y1，在立体显示面板108a上的位置x1的亮度值为Yw（x）的情况下，亮度调节量为α(x)，通过下式5计算亮度调节量α(x)。

α(x)=Ywmax/Yw(x) 式5

图11示出了从图9B计算的在位置B处的亮度调节量，图12示出了从图10B计算的在位置C处的亮度调节量。在图3中描述的作为光电模块的显示面板2和作为光分离模块的柱状透镜3之间的位置关系是几乎理想地对齐的情况下，由3D摩尔纹产生的亮度曲线并不取决于Y-轴方向，而是为恒定值。因此，亮度调节量也不取决于Y-轴，而是为恒定值。因此，可以通过式6计算对于立体显示面板108a上的所有位置（x，y）的亮度调节量α(x，y)。

α(x,y)=Ywmax/Yw(x,y) 式6

图11示出了基于图9和图10，以式（5）计算α(x)和以式（6）计算α(x,y)的示例，并且这是立体显示面板108a的平面内的亮度曲线是均匀的情况的示例（在图4中，YLmax=YCmax=YRmax）。实际的立体显示面板108a的平面内分布有亮度，下文将描述在这种情况下α(x)和α(x,y)的计算。

如上文描述，在作为光电模块的显示面板2和作为光分离模块的柱状透镜3之间的位置关系近似理想对齐的情况下，可以通过计算对于X-轴方向上的位置的亮度调节量来计算立体显示面板108a的平面上的所有位置的亮度调节量。

使用实际的立体显示面板108a，可能存在作为光电模块的显示面板2和作为光分离模块的柱状透镜3之间的位置关系不理想的情况，因此，产生在规定精度内的位置移动。当位置精度低时，出现如图8中所示的由具有倾斜分量的3D摩尔纹引起的亮度波动。因此，由3D摩尔纹引起的亮度曲线也根据Y-轴方向而变化。

图13示出了关于在光电模块和光分离模块之间产生旋转移动的情况下的观察图像和亮度曲线的关系示意图。图13A示出了类似于图8的观察图像。图13B示出了在图13A的y₁线上的位置的对于X-轴方向的位置的亮度曲线，图13C示出了在图13A的y₂线上的位置的对于X-轴方向的位置的亮度曲线。从图13B和图13C可以看出，亮度曲线也根据在Y-轴方向的位置变化。因此，以作为亮度曲线的亮度值不仅在X-轴方向为恒定值而且在Y-轴方向也为恒定值的方式计算亮度调节量。

为了计算亮度调节值，首先分别计算在三条线，即在立体显示面板108a的上端（图13的y₁线），中心（图13的y₃线）和下端（图13的y₂线）对于X-轴方向上的位置的亮度曲线。然后，通过参照三条线上的亮度曲线，计算X-轴方向上的亮度值通过由3D摩尔纹引起的亮度波动变成最小值的位置（在图13的y₁线上的x₅和x₆位置，在图13的y₂线上的x₇和x₈位置）。然后，基于在X-轴方向上的检测位置计算由具有倾斜分量的3D摩尔纹引起的亮度波动的斜率，以计算对于在立体显示面板108a的平面上的所有位置的亮度曲线。然后，基于计算的亮度曲线，计算对于在立体显示面板108a的平面上的X-轴方向和Y-轴方向的使亮度值恒定的亮度调节量。通过上述处理，计算对于立体显示面板108a的平面上的所有位置的亮度调节量。

图像数据保存单元106的功能为保存或接收图像数据。图14示出了保存在图像数据保存单元106中的图像数据的示例。在图14中，L图像和R图像被保存为立体图像内容的图像数据。L图像是被投影到左眼区域的左眼图像，R图像是被投影到右眼区域的右眼图像。LR图像（L图像和R图像）的各像素值保持阶调值（RGB值），并且LR图像被显示在立体显示面板108a上。

亮度调节处理单元107的功能为根据由亮度调节计算单元105计算的亮度调节量对保存在图像数据保存单元106中的图像数据执行亮度调节调节。在亮度调节处理中，首先，指定在立体显示面板108a的平面上显示图像数据的位置。

通常，图像数据显示在立体显示面板108a的整个屏幕上。然而，由于图像数据和立体显示面板108a或者屏幕的显示设置的纵横比，可能存在图像数据显示在立体显示面板108a的一部分上的情况。相反，在一些情况下，图像数据的一部分可能显示在立体显示面板108a的整个屏幕上。因此，通过参照纵横比，立体图像显示装置11的屏幕显示设置信息等来指定在立体显示面板108a的平面上的显示图像数据的位置。然后，基于立体显示面板108a平面上的显示图像数据的位置和图像数据的分辨率，检测将在立体显示面板108a上的位置（x，y）显示的图像数据的像素位置（u，v）。

然后，如式（7）所示，在显示图像数据的像素位置（u，v）的立体显示面板108a的平面上的位置（x，y）处的亮度调节量α(x,y)乘以保存在图像数据的像素位置（u，v）中的阶调值Id（u，v），来调节图像数据的阶调值If（u，v）。

If(u,v)=α(x,y)·Id(u,v) 式7

注意，这里“Id（u，v）”是保存在图像数据保存单元106中的图像数据的像素位置（u，v）的阶调值，“α(x,y)”是显示器位置（x，y）处的亮度调节量，“If（u，v）”是在执行亮度调节处理之后保存在图像数据的像素位置（u，v）中的阶调值。

如上文描述，根据亮度调节量对保存在图像数据保存单元106中的图像数据执行亮度调节处理。以同样方式对L图像和R图像这两个图像执行亮度调节处理，L图像和R图像是存储在图像数据保存单元106中的图像数据。在执行亮度调节处理后L图像的图像数据被称作L_f图像，在执行亮度调节处理后R图像的图像数据被称作R_f图像。

利用普通的图像显示装置，由于显示面板的装置特性，保存在图像数据中的阶调值I和在显示面板平面上显示的亮度值Y之间的关系不是线性关系，而是近似于式（8）显示的曲线的关系。

Y=I^γ 式8

因此，对常规的图像数据执行伽玛校正处理（在许多情况下伽玛值是2.2），使得通过与普通的立体显示面板的装置特性对应，保存在图像数据中的阶调值I和显示面板上显示的亮度值Y之间的关系变成如式9所示的线性关系，从而图像数据可以自然地显示在显示面板平面上。图15示出了关于在执行伽玛校正之前的图像数据的阶调值和在执行伽玛校正之后的阶调值的关系示意图。

Y=I 式9

当执行伽玛校正，使得保存在图像数据中的阶调值I和显示面板108a的平面上显示的亮度值Y之间的关系变成如式（9）所示的线性关系时，通过使用式（7）对图像数据中保存的阶调值I执行亮度调节处理，可以减轻立体显示面板108a的平面上的亮度波动的影响。当保存在图像数据中的阶调值I和显示面板108a的平面上显示的亮度值Y之间的关系不是式（9）显示的线性关系时，在执行亮度调节处理之前对图像数据执行伽玛校正处理，使得式（9）的关系适用。

至此描述了阶调值I是灰度级别的情况。然而，对于具有颜色信息的情况也如此。代替使用阶调值I，通过使用RGB的各个阶调值Ir、Ig和Ib，可以执行相同处理。

立体显示面板单元108的功能为根据相对位置将执行了亮度调节处理的图像数据投影到右眼和左眼。立体显示面板单元108获取执行了图像滤波处理的L_f图像和R_f图像，并通过立体显示面板108a投影L_f图像和R_f图像以显示立体图像内容。

图16示出了在执行了亮度调节处理的图像数据从立体显示面板108a投影到观察者的观察位置（图6的位置B）的情况下，观察图像的亮度曲线。图16中的D、E和F如下。虚线D（亮度值落在下侧的虚线）示出了由3D摩尔纹引起的亮度曲线D（在执行亮度调节处理之前观察图像的亮度曲线）。长短交替的虚线E（亮度值在上侧的长短交替的虚线）示出了源自执行亮度调节处理后是图像数据的亮度曲线（E）。实线F示出了将执行亮度调节处理后的图像数据从立体显示面板108a投影到观察者10的观察位置而获得的观察图像的亮度曲线F。在观察图像的亮度曲线F中，通过对在X-轴方向的位置x₁产生的由3D摩尔纹引起的亮度曲线D中亮度值的降低量和在源自执行了亮度调节处理的图像数据的亮度曲线E中亮度值的增大量求和，亮度波动被抵消，并且亮度值变成恒定。

如上文描述，根据基于相对位置和装置特性数据计算的亮度调节量执行图像数据的亮度调节处理，以减轻由3D摩尔纹引起的亮度波动的影响。

将参照图17来描述根据第一示例性实施方式的立体图像显示装置11中使用的立体图像处理方法1的流程图。

在步骤S101，通过使用观察者位置测量单元101测量观察者10的观察位置。

在步骤S102，通过使用相对位置计算单元102来计算观察者10的观察位置和立体显示面板108a的相对位置。

在步骤S102，通过使立体显示面板108a的中心位置作为原点，计算观察者10的观察位置作为相对位置。

在步骤S103，从装置特性数据保存单元103获得亮度特性数据。图4示出了亮度特性数据的示例。

在步骤S104，基于在步骤S102中计算的相对位置和在步骤S103中获得的亮度特性数据，使用3D摩尔纹图像区域计算单元104计算由3D摩尔纹引起亮度波动的图像区域。在图像区域计算处理中，从亮度特性数据得到光学模型示意图（图6），检测从立体显示面板108a的平面投影到观察者10的观察位置的观察图像（图7和图8），并计算产生由3D摩尔纹引起的亮度波动的图像区域。

在步骤S105，通过使用亮度调节量计算单元105，基于在步骤S104中检测的观察图像计算亮度调节量。关于亮度调节量，作为亮度调节量乘以图像数据的阶调值的结果的亮度曲线在X-轴方向变成恒定，来计算亮度调节量。作为用于计算亮度调节量的方法的示例，亮度曲线的亮度值变成最大时的最大亮度值Ywmax被限定为“1”，以其它亮度值Yw变成与Ywmax的值相同的值的方式计算亮度调节量。

在步骤S106，从图像数据保存单元106中获取作为立体图像内容的图像数据。

在步骤S107，根据在步骤S104中计算的亮度调节量，通过使用亮度调节处理单元107对在步骤S106中获取的图像数据执行亮度调节处理。在步骤S107，通过使亮度调节量乘以在图像数据的像素位置保持的阶调值来执行亮度调节处理，其中，图像数据的像素位置与立体显示面板108a平面上的显示位置对应。

在步骤S108，通过使用立体显示面板单元108，在立体显示面板108a上显示执行了步骤S107中的亮度调节处理的图像数据。

在步骤S109，设定是停止还是继续执行立体图像显示处理。当立体图像显示装置的电源被关闭时或者观察者10指示中断立体图像显示时，停止立体图像显示处理。当没有用于停止立体图像显示处理的事件时，继续执行立体图像显示处理。当在步骤S109中停止立体图像显示处理时，结束立体图像显示处理。当在步骤S109中继续执行立体图像显示处理时，该过程返回至步骤S101的处理，以重复地执行步骤S101到步骤S109的处理。

如上文描述，可以提供立体图像显示装置和立体图像处理方法，利用所述立体图像显示装置和立体图像处理方法，通过根据基于相对位置和装置特性数据计算的亮度调节量，对图像数据执行亮度调节处理，而减轻由3D摩尔纹引起的亮度波动的影响，使得即使当观察者10的观察位置移动时，观察者也不会感到不适。

在第一示例性实施方式的外观图中（图2），示出了图像处理单元151、观察者位置测量单元101、图像数据保存单元106和立体显示面板单元108位于单个立体图像显示装置11内的情况。然而，通过根据应用分离这些单元并将分离的各装置结合，可以实现立体图像显示装置11的功能。

图18示出了将立体图像显示装置11分离成三个装置的示例。第一个装置是立体显示面板单元108，第二个装置是通过将观察者位置测量单元101、图像处理单元151和装置特性数据保存单元103组合而获得的图像处理装置160，第三个装置是图像数据保存单元106。可以通过利用图像输入/输出电缆163（诸如HDMI（注册商标）或DVI），数据通信电缆（诸如USB或LAN））或者无线通信（诸如W-LAN）连接这三个装置并发射/接收各种类型的数据，来实现立体图像显示装置11的功能。

图19示出了图像处理装置160的方框图。图像处理装置160包括：观察者位置测量单元101、相对位置计算单元102、装置特性数据保存单元103、亮度调节量计算单元105、亮度调节处理单元107、图像数据接收单元161和图像数据发送单元162。此处应当注意，观察者位置测量单元101、相对位置计算单元102、装置特性数据保存单元103、亮度调节量计算单元105和亮度调节处理单元107具有与上文描述的立体图像处理装置11的各结构元件相同的功能。

图像数据接收单元161的功能为接收从设置在图像处理装置160的外部的图像数据保存单元106发送的图像数据，并将该图像数据发送到亮度调节处理单元106。此外，图像数据发送单元162的功能是将从亮度调节处理单元107发送的图像数据发送到立体显示面板单元107。图像数据接收单元161和图像数据发送单元162的示例为用于通过HDMI、DVI电缆等将图像数据发送至图像处理装置160或从图像处理装置160接收图像数据的连接端子和数据传输装置。

尽管在上文描述了将图像显示装置分离成三个装置的情况，但分离的形式不仅限于该情况。第一示例性实施方式的特征是图像处理单元151，图像处理单元151减轻了由3D摩尔纹产生的亮度波动的影响。因此，可以将图像处理单元151与观察者位置测量单元101组合从而将其设置为上述的单个图像处理装置160。

上文中描述了在从立体显示面板108a投影到观察者10的右眼和左眼的观察图像的亮度曲线相同时的亮度调节处理方法。然而，根据观察者10的观察位置，投影到观察者10的左眼和右眼的观察图像的亮度曲线变成不同。将参照图20描述投影到观察者10的左眼和右眼的观察图像的亮度曲线不同的情况下亮度调节处理方法的示例。

在步骤S151中，通过使用观察者位置测量单元101测量观察者的右眼位置和左眼位置。

在步骤S152中，通过使用相对位置计算单元102计算从立体显示面板108a的中心位置到观察者10的右眼和左眼的观察位置的相对位置。观察者的右眼的相对位置被定义为（x_R,y_R,z_R），并且观察者10的左眼的相对位置被定义为（x_L,y_L,z_L）。

在步骤S153中，从装置特性数据保存单元103中获取亮度特性数据。

在步骤S154中，基于在步骤S153中获得的亮度特性数据，通过检测在步骤S152中计算的被投影到右眼和左眼的相对位置的观察图像的亮度曲线，使用亮度调节量计算单元105来计算亮度调节量。

首先，执行与图17中所示的步骤S104相同的处理，以计算从立体显示面板108a的平面投影到观察者的右眼位置的亮度曲线Y_WR，以及投影到观察者的左眼位置的亮度曲线Y_WL（图21和图22）。然后，计算作为投影到观察者的右眼位置的亮度曲线Y_WR和投影到左眼位置的亮度曲线Y_WL的平均值的亮度曲线Y_WLR。然后，通过参照亮度曲线Y_WLR，利用与图17中所示的步骤S104相同的操作来计算亮度调节量。图24示出了计算的亮度调节量。亮度调节量根据在X-轴方向上的位置而变化。然而，它并不取决于在Y-轴方向上的位置，而是为恒定值。因此，可以使用上述的处理计算在立体显示面板108a的平面上的所有位置的亮度调节量。

在步骤S155中，从图像数据保存单元106获取作为立体图像内容的图像数据的L图像和R图像。

在步骤S156中，根据在步骤S154中计算的亮度调节量，通过使用亮度调节处理单元107，对在步骤S155中获取的图像数据执行亮度调节处理。在步骤S156中，通过乘以与在L图像和R图像的像素位置中保存的阶调值相等的亮度调节量，来执行亮度调节处理，其中，L图像和R图像的像素位置与立体显示面板108a的平面上的显示位置对应。

在步骤S157和步骤S158中，执行与图17中所示的步骤S107和步骤S108中的处理相同的处理。

如上文所述，可以提供如下的立体图像显示装置和立体图像处理方法，利用所述立体图像显示装置和立体图像处理方法，即使在投影到观察者的右眼和左眼的观察图像的亮度曲线不同的情况下，通过根据基于装置特性数据计算的亮度调节量对图像数据执行亮度调节处理，能够减轻由3D摩尔纹引起的亮度波动的影响，使得即使当观察者的观察位置移动，观察者也不会感到不适。

