JP2001175885A - 立体画像表示装置用２ｄー３ｄ画像変換方式および装置 - Google Patents
立体画像表示装置用２ｄー３ｄ画像変換方式および装置Info
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- JP2001175885A JP2001175885A JP36169899A JP36169899A JP2001175885A JP 2001175885 A JP2001175885 A JP 2001175885A JP 36169899 A JP36169899 A JP 36169899A JP 36169899 A JP36169899 A JP 36169899A JP 2001175885 A JP2001175885 A JP 2001175885A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 平面画像を立体画像に変換する方式および装
置を実現することである。 【解決手段】 観察者の両眼をＬ、Ｒとし、その中点を
Ｎとし、入力平面画像の任意の点をｂとし、直線ｂＮと
ＬＲを含む半径ｒの球面Ｑとの交点をｄとし、入力平面
画像の任意の点ｂに対する立体画像出力面でのｄＬ、ｄ
Ｒと該画像出力面Ｄとのそれぞれの交点ａ、ｃは該入力
平面画像の任意の点ｂに対する立体画像出力像としての
ステレオ像である。
置を実現することである。 【解決手段】 観察者の両眼をＬ、Ｒとし、その中点を
Ｎとし、入力平面画像の任意の点をｂとし、直線ｂＮと
ＬＲを含む半径ｒの球面Ｑとの交点をｄとし、入力平面
画像の任意の点ｂに対する立体画像出力面でのｄＬ、ｄ
Ｒと該画像出力面Ｄとのそれぞれの交点ａ、ｃは該入力
平面画像の任意の点ｂに対する立体画像出力像としての
ステレオ像である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は平面画像を立体画像
に変換する方式および装置に関する。
に変換する方式および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、平面画像を立体画像に変換する方
式は、大きく分けて３通りの方法が行われている。第１
の方法は、画像内の動きに合わせて異なったフレームの
ペアをステレオ像として用いる。第２の方法は、１平面
画像内の空間周波数成分分布等により奥行き情報を用い
てステレオ像を作る。第３の方法は、単純に１平面画像
を左右に少しずらした２画像でステレオ像を作るもので
ある。しかしながら第１の方法では、動きが無い画像
（静止画）ではステレオ像は作れない。第２の方法では
前後関係が逆転することがしばしば発生する。第３の方
法では立体感に乏しいなど、それぞれ欠点を有してい
た。
式は、大きく分けて３通りの方法が行われている。第１
の方法は、画像内の動きに合わせて異なったフレームの
ペアをステレオ像として用いる。第２の方法は、１平面
画像内の空間周波数成分分布等により奥行き情報を用い
てステレオ像を作る。第３の方法は、単純に１平面画像
を左右に少しずらした２画像でステレオ像を作るもので
ある。しかしながら第１の方法では、動きが無い画像
（静止画）ではステレオ像は作れない。第２の方法では
前後関係が逆転することがしばしば発生する。第３の方
法では立体感に乏しいなど、それぞれ欠点を有してい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の点に鑑
みなされたものであって、静止画にも対応でき前後関係
が逆転せず立体感のある平面画像を立体画像に変換する
方式および装置に関する。
みなされたものであって、静止画にも対応でき前後関係
が逆転せず立体感のある平面画像を立体画像に変換する
方式および装置に関する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、第一
に、平面画像が、観察者の右眼および左眼に対し、注視
する平面画像内の位置により輻輳角が変化しないまたは
およそ変化しない曲面に投影されているよう知覚可能
