JP2002159022A - Apparatus and method for generating parallax image - Google Patents

Apparatus and method for generating parallax image

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JP2002159022A
JP2002159022A JP2000351225A JP2000351225A JP2002159022A JP 2002159022 A JP2002159022 A JP 2002159022A JP 2000351225 A JP2000351225 A JP 2000351225A JP 2000351225 A JP2000351225 A JP 2000351225A JP 2002159022 A JP2002159022 A JP 2002159022A
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pixel
image
parallax image
luminance
distance
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Osamu Nishikawa
修 西川
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Fuji Xerox Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for generating a parallax image capable of easily constituting an image of a plurality of visual points based on luminance images and one distance image from small amounts of different visual points. SOLUTION: A method for generating the parallax image comprises the steps of photographing the luminance images from the small amounts of the different visual points such as, for example, three visual points and one distance image; deciding a shifting amount of each pixel based on a focal distance (f) of a camera, a pixel pitch (p) of a CCD, a parameter of a moving distance H of the point, and distance data of each pixel obtained from the distance image; and executing an embedding process using a luminance value of an adjacent pixel or a luminance value obtained from the images of the different points, in response to continuity of a distance of a blank pixel position of the blank pixel generated by shifting.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は立体表示画像の生成
装置および方法に関する。特に、1つの視点方向から取
得した1枚の距離画像と1枚もしくは複数枚の平面画像
(輝度画像)により、任意視点から見た視差画像を作成
可能な視差画像生成装置および視差画像生成方法に関す
るものである。
The present invention relates to an apparatus and a method for generating a stereoscopic display image. In particular, the present invention relates to a parallax image generating apparatus and a parallax image generating method capable of generating a parallax image viewed from an arbitrary viewpoint using one distance image and one or more plane images (luminance images) acquired from one viewpoint direction. Things.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、バーチャルリアリティ/ミクスト
リアリティ/エレクトロニック・コマース等の普及によ
り実写の映像を立体表示する要求が急速に高まってい
る。現在用いられている立体表示装置には、例えばメガ
ネ方式、レンチキュラ方式、パララックスバリア方式等
がある。いずれも両眼視差を用いたステレオ方式であ
り、表示する画像は右眼用視差画像/左眼用視差画像の
2種類のみである。両眼視差を用いたステレオ方式は、
2台のカメラをある間隔を置いて設置して対象物を撮影
することにより左右の視差画像を撮像し、この2つの視
差画像を立体表示装置に表示する方式である。
2. Description of the Related Art In recent years, with the spread of virtual reality / mix reality / electronic commerce and the like, a demand for stereoscopic display of a real image has rapidly increased. Currently used stereoscopic display devices include a glasses system, a lenticular system, a parallax barrier system, and the like. Both are stereo systems using binocular parallax, and only two types of images are displayed, a parallax image for the right eye and a parallax image for the left eye. Stereo method using binocular parallax,
In this method, left and right parallax images are captured by photographing a target object with two cameras installed at a certain interval, and the two parallax images are displayed on a stereoscopic display device.

【0003】しかし、最近ではより立体感のある立体表
示装置に対する要求が強く、視点、すなわち眼をどこに
置いても同一の立体像しか表示できない両眼視差による
ステレオ方式ではなく、眼の位置によって立体像が変化
する多眼方式の立体表示装置が提案されている。例えば
「8眼式メガネなし3次元テレビジョン」テレビジョン
学会誌:Vol.48,No。10、pp1267(1994)には8眼方式
のレンチキュラリア投写方式立体ディスプレイが提案さ
れている。同誌に示された例はコンピュータグラフィッ
クス(CG)で制作したアニメーションの表示例である
が、実写の映像を表示装置に表示する場合の撮影システ
ムの構成例を図1に示す。
However, recently, there is a strong demand for a stereoscopic display device having a more stereoscopic effect, and the viewpoint is not a stereoscopic system based on binocular parallax in which only the same stereoscopic image can be displayed regardless of where the eye is placed. A multi-view stereoscopic display device in which an image changes has been proposed. For example, "3D Television without 8-Eye Glasses" Journal of the Institute of Television Engineers of Japan: Vol. 48, No. 10, pp. 1267 (1994) proposes an eight-lens lenticular rear projection type stereoscopic display. The example shown in the magazine is a display example of an animation produced by computer graphics (CG). FIG. 1 shows a configuration example of a photographing system for displaying a live-action video on a display device.

【0004】図1(a)に示すように、被写体100に
向けて8台のカメラ101〜108を所定間隔を空けて
設置する。すなわち、異なる8つの視点から被写体10
0の像を撮影する。図1のカメラ101〜108の各々
の撮影した画像は、図1(b)に示すような実写視差画
像121〜128となる。実写視差画像121〜128
から理解されるように、撮影される画像は各カメラ位置
によって被写体100を構成する前方の球体と後方の円
錐体の相対位置にずれが発生している。これは被写体1
00に対してカメラの設置された視点が異なるためであ
る。
As shown in FIG. 1A, eight cameras 101 to 108 are installed at a predetermined interval toward a subject 100. That is, the subject 10 is viewed from eight different viewpoints.
Capture the 0 image. The images captured by the cameras 101 to 108 in FIG. 1 are real parallax images 121 to 128 as shown in FIG. Real shot parallax images 121 to 128
As can be understood from FIG. 5, in the captured image, the relative positions of the front sphere and the rear cone forming the subject 100 differ depending on each camera position. This is subject 1
This is because the viewpoint at which the camera is installed differs from 00.