作为亮度曲线的其它示例，图25示出了从立体显示面板108a的平面投影到观察者10的右眼位置的亮度曲线Y_WR，并且图26示出了投影到观察者10的左眼位置的亮度曲线Y_WL。在图25和图26中，观察图像的平面上由于3D摩尔纹使得亮度值降低的位置（X-轴方向）对于观察者10的右眼和左眼来说极为不同。即使在这种情况下，也可以计算亮度曲线的平均值，并且可以基于亮度曲线计算亮度调节量。

图27示出了通过计算投影到观察者10的右眼和左眼的亮度曲线的平均值而获得的结果。图28示出了通过基于亮度曲线的平均值计算亮度调节量而获得的结果。

如上文所述，即使在极为不同的亮度曲线被投影到观察者10的右眼和左眼的情况下，通过计算亮度调节量并执行亮度调节处理可以减轻由3D摩尔纹引起的亮度波动的影响。

在上文提供的解释中，当基于观察图像的亮度曲线中的亮度值Yw(x，y)计算亮度调节量α(x,y)时，通过如图29所示使立体显示面板108a的平面内的亮度曲线是均匀的（在图4中，YLmax–Y Cmax–YRmax），并使亮度曲线的亮度值变成最大时的最大亮度值Ywmax作为参照，利用式（6）计算亮度调节量。

立体显示面板108a的平面内的实际亮度曲线是不均匀的。立体显示面板具有图30中所示的亮度曲线，其中，在面板的中心部分亮度值最大，朝面板的两端亮度值减小（在图4中，YCmax>YLmax=YRmax）。这种分布被定义为Yb(x，y)，并且Yb(x，y)的最大值Ywmax被定义为“1”。在液晶面板情况下由于背光源的光源位置，光薄膜的特性等，平面内亮度分布变得不均匀，并且在有机EL情况下由于发光层的薄膜厚度分布等，平面内亮度分布变得不均匀。

图31示出了在具有如图30所示的平面内亮度分布情况的立体显示面板108a的Yw(x，y)。在这种情况下，具有用于计算亮度调节量α(x,y)的两种方法。

第一种计算方法是使用式6的方法。图32示出了通过该方法计算的亮度调节量α(x,y)。使用该方法，通过仅使用立体显示面板108a的亮度最大值Ywmax来计算亮度调节量α(x,y)。结果，亮度调节量变成不仅用于校正由3D摩尔纹引起的亮度波动还于校正由背光等产生的平面内亮度分布的参数。

第二种计算方法是使用式10的方法。

α(x,y)=Yb(x,y)/Yw(x,y) 式10

图33示出了通过此方法计算的亮度调节量α(x,y)。利用此方法，通过使用立体显示面板108a的平面内亮度分布Yb(x，y)来计算亮度调节量α(x,y)。因此，亮度调节量变成仅用于校正由3D摩尔纹引起的亮度波动的参数。

当亮度差与平面内亮度分布一样小时，第一种计算方法和第二种计算方法都是有效的。然而，当具有大的亮度差时，使用第一种计算方法，亮度调节量α(x,y)的值变得太大。因此，由于由图像数据的亮度调节处理产生的过度曝光加亮区而不能表现阶调。第二种计算方法作为用于防止这种过度曝光加亮区的方法是有效的。

第一示例性实施方式显示了亮度特性数据（图4）的亮度值在R图像的显示区域与L图像的显示区域之间的边界处减小的情况。然而，如在图34中所示的亮度特性数据，由于构成立体显示面板108a的光电模块以及装置结构（诸如像素形状）的显示模式的差异，存在亮度值在R图像和L图像的显示区域的中心部分减小的情况。用于克服这种问题的示例将描述为第一示例性实施方式的修改示例。

在使用具有如图34所示的亮度特性数据的装置特性的立体显示面板108a的情况下，与图10A的情况不同，如图35A所示，在图6的位置C的观察图像中，由3D摩尔纹引起的亮度波动时段和其图像区域增大。显示区域的中心部分的亮度值的降低比在显示区域之间的边界的亮度值的降低要小，使得在图35A中的位置x₅和x₆的亮度值的降低变得比在位置x₃和x₄的亮度值的降低要小。而且，图35B示出了在观察图像的X-轴方向上的位置的亮度曲线（图35A）。

图36示出了通过基于图35B的亮度曲线计算亮度调节量而获得的结果。作为用于计算亮度调节量的方法，如在上面的情况下，亮度曲线的亮度值变成最大时的最大亮度值Ywmax被定义为“1”，并且以其它亮度值Yw变成与Ywmax的值相同的值的方式计算亮度调节量。

在根据第一示例性实施方式的立体图像显示装置11的亮度特性数据中，从立体显示面板108a投影两个不同视点的图像（L图像，R图像）的情况被示出。然而，视点的数量并不限于两个。可以从立体显示面板投影多个视点的图像。在投影多个视点的图像的情况下，其亮度特性数据变化。然而，可以提供如下的立体图像显示装置和立体图像处理方法，利用该立体图像显示装置和立体图像处理方法，通过在两个视点情况下计算亮度调节量来执行亮度调节处理，而减轻由3D摩尔纹引起的亮度波动的影响，使得即使当观察者的观察位置移动时，观察者也不会感到不适。

换言之，根据第一示例性实施方式的立体图像显示装置包括：观察者位置测量单元，其测量观察者的观察位置；相对位置计算单元，其计算观察者的观察位置和立体显示面板的位置之间的相对位置；装置特性数据保存单元，其保存对于立体显示面板的相对位置的装置特性数据；3D摩尔纹图像区域计算单元，其基于装置特性数据计算对于相对位置产生由3D摩尔纹引起的亮度波动的图像区域；亮度调节量计算单元，其基于由3D摩尔纹图像区域计算单元计算的图像区域的装置特性数据，计算适于立体图像显示的亮度调节量；图像数据保存单元，其保存或接收图像数据；亮度调节处理单元，其根据亮度调节量对图像数据执行亮度调节处理；以及立体显示面板单元，其根据相对位置将执行了亮度调节处理的图像数据投影到右眼和左眼。

第一示例性实施方式可提供如下的立体图像显示装置和立体图像处理方法，利用该立体图像显示装置和立体图像处理方法，通过根据亮度调节量对图像数据执行亮度调节处理，减轻由3D摩尔纹引起的亮度波动的影响，使得即使当观察者的观察位置移动时，观察者也不会感到不适，其中，亮度调节量是基于观察者的观察位置和立体显示面板的相对位置并基于装置特性数据计算的。

作为根据本发明的示例性优点，本发明可以提供一种高图画质量的立体图像显示装置等，利用该立体图像显示装置，减轻了由3D摩尔纹引起的亮度波动的影响，使得即使当观察者的观察位置和立体显示面板位置的相对位置移动时，观察者也不会感到不适。

（第二示例性实施方式）

利用第二示例性实施方式，通过在对图像数据执行亮度调节处理之前参照图像数据的阶调值，改变对于图像数据阶调值的阶调级别，降低由于亮度调节处理产生的过滤曝光加亮区而不能表现阶调的图像区域。因此，示例性目的提供如下的立体图像显示装置和立体图像处理方法，利用该立体图像显示装置和立体图像处理方法，减轻由3D摩尔纹引起的亮度波动的影响，同时保持图像数据的图像质量，使得即使当观察者的观察位置移动时，观察者也不会感到不适。

图37是立体图像显示装置12的方框图。立体图像显示装置12包括：观察者位置测量单元101；相对位置计算单元102；装置特性数据保存单元103；3D摩尔纹图像区域计算单元104；亮度调节量计算单元105；图像数据保存单元106；亮度调节处理单元107；和立体显示面板单元108。而且，集成了相对位置计算单元102、3D摩尔纹图像区域计算单元104、亮度调节量计算单元105和亮度调节处理单元107的处理单元被称作图像处理单元151。

在下文中，将描述立体图像显示装置12中包括的各单元的功能。观察者位置测量单元101、相对位置计算单元102、装置特性数据保存单元103、3D摩尔纹图像区域计算单元104、亮度调节量计算单元105、图像数据保存单元106、和立体显示面板单元108的功能与第一示例性实施方式中的那些单元的功能是相同的。

根据第二示例性实施方式的亮度调节处理单元107根据由亮度调节量计算单元105计算的亮度调节量和图像数据保存单元106中保存的图像数据的阶调值对图像数据执行亮度调节处理。根据第一示例性实施方式的亮度调节处理单元107通过增加图像数据保存单元106中保存的图像数据的阶调值来执行亮度调节处理，以减轻由3D摩尔纹引起的亮度波动的影响。然而，取决于立体图像内容的图像数据，当阶调值增大时，图像数据超过可以表现阶调的最大值（当图像数据的阶调数据为8位时最大值是255）。这导致产生过度曝光加亮区，使得即使在执行亮度调节处理时也产生不改变的图像区域。

图38示出了合适地执行了亮度调节处理的图像数据的结果，图39示出了具有由亮度调节处理产生的过度曝光加亮区的图像数据的结果。在图39中，出现了即使当执行了亮度调节处理时阶调值也不变化的图像区域，使得即使当执行了亮度调节处理，从立体显示面板投影到观察者的观察图像中出现由3D摩尔纹引起的亮度波动的影响。因此，利用第二示例性实施方式，当图像数据的阶调值超过当执行亮度调节处理时可以表现阶调的最大值时，图像数据的阶调级别改变。

具体地，将表现图像数据的阶调的最大值Im与执行亮度调节处理后的图像数据的阶调最大值Imax比较。当阶调最大值Imax大于最大值Im时，通过式20计算保存在执行亮度调节处理后的图像数据的像素位置（u，v）处的阶调值I_f（u，v）。同时，当阶调最大值Imax小于最大值Im时，如在第一示例性实施方式的情况，通过式7计算阶调值I_f（u，v）。

I_f(u,v)=α(x,y)·I_d(u,v)·Im/Imax 式20

图40示出了在改变图像数据的阶调表现级别后执行了亮度调节处理的图像数据的示例。通过在进行亮度调整处理之前改变图像数据的阶调级别，可以减少即使当执行亮度调节处理时，亮度值并没有由于图像数据的阶调值的过度曝光加亮区而增加的图像区域，并且可以减轻由从立体显示面板投影到观察者的观察图像中出现的由3D摩尔纹引起的亮度波动的影响。

在上文中描述的是这样一种情况，即通过改变图像数据的阶调表现级别，防止由于通过亮度调节处理使得图像数据的阶调的最大值过大而产生过度曝光加亮区。然而，当黑侧的阶调值不用在立体图像内容的图像数据中时，图像数据的阶调值可以被整体降低，而不改变图像数据的阶调表示级别。

具体地，，可以表现图像数据的阶调的最大值Im与执行亮度调节处理后的图像数据的阶调最大值Imax比较。当阶调最大值Imax大于最大值Im时，通过式21计算保存在执行亮度调节处理后的图像数据的像素位置（u，v）处的阶调值I_f（u，v）。

I_f(u,v)=α(x,y)·I_d(u,v)–Imax+Im 式21

以上文描述的方式，可以减少如下的图像区域，该图像区域的亮度值并没有由于利用亮度调节处理在图像数据中产生的过度曝光加亮区而增大。

而且，上文描述了通过参照立体图像内容的图像数据的阶调值改变图像数据的阶调表现级别以防止产生过度曝光加亮区的情况，及整体上降低图像数据的阶调值的情况。然而，在立体图像内容是视频（诸如电影）时，当考虑时间连续性时，期望在任意时间显示图像数据的阶调值与在其下次要显示的图像数据的阶调值大致相等。因此，在立体图像内容是视频的情况下，图像数据的阶调级别可以被预先设置为例如小，使得即使由于亮度调节处理使阶调值增大，也不会出现过度曝光加亮区，以防止阶调级别按时间顺序改变。另外，可以增加新条件，例如当图像数据内产生的过度曝光加亮区在5%或更多的图像区域内时改变阶调级别，以作为改变图像数据的阶调级别以保持阶调级别为恒定的条件。

如在第一示例性实施方式的情况下，第二示例性实施方式可以应用于多视点的立体图像显示装置。当然，可以将第二示例性实施方式的图像处理单元152设置为单独的图像处理单元，并与立体显示面板单元108结合实现立体图像显示装置12的功能。

通过参照图41来描述在根据第二示例性实施方式的立体图像显示装置12中使用的立体图像处理方法的流程图。

步骤S201到步骤S206与第一示例性实施方式的步骤S101到步骤S106是相同的。

在步骤S207，执行用于仅改变阶调值或改变阶调值和阶调级别的处理，作为通过使用亮度调节处理单元107对图像数据的改变阶调处理。当通过将在步骤S206中获得的图像数据的阶调最大值与在步骤S205中计算的亮度调节量相乘而获得的值超过图像数据可以表现阶调的最大值，执行图像数据的阶调表现改变处理。当该值不超过最大值时，不执行图像数据的阶调表现改变处理。对于图像数据的阶调表现改变处理，通过式20改变图像数据的阶调值。

在步骤S208中，通过使用亮度调节处理单元107根据在步骤S205中计算的亮度调节量对已经在步骤S207中执行了阶调值改变处理的图像数据执行亮度调节处理。

在步骤S209中和步骤S210中，执行与根据第一示例性实施方式的步骤S108和步骤S109的相同处理。

如上文所述，通过在对图像数据执行亮度调节处理之前，参照图像数据的阶调值，改变用于图像数据的阶调值的阶调级别，来减少由于亮度调节处理产生的过度曝光加亮区而不能表现阶调的图像区域。因此，可以提供如下的立体图像显示装置和立体图像处理方法，利用该立体图像显示装置和立体图像处理方法，减轻由3D摩尔纹引起的亮度波动的影响，同时保持图像数据的图像质量，使得即使当观察者的观察位置移动时，观察者也不会感到不适。

换言之，根据第二示例性实施方式的立体图像显示装置包括：观察者位置测量单元，其测量观察者的观察位置；相对位置计算单元，其计算观察者的观察位置和立体显示面板的位置之间的相对位置；装置特性数据保存单元，其保存对于立体显示面板的相对位置的装置特性数据；3D摩尔纹图像区域计算单元，其基于装置特性数据计算对于相对位置产生由3D摩尔纹引起亮度波动的图像区域；亮度调节量计算单元，其基于通过3D摩尔纹图像区域计算单元计算的图像区域的装置特性数据计算适于立体图像显示的亮度调节量；图像数据保存单元，其保存或接收图像数据；亮度调节处理单元，其根据亮度调节量和图像数据的阶调值对图像数据执行亮度调节处理；和立体显示面板单元，其根据相对位置将执行了亮度调节处理的图像数据投影到右眼和左眼。

使用第二示例性实施方式，当对图像数据执行亮度调节处理时，通过参照图像数据的阶调值，改变用于图像数据的阶调值的阶调级别，减少由于亮度调节处理产生的过度曝光加亮区而不能表现阶调的图像区域。因此，可以提供如下的立体图像显示装置和立体图像处理方法，利用该立体图像显示装置和立体图像处理方法，减轻由3D摩尔纹引起的亮度波动的影响，同时保持图像数据的阶调表示，使得即使当观察者的观察位置移动时，观察者也不会感到不适。

（第三示例性实施方式）

第三示例性实施方式的示例性目的是提供如下的立体图像显示装置和立体图像处理方法，利用该立体图像显示装置和立体图像处理方法，通过执行适于温度的亮度调节处理，即使当使用立体图像显示装置的环境温度变化时，也能减轻由3D摩尔纹引起的亮度波动的影响，从而观察者不会感到不适。

图42是立体图像显示装置13的方框图。立体图像显示装置13包括：观察者位置测量单元101、相对位置计算单元102、装置特性数据保存单元103、3D摩尔纹图像区域计算单元104、亮度调节量计算单元105、图像数据保存单元106、亮度调节处理单元107、立体显示面板单元108、和温度测量单元109。而且，集成了相对位置计算单元102、3D摩尔纹图像区域计算单元104、亮度调节量计算单元105和亮度调节处理单元107的处理单元被称作图像处理单元153。

在下文中，将描述立体图像显示装置13中包括的各单元的功能。观察者位置测量单元101、相对位置计算单元102、亮度调节量计算单元105、图像数据保存单元106、亮度调节处理单元107、和立体显示面板单元108的功能与第一示例性实施方式中的那些单元的功能是相同的。

温度测量单元109的功能是测量立体图像显示装置13的温度。柱状透镜3（例如，参见图45）可以用无机材料（诸如玻璃）制成。然而，由于生产成本，柱状透镜3通常由有机材料（诸如工程塑料，典型地是聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），环聚烯烃（COP）和聚碳酸酯（PC））制成。因此，当使用立体图像显示装置的环境温度变化时，由于由塑料材料制成的柱状透镜3的材料和通常使用玻璃基板的显示面板2（例如，参见图45）的材料之间的差异，即塑料材料和玻璃材料之间的热膨胀系数不同，使得柱状透镜3和显示面板2之间的位置关系变化。