な、該平面画像を変形して、発生する一対または複数対
のステレオ像を発生させる方式および装置とすることに
よる。
に、平面画像が、観察者の右眼および左眼に対し、注視
する平面画像内の位置により輻輳角が変化しないまたは
およそ変化しない曲面に投影されているよう知覚可能
な、該平面画像を変形して、発生する一対または複数対
のステレオ像を発生させる方式および装置とすることに
よる。
【０００５】第二に、観察者の位置情報が自動または手
動で入力可能な請求項１記載の方式および装置とするこ
とによる。
動で入力可能な請求項１記載の方式および装置とするこ
とによる。
【０００６】第三に、請求項１記載の平面画像撮影距離
またはアニメや３Ｄグラフィックスの様な仮想設定され
た観察者と被観察物との距離情報に応じて、請求項１記
載の曲面と請求項１記載の観察者との距離が変化した請
求項１記載のステレオ像を発生させる請求項１ないし２
記載の方式および装置とすることにより、上記目的を達
成せんとするものである。
またはアニメや３Ｄグラフィックスの様な仮想設定され
た観察者と被観察物との距離情報に応じて、請求項１記
載の曲面と請求項１記載の観察者との距離が変化した請
求項１記載のステレオ像を発生させる請求項１ないし２
記載の方式および装置とすることにより、上記目的を達
成せんとするものである。
【０００７】
【作用】本発明では、平面画像が、観察者の右眼および
左眼に対し、注視する平面画像内の位置により輻輳角が
変化しないまたはおよそ変化しない曲面、結果として観
察者の両眼を含む球面に投影されているよう知覚可能
な、該平面画像を変形した一対または複数対のステレオ
像を発生させることにより、この画像を立体ディスプレ
イに表示した場合に、観察者の奥行き知覚にとって重要
な輻輳の変化が無くなり、さらに観察者にとっての眼の
水晶体の調節位置はディスプレイの画面上であり、この
調節と輻輳が大きく異なることにより、観察者にとり疲
労の少ない立体感を与えることができる。またこの仮想
の曲面と観察者との距離をディスプレイと観察者との距
離より大きくとることで、知覚的には実際のディスプレ
イのサイズより画面サイズを大きくすることが可能であ
る。
左眼に対し、注視する平面画像内の位置により輻輳角が
変化しないまたはおよそ変化しない曲面、結果として観
察者の両眼を含む球面に投影されているよう知覚可能
な、該平面画像を変形した一対または複数対のステレオ
像を発生させることにより、この画像を立体ディスプレ
イに表示した場合に、観察者の奥行き知覚にとって重要
な輻輳の変化が無くなり、さらに観察者にとっての眼の
水晶体の調節位置はディスプレイの画面上であり、この
調節と輻輳が大きく異なることにより、観察者にとり疲
労の少ない立体感を与えることができる。またこの仮想
の曲面と観察者との距離をディスプレイと観察者との距
離より大きくとることで、知覚的には実際のディスプレ
イのサイズより画面サイズを大きくすることが可能であ
る。
【０００８】
【実施例】以下、引き続き、本発明の立体画像表示装置
用２Ｄー３Ｄ画像変換方式および装置の要旨をさらに明
確にするため図面を利用して一実施例の説明をする。
用２Ｄー３Ｄ画像変換方式および装置の要旨をさらに明
確にするため図面を利用して一実施例の説明をする。
【０００９】図１は本実施例における立体画像表示装置
用２Ｄー３Ｄ画像変換方式の概念を示す幾何学的説明図
であり、観察者の両眼をＬ、Ｒとし、その中点をＮと
し、入力平面画像の任意の点をｂとし、直線ｂＮとＬＲ
を含む半径ｒの球面Ｑとの交点をｄとすると、角ＬｄＲ
はｂが画像出力面Ｄ上の任意の点であっても、該球面の
半径ｒとＬＲ間距離以外には依存せず一定である。入力
平面画像の任意の点ｂに対する立体画像出力面でのｄ
Ｌ、ｄＲと該画像出力面Ｄとのそれぞれの交点をａ、ｃ
とすることで、該入力平面画像の任意の点ｂを立体画像
出力像のステレオ像のa,cに変換できる。さらに多人数
の眼に相当する多眼立体視の場合は図２の如く、入力平
面画像の任意の点ｂを立体画像出力像の多眼像のan,an-