【0005】図1に示すような8台のカメラ101〜1
08によって撮影された8視点からの実写視差画像12
1〜128を立体表示手段180に入力することにより
被写体100が立体表示される。この場合、8つの視点
からの画像データを保有することになるので、旧来の2
つの視点のみの画像に比較して更に多くの視点からの様
々な画像を表示することが可能となる。しかしながら、
これらの多くの視点画像を取得するためには、視点数だ
けの台数のカメラが必要となる。
[0005] Eight cameras 101 to 1 as shown in FIG.
08, a photographed parallax image 12 from eight viewpoints taken by
The subject 100 is stereoscopically displayed by inputting 1 to 128 into the stereoscopic display means 180. In this case, since the image data from eight viewpoints is retained, the conventional 2
It is possible to display various images from more viewpoints compared to an image of only one viewpoint. However,
In order to acquire these many viewpoint images, the number of cameras required is equal to the number of viewpoints.

【0006】また、至近にはこの多眼方式を発展させた
超多眼方式の立体表示方式が提案されている。例えば、
「Hologram-Like Video Images by 45-View Stereoscop
ic Display」SPIE Proc.Vol.#3012"Stereoscopic Dis
play and Applications VIII" pp.154-166(1997)では
45の視差画像を用いた立体表示装置が、また「Resear
ch of 3D Display Using the Anamorphic Optics」SPIE
Proc. Vol.#3012"Stereoscopic Display and Applica
tions VIII" pp.199-207(1997)では72の視差画像を
用いた立体表示装置が試作されている。これらの装置に
実写の映像を表示するには実に45台もしくは72台の
カメラを用いて45視点もしくは72視点から撮影した
視差画像を用意する必要がある。
In addition, a super multi-view stereoscopic display system, which is an extension of the multi-view system, has been recently proposed. For example,
`` Hologram-Like Video Images by 45-View Stereoscop
ic Display ”SPIE Proc. Vol. # 3012 "Stereoscopic Dis
play and Applications VIII "pp. 154-166 (1997) describes a stereoscopic display device using 45 parallax images.
ch of 3D Display Using the Anamorphic Optics '' SPIE
Proc. Vol. # 3012 "Stereoscopic Display and Applica
In Actions VIII "pp. 199-207 (1997), a stereoscopic display device using 72 parallax images has been prototyped. In order to display a real image on these devices, 45 or 72 cameras are actually used. It is necessary to prepare parallax images taken from 45 or 72 viewpoints.

【0007】この撮影方式は現実性に欠けるため、例え
ば「自己相似モデリングによる多眼3次元画像の補間と
圧縮」テレビジョン学会誌:Vol.48,No.10,pp1215-
1221(1994)に示されているような視差画像生成装置が提
案されている。必要とする視点より少ない地点からカメ
ラで複数の視差画像を撮影する。撮影地点の間の視点か
ら見た視差画像は実写の視差画像から画像処理(補間処
理)により合成しようというものである。例えば異なる
視点からの像を撮影する3台のカメラA,B,Cを所定
間隔あけて設置し、3台のカメラA,B,Cから撮影さ
れた3枚の実写視差画像に基づいて、各カメラ間におい
て撮影されるであろう画像を画像処理(補間処理)によ
り合成するものである。
Since this photographing method lacks realism, for example, “Interpolation and compression of a multi-view three-dimensional image by self-similarity modeling”, Journal of the Institute of Television Engineers of Japan: Vol. 48, No. 10, pp1215-
A parallax image generation device as shown in 1221 (1994) has been proposed. A plurality of parallax images are captured by a camera from a point smaller than a required viewpoint. The parallax image viewed from the viewpoint between the photographing points is to be synthesized by image processing (interpolation processing) from a real parallax image. For example, three cameras A, B, and C for capturing images from different viewpoints are installed at predetermined intervals, and based on three real parallax images captured from the three cameras A, B, and C, This is to combine images that would be taken between cameras by image processing (interpolation processing).

【0008】図2に3台のカメラ201、202、20
3を用いて被写体200の異なる視点からの画像を撮影
し、これら3つの画像に基づいて合計9枚の視差画像を
生成する撮影装置を示す。
FIG. 2 shows three cameras 201, 202 and 20.
3 shows an image capturing apparatus that captures images of the subject 200 from different viewpoints using 3 and generates a total of nine parallax images based on these three images.

【0009】図2(a)において、3台のカメラ20
1、202、203は異なる視点からの被写体200の
像を撮影する。これらの撮影画像は、図2(b)に示す
ようにカメラ201の実写視差画像221、カメラ20
2の実写視差画像222、カメラ203の実写視差画像
として取得される。これら3つの実写視差画像を視差画
像補間合成装置270に入力して各画像間において撮影
されるであろう画像を補間処理により生成して、図2
(b)に示す補間合成視差画像231〜233、および
補間合成視差画像234〜236を生成する。この結
果、実際にカメラ201,2020,203で撮影した
実写視差画像221,222,223に加えて6つの画
像補間合成視差画像が生成され、計9個の視差画像に基
づいて、立体表示手段280において様々な角度からの
画像を表示することが可能となる。
In FIG. 2A, three cameras 20
1, 202 and 203 capture images of the subject 200 from different viewpoints. These photographed images are, as shown in FIG. 2B, a real parallax image 221 of the camera 201 and a camera 20.
2 is obtained as a real parallax image of the camera 203. These three real image parallax images are input to the parallax image interpolation / synthesis device 270, and an image that will be captured between the images is generated by interpolation processing.
Interpolated combined parallax images 231 to 233 and interpolated combined parallax images 234 to 236 shown in FIG. As a result, in addition to the actual parallax images 221, 222, and 223 actually captured by the cameras 201, 2020, and 203, six image-interpolated composite parallax images are generated, and the stereoscopic display unit 280 is generated based on a total of nine parallax images. Can display images from various angles.