图43示出了温度下降情况下的亮度特性数据，图44示出了温度升高情况下的亮度特性数据。当温度下降时，柱状透镜3相对于显示面板2收缩。因此，如图43所示，在立体显示面板108a的左端和右端的亮度特性数据随点（X1’，Y1’）相对于常温点（X1，Y1）变化，使得视角的值|δ|增大。相反，当温度升高时，柱状透镜3相对于显示面板2膨胀。因此，如图44所示，在立体显示面板108a的左端和右端的亮度特性数据随点（X1’’，Y1’’）相对于常温点（X1，Y1）变化，使得视角的值|δ|减小。

通过基于图43和图44的亮度特性数据使用立体显示面板108a的光学模型示意图，将在图45和图46中描述右眼区域和左眼区域对于环境温度的变化。

图45示出了当温度下降时立体显示面板108a的光学模型示意图。光线在显示面板2的外端的折射随柱状透镜3的收缩而变大，并且上文描述的|δ|增大。因此，当在正常环境温度下，右眼区域70R和左眼区域70L的空间位置与比常温下降的环境温度下的右眼区域70R_c和左眼区域70L_c比较时，可以发现右眼区域和左眼区域随着环境温度下降更靠近立体显示面板108a。在图45中，示出了柱面透镜3a、3b，光线20、21，左眼区域72L等。

图46示出了当温度升高时立体显示面板108a的光学模型示意图。光线在显示面板2的外端的折射随柱状透镜3的伸长而变小，并且上文描述的|δ|减小。因此，当在常温下右眼区域70R和左眼区域70L的空间位置与比常温升高的环境温度下的右眼区域70R_h和左眼区域70L_h比较时，可以发现右眼区域和左眼区域随着环境温度升高变得距离立体显示面板108a更远。

在第三示例性实施方式中，通过考虑根据环境温度的变化引起的立体显示面板108a的光学模型变化的影响，执行亮度调节处理。温度测量单元109通过测量立体显示面板108a附近的温度，获得立体显示面板108a随温度变化的光学模型的状态。为了测量温度，可以使用广泛使用的电阻温度计等。通过在立体图像显示装置13上设置温度计，可以测量立体显示面板108a的环境温度。

如图42中所示的装置特性数据保存单元103预先保存与使用立体图像显示装置13的环境温度对应的亮度特性数据。作为数据的示例，可以根据立体图像显示装置13的用途来使用数据的任意内容，例如，关于在-20度到60度的范围内每5度环境温度的亮度特性数据。而且，还可以提供程序，该程序预先保存用来计算亮度特性数据的必需参数，并根据环境温度找到亮度特性数据。作为参数的示例，可以使用设置于显示面板2上的柱状透镜3的有效线性膨胀系数，面板大小，面板分辨率等。

图42中所示的3D摩尔纹图像区域计算单元104从装置特性数据保存单元103获得与温度测量单元109测量的温度对应的亮度特性数据，并基于亮度特性数据计算出现由3D摩尔纹引起的亮度波动的图像区域。以与第一示例性实施方式中的情况相同的方式执行图像区域的计算，以检测投影到相对位置的观察图像。通过此后以与第一示例性实施方式相同的方式执行处理以基于观察图像计算亮度调节量，可以执行适于使用立体图像显示装置13的环境温度的亮度调节处理。

正如在第一示例性实施方式的情况下，第三示例性实施方式可以适用于多视点的立体图像显示装置。当然，可以将第三示例性实施方式的图像处理单元153设置为单独的图像处理单元，并与立体显示面板单元108结合实现立体图像显示装置13的功能。

通过参照图47来描述根据第三示例性实施方式的立体图像显示装置13中使用的立体图像处理方法的流程图。

在步骤S301和步骤S302中，执行与第一示例性实施方式相同的处理。

在步骤S203中，通过温度测量单元109测量立体显示面板108a附近的温度。

在步骤S304中，从装置特性数据保存单元103获得与在步骤S303中测量的温度对应的装置特性数据。

在步骤S305到步骤S310中，执行与根据第一示例性实施方式的步骤S104到步骤S109相同处理。

如上文描述，可以提供如下的立体图像显示装置和立体图像处理方法，利用该立体图像显示装置和立体图像处理方法，即使当使用立体图像显示装置13的环境温度变化时，通过执行适于温度的亮度调节处理，也能减轻由3D摩尔纹引起的亮度波动的影响，从而观察者也不会感到不适。

换言之，根据第三示例性实施方式的立体图像显示装置包括：观察者位置测量单元，其测量观察者的观察位置；相对位置计算单元，其计算观察者的观察位置和立体显示面板的位置之间的相对位置；装置特性数据保存单元，其保存对于立体显示面板的相对位置的装置特性数据；3D摩尔纹图像区域计算单元，其基于装置特性数据计算对于相对位置产生由3D摩尔纹引起的亮度波动的图像区域；亮度调节量计算单元，其基于对于由3D摩尔纹图像区域计算单元计算的图像区域的装置特性数据，计算适于立体图像显示的亮度调节量；图像数据保存单元，其保存或接收图像数据；亮度调节处理单元，其根据亮度调节量对图像数据执行亮度调节处理；立体显示面板单元，其根据相对位置将执行了亮度调节处理的图像数据投影到右眼和左眼；和温度测量单元，其测量使用的环境温度。

利用第三示例性实施方式，通过考虑使用的环境温度和立体显示面板的温度特性数据以及观察者的观察位置和装置特性数据，来计算亮度调节量，实现适于使用的立体图像显示装置的环境温度的亮度调节处理。因此，可以提供如下的立体图像显示装置和立体图像处理方法，利用该立体图像显示装置和立体图像处理方法，即使当使用立体图像显示装置的环境温度变化时，通过执行适于该温度的亮度调节处理，即使当观察者的观察位置移动时，也能减轻由3D摩尔纹引起的亮度波动的影响，使得观察者也不会感到不适。

（第四示例性实施方式）

第四示例性实施方式的示例性目的是提供如下的立体图像显示装置和立体图像处理方法，利用该立体图像显示装置和立体图像处理方法，通过参照相对位置的移动速度移动执行了亮度调节处理的图像区域，即使在出现由3D摩尔纹引起的亮度波动的图像区域和执行亮度调节处理的图像区域之间产生位置移动时，通过校正该位置移动，也能减轻由3D摩尔纹引起的亮度波动的影响，使得即使当观察者的观察位置移动时，观察者也不会感到不适。

图48是立体图像显示装置14的方框图。立体图像显示装置14包括：观察者位置测量单元101、相对位置计算单元102、装置特性数据保存单元103、3D摩尔纹图像区域计算单元104、亮度调节量计算单元105、图像数据保存单元106；亮度调节处理单元107、和立体显示面板单元108，其将执行了亮度调节处理的图像数据根据相对位置投影到右眼和左眼。而且，集成了相对位置计算单元102、3D摩尔纹图像区域计算单元104、亮度调节量计算单元105、亮度调节处理单元107的处理单元被称作图像处理单元154。

在下文中，将描述包括在立体图像显示装置14中的各单元的功能。观察者位置测量单元101、相对位置计算单元102、装置特性数据保存单元103、3D摩尔纹图像区域计算单元104、图像数据保存单元106、亮度调节处理单元107、和立体显示面板单元108的功能与第一示例性实施方式中的那些单元的功能是相同的。

亮度调节量计算单元105通过参照由相对位置计算单元102计算的相对位置的移动速度基于由3D摩尔纹图像区域计算单元104计算的3D摩尔纹图像区域（出现由3D摩尔纹引起的亮度波动的图像区域）计算亮度调节量。

为了减轻由3D摩尔纹引起的亮度波动的影响，需要通过精确地作用在3D摩尔纹图像区域的位置上来执行亮度调节处理。3D摩尔纹图像区域随着相对位置而改变。当相对位置的移动速度快时，观察者位置测量单元101执行的测量处理和图像数据的亮度调节处理产生延迟。因此，可能有如下的情况：在3D摩尔纹图像区域和由亮度调节处理减轻的亮度波动的图像区域之间产生位置移动。

图49示出了在3D摩尔纹图像区域和执行亮度调节处理的图像区域之间产生位置移动的示例。图49A示出了由于相对位置的移动速度低在图像区域内没有产生位置移动时，执行亮度调节处理后的观察图像的亮度曲线的示例。图49B示出了由于相对位置的移动速度快在图像区域内产生位置移动时，执行亮度调节处理后的观察图像的亮度曲线的示例。图49A和图49B中的D、E、F如下。虚线D（亮度值落在下侧的虚线）示出了3D摩尔纹引起的亮度曲线D。长短交替的虚线E（亮度值在上侧增大的长短交替的虚线）示出了从执行了亮度调节处理的图像数据获得的亮度曲线E。实线F示出了将执行亮度调节处理后的图像数据从立体显示面板108a投影到观察者的观察位置获得的观察图像的亮度曲线F。

起初，源于图49B中所示的调节亮度的图像数据的亮度曲线E变成最大值的在X-轴上的位置x₁₅与由3D摩尔纹引起的亮度曲线D变成最小的在X-轴上的位置x₁₂相同。然而，因为相对位置的移动位置很快，因此亮度调节处理被延迟，从而产生位置移动。如上文描述，即使执行了亮度调节处理，当在3D摩尔纹图像区域和执行亮度调节处理的图像区域之间产生位置移动时，如在图49B中，由3D摩尔纹引起的亮度波动的影响仍存在。根据第四示例性实施方式的亮度调节量计算单元105通过参照相对位置的移动速度考虑图像区域的位置移动，计算亮度调节量，以减轻由3D摩尔纹引起的亮度波动的影响。图像区域的位置移动量根据相对位置的移动速度而变化。图50示出了关于相对位置的移动速度和图像区域的位置移动量的关系示意图。

图像区域的位置移动量取决于观察者位置测量单元101的测量性能和图像处理单元154的性能处理速度，使得根据要使用的立体图像显示装置14的类型取不同的值。而且，当相对位置的移动速度比针对各立体图像显示装置14不同的阈值速度Vo更快时，产生图像区域的位置移动。当观察者的观察位置在立体显示面板108a上的X-轴方向移动时，3D摩尔纹图像区域在与X-轴相反的方向上移动。因此，3D摩尔纹图像区域相对于执行了亮度调节处理的图像区域出现在与X-轴相反的方向上。而且，当观察者的观察位置在与X-轴相反的方向移动时，3D摩尔纹图像区域在X-轴方向移动。因此，3D摩尔纹图像区域相对于执行了亮度调节处理的图像区域出现在X-轴方向上。

下文将描述根据第四示例性实施方式通过亮度调节计算单元105执行的亮度调节量计算方法。首先，以与第一示例性实施方式相同的方式基于装置特性数据保存单元103中保存的亮度特性数据计算亮度调节量。然后，通过相对位置随时间的改变计算移动速度。当相对位置的移动速度比阈值速度Vo快时，由相对位置指定观察者的移动方向。当移动方向是X-轴方向时，通过图50的示意图检测位置移动量，并且亮度调节量沿与X-轴方向相反的方向移动，图50的示意图示出了相对位置的移动速度和图像区域的位置移动量之间的关系。当移动方向为与X-轴方向相反的方向时，亮度调节量沿X-轴方向移动。

图51示出了在图像区域的位置移动量是x_len的情况下计算亮度调节量的结果。图51A示出了通过与第一示例性实施方式相同的方法计算的亮度调节量。图51B示出了亮度调节量的结果，其中图51A的亮度调节量在与X-轴相反的方向上移动了图像区域位置移动量x_len。

图52示出了亮度曲线，其中亮度调节量在与X-轴相反的方向上移动了图像区域位置移动量x_len。图52中的D、E和F如下。虚线D（亮度值落在下侧的虚线）示出了3D摩尔纹引起的亮度曲线D。长短交替的虚线E（亮度值在上侧增大的长短交替的虚线）示出了源于执行亮度调节处理后的图像数据的亮度曲线E。实线F示出了将执行亮度调节处理后的图像数据从立体显示面板108a投影到观察者的观察位置获得的观察图像的亮度曲线F。

在图52中，亮度调节量的图像区域在与X-轴相反的方向上移动位置移动量x_len。因此，源于执行亮度调节处理后的图像数据的亮度曲线E也在与X-轴相反的方向上移动位置移动量x_len。因此，源于执行亮度调节处理后的图像数据的亮度曲线E的图像区域的位置与由3D摩尔纹产生的亮度曲线D是相同的。因此，当调节亮度的图像数据从立体显示面板108a投影到观察者的观察位置时，在观察图像的亮度曲线F中不存在亮度波动，使得可以获得恒定的亮度值。

以上文描述的方式，即使在相对位置的移动速度快并且在3D摩尔纹图像区域和执行了亮度调节处理的图像区域之间产生位置移动的情况下，可以通过考虑位置移动量计算亮度调节量。

如第一示例性实施方式的情况，第四示例性实施方式可以应用到多视点的立体图像显示装置。当然，可以将第四示例性实施方式的图像处理单元154设置为单独的图像处理单元提供，并与立体显示面板单元108结合可以实现立体图像显示装置14的功能。

通过参照图53来描述在根据第四示例性实施方式的立体图像显示装置14中使用的立体图像处理方法的流程图。

步骤S401到步骤S404与第一示例性实施方式的步骤S101到步骤S104相同。在步骤S405中，基于由相对位置计算单元102计算的相对位置处的时间差来计算移动速度和移动方向。

在步骤S406中，通过使用亮度调节量计算单元105来计算亮度调节量。首先，如在第一示例性实施方式的情况，基于在步骤S404中检测的观察图像的亮度特性数据来计算亮度调节量。然后，参考在步骤S405中计算的相对位置的移动速度和移动方向。当移动速度比阈值速度Vo快时，从关于移动速度和图像区域的位置移动量的关系示意图（图50）获得位置移动量。然后，根据位置移动量在与观察者的移动方向相反的方向上移动亮度调节量。

在步骤S407至步骤S410中，执行与根据第一示例性实施方式的步骤S106至步骤S109相同处理。

如上文描述，可以提供如下的立体图像显示装置和立体图像处理方法，利用该立体图像显示装置和立体图像处理方法，即使当观察者的观察位置和立体显示面板之间的相对位置的移动速度很快并且在3D摩尔纹图像区域和执行了亮度调节处理的图像区域之间产生位置移动，通过考虑图像区域的位置移动计算亮度调节量，使得即使当观察者的观察位置移动时，也能减轻由3D摩尔纹引起的亮度波动的影响，使得观察者不会感到不适。

换言之，根据第四示例性实施方式的立体图像显示装置包括：观察者位置测量单元，其测量观察者的观察位置；相对位置计算单元，其计算观察者的观察位置与立体显示面板的位置之间的相对位置；装置特性数据保存单元，其保存对于立体显示面板的相对位置的装置特性数据；3D摩尔纹图像区域计算单元，其基于装置特性数据计算对于相对位置产生由3D摩尔纹引起的亮度波动的图像区域；亮度调节量计算单元，对于由3D摩尔纹图像区域计算单元计算的图像区域，所述亮度调节量计算单元通过参照从相对位置的随时间变化计算的相对位置的移动速度，基于装置特性数据计算适于立体图像显示的亮度调节量；图像数据保存单元，其保存或接收图像数据；亮度调节处理单元，其根据亮度调节量对图像数据执行亮度调节处理；和立体显示面板单元，其根据相对位置将执行了亮度调节处理的图像数据投影到右眼和左眼。

使用第四示例性实施方式，可以提供如下的立体图像显示装置和立体图像处理方法，利用该立体图像显示装置和立体图像处理方法，通过参照相对位置的移动速度来移动执行了亮度调节处理的图像区域，即使当在出现由3D摩尔纹引起的亮度波动的图像区域与执行了亮度调节处理的图像区域之间产生位置移动时，通过校正位置移动，即使当观察者的观察位置移动时，也减轻由3D摩尔纹引起的亮度波动的影响，使得观察者不会感到不适。

（第五示例性实施方式）

第五示例性实施方式的示例性目的在于提供如下的立体图像显示装置和立体图像处理方法，利用该立体图像显示装置和立体图像处理方法，通过参照相对位置的移动速度对亮度调节的图像数据进行图像滤波处理，即使当出现3D摩尔纹引起的亮度波动的图像区域与进行亮度调节处理的图像区域之间产生位置移动时，通过加宽执行了亮度调节处理的图像区域，而使源自图像数据的亮度调节的亮度曲线平滑（即，减小对于亮度值Yw的位置X的微分系数），从而减轻3D摩尔纹引起的亮度波动的影响，使得观察者不会感到不适。