1,...,a1,c1,...,cn-1,cnに変換できる。
用２Ｄー３Ｄ画像変換方式の概念を示す幾何学的説明図
であり、観察者の両眼をＬ、Ｒとし、その中点をＮと
し、入力平面画像の任意の点をｂとし、直線ｂＮとＬＲ
を含む半径ｒの球面Ｑとの交点をｄとすると、角ＬｄＲ
はｂが画像出力面Ｄ上の任意の点であっても、該球面の
半径ｒとＬＲ間距離以外には依存せず一定である。入力
平面画像の任意の点ｂに対する立体画像出力面でのｄ
Ｌ、ｄＲと該画像出力面Ｄとのそれぞれの交点をａ、ｃ
とすることで、該入力平面画像の任意の点ｂを立体画像
出力像のステレオ像のa,cに変換できる。さらに多人数
の眼に相当する多眼立体視の場合は図２の如く、入力平
面画像の任意の点ｂを立体画像出力像の多眼像のan,an-
1,...,a1,c1,...,cn-1,cnに変換できる。
【００１０】なお、本実施例のｎおよびそれに関係する
多眼像数および間隔は任意に変更可能であり、また、出
力立体画像群の中の一画像に入力平面画像が含まれても
良い。
多眼像数および間隔は任意に変更可能であり、また、出
力立体画像群の中の一画像に入力平面画像が含まれても
良い。
【００１１】以下、引き続き、本発明の請求項１に基づ
く立体画像表示装置用２Ｄー３Ｄ画像変換方式および装
置の要旨をさらに明確にするため図面を利用して一実施
例の説明をする。
く立体画像表示装置用２Ｄー３Ｄ画像変換方式および装
置の要旨をさらに明確にするため図面を利用して一実施
例の説明をする。
【００１２】図３は立体画像表示装置用２Ｄー３Ｄ画像
変換装置の概略構成図であり、 ２Ｄ画像入力信号Ｓを
入力画像形態に応じて、入力画像前処理部Ｔでディジタ
ル変換やプログレッシブ変換などを行い、２Ｄ−３Ｄ画
像変換処理部Ｕで図１の立体画像表示装置用２Ｄ−３Ｄ
画像変換方式の幾何学的説明図にあるように、図１の画
像出力面Ｄ上の入力平面画像の任意の点ｂ即ち図３の２
Ｄ画像入力信号Ｓ上で対応する点ｂを点ａの位置に、次
の走査線での上記該点ｂを点ｃの位置に移動して表示す
る。この動作を走査線上の全ての該点ｂについて、走査
線毎に繰り返し該点ａ、ｃに移動し表示させることによ
り、図１の説明に示す入力平面画像の任意の点ｂを立体
画像出力像のステレオ像点ａ、ｃに変換される。ステレ
オ像に変換された画像を、出力画像後処理部Ｖでは、２
Ｄ画像入力信号Ｓの入力画像形態と図１のＤの立体画像
表示装置の入力画像形態を一致させるために、補間処理
による解像度変換、アナログ変換などの処理を行い、３
Ｄ画像出力信号Ｗとして立体画像表示装置に出力する。
また、図４に示す観察者の位置情報、図５、６に示す撮
影距離信号など対象物観察者間距離情報を観察者位置情
報入力信号Ｘから入力されて、その距離情報に応じて２
Ｄ−３Ｄ画像変換処理部Ｕで、図４に示す該点ｂを上記
説明と同様な動作をさせて、ステレオ像点ａ’、ｃ’に
変換させる。
変換装置の概略構成図であり、 ２Ｄ画像入力信号Ｓを
入力画像形態に応じて、入力画像前処理部Ｔでディジタ
ル変換やプログレッシブ変換などを行い、２Ｄ−３Ｄ画
像変換処理部Ｕで図１の立体画像表示装置用２Ｄ−３Ｄ
画像変換方式の幾何学的説明図にあるように、図１の画
像出力面Ｄ上の入力平面画像の任意の点ｂ即ち図３の２
Ｄ画像入力信号Ｓ上で対応する点ｂを点ａの位置に、次
の走査線での上記該点ｂを点ｃの位置に移動して表示す
る。この動作を走査線上の全ての該点ｂについて、走査
線毎に繰り返し該点ａ、ｃに移動し表示させることによ
り、図１の説明に示す入力平面画像の任意の点ｂを立体
画像出力像のステレオ像点ａ、ｃに変換される。ステレ
オ像に変換された画像を、出力画像後処理部Ｖでは、２
Ｄ画像入力信号Ｓの入力画像形態と図１のＤの立体画像
表示装置の入力画像形態を一致させるために、補間処理
による解像度変換、アナログ変換などの処理を行い、３
Ｄ画像出力信号Ｗとして立体画像表示装置に出力する。
また、図４に示す観察者の位置情報、図５、６に示す撮
影距離信号など対象物観察者間距離情報を観察者位置情
報入力信号Ｘから入力されて、その距離情報に応じて２
Ｄ−３Ｄ画像変換処理部Ｕで、図４に示す該点ｂを上記