【0010】また公開特許公報:特開平6−26682
7には視差画像を生成する別の例が記載されている。当
該公報に記載の構成は、複数枚の視差画像から連続ステ
レオ画像(EPI:Epipolar PlaneImage)を製作し、これ
を基に物体の奥行きを求める。この奥行き情報から三次
元ボクセルデータを生成し、このボクセルデータを任意
の方向の2次元平面に投影することにより新たな視差画
像を生成するものである。
[0010] Also, a published patent publication: Japanese Unexamined Patent Publication No.
7 describes another example of generating a parallax image. In the configuration described in this publication, a continuous stereo image (EPI: Epipolar Plane Image) is produced from a plurality of parallax images, and the depth of the object is determined based on the stereo image. Three-dimensional voxel data is generated from this depth information, and a new parallax image is generated by projecting the voxel data onto a two-dimensional plane in an arbitrary direction.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
各種構成において、多眼方式の立体表示装置もしくは超
多眼方式の立体表示装置では視点数だけのカメラが必要
となり、撮影システムがおおがかりになるという欠点が
あった。
However, in the above-mentioned various configurations, a multi-view stereoscopic display device or a super-multi-view stereoscopic display device requires a camera having the same number of viewpoints, which increases the shooting system. There was a disadvantage.

【0012】さらに、複数の視差画像を撮影しその画像
から新たな視点から見た視差画像を補間処理により求め
る方式やボクセルデータを2次元平面に投影することに
より新たな視差画像を生成する方式ではデータ処理に多
大な時間がかかるためビデオ映像をリアルタイムで処理
することは困難であるという欠点があった。また、高性
能で大型のデータ処理装置が必要になるという欠点もあ
った。
Further, in a method of capturing a plurality of parallax images and obtaining a parallax image viewed from a new viewpoint from the images by interpolation processing, and a method of generating a new parallax image by projecting voxel data onto a two-dimensional plane, There is a disadvantage that it is difficult to process video images in real time because data processing takes a long time. There is also a disadvantage that a high-performance and large-sized data processing device is required.

【0013】本発明は以上のような従来技術における様
々な課題を解決するためになされたものであり、任意の
視点から見た視差画像を、短時間に、しかも安価な構成
で実現することのできる視差画像生成装置および視差画
像生成方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned various problems in the prior art, and is intended to realize a parallax image viewed from an arbitrary viewpoint in a short time and at a low cost. It is an object of the present invention to provide a parallax image generation device and a parallax image generation method that can be performed.

【0014】さらに、本発明は、任意の視点から見た視
差画像を、1つの撮像手段で取得された輝度画像の画素
を視点に応じてシフトし、シフトによって生じた空白画
素を、周囲画素または視差画像撮像手段によって取得さ
れる画像データに基づいて埋め込み処理を実行すること
により高精度に視差画像を生成する視差画像生成装置お
よび視差画像生成方法を提供することを目的とする。
Further, according to the present invention, a parallax image viewed from an arbitrary viewpoint is shifted according to the viewpoint of a pixel of a luminance image obtained by one imaging means, and blank pixels generated by the shift are replaced with surrounding pixels or pixels. An object of the present invention is to provide a parallax image generation device and a parallax image generation method that generate a parallax image with high accuracy by executing an embedding process based on image data acquired by a parallax image capturing unit.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の側面は、
視差画像を生成する視差画像生成装置において、表示対
象物の輝度画像を撮り込む輝度画像撮像手段と、前記輝
度画像撮像手段と視点を異にして前記表示対象物の輝度
画像を撮り込む視差画像撮像手段と,前記表示対象物の
奥行き距離データを計測する奥行き計測手段と、前記輝
度画像撮像手段の撮像パラメータを格納する撮像パラメ
ータレジスタと、前記輝度画像撮像手段の視点位置と観
察視点位置との距離データを格納する視点移動距離レジ
スタと、前記奥行き計測手段により撮像された距離画像
から取得される画素毎の距離データと、前記撮像パラメ
ータレジスタに格納された撮像パラメータと、前記視点
移動距離レジスタに格納された視点移動距離データとに
基づいて、前記輝度画像撮像手段において取得された輝
度画像を構成する各画素のシフト量を決定し、シフト処
理を実行するとともに、該シフトによって生ずる空白画
素について、輝度値埋め込み処理を実行することにより
任意視点からの視差画像を生成する視差画像生成手段
と、を有することを特徴とする視差画像生成装置にあ
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided:
In a parallax image generating apparatus that generates a parallax image, a luminance image capturing unit that captures a luminance image of a display target, and a parallax image capturing that captures a luminance image of the display target at a different viewpoint from the luminance image capturing unit. Means, depth measurement means for measuring depth distance data of the display object, an imaging parameter register for storing imaging parameters of the luminance image imaging means, and a distance between a viewpoint position and an observation viewpoint position of the luminance image imaging means. A viewpoint movement distance register for storing data, distance data for each pixel obtained from the distance image captured by the depth measurement unit, an imaging parameter stored in the imaging parameter register, and stored in the viewpoint movement distance register A luminance image acquired by the luminance image imaging means based on the obtained viewpoint moving distance data. A parallax image generating unit that determines a shift amount of a pixel, executes a shift process, and executes a luminance value embedding process on a blank pixel generated by the shift to generate a parallax image from an arbitrary viewpoint. And a parallax image generating apparatus.

【0016】さらに、本発明の視差画像生成装置の一実
施態様において、前記視差画像撮像手段は、前記輝度画
像撮像手段を挟む2箇所の位置に設置された構成である
ことを特徴とする。
Further, in one embodiment of the parallax image generating apparatus of the present invention, the parallax image capturing means is arranged at two positions sandwiching the luminance image capturing means.