图54是立体图像显示装置15的方框图。立体图像显示装置15包括：观察者位置测量单元101；相对位置计算单元102；装置特性数据保存单元103；3D摩尔纹图像区域计算单元104；亮度调节量计算单元105；图像数据保存单元106；亮度调节处理单元107；图像滤波器值计算单元110，该图像滤波器值计算单元110通过参照相对位置计算单元102计算的相对位置的移动速度基于亮度调节量来计算图像滤波器值；图像滤波处理单元111，该图像滤波处理单元111根据图像滤波器值对亮度调节的图像数据执行图像滤波处理；和立体显示面板单元108，该立体显示面板单元108根据相对位置将执行了亮度调节处理和图像滤波处理的图像数据投影到右眼和左眼。

此外，集成了相对位置计算单元102、3D摩尔纹图像区域计算单元104、亮度调节量计算单元105、亮度调节处理单元107、图像滤波器值计算单元110和图像滤波处理单元111的处理单元被称为图像处理单元155。

在下文中，描述了包括在立体图像显示装置15中的各个单元的功能。观察者位置测量单元101、相对位置计算单元102、装置特性数据保存单元103、3D摩尔纹图像区域计算单元104、亮度调节量计算单元105、图像数据保存单元106、亮度调节处理单元107和立体显示面板单元108的功能与第一示例性实施方式中的那些单元的功能相同。

图像滤波器值计算单元110的功能是，基于由相对位置计算单元102计算的相对位置的移动速度，扩展执行了亮度调节处理的图像区域，并且计算用于使图像数据的阶调值平滑的图像滤波器值。

对于图像滤波器值,采用用于进行立体图像内容的图像数据的模糊处理（也称作平滑处理、低通滤波处理等）的滤波器形状。用于进行图像模糊处理的普通的滤波器形状可以是平均滤波器、中值滤波器、高斯滤波器等。在下面提供的示例中，将描述使用高斯滤波器的情况。

图55示出应用于立体图像内容的图像数据的高斯滤波器形状。图55示出二维高斯滤波器形状，其中，X轴对应于图像数据的横轴方向且Y轴对应于图像数据的纵轴方向。从高斯分布函数的式41计算高斯滤波器。此处应当注意，方差σ²是任意值。当σ值大时，高斯滤波器形状变得平缓且图像模糊处理的效果增大。

（表达式1）

式41

图像滤波器值是高斯滤波器的离散值。通过将利用式5计算的值f(x,y)代入形成图像滤波器值的各个像素的位置(x,y)，来计算图像滤波器值。图56A和图56B示出从高斯滤波器计算的图像滤波器值的示例。如果图像滤波器的窗口宽度在X轴方向上的值为Wx且窗口宽度在Y轴方向上的值为Wy，则图56A为图像滤波器的窗口宽度设置为3×3像素(Wx=3,Wy=3)的情况，图56B为图像滤波器的窗口宽度设置为5×5像素(Wx=5,Wy=5)的情况。

在下面的说明中，为了方便说明，窗口宽度定义为W(W=Wx=Wy)。当图像滤波器的窗口宽度值W较大时，图像模糊处理的效果也增大。如上所述，当高斯滤波器用于图像模糊处理时，通过高斯分布函数的方差σ的值和图像滤波器的窗口宽度值W来确定图像滤波器值。因此，图像滤波器值计算单元110仅需要计算高斯分布函数的方差σ的值和图像滤波器的窗口宽度值W。此处应当注意，方差σ的值可以设置为任意常数（例如，σ设置为1）且可以仅计算图像滤波器的窗口宽度值W。

下文，作为计算图像滤波器值的示例，将描述高斯分布函数的方差σ的值设置为“1”且仅计算图像滤波器的窗口宽度值W的情况。图57示出关于相对位置的移动速度和图像滤波器的窗口宽度值W的关系示意图。当相对位置的移动速度小于阈值速度Vo时，图像滤波器的窗口宽度值W为“1”。当相对位置的移动速度大于阈值速度Vo时，图像滤波器的窗口宽度值W随移动速度的增加而增加。

当图像滤波器的窗口宽度值W为“1”时，即使当通过使用高斯滤波器进行图像滤波处理时，立体图像内容的图像数据也不改变。当然，替代将“1”代入图像滤波器的窗口宽度值W，可以代入用于停止图像滤波处理的执行的命令值，以减小图像滤波处理的计算量。另外，期望图像滤波器的窗口宽度值是整数，从而小数可以被四舍五入以接近整数。

当图像数据的窗口宽度值W增加时，图像模糊处理的效果也增加。因此，进行亮度调节处理的图像区域被加宽且亮度值变得平缓。然而，立体图像内容的图像质量下降。反过来，当图像滤波器的窗口宽度值W减小时，图像模糊处理的效果也降低。从而，可保持立体图像内容的图像质量，而进行了亮度调节处理的图像区域不能被加宽。因此，对于有关相对位置的移动速度和图像滤波器的窗口宽度值W的关系示意图，期望向评估者呈现各种立体图像内容（不同视差值、对比度、亮度、色调的空间频率的立体图像内容），以及累计通过主观评估获得的结果。

此外，虽然上文描述了通过将方形图像滤波器限定为W=Wx=Wy而使用方形图像滤波器的情况，但是Wy不一定采用与Wx的值相同的值。在X-轴方向上明显出现由3D摩尔纹引起的亮度波动的影响，因此也可以使用Wx>Wy的长方形图像滤波器。还可以根据立体图像内容的图像数据来改变Wy的值。

此外，上文描述了用于通过将高斯滤波器的方差限定为σ=1来计算图像滤波器的窗口宽度值W，而确定图像滤波器值的方法。然而，相反，还可以通过将图像滤波器的窗口宽度值W限定为常数（例如，20像素×20像素）来计算高斯滤波器的方差σ，而确定图像滤波器值。作为用于计算σ的方法，如图像滤波器的窗口宽度值W的情况，通过观察者的主观评估实验，确定关于亮度调节量和高斯滤波器的方差σ的关系示意图。

因此，当亮度调节量变得更大，高斯滤波器的方差σ增大，以便增加图像模糊效果。当然，还可以将高斯滤波器的方差σ和图像滤波器的窗口宽度值W限定为变量且通过计算这两个值来确定图像滤波器值。作为计算方法之一，首先固定高斯滤波器的方差σ的值，计算图像滤波器的窗口宽度值W，然后通过上文所述的相同的方法，计算适于所计算的图像滤波器的窗口宽度值W的方差σ。

根据图像滤波器值计算单元110所计算的图像滤波器值，图像滤波处理单元111对由亮度调节处理单元107进行亮度调节处理的图像数据进行图像滤波处理。作为示例，图58示出当应用图像滤波处理时从立体图像显示面板的平面投影的所观察到的图像的亮度曲线。

图58A示出由于相对位置的移动速度快，在进行亮度调节处理的图像区域和3D摩尔纹图像区域出现位置移动的情况下的亮度曲线。图58A中的D、E和F如下。虚线D（亮度值落在下侧的虚线）示出由3D摩尔纹引起的亮度曲线D（即，在进行亮度调节处理之前的观察图像的亮度曲线）。长短交替的虚线E（亮度值在上侧增大的长短交替虚线）示出源自在进行亮度调节处理后的图像数据的亮度曲线E。实线F示出通过将进行亮度调节处理后的图像数据从立体显示面板的平面投影到观察者的观察位置而获得的观察到的图像的亮度曲线F。

图58B示出源自进行亮度调节处理和图像滤波处理后的图像数据的亮度曲线（E）。从图58B可以看出，进行了亮度调节处理的图像数据通过图像滤波处理变宽，且源自图像数据的亮度调节的亮度曲线变得平缓。

图58C示出这样的亮度曲线，其中通过进行亮度调节处理和图像滤波处理来减轻3D摩尔纹引起的亮度波动的影响。在图58C中，实线F示出通过将进行亮度调节处理和图像滤波处理后的图像数据从立体显示面板投影到观察者的平面的观察位置而获得的观察图像的亮度曲线F。将图58A的进行图像滤波处理之前的亮度曲线F与图58C的进行图像滤波处理之后的亮度曲线F比较，可以看出图58C的进行图像滤波处理之后的亮度曲线F的亮度波动变得平缓。因而，即使由于相对位置的移动速度快，在3D摩尔纹图像区域和进行亮度调节处理的图像区域之间出现位置移动，也可能通过图像滤波处理加宽进行了亮度调节处理的图像区域、且通过使源自图像数据的亮度调节的亮度曲线平缓，来减轻3D摩尔纹引起的亮度波动的影响。

如在第一示例性实施方式的情况相同，第五示例性实施方式可应用于多视点型立体图像显示装置。当然，可将该示例性实施方式的图像处理单元155设置为单独的图像处理单元，且可通过与立体显示面板单元108结合来实现立体图像显示装置15的功能。

将参照图59描述在根据第五示例性实施方式的立体图像显示装置15中使用的立体图像处理方法的流程图。

步骤S501至步骤S507与第一示例性实施方式中的步骤S101至步骤S107相同。

在步骤S508中，基于通过相对位置计算单元102计算的相对位置的时间差来计算移动速度和移动方向。

在步骤S509中，通过参照在步骤S508中所计算的相对位置的移动速度，使用图像滤波器值计算单元110来计算图像滤波器值。作为用于计算图像滤波器值的方法，通过参照关于相对位置的移动速度和作为图像滤波器值的图像滤波器窗口宽度值的关系示意图（图52）计算图像滤波器值。

在步骤S510中，根据在步骤S509中计算的图像滤波器值，通过使用图像滤波处理单元111对在步骤S507中进行亮度调节处理的图像数据进行图像滤波处理。

在步骤S511和步骤S512中，进行与在根据第一示例性实施方式的步骤S108和步骤S109中的处理相同的处理。

如上所述，可提供如下的立体图像显示装置和立体图像处理方法，利用该图像显示装置和立体图像处理方法，即使由于相对位置的移动速度快，在进行亮度调节处理的图像区域和3D摩尔纹图像区域之间发生位置移动的情况下，通过加宽进行亮度调节处理的图像区域以及通过使源自图像数据的亮度调节的亮度曲线平缓，即使观察者的观察位置移动，也能减轻由3D摩尔纹引起的亮度波动的影响，使得观察者不会感到不适。

换句话说，根据第五示例性实施方式的立体图像显示装置包括：观察者位置测量单元，该观察者位置测量单元测量观察者的观察位置；相对位置计算单元，该相对位置计算单元计算观察者的观察位置和立体显示面板的位置之间的相对位置；装置特性数据保存单元，该装置特性数据保存单元保存对于立体显示面板的相对位置的装置特性数据；3D摩尔纹图像区域计算单元，该3D摩尔纹图像区域计算单元基于装置特性数据来计算对于相对位置的产生由3D摩尔纹引起的亮度波动的图像区域；亮度调节量计算单元，该亮度调节量计算单元对于由3D摩尔纹图像区域计算单元计算的图像区域计算适于立体图像显示的亮度调节量；图像数据保存单元，该图像数据保存单元保存或接收图像数据；亮度调节处理单元，该亮度调节处理单元根据亮度调节量对图像数据进行亮度调节处理；图像滤波器值计算单元，该图像滤波器值计算单元基于相对位置的移动速度计算图像滤波器值；图像滤波处理模块，该图像滤波处理模块根据图像滤波器值对亮度调节的图像数据进行图像滤波处理；以及立体显示面板单元，该立体显示面板单元根据相对位置将进行图像滤波处理的图像数据投影到右眼和左眼。

利用第五示例性实施方式，可提供如下的立体图像显示装置和立体图像处理方法，利用该立体图像显示装置和立体图像处理方法，通过参照相对位置的移动速度对亮度调节的图像数据进行图像滤波处理，即使当出现3D摩尔纹引起的亮度波动的图像区域和进行亮度调节处理的图像区域之间产生位置移动时，通过加宽进行亮度调节处理的图像区域而使亮度调节量随着图像数据变得平滑，从而即使当观察者的观察位置移动时，也可减轻由3D摩尔纹引起的亮度波动的影响，使得观察者不会感到不适。

（第六示例性实施方式）

第六示例性实施方式的示例性目的是提供如下的立体图像显示装置和立体图像处理方法，利用该立体图像显示装置和立体图像处理方法，通过对进行了亮度调节处理来减轻3D摩尔纹引起的亮度波动的影响的图像数据执行视差调节处理以减轻3D串扰引起的CT-图像的影响，使得即使当观察者的观察位置移动时，也可减轻3D摩尔纹引起的亮度波动的影响和3D串扰引起的CT-图像的影响，使得观察者不会感到不适。

图61示出对于立体显示面板的视角方向的3D串扰。在图4中示出的3D摩尔纹图像区域与在图61中示出的3D串扰图像区域几乎彼此重合。因此，基于3D摩尔纹图像区域计算单元的信息进行视差调节处理以减轻3D串扰。

图60是立体图像显示装置16的方框图。立体图像显示装置16包括：观察者位置测量单元101；相对位置计算单元102；装置特性数据保存单元103；3D摩尔纹图像区域计算单元104；亮度调节量计算单元105；图像数据保存单元106；亮度调节处理单元107；视差调节量计算单元112，该视差调节量计算单元112基于由相对位置计算单元102计算的相对位置和保存在装置特性数据保存单元103中的装置特性数据，来计算视差调节量以减轻3D串扰引起的CT-图像的影响；视差调节处理单元113，该视差调节处理单元113根据视差调节量计算单元112计算的视差调节量对3D摩尔纹图像区域计算单元104计算的图像区域中的图像数据进行视差调节处理；和立体显示面板单元108，该立体显示面板单元108根据相对位置将进行亮度调节处理和视差调节处理的图像数据投影到右眼和左眼。此外，集成了相对位置计算单元102、3D摩尔纹图像区域计算单元104、亮度调节量计算单元105、亮度调节处理单元107、视差调节量计算单元112和视差调节处理单元113的处理单元被称为图像处理单元156。

观察者位置测量单元101、相对位置计算单元102、装置特性数据保存单元103、3D摩尔纹图像区域计算单元104、亮度调节量计算单元105、图像数据保存单元106、亮度调节处理单元107和立体显示面板单元108与第一示例性实施方式中的那些单元相同。

视差调节量计算单元112基于保存在装置特性数据保存单元103中的3D串扰特性数据计算适于减轻3D串扰引起的CT-图像的视差容许值，并且基于所计算的视差容许值和图像数据的视差最大值来计算视差调节量。

图61示出3D串扰特性数据的示例。3D串扰特性数据的横轴示出视角θ，且纵轴示出3D串扰量。3D串扰量示出左眼图像（L图像）混合至右眼图像（R图像）的比例（还示出反向混合的情况:R图像混合至L图像的比例）。3D串扰特性数据根据立体显示面板的装置特性而采用不同的值，并且在设计立体显示面板时确定该3D串扰特性数据。此外，还可以通过利用用于3D串扰的评估装置测量立体显示面板，来获得3D串扰特性数据。基于3D串扰特性数据以及相对位置计算单元102计算的相对位置来计算视差调节量。

作为用于计算视差调节量的方法的第一处理，基于3D串扰量的阈值来检测未出现3D串扰引起的CT-图像且投影合适的立体图像的立体观看空间的视角范围，出现3D串扰引起的CT-图像的3D串扰观看空间的视角，以及未出现3D串扰引起的CT-图像但是左眼图像被投影到右眼而右眼图像被投影到左眼的反向立体观看空间的视角范围。此时，通过设定3D串扰量的两个或更多个阈值，在出现3D串扰引起的CT-图像的3D串扰观看空间（由于3D串扰引起的CT-图像的影响小故可识别立体图像）的视角范围可与3D串扰引起的CT-图像的影响大（使得立体图像不能视觉识别）的3D串扰观看空间的视角范围分开。

作为第二处理，在作为立体观看空间、3D串扰观看空间和反向立体观看空间的各个边界位置的视角，设定适于立体图像显示的视差容许值。通过参考主观评估实验或其文献来设定对于3D串扰量的阈值的视差容许值。

作为第三处理，通过利用经过在作为边界位置的视角及其视差容许值而得到的多个点的线的插补法，来计算在所有视角处的视差容许值。

作为第四处理，基于相对位置计算视角，检测对于该视角的视差容许值，并且该视差容许值与作为立体图像内容的图像数据的视差最大值相比较。当图像数据的视差最大值大于视差容许值时，计算视差调节量，视差调节量的值乘以图像数据的视差最大值，以使图像数据的视差最大值与视差容许值相等。当图像数据的视差最大值小于视差容许值时，视差调节量被设定为“1”。通过上文所述的处理，可计算视差调节量。