説明と同様な動作をさせて、ステレオ像点ａ’、ｃ’に
変換させる。
【００１３】本実施例は、前記立体画像表示装置用２Ｄ
−３Ｄ画像変換方式を実現すべく構成された装置の一例
にすぎず、同様の効果を奏するものであれば、本実施例
に限定されることなくどのような構成をもった装置でも
よいことは、言うまでもない。
−３Ｄ画像変換方式を実現すべく構成された装置の一例
にすぎず、同様の効果を奏するものであれば、本実施例
に限定されることなくどのような構成をもった装置でも
よいことは、言うまでもない。
【００１４】以下、引き続き、本発明の請求項２に基づ
く立体画像表示装置用２Ｄー３Ｄ画像変換方式および装
置の要旨をさらに明確にするため図面を利用して一実施
例の説明をする。
く立体画像表示装置用２Ｄー３Ｄ画像変換方式および装
置の要旨をさらに明確にするため図面を利用して一実施
例の説明をする。
【００１５】図４は立体画像表示装置用２Ｄー３Ｄ画像
変換方式の幾何学的説明図であり、図１における観察者
の両眼の位置Ｌ、ＲがＬ’、Ｒ’に移動した場合、半径
ｒ’のＬ’、Ｒ’を含む球面を用いて同様に２Ｄー３Ｄ
画像変換できるように観察者の位置を手動または立体画
像表示装置に付属または取り付けた観察者ーディスプレ
イ間距離測定装置のデータを自動入力することにより、
観察者が該ディスプレイに対して奥行き方向に移動して
も立体感が崩れない立体画像が得られる。
変換方式の幾何学的説明図であり、図１における観察者
の両眼の位置Ｌ、ＲがＬ’、Ｒ’に移動した場合、半径
ｒ’のＬ’、Ｒ’を含む球面を用いて同様に２Ｄー３Ｄ
画像変換できるように観察者の位置を手動または立体画
像表示装置に付属または取り付けた観察者ーディスプレ
イ間距離測定装置のデータを自動入力することにより、
観察者が該ディスプレイに対して奥行き方向に移動して
も立体感が崩れない立体画像が得られる。
【００１６】以下、引き続き、本発明の請求項３に基づ
く立体画像表示装置用２Ｄー３Ｄ画像変換方式および装
置の要旨をさらに明確にするため図面を利用して一実施
例の説明をする。
く立体画像表示装置用２Ｄー３Ｄ画像変換方式および装
置の要旨をさらに明確にするため図面を利用して一実施
例の説明をする。
【００１７】図５は立体画像表示装置、図４は立体画像
表示装置用２Ｄー３Ｄ画像変換方式の幾何学的説明図で
あり、入力平面画像が実写の場合、カメラＧがピントを
合わせた点Ｏと該カメラとの距離が立体画像観察者と該
球面上の点ｄとの距離が一致させることにより、該立体
画像観察者の奥行き知覚が正確になる。図１における該
球面Ｑの直径２ｒが前記カメラＧがピントを合わせた点
Ｏと該カメラＧとの距離に相当する。よってカメラＧの
フォーカシングに関する信号（撮影距離信号）Ｆと実写
平面画像信号Ｉを図６の如く該立体画像表示装置用２Ｄ
ー３Ｄ画像変換装置に入力することにより、該立体画像
表示装置用２Ｄー３Ｄ画像変換装置の出力立体画像は正
しく実写撮影距離を表現できる。ただし、実写画像は通
信媒体や画像記憶媒体を通した映像でもよく、対象物観
察者間距離情報を持つコンピュータグラフィックスを用
いても良い。
表示装置用２Ｄー３Ｄ画像変換方式の幾何学的説明図で
あり、入力平面画像が実写の場合、カメラＧがピントを
合わせた点Ｏと該カメラとの距離が立体画像観察者と該
球面上の点ｄとの距離が一致させることにより、該立体
画像観察者の奥行き知覚が正確になる。図１における該
球面Ｑの直径２ｒが前記カメラＧがピントを合わせた点
Ｏと該カメラＧとの距離に相当する。よってカメラＧの
フォーカシングに関する信号（撮影距離信号）Ｆと実写
平面画像信号Ｉを図６の如く該立体画像表示装置用２Ｄ
ー３Ｄ画像変換装置に入力することにより、該立体画像
表示装置用２Ｄー３Ｄ画像変換装置の出力立体画像は正
しく実写撮影距離を表現できる。ただし、実写画像は通
信媒体や画像記憶媒体を通した映像でもよく、対象物観
察者間距離情報を持つコンピュータグラフィックスを用
いても良い。
【００１８】なお、本実施例では平面画像から立体画像
への変換に球面を用いて説明したが、該球面に近い曲面
であれば同様の効果を奏することができることは言うま