【0017】さらに、本発明の視差画像生成装置の一実
施態様において、前記視差画像生成手段は、前記奥行き
計測手段により撮像された距離画像から取得される画素
毎の距離データ:Dと、前記撮像パラメータレジスタに
格納された撮像パラメータとして、輝度画像撮像手段の
焦点距離:fおよび画素ピッチ:pと、前記視点移動距
離レジスタに格納された視点移動距離データ:Hとを入
力値とし、該入力値に基づいて前記輝度画像撮像手段に
おいて取得された輝度画像を構成する各画素のシフト量
を決定して任意視点からの視差画像を生成する構成であ
ることを特徴とす。
Further, in one embodiment of the parallax image generating apparatus of the present invention, the parallax image generating means includes: distance data D for each pixel obtained from a distance image picked up by the depth measuring means; As the imaging parameters stored in the parameter register, the focal length: f and the pixel pitch: p of the luminance image imaging means, and the viewpoint moving distance data: H stored in the viewpoint moving distance register are input values. , A shift amount of each pixel constituting the luminance image acquired by the luminance image imaging means is determined, and a parallax image from an arbitrary viewpoint is generated.

【0018】さらに、本発明の視差画像生成装置の一実
施態様において、前記視差画像生成手段は、前記奥行き
計測手段で計測された各画素の距離データを一定の距離
データ間隔でセグメント化して、各々に固有のセグメン
トナンバを付与するとともに、各セグメントナンバに対
応する画素シフト量を設定したシフト量決定テーブルを
有し、前記奥行き計測手段により撮像された距離画像か
ら取得される画素毎の距離データに基づいて前記シフト
量決定テーブルのセグメントナンバを各画素に対応付け
るとともに、対応付けられたセグメントナンバに対して
設定されたシフト量を前記シフト量決定テーブルに基づ
いて選択して、画素毎のシフト量を決定する構成を有す
ることを特徴とする。
Further, in one embodiment of the parallax image generating apparatus of the present invention, the parallax image generating means segments distance data of each pixel measured by the depth measuring means at a fixed distance data interval, and And a shift amount determination table in which a pixel shift amount corresponding to each segment number is set, and the distance data for each pixel obtained from the distance image captured by the depth measurement unit. The segment number of the shift amount determination table is associated with each pixel based on the shift amount, and the shift amount set for the associated segment number is selected based on the shift amount determination table, and the shift amount for each pixel is determined. It is characterized by having a configuration for determining.

【0019】さらに、本発明の視差画像生成装置の一実
施態様において、前記視差画像生成手段は、前記輝度画
像撮像手段の焦点距離:fおよび画素ピッチ:pと、前
記視点移動距離データ:Hに応じた複数のシフト量決定
テーブルを有し、前記視差画像生成手段に入力される焦
点距離:f、画素ピッチ:p、視点移動距離データ:H
とに基づいてテーブル選択を実行して、該選択したテー
ブルに基づいて画素毎のシフト量を決定する構成を有す
ることを特徴とする。
Further, in one embodiment of the parallax image generating apparatus of the present invention, the parallax image generating means includes a focal length: f and a pixel pitch: p of the luminance image capturing means, and the viewpoint moving distance data: H. A plurality of shift amount determination tables corresponding to the focal length: f, the pixel pitch: p, and the viewpoint moving distance data: H input to the parallax image generating means.
The table selection is executed based on the table and the shift amount for each pixel is determined based on the selected table.

【0020】さらに、本発明の視差画像生成装置の一実
施態様において、前記視点移動距離レジスタに格納され
た視点移動距離データは移動方向を示す移動方向データ
を含み、前記視差画像生成手段は、前記視点移動距離レ
ジスタに格納された視点移動距離データ中の移動方向デ
ータに基づいて前記輝度画像撮像手段において取得され
た輝度画像を構成する各画素のシフト方向を決定する構
成であることを特徴とする。
Further, in one embodiment of the parallax image generating device of the present invention, the viewpoint moving distance data stored in the viewpoint moving distance register includes moving direction data indicating a moving direction, and the parallax image generating means includes: The shift direction of each pixel constituting the luminance image acquired by the luminance image imaging means is determined based on the moving direction data in the viewpoint moving distance data stored in the viewpoint moving distance register. .

【0021】さらに、本発明の視差画像生成装置の一実
施態様において、前記視差画像生成手段は、画素毎に決
定したシフト量のシフト処理によって発生する空白画素
について、空白画素に隣接する画素のうち最も遠い距離
データを有する画素を前記奥行き計測手段の計測値に基
づいて選択し、該選択された隣接画素の輝度値を前記空
白画素の輝度値として埋め込むことにより、補正した視
差画像を生成する構成を有することを特徴とする。
Further, in one embodiment of the parallax image generating apparatus according to the present invention, the parallax image generating means includes, for a blank pixel generated by a shift process of a shift amount determined for each pixel, among blank pixels adjacent to the blank pixel. A configuration in which a pixel having the farthest distance data is selected based on the measurement value of the depth measurement unit, and a corrected parallax image is generated by embedding the luminance value of the selected adjacent pixel as the luminance value of the blank pixel. It is characterized by having.

【0022】さらに、本発明の視差画像生成装置の一実
施態様において、前記視差画像生成手段は、画素毎に決
定したシフト量のシフト処理によって発生する空白画素
について、前記視差画像の対応位置画素の輝度値を前記
空白画素の輝度値として埋め込むことにより、補正した
視差画像を生成する構成を有することを特徴とする。
Further, in one embodiment of the parallax image generating apparatus according to the present invention, the parallax image generating means determines, for a blank pixel generated by a shift process of a shift amount determined for each pixel, a corresponding pixel of a corresponding position pixel of the parallax image. It is characterized in that a corrected parallax image is generated by embedding a luminance value as a luminance value of the blank pixel.

【0023】さらに、本発明の視差画像生成装置の一実
施態様において、前記視差画像生成手段は、前記輝度画
像撮像手段において取得された輝度画像と、前記視差画
像撮像手段において取得された輝度画像との差分画像を
生成する処理を実行し、前記差分画像を前記空白画素の
輝度値として適用する構成であることを特徴とする。
Further, in one embodiment of the parallax image generating apparatus of the present invention, the parallax image generating means includes a luminance image acquired by the luminance image imaging means, a luminance image acquired by the parallax image imaging means, , And applying the difference image as the luminance value of the blank pixel.