根据视差调节量计算单元计算的视差调节量，视差调节处理单元113对在由3D摩尔纹图像区域计算单元104计算的图像区域中的亮度调节的图像数据进行视差调节处理。

通过具有图4中示出的亮度特性数据的装置特性的立体显示面板单元108，使产生3D串扰引起的CT-图像的图像区域变得几乎与3D摩尔纹图像区域计算单元104计算的产生3D摩尔纹引起的亮度波动的图像区域相同。

图62示出在任意相对位置出现CT-图像的图像区域的示例。图62示出在3D串扰观看空间内，当相对位置在X轴方向（参见图3）和Z轴方向上移动时投影至该相对位置的观察到的图像。当相对位置移动至X轴方向时，出现CT-图像的图像区域也相应地在X轴方向上移动。此外，当相对位置在Z轴方向上移动时，出现CT-图像的图像区域相应地扩大。

基于从相对位置计算单元102获得的观察者的右眼和左眼的位置信息和由3D摩尔纹图像区域计算单元104所计算的图像区域信息，来判断向投影至观察者的右眼和左眼的观察图像的任意图像区域投影的是R图像、L图像、还是CT-图像。

作为判断结果，L图像投影至左眼且R图像投影至右眼的图像区域的视差值保持原状。根据视差调节量计算单元112计算的视差调节量，对CT-图像至少投影到左眼和右眼之一的图像区域进行视差调节处理。对于R图像投影到左眼且L图像投影到右眼的图像区域，使视差值反转。当R图像或L图像投影到右眼和左眼时，使视差值保持原状。

图63示出关于与投影至观察者的右眼和左眼的观察图像的类型（L图像、R图像和CT-图像）对应的图像滤波处理的执行判断表。关于立体图像内容的显示状态，在R图像投影至右眼且L图像投影至左眼的图像区域以及L图像投影到右眼且R图像投影到左眼的图像区域显示为立体图像。同一图像投影到观察者的右眼和左眼的图像区域显示为平面图像。在其他图像区域，以介于3D和2D之间的中间显示状态显示图像。当图像区域的3D串扰量变大时，立体图像内容的视差值变小。因此，以接近平面图像的状态显示图像。

如上所述，在通过执行第一示例性实施方式中描述的亮度调节处理而减轻3D摩尔纹引起的亮度波动的影响后，仅对出现3D串扰引起的CT-图像的图像区域进行视差调节处理。由此，可减轻3D摩尔纹引起的亮度波动的影响和3D串扰引起的CT-图像的影响，同时保持其他图像区域的视差值。

如第一示例性实施方式的情况，第六示例性实施方式可以应用于多视点类型的立体图像显示装置。当然，可以将第六示例性实施方式的图像处理单元156设置为单独的图像处理单元，且可通过将图像处理单元156与立体显示面板单元108结合来实现立体图像显示装置16的功能。

现在，作为第六示例性实施方式的变更示例，考虑这样的情况，立体显示面板的亮度特性数据具有亮度波动，而成为如在图34中示出的立体图像区域内的3D摩尔纹。在这样的情况下，存在3D摩尔纹图像区域和3D串扰图像区域彼此不一致的区域。

例如，利用具有在图34中示出的亮度特性数据的立体图像显示装置，当相对位置为图6A的位置C时，以图64中示出的状态显示观察图像。在显示时，3D摩尔纹图像区域为图64中的X轴方向的位置x₃、x₄、x₅和x₆。然而，3D串扰图像区域为来自图61中示出的3D串扰特性数据的、图64中的X轴方向的位置x₃和x₄，并且可以看出这个两个图像区域彼此不一致。因此，在处理具有作为正常立体视角范围内的3D摩尔纹的亮度波动的亮度特性数据的情况下，必须计算与由3D摩尔纹图像区域计算单元104所计算的图像区域分离的3D串扰图像区域。

图65示出第六示例性实施方式的变型示例。通过将3D串扰图像区域计算单元114添加到图60示出的结构中，得到该示例的立体图像显示装置16a的结构。3D串扰图像区域计算单元114基于相对位置计算单元102计算的相对位置和保存在装置特性数据保存单元103中的3D串扰特性数据计算3D串扰图像区域。作为计算3D串扰图像区域的方法，从3D串扰特性数据得出示出3D串扰观看空间的光学模型示意图，且检测对于相对位置的观察图像以计算出现3D串扰引起的CT-图像的图像区域。注意到，包括3D串扰图像区域计算单元114的处理单元被限定为图像处理单元156a。

参照图66，将描述在根据第六示例性实施方式的立体图像显示装置16和16a中使用的立体图像处理方法的流程图。

步骤S601至步骤S607与第一示例性实施方式的步骤S101至步骤S107相同。

在步骤S608中，基于相对位置计算单元102计算的相对位置和保存在装置特性数据保存单元103中的3D串扰特性数据，通过使用视差调节量计算单元112来计算用于减轻3D串扰引起的CT-图像的影响的视差调节量。

在步骤S609中，根据在步骤S608中计算的视差调节量，通过使用视差调节处理单元113，对亮度调节的图像数据进行视差调节处理。

在步骤S610和步骤S611中，执行与根据第一示例性实施方式的步骤S108和步骤S109相同的处理。

如上所述，可提供如下的立体图像显示装置和立体图像处理方法，利用该立体图像显示装置和立体图像处理方法，即使当观察者的观察位置移动时，也能减轻3D摩尔纹引起的亮度波动的影响以及3D串扰引起的CT-图像的影响，使得观察者不会感到不适。

换句话说，根据第六示例性实施方式的立体图像显示装置包括：观察者位置测量单元，该观察者位置测量单元测量观察者的观察位置；相对位置计算单元，该相对位置计算单元计算观察者的观察位置和立体显示面板的位置之间的相对位置；装置特性数据保存单元，该装置特性数据保存单元保存对于立体显示面板的相对位置的装置特性数据；亮度调节量计算单元，该亮度调节量计算单元基于装置特性数据计算对于相对位置适于立体图像显示的亮度调节量；视差调节量计算单元，该视差调节量计算单元基于装置特性数据计算对于相对位置适于立体图像显示的视差调节量；图像数据保存单元，该图像数据保存单元保存或接收图像数据；亮度调节处理单元，该亮度调节处理单元根据亮度调节量对图像数据进行亮度调节处理；视差调节处理单元，该视差调节处理单元根据视差调节量对亮度调节的图像数据进行视差调节处理；以及立体显示面板单元，该立体显示面板单元根据相对位置将进行亮度调节处理和视差调节处理的图像数据投影到右眼和左眼。

通过第六示例性实施方式，可提供如下的立体图像显示装置和立体图像处理方法，利用该立体图像显示装置和立体图像处理方法，通过对通过执行亮度调节处理来减轻3D摩尔纹引起的亮度波动的影响的图像数据执行视差调节处理以减轻3D串扰引起的CT-图像的影响，使得即使当观察者的观察位置移动时，也能减轻3D摩尔纹引起的亮度波动的影响，以及减轻3D串扰引起的CT-图像的影响，使得观察者不会感到不适。

（第七示例性实施方式）

第七示例性实施方式的示例性目的是提供如下的立体图像显示装置和立体图像处理方法，利用该立体图像显示装置和立体图像处理方法，通过对通过亮度调节处理减轻了3D摩尔纹引起的亮度波动的影响的图像区域执行图像滤波处理，以减轻3D串扰引起的CT-图像的影响，使得即使当观察者的观察位置移动时，也可减轻3D摩尔纹引起的亮度波动的影响和3D串扰引起的CT-图像的影响，使得观察者不会感到不适。

图61示出了对于立体显示面板的观看角度方向的3D串扰。在图4中示出的3D摩尔纹图像区域和在图61中示出的3D串扰图像区域几乎彼此重合。因此，基于3D摩尔纹图像区域计算单元的信息进行图像滤波处理以减轻3D串扰。

图67是立体图像显示装置17的方框图。立体图像显示装置17包括：观察者位置测量单元101；相对位置计算单元102；装置特性数据保存单元103；3D摩尔纹图像区域计算单元104；亮度调节量计算单元105；图像滤波器值计算单元110，该图像滤波器值计算单元110基于装置特性数据，计算对于相对位置适于立体图像显示的图像滤波器值；图像数据保存单元106；亮度调节处理单元107；图像滤波处理单元111，该图像滤波处理单元111根据图像滤波器值对亮度调节的图像数据进行图像滤波处理；和立体显示面板单元108，该立体显示面板单元108根据相对位置将进行亮度调节处理和图像滤波处理的图像数据投影到右眼和左眼。此外，集成了相对位置计算单元102、3D摩尔纹图像区域计算单元104、亮度调节量计算单元105、亮度调节处理单元107、图像滤波器值计算单元110和图像滤波处理单元111的处理单元被称为图像处理单元157。

观察者位置测量单元101、相对位置计算单元102、装置特性数据保存单元103、3D摩尔纹图像区域计算单元104、亮度调节量计算单元105、图像数据保存单元106、亮度调节处理单元107和立体显示面板单元108与第一示例性实施方式中的那些单元相同。

根据第七示例性实施方式的图像滤波器值计算单元110基于保存在装置特性数据保存单元103中的3D串扰特性数据，计算适于减轻3D串扰引起的CT-图像的图像滤波器值。

作为用于计算视差调节量的方法的第一处理，基于3D串扰量的阈值检测没有出现3D串扰引起的CT-图像且投影合适的立体图像的立体观看空间的视角范围，出现3D串扰引起的CT-图像的3D串扰观看空间的视角，以及没有出现3D串扰引起的CT-图像但是左眼图像投影到右眼且右眼图像投影到左眼的反向立体观看空间的视角范围。此时，通过设定3D串扰量的两个或更多个阈值，在出现3D串扰引起的CT-图像的3D串扰观看空间（由于3D串扰引起的CT-图像的影响小故可视觉识别立体图像）的视角范围可与3D串扰引起的CT-图像的影响大（使得立体图像不能被视觉识别）的3D串扰观看空间的视角范围分开。

作为第二处理，在作为立体观看空间、3D串扰观看空间和反向立体观看空间的各自边界位置的视角，设定适于立体图像显示的图像滤波器值。通过进行主观评估实验导出图像滤波器值，来设定对于3D串扰量的阈值的图像滤波器值。

作为第三处理，通过经过从作为边界位置的视角及其图像滤波器值得到的多个点的线的插补法，来计算在所有视角处的图像滤波器值。

作为第四处理，基于相对位置计算视角，且计算对于该视角的图像滤波器值。通过上文描述的处理，可计算图像滤波器值。

根据图像滤波器值计算单元110计算的图像滤波器值，根据第七示例性实施方式的图像滤波处理单元111对在由3D摩尔纹图像区域计算单元104计算的图像区域中的亮度调节的图像数据进行图像滤波处理。通过具有在图4中示出的亮度特性数据的装置特性的立体显示面板单元108，产生3D串扰引起的CT-图像的图像区域变得几乎与3D摩尔纹图像区域计算单元104计算的产生3D摩尔纹引起的亮度波动的图像区域相同。在任意相对位置出现3D串扰引起的CT-图像的图像区域与在第六示例性实施方式描述的图62中示出的范围相同。

如上所述，在通过执行在第一示例性实施方式中描述的亮度调节处理而减轻3D摩尔纹引起的亮度波动的影响后，仅对出现3D串扰引起的CT-图像的图像区域进行图像滤波处理。由此，可减轻3D摩尔纹引起的亮度波动的影响和3D串扰引起的CT-图像的影响，同时抑制由于图像滤波处理引起的其他图像区域的图像质量的下降。

如第一示例性实施方式的情况，第七示例性实施方式可以应用于多视点型的立体图像显示装置。当然，可以将第七示例性实施方式的图像处理单元157设置为单独的图像处理单元，且可通过将图像处理单元157与立体显示面板单元108结合来实现立体图像显示装置17的功能。

现在，作为第七示例性实施方式的变型示例，考虑这样的情况，立体显示面板的亮度特性数据具有构成如在图34中示出的立体图像区域内的3D摩尔纹的亮度波动。如在第六示例性实施方式的变型示例中，存在3D摩尔纹图像区域和3D串扰图像区域彼此不一致的区域。

例如，利用具有在图34中示出的亮度特性数据的立体图像显示装置，当相对位置为图6A的位置C时，观察图像显示为图64示出的状态。在显示时，3D摩尔纹图像区域为图64中的X轴方向的位置x₃、x₄、x₅和x₆。然而，3D串扰图像区域为来自图61中示出的3D串扰特性数据的、图64中的X轴方向的位置x₃和x₄，可以看出这两个图像区域彼此不一致。因此，在处理具有构成正常立体视角范围内的3D摩尔纹的亮度波动的亮度特性数据时，必须计算与3D摩尔纹图像区域计算单元104所计算的图像区域分离的3D串扰图像区域。

图68示出第七示例性实施方式的变型示例。通过将3D串扰图像区域计算单元114添加到图67示出的结构中，得到该示例的立体图像显示装置17a的结构。3D串扰图像区域计算单元114基于相对位置计算单元102计算的相对位置和保存在装置特性数据保存单元103中的3D串扰特性数据计算3D串扰图像区域。作为用于计算3D串扰图像区域的方法，从3D串扰特性数据得出示出3D串扰观看空间的光学模型示意图，且检测对于相对位置的观察图像以计算出现3D串扰引起的CT-图像的图像区域。注意到，包括3D串扰图像区域计算单元114的处理单元被限定为图像处理单元157a。

参照图69，将描述在根据第七示例性实施方式的立体图像显示装置17和17a中使用的立体图像处理方法的流程图。

步骤S701至步骤S707与第一示例性实施方式的步骤S101至步骤S107相同。

在步骤S708中，基于相对位置计算单元102计算的相对位置和保存在装置特性数据保存单元103中的3D串扰特性数据，通过使用图像滤波器值计算单元110，来计算用于减轻3D串扰引起的CT-图像的影响的图像滤波器值。

在步骤S709中，根据在步骤S708中计算的图像滤波器值，通过使用图像滤波处理单元111，对出现3D串扰引起的CT-图像的图像区域中的亮度调节的图像数据进行图像滤波处理。

在步骤S710和步骤S711中，执行与根据第一示例性实施方式的步骤S108和步骤S109相同的处理。

如上所述，可提供如下的立体图像显示装置和立体图像处理方法，利用该立体图像显示装置和立体图像处理方法，即使当观察者的观察位置移动时，也减轻3D摩尔纹引起的亮度波动的影响以及3D串扰引起的CT-图像的影响，使得观察者不会感到不适。

换句话说，根据第七示例性实施方式的立体图像显示装置包括：观察者位置测量单元，该观察者位置测量单元测量观察者的观察位置；相对位置计算单元，该相对位置计算单元计算观察者的观察位置和立体显示面板的位置之间的相对位置；装置特性数据保存单元，该装置特性数据保存单元保存对于立体显示面板的相对位置的装置特性数据；亮度调节量计算单元，该亮度调节量计算单元基于装置特性数据计算对于相对位置适于立体图像显示的亮度调节量；图像滤波器值计算单元，该图像滤波器值计算单元基于装置特性数据计算对于相对位置适于立体图像显示的图像滤波器值；图像数据保存单元，该图像数据保存单元保存或接收图像数据；亮度调节处理单元，该亮度调节处理单元根据亮度调节量对图像数据进行亮度调节处理；图像滤波处理单元，该图像滤波处理单元根据图像滤波器值对亮度调节的图像数据进行图像滤波处理；以及立体显示面板单元，该立体显示面板单元根据相对位置将进行了亮度调节处理和视差调节处理的图像数据投影到右眼和左眼。

通过第七示例性实施方式，可提供如下的立体图像显示装置和立体图像处理方法，利用该立体图像显示装置和立体图像处理方法，通过对通过进行亮度调节处理来减轻3D摩尔纹引起的亮度波动的影响的图像数据执行图像滤波处理，以减轻3D串扰引起的CT-图像的影响，使得即使当观察者的观察位置移动时，除了减轻3D摩尔纹引起的亮度波动的影响外，还可减轻3D串扰引起的CT-图像的影响，使得观察者不会感到不适。

（第八示例性实施方式）

第八示例性实施方式的示例性目的是提供如下的立体图像显示装置和立体图像处理方法，利用该立体图像显示装置和立体图像处理方法，即使当观察者在上下方向观察立体图像显示装置时，也能减轻3D摩尔纹引起的亮度波动的影响，使得观察者不会感到不适。