でもない。
への変換に球面を用いて説明したが、該球面に近い曲面
であれば同様の効果を奏することができることは言うま
でもない。
【図１】請求項１に基づく発明の立体画像表示装置用２
Ｄー３Ｄ画像変換方式の概念を示す幾何学的説明図であ
る。
Ｄー３Ｄ画像変換方式の概念を示す幾何学的説明図であ
る。
【図２】請求項１に基づく発明の立体画像表示装置用２
Ｄー３Ｄ画像変換方式の多眼像に関する概念を示す幾何
学的説明図である。
Ｄー３Ｄ画像変換方式の多眼像に関する概念を示す幾何
学的説明図である。
【図３】請求項１ないし３に基づく発明の立体画像表示
装置用２Ｄ−３Ｄ画像変換装置の一実施例を示す概略構
成図である。
装置用２Ｄ−３Ｄ画像変換装置の一実施例を示す概略構
成図である。
【図４】請求項２に基づく発明の立体画像表示装置用２
Ｄー３Ｄ画像変換方式の概念を示す幾何学的説明図であ
る。
Ｄー３Ｄ画像変換方式の概念を示す幾何学的説明図であ
る。
【図５】請求項３に基づく発明の立体画像表示装置用２
Ｄー３Ｄ画像変換方式の概念を示す幾何学的説明図であ
る。
Ｄー３Ｄ画像変換方式の概念を示す幾何学的説明図であ
る。
【図６】請求項３に基づく発明の立体画像表示装置用２
Ｄ−３Ｄ画像変換装置をビデオカメラにつないだ場合の
一実施例を示す説明図である。
Ｄ−３Ｄ画像変換装置をビデオカメラにつないだ場合の
一実施例を示す説明図である。
Ｑ 半径ｒの球面 ｒ 球面Ｑの半径 Ｌ 左眼 Ｒ 右眼 Ｎ ＬＲの中点 Ｄ 入力および出力画像面 ｂ 入力平面像の任意の点 ｄ 直線ｂＮと球面Ｑとの交点 ａ 直線ｄＬとＤとの交点 ｃ 直線ｄＲとＤとの交点 ａ１〜ａｎ 入力点ｂに対する多眼像 ｃ１〜ｃｎ 入力点ｂに対する多眼像 Ｓ ２Ｄ画像入力信号 Ｔ 入力画像前処理部 Ｕ ２Ｄ−３Ｄ画像変換処理部 Ｖ 出力画像後処理部 Ｗ ３Ｄ画像出力信号 Ｘ 観察者位置情報入力信号 Ｑ’ 半径ｒ’の球面 ｒ’ 球面Ｑ’の半径 Ｌ’ 左眼 Ｒ’ 右眼 Ｎ’ Ｌ’とＲ’の中点 ｄ’ 直線ｂ’Ｎ’と球面Ｑ’との交点 ａ’ 直線ｄ’Ｌ’とＤとの交点 ｃ’ 直線ｄ’Ｒ’とＤとの交点 Ｇ ビデオカメラ Ｏ ビデオカメラＧがピントを合わせた点 Ｉ 実写平面画像信号 Ｆ 撮影距離信号
Claims (3)
- 【請求項１】 平面画像が、観察者の右眼および左眼に
対し、注視する平面画像内の位置により輻輳角が変化し
ないまたはおよそ変化しない曲面に投影されているよう
知覚可能な、該平面画像を変形して、発生する一対また
は複数対のステレオ像を発生させることを特徴とする方
式および装置。 - 【請求項２】 観察者の位置情報が自動または手動で入
力可能な請求項１記載の方式および装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の平面画像撮影距離または
アニメや３Ｄグラフィックスの様な仮想設定された観察
者と被観察物との距離情報に応じて、請求項１記載の曲
面と請求項１記載の観察者との距離が変化した請求項１
記載のステレオ像を発生させることを特徴とする請求項
１ないし２記載の方式および装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36169899A JP4270695B2 (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 立体画像表示装置用２ｄー３ｄ画像変換方式および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36169899A JP4270695B2 (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 立体画像表示装置用２ｄー３ｄ画像変換方式および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001175885A true JP2001175885A (ja) | 2001-06-29 |
| JP4270695B2 JP4270695B2 (ja) | 2009-06-03 |