【0024】さらに、本発明の視差画像生成装置の一実
施態様において、前記視差画像生成手段は、画素毎に決
定したシフト量のシフト処理によって発生する空白画素
について、該空白画素位置に対応する位置の距離画像の
距離データと、シフト方向に平行な隣接画素に対応する
位置の距離画像の距離データとの連続性を判定し、連続
性があると判定した場合は、空白画素に隣接する画素の
うち最も遠い距離データを有する画素を前記奥行き計測
手段の計測値に基づいて選択し、該選択された隣接画素
の輝度値を前記空白画素の輝度値として埋め込み、連続
性がないと判定した場合は、前記視差差分画像の対応位
置画素の輝度値を前記空白画素の輝度値として埋め込む
ことにより、補正した視差画像を生成する構成を有する
ことを特徴とする。
Further, in one embodiment of the parallax image generating apparatus according to the present invention, the parallax image generating means determines, for a blank pixel generated by a shift process of a shift amount determined for each pixel, a position corresponding to the blank pixel position. The continuity of the distance data of the distance image of the distance image and the distance data of the distance image at the position corresponding to the adjacent pixel parallel to the shift direction is determined, and if it is determined that there is continuity, the pixel of the pixel adjacent to the blank pixel is determined. When the pixel having the farthest distance data is selected based on the measurement value of the depth measurement unit, the luminance value of the selected adjacent pixel is embedded as the luminance value of the blank pixel, and it is determined that there is no continuity. And embedding a luminance value of a corresponding position pixel of the parallax difference image as a luminance value of the blank pixel to generate a corrected parallax image.

【0025】さらに、本発明の視差画像生成装置の一実
施態様において、前記視差画像生成手段において実行す
る前記距離データの連続性判定は、前記視差画像生成手
段において保持する閾値と、空白画素位置に対応する位
置の距離画像の距離データと、シフト方向に平行な隣接
画素に対応する位置の距離画像の距離データとの差分と
を比較して判定する構成であることを特徴とする。
Further, in one embodiment of the parallax image generating apparatus of the present invention, the continuity determination of the distance data performed by the parallax image generating means includes determining a continuity of a distance held by the parallax image generating means and a blank pixel position. The distance data of the distance image at the corresponding position and the difference between the distance data of the distance image at the position corresponding to the adjacent pixel parallel to the shift direction are compared to make a determination.

【0026】さらに、本発明の第2の側面は、視差画像
を生成する視差画像生成方法において、表示対象物の輝
度画像を撮り込む輝度画像撮像ステップと、前記輝度画
像撮像手段と視点を異にして前記表示対象物の輝度画像
を撮り込む視差画像撮像ステップと,前記表示対象物の
奥行き距離データを計測する奥行き計測ステップと、前
記奥行き計測ステップにおいて撮像された距離画像から
取得される画素毎の距離データと、前記輝度画像の撮像
パラメータと、視点移動距離データとに基づいて、前記
輝度画像撮像手段において取得された輝度画像を構成す
る各画素のシフト量を決定し、シフト処理を実行すると
ともに、該シフトによって生ずる空白画素について輝度
値埋め込み処理を実行することにより任意視点からの視
差画像を生成する視差画像生成ステップと、を有するこ
とを特徴とする視差画像生成方法にある。
Further, according to a second aspect of the present invention, in a parallax image generating method for generating a parallax image, a luminance image capturing step of capturing a luminance image of a display object, and a viewpoint different from the luminance image capturing means. A parallax image capturing step of capturing a luminance image of the display object, a depth measurement step of measuring depth distance data of the display object, and a pixel-by-pixel image acquired from the distance image captured in the depth measurement step. Based on the distance data, the imaging parameter of the luminance image, and the viewpoint moving distance data, determine the shift amount of each pixel constituting the luminance image acquired by the luminance image imaging means, and execute the shift processing. And generating a parallax image from an arbitrary viewpoint by executing a luminance value embedding process on a blank pixel generated by the shift. In the parallax image producing method characterized by having a difference image generation step.

【0027】さらに、本発明の視差画像生成方法の一実
施態様において、前記視差画像撮像ステップは、前記輝
度画像撮像ステップの撮像位置を挟む2箇所の位置から
撮像することを特徴とする。
Further, in one embodiment of the parallax image generating method of the present invention, the parallax image capturing step captures images from two positions sandwiching the capturing position of the luminance image capturing step.

【0028】さらに、本発明の視差画像生成方法の一実
施態様において、前記視差画像生成ステップは、前記奥
行き計測ステップにおいて撮像された距離画像から取得
される画素毎の距離データ:Dと、前記撮像パラメータ
レジスタに格納された撮像パラメータとして、輝度画像
撮像手段の焦点距離:fおよび画素ピッチ:pと、前記
視点移動距離レジスタに格納された視点移動距離デー
タ:Hとを入力値とし、該入力値に基づいて前記輝度画
像撮像手段において取得された輝度画像を構成する各画
素のシフト量を決定して任意視点からの視差画像を生成
することを特徴とする。
Further, in one embodiment of the parallax image generating method of the present invention, the parallax image generating step includes: distance data D for each pixel obtained from the distance image picked up in the depth measuring step; As the imaging parameters stored in the parameter register, the focal length: f and the pixel pitch: p of the luminance image imaging means, and the viewpoint moving distance data: H stored in the viewpoint moving distance register are input values. The amount of shift of each pixel constituting the luminance image acquired by the luminance image imaging means is determined based on the above, and a parallax image from an arbitrary viewpoint is generated.