在第一示例性实施方式中，示出了这样的情况：通过考虑由于观察者的观察位置和立体显示面板之间的相对位置的移动而引起的视角θ和观察距离D的变化，来计算立体显示面板的平面上的亮度曲线，以减轻3D摩尔纹引起的亮度波动的影响。这里注意到，视角θ示出与立体显示面板的横向方向相对应的X-Z平面上的角。在观察者在正面和在上下方向上观察到的立体显示面板的平面上的亮度曲线相同的情况下，则可通过使用在第一示例性实施方式中描述的亮度曲线计算方法来计算在任意相对位置处的立体显示面板上的亮度曲线。

然而，在观察者在正面方向和在上下方向上所观察到的立体显示面板的平面上的亮度曲线不同的情况下，则必须通过考虑在X-Z轴平面上的与立体显示面板的上下方向对应的视角计算立体显示面板上的亮度曲线，来减轻3D摩尔纹引起的亮度波动的影响。

图70示出了关于观察者的观察位置和立体显示面板的相对位置的坐标系图。在图70中，示出观察者10、立体图像显示装置18、立体显示面板108a、摄像机101a等。通过X-Z轴平面上的视角θ_p、Y-Z轴平面上的视角以及观察距离D_p来表示相对位置。如果相对位置为(x_p,y_p,z_p)，则从式80计算视角且从如在第一示例性实施方式情况下的式（4）和式（3）计算视角θ_p和距离D_p。

式80

据知，立体显示面板108a的平面上的亮度曲线根据视角变化的原因之一为：从立体显示面板108a内的作为光电模块的液晶面板到作为光分离模块的柱状透镜的光程长度与柱状透镜的焦距之间的差异导致的散焦效果的影响。

一些立体图像显示装置在光学上设计成：液晶面板和柱状透镜之间的光程长度略微小于（或大于）柱状透镜的焦距，以利用柱状透镜使在液晶面板平面上显示的图像数据散焦（或模糊），从而减轻3D摩尔纹引起的亮度波动的影响。当从正面观察立体显示面板时，由于散焦效果减轻3D摩尔纹引起的亮度波动的影响。然而，当在上下方向上观察立体显示面板时，由于液晶面板和柱状透镜之间的光程长度改变且变得接近于柱状透镜的焦距，故散焦效果降低且没有减轻3D摩尔纹引起的亮度波动的影响。

图71示出了液晶面板和柱状透镜之间的光程长度相对于视角的变化。在图71中，示出了观察者10、立体图像显示装置18、立体显示面板108a、液晶面板2a、柱状透镜3、视角光程长度H_S等。如果当从正面观察立体显示面板108a的相对位置与从上方观察立体显示面板108a的相对位置之间的视角差为且液晶面板2a和柱状透镜3之间的光程长度为H_S，则光程长度H_S可表示为式（81）。

式81

此处注意到，H_D示出液晶面板2a和柱状透镜3之间的距离（等于当从正面观察立体显示面板108a时液晶面板2a和柱状透镜3之间的光程长度）。从式（81）可知，当视角差增加时，光程长度H_S增加。

图72和图73示出由于光程长度H_S变化引起的散焦效果的变化。图72示出当从正面观察立体显示面板108a时柱状透镜3引起的散焦宽度DW。当从正面观察时视角为0，使得光程长度H_S与从液晶面板2a到柱状透镜3的距离H_D相等。

在图72中，如果柱状透镜3引起的、在液晶面板2a上显示的图像数据的散焦宽度为DW，则散焦宽度DW表示为式82。

DW=L(F–H_S)/F 式82

此处注意到，F示出柱状透镜3的焦距，L为柱状透镜3的宽度（柱面透镜宽度）。柱状透镜3的焦距F被限定为当从正面观察立体显示面板108a时，在光程上的基于柱状透镜3的曲率半径规定的焦距。从式82可以看出，散焦宽度DW与柱状透镜3的焦距F和光程长度Hs之间的差值成比例。

图73示出当在上下方向上观察立体显示面板108a时柱状透镜3产生的散焦宽度DW。视角具有在上下方向上的值，使得从式81计算光程长度H_S。当光程长度H_S增加且变得与柱状透镜3的焦距F相等时，散焦宽度DW变成0。因此，柱状透镜3引起的散焦效果消失。

如在图80中所示，当在上下方向上观察立体显示面板108a时，穿过柱状透镜3内部的光程改变。因此，柱状透镜3的曲率半径根据在柱状透镜3的曲面上的位置而改变。在图80中，当从正面观察立体显示面板108a时柱状透镜3的表观曲率半径定义为r₁，而当在上下方向上观察立体显示面板108a时柱状透镜3的表观曲率半径定义为r₂。

在该情况下，表观曲率半径r₂小于表观曲率半径r₁。当柱状透镜3的曲率半径变短时，柱状透镜3的焦距F也变短。因此，散焦效果实际消失处的视角略微小于从式81和式82计算的角。

然而，表观曲率半径r₁与柱状透镜3的曲率半径一致，使得曲率半径对于作为视角方向的X轴方向为恒定的。同时，表观曲率半径r₂对于作为视角方向的X轴方向变化。因此，当从上下方向上观察立体显示面板108a时，必须考虑与图像相对于视角方向产生移动有关的点。

图74示出当观察者从正面观察立体显示面板时，立体显示面板的平面上观察的图像及其亮度曲线。图75示出当从上方观察立体显示面板时，立体显示面板的平面上观察的图像及其亮度曲线。

在图74中，由于柱状透镜的散焦效果，图像数据被散焦，使得发生3D摩尔纹引起的亮度波动的图像区域加宽。然而，亮度曲线缓慢波动，且变得不明显。因此，减轻3D摩尔纹引起的亮度波动的影响。同时，在图75中，柱状透镜引起的散焦效果消失，使得发生3D摩尔纹引起的亮度波动的图像区域变窄。然而，亮度曲线剧烈波动，使得摩尔纹引起的亮度波动的影响变得显著。

即使当观察者和立体显示面板之间的相对位置相同，视角根据观察立体显示面板平面的位置而改变。此外，从液晶面板到柱状透镜的光程长度H_S以及柱状透镜的表观曲率半径也改变。视角的变化取决于立体显示面板平面上的Y轴位置，使得发生3D摩尔纹引起的亮度波动的图像区域也根据立体显示面板平面上的Y轴位置而改变。由此，例如当从上方观察立体显示面板时，发生3D摩尔纹引起的亮度波动的图像区域成为如图75中所示的梯形形状。

通过第八示例性实施方式，由于例如柱状透镜的散焦效果下降的原因，在观察者观察的立体显示面板平面上的亮度曲线根据视角而改变的情况下，进行用于减轻3D摩尔纹引起的亮度波动的亮度调节处理。

图76是根据第八示例性实施方式的立体图像显示装置18的方框图。立体图像显示装置18包括：观察者位置测量单元101；相对位置计算单元102；装置特性数据保存单元103；3D摩尔纹图像区域计算单元104；亮度调节量计算单元105；图像数据保存单元106；亮度调节处理单元107；和立体显示面板单元108。此外，集成了相对位置计算单元102、3D摩尔纹图像区域计算单元104、亮度调节量计算单元105、和亮度调节处理单元107的处理单元被称为图像处理单元158。

在下文中，将描述包括在立体图像显示装置18内的各单元的功能。观察者位置测量单元101、相对位置计算单元102、亮度调节量计算单元105、图像数据保存单元106、亮度调节处理单元107和立体显示面板单元108的功能与第一示例性实施方式中的那些单元的功能相同。

根据第八示例性实施方式的装置特性数据保存单元103的功能为：保存对于相对位置的视角θ和视角的立体显示面板的亮度特性数据作为装置特性数据。对于相对于视角的亮度特性数据，在多个视角处立体显示面板的亮度特性数据可通过用于亮度特性的评估装置来测量，或者基于立体显示面板的设计条件和制造条件来计算。

作为示例，液晶面板和柱状透镜之间的距离H_D，柱状透镜的焦距F、以及柱状透镜的宽度L预先保存在装置特性数据保存单元103中，从相对位置的视角来计算柱状透镜产生的散焦宽度，且从基准亮度特性数据计算对于任意视角的亮度特性数据。

首先，从在视角处的相对位置测量的立体显示面板的亮度特性数据被保存在装置特性数据保存单元103中，在该视角处，光程长度H_S和焦距F变得相等使得散焦效果消失。当保存的亮度特性数据的视角和相对位置的视角之间的差值增加时，光程长度H_S和焦距F之间的差值增加，使得柱状透镜产生的散焦宽度也根据式82增加。由此，通过计算在任意视角处的散焦宽度以及通过使保存在装置特性数据保存单元103中的亮度特性数据散焦，来计算在任意视角处的亮度特性数据。

如上所述，通过保存液晶面板和柱状透镜之间的距离H_D、柱状透镜的焦距F、柱状透镜的宽度L、以及在视角处的立体显示面板的亮度特性数据，可计算在任意视角处的立体显示面板的亮度特性数据。

基于保存在装置特性数据保存单元103中的亮度特性数据，3D摩尔纹图像区域计算单元104计算对于由相对位置计算单元102计算的相对位置的发生3D摩尔纹引起的亮度波动的图像区域。在第八示例性实施方式中，从装置特性数据保存单元103中获取与相对位置的视角相对应的立体显示面板的亮度特性数据。然后，基于与视角相对应的立体显示面板的亮度特性数据，如在第一示例性实施方式的情况下，根据光学模型计算在相对位置的视角θ和观察距离D处的立体显示面板平面上的亮度曲线，且计算发生3D摩尔纹引起的亮度波动的图像区域。因此，可计算在任意视角视角θ和观察距离D处的立体显示面板的平面上的亮度曲线。

如在第一示例性实施方式情况下，亮度调节量计算单元105基于通过3D摩尔纹图像区域计算单元104计算的立体显示面板的平面上的亮度曲线，来计算亮度调节量。如在第一示例性实施方式的情况下，亮度调节处理单元107还根据亮度调节量对图像数据进行亮度调节处理。

此外，除了亮度调节处理外，如在第五示例性实施方式的情况下，通过将图像滤波器值计算单元和图像滤波处理单元添加到立体图像显示装置18中来执行图像滤波处理，散焦效果可被添加到发生3D摩尔纹引起的亮度波动的图像区域。图像滤波器值计算单元基于通过3D摩尔纹图像区域计算单元104计算的在立体显示面板的平面上的亮度曲线，来计算对于相对位置的视角的柱状透镜的散焦效果的损失量，且计算图像滤波器值以补偿该损失。图像滤波处理单元通过参照由图像滤波器值计算单元计算的图像滤波器值，来进行图像滤波处理以将散焦效果添加到在图像数据内发生3D摩尔纹引起的亮度波动的图像区域。

如上所述，可提供如下的立体图像显示装置和立体图像处理方法，利用该立体图像显示装置和立体图像处理方法，即使当观察者在上下方向上观察立体图像显示装置时柱状透镜的散焦效果下降，也能减轻3D摩尔纹引起的亮度波动的影响，使得观察者不会感到不适。

在上文描述的情况下，柱状透镜的散焦效果的下降被认为是立体显示面板的平面上的亮度曲线根据视角变化的原因之一。另一原因可能是亮度特性的变化，该亮度特性取决于根据液晶的对准特性的液晶面板的视角

尤其，利用采用TN（扭转向列型）型或VA（竖向对齐）型的驱动方法的液晶面板，根据视角的亮度特性的变化大。图77A、图77B、和图78示出了TN型的液晶分子的排列的示意图。图77A为示出向液晶面板2a的电极22施加最大电压以完全遮挡背光源的光量的状态的示意图。图77B为示出切断液晶面板2a的电极22的电压以最大化背光源的透过光量的状态的示意图。图78为示出向液晶面板2a的电极22施加中间电压以将背光源的光量调节至中间值的状态的示意图。

如在图77A、图77B和图78中所示，利用在TN系统和VA系统中的液晶分子23的角度来调节背光源的光量。因此，如在图78所示，透过液晶面板2a的光量根据相对位置的视角而变化，使得根据视角的亮度特性的变化变大。在第八示例性实施方式中，在任意视角处立体显示面板平面上的亮度曲线可通过考虑柱状透镜的散焦效果的下降，还考虑根据液晶的对准特性的亮度特性的变化，基于保存在装置特性数据保存单元103中的在视角处的立体面板平面上的亮度曲线来计算。

尽管上文描述了光程长度H_S根据相对位置的视角变化且柱状透镜的散焦效果下降的情况、以及亮度特性根据液晶的对齐特性变化的情况。然而，散焦效果的下降以及亮度特性的变化也如在视角的情况下一样取决于相对位置的视角θ而发生。因此，对于视角θ，也可通过考虑散焦效果的下降以及亮度特性的变化来进行亮度调节处理。然而，作为对于视角θ的亮度特性数据，在许多情况下使用通过使用亮度特性评估装置测量的数据。因此，所测量的数据可包括在许多情况下散焦效果的下降的影响以及亮度特性的变化的影响。

参照图79，将描述在根据第八示例性实施方式的立体图像显示装置18中使用的立体图像处理方法的流程图。

在图79中示出的步骤S801和步骤S802的处理与在图17中示出的第一示例性实施方式的流程中的步骤S101和步骤S102的处理相同。

在步骤S803中，从装置特性数据保存单元103获取与在步骤S802中计算的相对位置相对应的亮度特性数据。对于与任意相对位置的视角相对应的亮度特性数据，可从视角计算柱状透镜产生的散焦宽度且散焦效果可添加到基准亮度特性数据以计算与视角相对应的亮度特性数据。

在步骤S804中，从与在步骤S803中获得的相对位置的视角相对应的亮度特性数据，来计算观察者在相对位置（视角θ、观察距离D）处观察的立体显示面板平面上的亮度曲线，并且计算发生3D摩尔纹引起的亮度波动的图像区域。

步骤S805至步骤S809的处理与在图17中示出的第一示例性实施方式的流程中的步骤S105至步骤S109的处理相同。

如上所述，可提供如下的立体图像显示装置和立体图像处理方法，利用该立体图像显示装置和立体图像处理方法，即使当观察者在上下方向上观察立体图像显示装置时，也能减轻3D摩尔纹引起的亮度波动的影响，使得观察者不会感到不适。

（第九示例性实施方式）

第九示例性实施方式的示例性目的是提供如下的立体图像显示装置和立体图像处理方法，利用该立体图像显示装置和立体图像处理方法，通过对图像数据进行抖动处理以微调立体显示面板平面上的亮度值，来减轻3D摩尔纹引起的亮度波动的影响，使得观察者不会感到不适。

立体图像显示装置上的立体显示面板平面上的亮度值Y和图像数据的阶调值I之间的关系不是立体显示面板的装置特性引起的线性关系，而是近似于在第一示例性实施方式中描述的式8中示出的曲线的关系。图81示出了关于亮度值Y和阶调值I之间的关系的示意图。

如从图81可以看出，在亮度值Y大的区域中，相对于阶调值I的变化，亮度值Y变化很大。作为示例，如果图像数据的阶调值I的宽度为256阶调，当图像数据的阶调值I变成200或更高时，当阶调值I仅变化1个阶调时而亮度值Y大幅度变化。因此，通过改变阶调值I难于进行亮度值Y的亮度调节处理。

因此，在第九示例性实施方式中，通过改变在亮度值Y大的图像区域的图像数据的阶调值以及对图像数据应用抖动处理而对亮度值Y进行亮度调节处理，以执行亮度值Y的微调，从而进一步减轻3D摩尔纹引起的亮度波动的影响。

图82是根据第九示例性实施方式的立体图像显示装置19的方框图。立体图像显示装置19包括：观察者位置测量单元101；相对位置计算单元102；装置特性数据保存单元103；3D摩尔纹图像区域计算单元104；亮度调节量计算单元105；图像数据保存单元106；亮度调节处理单元107；和立体显示面板单元108。此外，集成了相对位置计算单元102、3D摩尔纹图像区域计算单元104、亮度调节量计算单元105和亮度调节处理单元107的处理单元被称为图像处理单元159。

在下文中，将描述包括在立体图像显示装置19中各单元的功能。观察者位置测量单元101、相对位置计算单元102、装置特性数据保存单元103、3D摩尔纹图像区域计算单元104、亮度调节量计算单元105、图像数据保存单元106和立体显示面板单元108的功能与第一示例性实施方式的那些单元的功能相同。

根据第九示例性实施方式的亮度调节处理单元107的功能为：如在第一示例性实施方式中的情况，根据由亮度调节计算单元105计算的亮度调节量，对保存在图像数据保存单元106中的图像数据进行亮度调节处理。然而，根据第九示例性实施方式的亮度调节处理单元107与第一示例性实施方式的亮度调节处理单元107不同，因为该亮度调节处理单元107除了通过改变图像数据的阶调值外，还通过对图像数据施加抖动处理来进行亮度调节处理。