Family
ID=18474583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36169899A Expired - Fee Related JP4270695B2 (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 立体画像表示装置用２ｄー３ｄ画像変換方式および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4270695B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009032069A (ja) * | 2007-07-27 | 2009-02-12 | Sea Phone Co Ltd | 画像変換装置及び画像変換方法 |
| WO2009148038A1 (ja) * | 2008-06-06 | 2009-12-10 | ソニー株式会社 | 立体視画像生成装置、立体視画像生成方法およびプログラム |
| JP2012080270A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Toshiba Corp | 映像処理装置及び映像処理方法 |
| JP2012151754A (ja) * | 2011-01-20 | 2012-08-09 | Nec Personal Computers Ltd | 情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム |
| JPWO2011135760A1 (ja) * | 2010-04-28 | 2013-07-18 | パナソニック株式会社 | 立体映像処理装置及び立体映像処理方法 |
-
1999
- 1999-12-20 JP JP36169899A patent/JP4270695B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009032069A (ja) * | 2007-07-27 | 2009-02-12 | Sea Phone Co Ltd | 画像変換装置及び画像変換方法 |
| WO2009148038A1 (ja) * | 2008-06-06 | 2009-12-10 | ソニー株式会社 | 立体視画像生成装置、立体視画像生成方法およびプログラム |
| JP2009294988A (ja) * | 2008-06-06 | 2009-12-17 | Sony Corp | 立体視画像生成装置、立体視画像生成方法およびプログラム |
| US9507165B2 (en) | 2008-06-06 | 2016-11-29 | Sony Corporation | Stereoscopic image generation apparatus, stereoscopic image generation method, and program |
| JPWO2011135760A1 (ja) * | 2010-04-28 | 2013-07-18 | パナソニック株式会社 | 立体映像処理装置及び立体映像処理方法 |
| JP2012080270A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Toshiba Corp | 映像処理装置及び映像処理方法 |
| JP2012151754A (ja) * | 2011-01-20 | 2012-08-09 | Nec Personal Computers Ltd | 情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4270695B2 (ja) | 2009-06-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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