【0029】さらに、本発明の視差画像生成方法の一実
施態様において、前記視差画像生成ステップは、前記奥
行き計測ステップにおいて計測された各画素の距離デー
タを一定の距離データ間隔でセグメント化して、各々に
固有のセグメントナンバを付与するステップと、セグメ
ントナンバに対応してシフト量を設定したシフト量決定
テーブルに基づいて、画素毎のシフト量を決定するステ
ップと、を含むことを特徴とする。
Further, in one embodiment of the parallax image generating method of the present invention, the parallax image generating step includes segmenting distance data of each pixel measured in the depth measuring step at a fixed distance data interval, and , And a step of determining a shift amount for each pixel based on a shift amount determination table in which a shift amount is set in accordance with the segment number.

【0030】さらに、本発明の視差画像生成方法の一実
施態様において、前記視差画像生成ステップは、焦点距
離:fおよび画素ピッチ:pと、前記視点移動距離デー
タ:Hの各種の値に応じて生成された複数のシフト量決
定テーブルの中から、入力される焦点距離:f、画素ピ
ッチ:p、視点移動,距離データ:Hに基づいて1つの
テーブルの選択処理を実行して、該選択したテーブルに
基づいて画素毎のシフト量を決定することを特徴とす
る。
Further, in one embodiment of the parallax image generating method of the present invention, the parallax image generating step is performed according to various values of the focal length: f and the pixel pitch: p, and the viewpoint moving distance data: H. From the plurality of generated shift amount determination tables, one table is selected based on the input focal length: f, pixel pitch: p, viewpoint movement, and distance data: H, and the selected table is selected. The shift amount for each pixel is determined based on the table.

【0031】さらに、本発明の視差画像生成方法の一実
施態様において、前記視差画像生成ステップは、前記視
点移動距離データに含まれる視点移動方向データに基づ
いて前記輝度画像撮像ステップにおいて取得された輝度
画像を構成する各画素のシフト方向を決定することを特
徴とする。
Further, in one embodiment of the parallax image generating method of the present invention, the parallax image generating step includes the step of obtaining the luminance acquired in the luminance image capturing step based on viewpoint moving direction data included in the viewpoint moving distance data. A shift direction of each pixel constituting an image is determined.

【0032】さらに、本発明の視差画像生成方法の一実
施態様において、前記視差画像生成ステップは、さら
に、画素毎に決定したシフト量のシフト処理によって発
生する空白画素について、空白画素の隣接する画素のう
ち最も遠い距離データを有する画素を前記奥行き計測ス
テップにおいて取得される計測値に基づいて選択し、該
選択された隣接画素の輝度データを前記空白画素の輝度
値として埋め込むステップを含むことを特徴とする。
Further, in one embodiment of the parallax image generating method of the present invention, the parallax image generating step further includes, for a blank pixel generated by a shift process of a shift amount determined for each pixel, a pixel adjacent to the blank pixel. Selecting the pixel having the farthest distance data based on the measurement value obtained in the depth measurement step, and embedding the luminance data of the selected adjacent pixel as the luminance value of the blank pixel. And

【0033】さらに、本発明の視差画像生成方法の一実
施態様において、前記視差画像生成ステップは、さら
に、画素毎に決定したシフト量のシフト処理によって発
生する空白画素について、前記視差差分画像の対応位置
画素の輝度値を前記空白画素の輝度値として埋め込むス
テップを含むことを特徴とする。
Further, in one embodiment of the parallax image generating method according to the present invention, the parallax image generating step further includes a step of determining a correspondence between the parallax difference image and a blank pixel generated by a shift process of a shift amount determined for each pixel. The method includes embedding a luminance value of a position pixel as a luminance value of the blank pixel.

【0034】さらに、本発明の視差画像生成方法の一実
施態様において、前記視差画像生成ステップは、前記輝
度画像撮像ステップにおいて取得された輝度画像と、前
記視差画像撮像ステップにおいて取得された輝度画像と
の差分画像を生成する差分画像生成ステップを含み、前
記差分画像生成ステップにおいて生成した差分画像を前
記空白画素の輝度値として適用することを特徴とする。
Further, in one embodiment of the parallax image generating method of the present invention, the parallax image generating step includes the step of: obtaining the luminance image obtained in the luminance image capturing step, the luminance image obtained in the parallax image capturing step. A difference image generating step of generating the difference image of the above, wherein the difference image generated in the difference image generating step is applied as a luminance value of the blank pixel.

【0035】さらに、本発明の視差画像生成方法の一実
施態様において、前記視差画像生成ステップは、画素毎
に決定したシフト量のシフト処理によって発生する空白
画素について、該空白画素位置に対応する位置の距離画
像の距離データと、シフト方向に平行な隣接画素に対応
する位置の距離画像の距離データとの連続性を判定する
距離連続性判定処理ステップを含み、前記距離連続性判
定処理ステップにおいて、連続性があると判定した場合
は、空白画素に隣接する画素のうち最も遠い距離データ
を有する画素を前記奥行き計測手段の計測値に基づいて
選択し、該選択された隣接画素の輝度値を前記空白画素
の輝度値として埋め込み、前記距離連続性判定処理ステ
ップにおいて、連続性がないと判定した場合は、前記視
差差分画像の対応位置画素の輝度値を前記空白画素の輝
度値として埋め込むことにより、補正した視差画像を生
成することを特徴とする。
Further, in one embodiment of the parallax image generating method of the present invention, the parallax image generating step includes, for a blank pixel generated by a shift process of a shift amount determined for each pixel, a position corresponding to the blank pixel position. Distance data of the distance image, including a distance continuity determination processing step of determining the continuity of the distance data of the distance image of the position corresponding to the adjacent pixel parallel to the shift direction, in the distance continuity determination processing step, When it is determined that there is continuity, a pixel having the farthest distance data among the pixels adjacent to the blank pixel is selected based on the measurement value of the depth measurement unit, and the luminance value of the selected adjacent pixel is determined. Embedding as a luminance value of a blank pixel, and in the distance continuity determination processing step, if it is determined that there is no continuity, the correspondence of the parallax difference image By embedding the luminance value of 置画 element as the luminance value of the blank pixel, and generates the corrected parallax images.