下面示出了通过抖动进行亮度调节处理的示例。仅在发生3D摩尔纹引起的亮度波动且亮度值Y大的图像区域中应用抖动处理。在应用抖动处理的图像区域中，首先，图像数据的阶调值的宽度从256阶调扩展到65536阶调，并且计算与亮度值Y对应的图像数据的阶调值。然后，进行抖动处理以将图像数据的阶调值的宽度从65536阶调压缩至256阶调。常规的抖动处理方法可为误差扩散法。

利用误差扩散法，通过对阶调值执行压缩处理同时扩散当将阶调值的宽度压缩至周围像素时产生的误差，来进行抖动处理。图83A示出利用误差扩散方法而实现的抖动处理的处理顺序方向。利用一般的误差扩散方法，作为压缩处理的目标的像素的位置从图像数据的左端移动到图像数据的右端、且从右端的目标像素移动到下一左端的目标像素，以对整个图像数据进行压缩处理。作为在误差扩散处理时使用的常规误差扩散方式，存在如在图83B中示出的Floyd-Steinberg、在图83C中示出的JajuNi等。

对于根据第九示例性实施方式的抖动处理，可采用常规的误差扩散方法、或者也可采用考虑3D摩尔纹引起的亮度波动的影响的误差扩散方法。图84A示出了产生3D摩尔纹引起的亮度波动的观察图像。通常，发生3D摩尔纹引起的亮度波动的图像区域的边界线为与Y轴平行的直线。此外，对于X轴方向发生3D摩尔纹引起的亮度波动，对于Y轴方向很难发生3D摩尔纹引起的亮度波动。根据这样的特性进行当抖动处理时的误差扩散。

由于发生3D摩尔纹引起的亮度波动的图像区域的边界线为与Y轴平行的直线，故应用抖动处理的图像区域的边界线也为与Y轴平行的直线。因此，为了对发生3D摩尔纹引起的亮度波动的图像区域有效地进行抖动处理，可如图84B所示改变抖动处理的处理顺序方向以从图像数据的上端到图像数据的下端移动作为压缩处理的目标的像素。根据抖动处理的处理顺序方向的改变，误差扩散方式改变成在图85A和图85B中示出的扩散方式。

此外，利用常规的误差扩散方法，将在压缩时产生的误差扩散到周围像素。因此，将误差扩散到图像数据的X轴方向和Y轴方向。然而，根据X轴方向的变化，出现3D摩尔纹引起的亮度波动，使得误差扩散方向可限于Y轴方向。图86示出扩散方式，其中，误差扩散方向限于Y轴方向。即使当扩散方式限于Y轴方向，根据X轴方向上的变化出现3D摩尔纹引起的亮度波动。因此，通过抖动处理阶调值升高的像素的Y轴位置根据X轴方向而变化。因此，即使当使用限于Y轴方向的扩散方式时，阶调值升高的像素的位置被扩散，使得可进行良好的抖动处理。

图87示出了通过使用限于Y轴方向的扩散方式来进行抖动处理的示例。如在图87中所示，在Y轴方向扩散的误差值根据在X轴方向的位置而变化。因此，阶调值升高的像素的位置根据在X轴方向上的位置而变化。然而，根据3D摩尔纹引起的亮度波动量，通过抖动处理阶调值升高的像素没有被扩散，使得在X轴方向彼此相邻的像素的阶调值可意外地彼此一致。为了避免这种状态，在X轴方向彼此邻近的像素连续地具有升高的阶调值的情况下，可添加在Y轴方向用于滑动阶调值升高的像素的位置的处理。

此外，取代通过使用该扩散方式在Y轴方向上连续地重复误差扩散处理，来计算像素的位置以升高阶调值，可基于当在Y轴方向上压缩在头位置处的像素的阶调值时产生的误差值来确定阶调值升高的像素的位置。

通过采用考虑3D摩尔纹引起的亮度波动的影响的误差扩散方法，计算处理量降低且以高速进行抖动处理。

参照图88，将描述在根据第九示例性实施方式的立体图像显示装置19中使用的立体图像处理方法的流程图。

在图88中示出的步骤S901至步骤S906的处理与在图17中示出的第一示例性实施方式的流程图中的步骤S101至步骤S106的处理相同。

在步骤S907中，通过参照在步骤S904中计算的3D摩尔纹图像区域内的亮度值，判断在3D摩尔纹图像区域内的亮度值是否等于任意的阈值或高于任意的阈值。当该亮度值等于任意的阈值或高于任意的阈值时，执行步骤S911的处理。当该亮度值小于任意的阈值时，执行步骤S908的处理。此处注意到，任意的阈值被设定为亮度区域的阈值，该亮度区域的亮度值基于立体显示面板的装置特性值，相对于图像数据的阶调值的变化大幅变化。例如，当亮度值以100阶表示时，阈值设定为80。

步骤S908至步骤S910的处理与在图17中示出的第一示例性实施方式的流程图中的步骤S107至步骤S109的处理相同。

在步骤S911中，产生了在步骤S906中获取的图像数据的阶调值被扩展的图像数据。因此，通过参照在步骤S905中计算的亮度调节量来计算与该亮度调节量相对应的阶调值，并且改变阶调值的宽度被扩展的图像数据的阶调值。

在步骤S912中，对图像数据进行抖动处理以压缩图像数据，在该图像数据中，阶调值的宽度被扩展成正常的阶调值宽度的图像数据。

如上所述，可提供如下的立体图像显示装置和立体图像处理方法，利用该立体图像显示装置和立体图像处理方法，通过对图像数据进行抖动处理以微调立体显示面板的平面上的亮度值，进一步减轻了3D摩尔纹引起的亮度波动的影响，使得观察者不会感到不适。

（其它示例性实施方式）

根据上文所述的全部示例性实施方式的亮度调节量计算单元105基于保存在装置特性数据保存单元103中的亮度特性数据来计算3D摩尔纹图像区域，并且基于该图像区域的亮度曲线来计算亮度调节量。然而，亮度调节量计算单元105可不使用亮度特性数据来计算亮度调节量，以能够甚至在不能获取亮度特性数据的条件下实现亮度调节处理。在这种情况下，与使用亮度特性数据的亮度调节处理相比，不使用亮度特性数据的亮度调节处理的亮度调节量的精度变低。然而，通过使用具有3D摩尔纹引起的亮度波动小的立体显示特性的立体显示面板，即使当观察者移动位置时，可执行亮度调节处理从而以实际可用的水平减轻3D摩尔纹引起的亮度波动的影响。

作为不使用亮度特性数据计算亮度调节量的示例，存在观察者自己主观设定亮度调节量的例子。作为第一次设定，观察者在观察从立体图像显示装置的立体显示面板投影的立体图像时，根据观察位置（观察距离Z和视角θ）设定3D摩尔纹区域和非3D摩尔纹区域。期望在多个位置进行该设定以提高亮度调节量的精度。此外，对于该设定，可使用立体图像显示装置上设置的输入装置，例如键盘和触摸屏。

作为第二设定，为了设定在3D摩尔纹区域中的观察图像上出现3D摩尔纹引起的亮度波动的图像区域（3D摩尔纹图像区域），观察者在立体显示面板的平面的X轴方向上移动位置，且设定在从立体显示面板投影的观察图像的两端出现3D摩尔纹图像区域的观察位置。因此，在两端的观察位置的中间位置计算出现3D摩尔纹图像区域的观察图像的位置。

作为第三设定，对于观察者还可通过增加在3D摩尔纹图像区域的位置处显示的图像数据的阶调值且设定不可视觉识别3D摩尔纹引起的亮度波动的阶调值，来计算亮度调节量。

另外，还可通过仅使用上文描述的第一设定和第二设定，将在3D摩尔纹图像区域的位置处显示的图像数据的阶调值增加到任意值，来计算亮度调节量。在该情况下，可在亮度调节处理后有效地进行图像滤波处理，以使在亮度调节处理后保留的陡峭亮度曲线变得平缓。另外，第一设定值、第二设定值或第三设定值可被保存在装置特性数据保存单元103中、或者可被保存在不具有装置特性数据保存单元103的亮度调节量计算单元105中。

下面为用于计算亮度调节量的另一示例。即使当显示立体图像内容的立体图像显示装置的立体显示面板108的装置特性数据为未知时，通过使多个立体显示面板的装置特性数据与立体显示面板的规格数据（例如屏幕尺寸和最佳观看距离）关联，来将所述装置特性数据预先保存在装置特性数据保存单元103中。因此，当显示立体图像内容时，与用于显示的立体显示面板的规格数据类似的规格数据相关的装置特性数据从装置特性数据保存单元103获取，且计算亮度调节量。

如上所述，可提供如下的立体图像显示装置和立体图像处理方法，利用该立体图像显示装置和立体图像处理方法，即使当立体图像显示装置的立体显示面板单元的装置特性数据为未知时，通过计算亮度调节量以及执行亮度调节处理，来减轻3D摩尔纹引起的亮度波动的影响，使得观察者不会感到不适。

作为本发明的示例性实施方式，描述了减轻当显示立体图像时产生的3D摩尔纹引起的亮度波动的影响的立体图像显示装置、图像处理装置、以及立体图像处理方法。然而，本发明不仅可应用于显示立体图像的情况、还可应用于显示平面图像的情况。本发明还可作为所谓的N-图像（N为2或大于2的自然数）切换模式，该切换模式通过将同一图像投影至观察者的左眼和右眼来显示平面图像、且通过增加从立体显示面板单元分配的光线的角度来根据观察位置切换平面图像的内容。此外，当由光学模块识别各视点的像素之间的非显示区域时，引起3D摩尔纹，使得当使用立体显示面板显示平面图像时，也出现3D摩尔纹引起的亮度波动。即使在显示平面图像时产生的3D摩尔纹的情况下，通过与当显示立体图像时产生的3D摩尔纹的情况相同的方式执行亮度调节处理，可减轻在该情况下3D摩尔纹引起的亮度波动的影响。

尽管上文已经通过参照各示例性实施方式描述了本发明，本发明不仅限于上文描述的各示例性实施方式。本领域技术人员可想到的各种变化和变型可被添加到本发明的结构和细节中。此外，在本发明中还包括了各示例性实施方式的结构的一部分或全部的适当组合。

尽管示例性实施方式的结构的一部分或全部可被总结如下，但本发明不仅限于下面内容。

补充注释1：

一种立体图像显示装置，所述立体图像显示装置包括：

立体显示面板单元，该立体显示面板单元包括：显示面板，其中多个像素排列成矩阵，各像素至少具有用于显示第一视点图像的子像素和用于显示第二视点图像的子像素；以及光学模块，该光学模块将各所述子像素发出的光分配到彼此不同的方向，其中，如果分配光线的方向为第一方向，则当观察者的视点位置在第一方向上移动时，在像素的开口部和所述光学模块之间产生的3D摩尔纹使亮度下降，所述立体图像显示装置还包括：

图像数据保存单元，该图像数据保存单元保存或接收与至少两个视点对应的图像数据；

观察者位置测量单元，该观察者位置测量单元测量观察者的观察位置；

相对位置计算单元，该相对位置计算单元计算立体显示面板单元的相对于测量的观察位置的相对位置；

亮度调节量计算单元，该亮度调节量计算单元计算相对于相对位置、适于立体图像显示的亮度调节量；和

亮度调节处理单元，该亮度调节处理单元根据亮度调节量，对与各视点相对应的图像数据进行亮度调节处理。

补充注释2：

如在补充注释1中描述的立体图像显示装置，该立体图像显示装置还包括:

装置特性数据保存单元，该装置特性数据保存单元保存装置特性数据，所述装置特性数据包含立体显示面板的相对于视角的显示特性；和

3D摩尔纹图像区域计算单元，该3D摩尔纹图像区域计算单元基于所述装置特性数据计算在相对位置处由3D摩尔纹引起的亮度波动区域，其中

亮度调节量计算单元基于所述装置特性数据计算所述亮度调节量。

补充注释3：

如在补充注释2中描述的立体图像显示装置，其中，

相对位置为观察者的观察位置与立体显示面板单元的显示平面之间的距离和视角。

补充注释4：

如在补充注释2或补充注释3中描述的立体图像显示装置，其中：

如果分配图像的方向为第一方向，且在所述立体显示面板单元的显示平面上与所述第一方向正交的方向为第二方向，

所述装置特性数据包含所述立体显示面板单元的亮度特性数据；和

3D摩尔纹图像区域计算单元，该3D摩尔纹图像区域计算单元基于所述相对位置和所述亮度特性数据计算在各所述视点处、在第一方向上的亮度波动区域。

补充注释5：

如在补充注释4中描述的立体图像显示装置，其中，

所述装置特性数据还包含构成所述立体显示面板单元的所述显示面板和所述光学模块之间的位置精度数据；和

如果在所述立体显示面板单元的显示平面上与所述第一方向正交的方向为第二方向，则3D摩尔纹图像区域计算单元基于所述相对位置、亮度特性数据和位置精度数据，计算在各视点处在所述第一方向和所述第二方向上的亮度波动区域。

补充注释6：

如在补充注释1至5的任一项所述的立体图像显示装置，其中，

所述亮度调节处理单元在执行伽玛校正处理后进行亮度调节处理。

补充注释7：

如补充注释1至6中的任一项所述的立体图像显示装置，其中

当在各视点处的针对所述第一方向的亮度波动区域对于各视点变化时，亮度调节量计算单元计算对于各亮度波动区域的亮度调节量。

补充注释8：

如补充注释1至6中的任一项所述的立体图像显示装置，其中

当在各视点处的针对所述第一方向的亮度波动区域对于各视点变化时，亮度调节量计算单元通过平均化亮度波动区域来计算亮度调节量。

补充注释9：

如补充注释1至8中的任一项所述的立体图像显示装置，其中

当根据亮度调节量进行亮度调节处理时，图像数据的阶调值超过表现阶调的亮度最大值，则通过改变所述图像数据的阶调表现级别来进行亮度调节处理。

补充注释10：

如补充注释2至9中的任一项所述的立体图像显示装置，该立体图像显示装置还包括温度测量单元，该温度测量单元测量环境温度，其中，

亮度调节量计算单元基于亮度波动区域和与所述环境温度相对应的装置特性数据，计算亮度调节量。

补充注释11：

如补充注释1至10中的任一项所述的立体图像显示装置，其中

亮度调节量计算单元根据相对位置的移动速度，在作为所述图像分配方向的第一方向上移动所述亮度波动区域，并且基于所述移动的亮度波动区域计算亮度调节量。

补充注释12：

如补充注释1至11中的任一项所述的立体图像显示装置，该立体图像显示装置还包括：

图像滤波器值计算单元，该图像滤波器值计算单元根据所述相对位置的移动速度计算图像滤波器值；和

图像滤波处理单元，该图像滤波处理单元根据图像滤波器值，对进行了亮度调节处理的图像数据进行图像滤波处理，其中

执行了亮度调节处理和滤波处理的图像数据输出到立体显示面板单元。

补充注释13：

如补充注释1至12中的任一项所述的立体图像显示装置，该立体图像显示装置还包括：

视差调节量计算单元，该视差调节量计算单元基于相对位置计算适于立体图像显示的视差调节量；和

视差调节处理单元，该视差调节处理单元根据视差调节量对图像数据进行视差调节处理，其中

执行了亮度调节处理和视差调节处理的图像数据被输出到立体显示面板单元。

补充注释14：

如补充注释2至12中的任一项所述的立体图像显示装置，该立体图像显示装置还包括：

视差调节量计算单元，该视差调节量计算单元基于装置特性数据和相对位置计算适于立体图像显示的视差调节量；和

视差调节处理单元，该视差调节处理单元根据视差调节量对图像数据进行视差调节处理，其中，

装置特性数据还包括3D串扰数据；

视差调节量计算单元基于3D串扰数据和相对位置计算视差调节量；和

执行了亮度调节处理和视差调节处理的图像数据被输出到立体显示面板单元。

补充注释15：

如补充注释1至13中的任一项所述的立体图像显示装置，该立体图像显示装置还包括：

图像滤波器值计算单元，该图像滤波器值计算单元根据相对位置计算适于立体图像显示的图像滤波器值；和

图像滤波处理单元，该图像滤波处理单元根据图像滤波器值对进行了亮度调节处理的图像数据进行图像滤波处理，其中，

执行了亮度调节处理和滤波处理的图像数据被输出到立体显示面板单元。

补充注释16：

如补充注释2至12中的任一项、或补充注释14所述的立体图像显示装置，该立体图像显示装置还包括：

图像滤波器值计算单元，该图像滤波器值计算单元基于装置特性数据和相对位置计算适于立体图像显示的图像滤波器值；和

图像滤波处理单元，该图像滤波处理单元根据图像滤波器值对执行了亮度调节处理的图像数据进行图像滤波处理，其中：

装置特性数据还包含3D串扰数据；

图像滤波器值计算单元基于3D串扰数据和相对位置计算图像滤波器值；和

执行了亮度调节处理和滤波处理的图像数据被输出到立体显示面板单元。

补充注释17：

如补充注释1至16中的任一项所述的立体图像显示装置，其中，

3D摩尔纹图像区域计算单元对作为亮度波动区域的3D摩尔纹图像区域和非3D摩尔纹图像区域进行划分，其中，出现由3D摩尔纹引起的亮度波动的观察图像根据相对位置投影在所述3D摩尔纹图像区域中，并且不出现由3D摩尔纹引起的亮度波动的观察图像根据所述相对位置投影在所述非3D摩尔纹图像区域中；和