【0036】さらに、本発明の視差画像生成方法の一実
施態様において、前記視差画像生成ステップにおいて実
行する前記距離連続性判定処理ステップは、視差画像生
成手段において保持する閾値と、空白画素位置に対応す
る位置の距離画像の距離データと、シフト方向に平行な
隣接画素に対応する位置の距離画像の距離データとの差
分とを比較して判定するステップであることを特徴とす
る。
Further, in one embodiment of the parallax image generating method of the present invention, the distance continuity determination processing step executed in the parallax image generating step corresponds to a threshold value held in the parallax image generating means and a blank pixel position. And comparing the difference between the distance data of the distance image at the position where the distance image is located and the distance data of the distance image at the position corresponding to the adjacent pixel parallel to the shift direction.

【0037】[0037]

【発明の実施の形態】以下、図を用いて本発明の視差画
像生成装置および視差画像生成方法の実施の形態を詳し
く説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a parallax image generating apparatus and a parallax image generating method according to the present invention.

【0038】[0038]

【実施例】本発明の視差画像生成装置の第1の実施例を
図3を用いて説明する。図3は本実施例の視差画像生成
装置の構成を示すブロック図である。なお、図4には図
3で示す視差画像生成装置を用いて撮影されるスリット
画像、距離画像、輝度画像、および左視差画像,右視差
画像を示している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of a parallax image generating apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the parallax image generation device according to the present embodiment. FIG. 4 illustrates a slit image, a distance image, a luminance image, a left parallax image, and a right parallax image captured using the parallax image generation device illustrated in FIG. 3.

【0039】図3の構成について説明する。奥行き計測
兼輝度画像撮像手段500は既知の光切断法を用いて被
写体300の奥行き情報を取得する手段である。スリッ
ト光投光機520は被写体300に向けてスリット光3
60を左から順に間歇的に投光する。このスリット光投
光機520の投光軸とは異なった光軸上に設置されたC
CDカメラ530は被写体300の画像をスリット投光
機520の間歇的なスリット光360の投光に同期して
撮像し、そのスリット画像410(図4参照)をもとに
各画素における距離を算出し距離画像420(図4参
照)を生成する。
The configuration shown in FIG. 3 will be described. The depth measurement and luminance image imaging unit 500 is a unit that acquires depth information of the subject 300 using a known light sectioning method. The slit light projector 520 emits the slit light 3 toward the subject 300.
60 are emitted intermittently in order from the left. C installed on an optical axis different from the light projecting axis of the slit light projector 520
The CD camera 530 captures an image of the subject 300 in synchronization with the intermittent emission of the slit light 360 by the slit light projector 520, and calculates the distance at each pixel based on the slit image 410 (see FIG. 4). A distance image 420 (see FIG. 4) is generated.

【0040】また、CCDカメラ530はこの距離画像
生成動作の最後にスリット光360を投光せずに被写体
300の輝度画像430(図4参照)を撮像する。この
とき同時に左視差画像撮像手段1003、右視差画像撮
像手段1004はスリット光360を投光せずに被写体
300の左視差画像440(図4参照)、右視差画像4
50(図4参照)をそれぞれ撮像する。
Further, the CCD camera 530 captures a luminance image 430 (see FIG. 4) of the subject 300 without projecting the slit light 360 at the end of the distance image generating operation. At this time, the left parallax image capturing unit 1003 and the right parallax image capturing unit 1004 do not emit the slit light 360, and the left parallax image 440 (see FIG. 4) and the right parallax image 4
50 (see FIG. 4) are respectively imaged.

【0041】視差画像生成手段600は距離画像42
0、輝度画像430、左視差画像440、右視差画像4
50および立体表示手段の表示パラメータ、視点座標を
もとに、各視点から見た視差画像を生成し、立体表示手
段390に被写体300の立体画像を表示させる。
The parallax image generating means 600 generates the distance image 42
0, luminance image 430, left parallax image 440, right parallax image 4
A parallax image viewed from each viewpoint is generated based on the display parameters of 50, the display parameters of the stereoscopic display means, and the viewpoint coordinates, and the stereoscopic display means 390 displays a stereoscopic image of the subject 300.

【0042】次に輝度画像および距離画像の生成処理動
作を図5を用いて詳しく説明する。図5は図3に示す奥
行き計測兼輝度画像撮像手段500の詳細構成を示すブ
ロック図である。制御部516および同期制御部515
の制御で、ミラー駆動部513により回転ミラー511
をある角度に固定した状態でレーザ駆動部514により
スリット光レーザ512を発光させ、そのときの被写体
のスリット画像410(図4参照)をCCDカメラ53
0で撮像する。
Next, the operation of generating a luminance image and a distance image will be described in detail with reference to FIG. FIG. 5 is a block diagram showing a detailed configuration of the depth measuring and luminance image capturing means 500 shown in FIG. Control unit 516 and synchronization control unit 515
, The mirror driving unit 513 controls the rotation of the rotating mirror 511.
With the angle fixed at a certain angle, the slit driving laser 512 emits the slit light laser 512, and the slit image 410 (see FIG. 4) of the subject at that time is read by the CCD camera 53.
Image is taken at 0.

【0043】CCDカメラ530によって撮像されたス
リット画像410はスリット画像メモリ532に入力さ
れ、距離算出処理手段533がスリットが露光された画
素の距離を三角法によって算出する。
The slit image 410 picked up by the CCD camera 530 is input to the slit image memory 532, and the distance calculation processing means 533 calculates the distance between the pixels exposed to the slit by trigonometry.