当计算亮度调节量时，亮度调节量计算单元使作为3D摩尔纹图像区域的图像数据的阶调值比作为非3D摩尔纹图像区域的图像数据的阶调值高。

补充注释18：

如补充注释4或补充注释5所述的立体图像显示装置，其中

3D摩尔纹图像区域计算单元基于在构成立体显示面板单元的光学模块的焦距与根据相对位置从显示面板到光学模块的光程距离之间确定的散焦程度，计算在第二方向上由3D摩尔纹引起的亮度波动；并且3D摩尔纹图像区域计算单元计算对于相对位置、由3D摩尔纹引起的亮度波动区域。

补充注释19：

如补充注释18所述的立体图像显示装置，其中

3D摩尔纹图像区域计算单元根据随着观察位置而变化的柱状透镜的表观曲率半径，改变光学模块的焦距，以及计算在第二方向上由3D摩尔纹引起的亮度波动。

补充注释20：

如在补充注释18或补充注释19所述的立体图像显示装置，其中

3D摩尔纹图像区域计算单元计算梯形形状的3D摩尔纹引起的亮度波动区域；

亮度调节量计算单元基于梯形形状的由3D摩尔纹引起的亮度波动区域计算亮度调节量；和

亮度调节处理单元根据亮度调节量，对梯形形状的由3D摩尔纹引起的亮度波动区域进行亮度调节处理。

补充注释21：

如补充注释18至20中的任一项所述的立体图像显示装置，该立体图像显示装置包括图像滤波器值计算单元和图像滤波处理单元，其中，

图像滤波器值计算单元基于在光学模块的焦距与根据所述观察位置从所述显示面板到所述光学模块的光程距离之间确定的散焦程度计算图像滤波器值；和

图像滤波处理单元根据图像滤波器值对3D摩尔纹引起的亮度波动区域进行图像滤波处理。

补充注释22：

如补充注释2至21中的任一项所述的立体图像显示装置，其中

亮度调节处理单元对与各视点相对应的图像数据根据亮度调节量改变图像数据的阶调值且进行抖动处理，来执行亮度调节处理。

补充注释23：

如补充注释22所述的立体图像显示装置，其中

当进行抖动时，根据3D摩尔纹图像区域计算单元计算的由3D摩尔纹引起的亮度波动区域来进行用于抖动的误差扩散处理。

补充注释24：

如补充注释23所述的立体图像显示装置，其中

仅在第二方向进行误差扩散处理。

补充注释25：

如补充注释23或补充注释24中所述的立体图像显示装置，其中

在进行抖动处理的时候，当通过误差扩散处理阶调值升高的像素的位置以彼此邻近的方式连续出现在X轴方向上时，阶调值升高的像素的位置在Y轴上改变。

补充注释26：

一种图像处理装置，该图像处理装置包括：

相对位置计算单元，该相对位置计算单元计算立体显示面板单元相对于测量的观察位置的相对位置；

3D摩尔纹图像区域计算单元，该3D摩尔纹图像区域计算单元基于装置特性数据计算在相对位置处的3D摩尔纹引起的亮度波动区域；

亮度调节量计算单元，该亮度调节量计算单元基于亮度波动区域计算适于立体图像显示的亮度调节量；和

亮度调节处理单元，该亮度调节处理单元根据亮度调节量对与各视点相对应的图像数据进行亮度调节处理。

补充注释27：

如补充注释26中所述的图像处理装置，该图像处理装置还包括：

观察者位置测量单元，该观察者位置测量单元测量观察者的观察位置；

图像数据接收单元，该图像数据接收单元在进行亮度调节处理之前接收图像数据；和

图像数据传送单元，该图像数据传送单元输出进行了亮度调节处理的图像数据。

补充注释28：

一种用于立体显示面板单元的立体图像处理方法，该立体显示面板单元包括：显示面板，在显示面板中多个像素排列成矩阵，各像素至少具有用于显示第一视点图像的子像素和用于显示第二视点图像的子像素；和光学模块，该光学模块将从各子像素发出的光分配至彼此不同的方向上，其中，如果分配光线的方向作为第一方向，则当观察者的视点位置在第一方向上移动时，在像素的开口部与光学模块之间产生的3D摩尔纹使亮度下降，且该方法包括：

测量观察者的观察位置；

计算观察位置和立体显示面板单元的相对位置；

针对相对位置计算适于立体图像显示的亮度调节量；

根据亮度调节量，对图像数据进行亮度调节处理；和

将执行了亮度调节处理的图像数据输出到立体显示面板单元。

补充注释29：

一种用于立体显示面板单元的立体图像处理方法，该立体显示面板单元包括：显示面板，在所述显示面板中多个像素排列成矩阵，各像素至少具有用于显示第一视点图像的子像素和用于显示第二视点图像的子像素；和光学模块，该光学模块将从各子像素发出的光分配至彼此不同的方向上，其中，如果分配光线的方向为第一方向，则当观察者的视点位置在所述第一方向上移动时，在像素的开口部和光学模块之间产生的3D摩尔纹使亮度下降，该方法包括：

保存装置特性数据，所述装置特性数据包含所述立体显示面板单元的相对于视角的显示特性；

保存或接收与至少两个视角相对应的图像数据；

测量观察者的观察位置；

计算观察位置和立体显示面板单元的相对位置；

基于装置特性数据计算在相对位置处由3D摩尔纹引起的亮度波动区域；

基于亮度波动区域，计算适于立体图像显示的亮度调节量；和

根据亮度调节量，对与各视点相对应的图像数据进行亮度调节处理。

工业实用性

本发明可应用于立体图像处理系统和立体图像显示系统，该立体图像处理系统和立体图像显示系统能够在立体图像显示装置上显示立体图像内容。注意到本发明不仅仅限于上文描述的示例性实施方式，在本发明的范围内可根据需要进行改变和变型。

Claims (22)

1.一种立体图像显示装置，所述立体图像显示装置包括：

立体显示面板单元，所述立体显示面板单元包括：显示面板，在所述显示面板中，多个像素排列成矩阵，各像素至少具有用于显示第一视点图像的子像素和用于显示第二视点图像的子像素；以及光学模块，所述光学模块将各所述子像素发出的光分配到彼此不同的方向，其中，如果将分配光线的方向作为第一方向，则当观察者的视点位置在所述第一方向上移动时，在所述像素的开口部和所述光学模块之间产生的3D摩尔纹使亮度下降，所述立体图像显示装置还包括：

图像数据保存单元，所述图像数据保存单元保存或接收与至少两个视点对应的图像数据；

观察者位置测量单元，所述观察者位置测量单元测量所述观察者的观察位置；

相对位置计算单元，所述相对位置计算单元计算所述立体显示面板单元相对于测量的所述观察位置的相对位置；

亮度调节量计算单元，所述亮度调节量计算单元计算相对于所述相对位置、适于立体图像显示的亮度调节量；和

亮度调节处理单元，所述亮度调节处理单元根据所述亮度调节量，对与各所述视点对应的图像数据进行亮度调节处理，

所述立体图像显示装置还包括：

装置特性数据保存单元，所述装置特性数据保存单元保存装置特性数据，所述装置特性数据包含所述立体显示面板单元的相对于视角的显示特性；和

3D摩尔纹图像区域计算单元，所述3D摩尔纹图像区域计算单元基于所述装置特性数据计算在所述相对位置处由3D摩尔纹引起的亮度波动区域，其中

所述亮度调节量计算单元基于所述装置特性数据计算所述亮度调节量。

2.如权利要求1所述的立体图像显示装置，其中，

所述相对位置为所述观察者的观察位置与所述立体显示面板单元的显示平面之间的距离和视角。

3.如权利要求1所述的立体图像显示装置，其中，

如果分配图像的方向为所述第一方向，且在所述立体显示面板单元的显示平面上与所述第一方向正交的方向为第二方向，

所述装置特性数据包含所述立体显示面板单元的亮度特性数据；和

所述3D摩尔纹图像区域计算单元基于所述相对位置和所述亮度特性数据计算各所述视点处、在所述第一方向上的所述亮度波动区域。

4.如权利要求3所述的立体图像显示装置，其中，

所述装置特性数据还包含构成所述立体显示面板单元的所述显示面板和所述光学模块之间的位置精度数据，

如果在所述立体显示面板单元的显示平面上与所述第一方向正交的方向为第二方向，则所述3D摩尔纹图像区域计算单元基于所述相对位置、所述亮度特性数据和所述位置精度数据，计算在各视点处在所述第一方向和所述第二方向上的所述亮度波动区域。

5.如权利要求1所述的立体图像显示装置，其中，

当在各所述视点处的针对所述第一方向的所述亮度波动区域对于各所述视点变化时，所述亮度调节量计算单元计算对于各所述亮度波动区域的亮度调节量。

6.如权利要求1所述的立体图像显示装置，其中，

当在各所述视点处的针对所述第一方向的亮度波动区域对于各所述视点变化时，所述亮度调节量计算单元通过平均化所述亮度波动区域来计算所述亮度调节量。

7.如权利要求1所述的立体图像显示装置，还包括温度测量单元，该温度测量单元测量环境温度，其中，

所述亮度调节量计算单元基于所述亮度波动区域和与所述环境温度相对应的所述装置特性数据，计算所述亮度调节量。

8.如权利要求1所述的立体图像显示装置，其中，

所述亮度调节量计算单元根据所述相对位置的移动速度，在作为图像分配方向的第一方向上移动所述亮度波动区域，并且基于移动的所述亮度波动区域计算所述亮度调节量。

9.如权利要求1所述的立体图像显示装置，还包括：

视差调节量计算单元，所述视差调节量计算单元基于所述装置特性数据和所述相对位置计算适于立体图像显示的视差调节量；和

视差调节处理单元，所述视差调节处理单元根据所述视差调节量对所述图像数据进行视差调节处理，其中，

所述装置特性数据还包括3D串扰数据；

所述视差调节量计算单元基于所述3D串扰数据和所述相对位置计算所述视差调节量；和

执行了所述亮度调节处理和所述视差调节处理的所述图像数据被输出到所述立体显示面板单元。

10.如权利要求1所述的立体图像显示装置，还包括：

图像滤波器值计算单元，所述图像滤波器值计算单元基于所述装置特性数据和所述相对位置计算适于立体图像显示的图像滤波器值；和

图像滤波处理单元，所述图像滤波处理单元根据所述图像滤波器值对执行了所述亮度调节处理的图像数据进行图像滤波处理，其中，

所述装置特性数据还包含3D串扰数据；

所述图像滤波器值计算单元基于所述3D串扰数据和所述相对位置计算所述图像滤波器值；和

执行了所述亮度调节处理和所述滤波处理的所述图像数据被输出到所述立体显示面板单元。

11.如权利要求1所述的立体图像显示装置，其中，

所述3D摩尔纹图像区域计算单元对作为所述亮度波动区域的3D摩尔纹图像区域和非3D摩尔纹图像区域进行划分，其中，出现由3D摩尔纹引起的亮度波动的观察图像根据所述相对位置投影在所述3D摩尔纹图像区域中，并且不出现由3D摩尔纹引起的亮度波动的观察图像根据所述相对位置投影在所述非3D摩尔纹图像区域中；和

当计算所述亮度调节量时，所述亮度调节量计算单元使作为所述3D摩尔纹图像区域的图像数据的阶调值比作为所述非3D摩尔纹图像区域的图像数据的阶调值高。

12.如权利要求3所述的立体图像显示装置，其中，

所述3D摩尔纹图像区域计算单元基于在构成所述立体显示面板单元的所述光学模块的焦距与根据所述观察位置从所述显示面板到所述光学模块的光程距离之间确定的散焦程度，计算在第二方向上由所述3D摩尔纹引起的亮度波动；并且所述3D摩尔纹图像区域计算单元计算对于所述相对位置、由3D摩尔纹引起的亮度波动区域。

13.如权利要求12所述的立体图像显示装置，其中，

所述3D摩尔纹图像区域计算单元根据随着所述观察位置而变化的柱状透镜的表观曲率半径，改变所述光学模块的焦距，以及计算在所述第二方向上由3D摩尔纹引起的亮度波动。

14.如权利要求12所述的立体图像显示装置，其中，

所述3D摩尔纹图像区域计算单元计算梯形形状的由3D摩尔纹引起的亮度波动区域；

所述亮度调节量计算单元基于所述梯形形状的由3D摩尔纹引起的亮度波动区域计算所述亮度调节量；和

所述亮度调节处理单元根据所述亮度调节量，对所述梯形形状的由3D摩尔纹引起的亮度波动区域进行亮度调节处理。

15.如权利要求12所述的立体图像显示装置，包括图像滤波器值计算单元和图像滤波处理单元，其中，

所述图像滤波器值计算单元基于在所述光学模块的焦距与根据所述观察位置从所述显示面板到所述光学模块的光程距离之间确定的散焦程度计算图像滤波器值；和

所述图像滤波处理单元根据所述图像滤波器值对由3D摩尔纹引起的亮度波动区域进行图像滤波处理。

16.如权利要求3所述的立体图像显示装置，其中，

所述亮度调节处理单元对与各视点相对应的所述图像数据根据所述亮度调节量改变所述图像数据的阶调值且进行抖动处理，来执行所述亮度调节处理。

17.如权利要求16所述的立体图像显示装置，其中，

当进行抖动处理时，根据所述3D摩尔纹图像区域计算单元计算的由3D摩尔纹引起的所述亮度波动区域来进行用于抖动的误差扩散处理。

18.如权利要求17所述的立体图像显示装置，其中，

仅在所述第二方向进行所述误差扩散处理。

19.如权利要求17所述的立体图像显示装置，其中，

在进行所述抖动处理的时候，当通过所述误差扩散处理阶调值升高的像素的位置以彼此邻近的方式连续出现在X轴方向上时，阶调值升高的像素的位置在Y轴上改变。

20.一种图像处理装置，包括：

相对位置计算单元，所述相对位置计算单元计算立体显示面板单元相对于测量的观察位置的相对位置；

3D摩尔纹图像区域计算单元，所述3D摩尔纹图像区域计算单元基于装置特性数据计算在所述相对位置处由3D摩尔纹引起的亮度波动区域；

亮度调节量计算单元，所述亮度调节量计算单元基于所述亮度波动区域计算适于立体图像显示的亮度调节量；和

亮度调节处理单元，所述亮度调节处理单元根据所述亮度调节量对与各视点相对应的图像数据进行亮度调节处理。

21.如权利要求20所述的图像处理装置，还包括：

观察者位置测量单元，所述观察者位置测量单元测量观察者的观察位置；

图像数据接收单元，所述图像数据接收单元在进行亮度调节处理之前接收所述图像数据；和

图像数据传送单元，所述图像数据传送单元输出执行了所述亮度调节处理的图像数据。

22.一种用于立体显示面板单元的立体图像处理方法，该立体显示面板单元包括：显示面板，在所述显示面板中多个像素排列成矩阵，各像素至少具有用于显示第一视点图像的子像素和用于显示第二视点图像的子像素；和光学模块，该光学模块将从各所述子像素发出的光分配至彼此不同的方向上，其中，如果分配光线的方向为第一方向，则当观察者的视点位置在所述第一方向上移动时，在所述像素的开口部和所述光学模块之间产生的3D摩尔纹使亮度下降，该方法包括：

保存装置特性数据，所述装置特性数据包含所述立体显示面板单元的相对于视角的显示特性；

保存或接收与至少两个视角相对应的图像数据；

测量所述观察者的观察位置；

计算所述观察位置和所述立体显示面板单元的相对位置；

基于所述装置特性数据计算在相对位置处由3D摩尔纹引起的亮度波动区域；

基于所述亮度波动区域，计算适于立体图像显示的亮度调节量；和

根据所述亮度调节量，对与所述各视点相对应的图像数据进行亮度调节处理。