【0044】1つのスリット画像に基づく距離データが
算出されると、次にミラー駆動部513により回転ミラ
ー511を微小角度だけ回転させて固定した状態でスリ
ット光レーザ512を発光させ、そのときのスリット画
像410をCCDカメラ530で撮像する。前回と同様
にスリットが露光された画素の距離が距離算出処理手段
533において三角法によって計測される。これを繰り
返すことによりCCDカメラ530で撮像される全画素
の距離が算出される。さらに各画素毎の距離データに基
づく濃淡値を設定した距離画像420(図4参照)を生
成して距離画像メモリ534に格納する。距離画像メモ
リ534に格納される距離画像は、CCDカメラの視点
からの被写体までの距離を各画素毎に持つデータとして
構成される。最後にスリット光レーザ512を発光させ
ずに被写体の輝度画像430(図4参照)を撮像し、輝
度画像メモリ535に格納する。
When the distance data based on one slit image is calculated, the slit light laser 512 is emitted with the rotating mirror 511 rotated and fixed by a small angle by the mirror driving unit 513, and the slit light at that time is emitted. The image 410 is captured by the CCD camera 530. As in the previous case, the distance of the pixel whose slit has been exposed is measured by the distance calculation processing means 533 by trigonometry. By repeating this, the distance of all the pixels imaged by the CCD camera 530 is calculated. Further, a distance image 420 (see FIG. 4) in which a gray value is set based on the distance data for each pixel is generated and stored in the distance image memory 534. The distance image stored in the distance image memory 534 is configured as data having a distance from the viewpoint of the CCD camera to the subject for each pixel. Finally, a luminance image 430 (see FIG. 4) of the subject is captured without emitting the slit light laser 512, and stored in the luminance image memory 535.

【0045】スイッチ531a、スイッチ531bは、
CCDカメラ530の撮り込む画像データに応じて開閉
し、撮り込み画像が輝度画像である場合にのみスイッチ
531bが閉じ、スイッチ531aが開く。また撮り込
み画像がスリット画像である場合はその逆の状態に制御
される。
The switches 531a and 531b are
It opens and closes according to image data captured by the CCD camera 530, and the switch 531b closes and the switch 531a opens only when the captured image is a luminance image. If the captured image is a slit image, the state is controlled to the opposite state.

【0046】左視差画像撮像手段1003、右視差画像
撮像手段1004は、前記輝度画像430撮像時と同時
に左視差画像440(図4参照)、右視差画像450
(図4参照)をそれぞれ撮像する。
The left parallax image capturing unit 1003 and the right parallax image capturing unit 1004 perform the left parallax image 440 (see FIG. 4) and the right parallax image 450 at the same time when the luminance image 430 is captured.
(See FIG. 4).

【0047】このように生成された輝度画像、距離画
像、および左視差画像、右視差画像は、それぞれ輝度画
像伝送ケーブル340、距離画像伝送ケーブル350、
および左視差画像伝送ケーブル320、右視差画像伝送
ケーブル330を介して視差画像生成手段600に出力
される。
The luminance image, the distance image, the left parallax image, and the right parallax image generated as described above are respectively transmitted to the luminance image transmission cable 340, the distance image transmission cable 350,
The image data is output to the parallax image generation unit 600 via the left parallax image transmission cable 320 and the right parallax image transmission cable 330.

【0048】視差画像生成手段600は、輝度画像メモ
リ535に格納された輝度画像と、距離画像メモリ53
4に格納された距離画像、および左視差画像と右視差画
像とに基づいて被写体300の視差画像を生成する。距
離画像420、輝度画像430、および左視差画像44
0、右視差画像450を用いて視差画像を生成する処理
を図6以下を用いて詳しく説明する。図6は視差画像生
成手段600の構成を示すブロック図である。
The parallax image generating means 600 stores the luminance image stored in the luminance image memory 535 and the distance image memory 53
4, a parallax image of the subject 300 is generated based on the distance image, the left parallax image, and the right parallax image. Distance image 420, luminance image 430, and left parallax image 44
0, a process of generating a parallax image using the right parallax image 450 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of the parallax image generation unit 600.

【0049】視差画像生成手段600のカメラ焦点距離
レジスタ602には被写体の撮影に使用したカメラ、例
えば図5ではCCDカメラ530の焦点距離fが格納さ
れている。カメラCCD画素ピッチレジスタ603には
使用したカメラの画素ピッチpが格納されている。視点
移動距離レジスタ604にはカメラ撮影視点と視差画像
を生成する視差ポイント(観察視点)間の移動距離Hが
格納される。
The camera focal length register 602 of the parallax image generating means 600 stores the focal length f of the camera used for photographing the subject, for example, the CCD camera 530 in FIG. The camera CCD pixel pitch register 603 stores the pixel pitch p of the camera used. The viewpoint moving distance register 604 stores a moving distance H between a camera photographing viewpoint and a parallax point (observation viewpoint) for generating a parallax image.

【0050】カメラ焦点距離レジスタ602に格納され
たカメラの焦点距離f、カメラCCD画素ピッチレジス
タ603に格納されたカメラの画素ピッチp、および視
点移動距離レジスタ604に格納されたカメラ撮影視点
と視差ポイント(観察視点)間の移動距離Hは、画素シ
フト処理手段601に入力され、画素シフト処理手段内
の画素シフト量演算手段605は、これら入力データお
よび、距離画像から得られる各画素の距離データに基づ
いて画素毎のシフト量を算出して、画素シフト処理手段
601は、算出された画素毎のシフト量に基づいてシフ
トを実行する。
The camera focal length f stored in the camera focal length register 602, the camera pixel pitch p stored in the camera CCD pixel pitch register 603, and the camera viewpoint and parallax point stored in the viewpoint moving distance register 604. The moving distance H between (observation viewpoints) is input to the pixel shift processing means 601, and the pixel shift amount calculating means 605 in the pixel shift processing means 605 converts the input data and the distance data of each pixel obtained from the distance image into Based on the calculated shift amount for each pixel, the pixel shift processing unit 601 executes the shift based on the calculated shift amount for each pixel.

【0051】図7は、被写体700とカメラ撮影視点間
の距離Dおよび視点移動距離Hと画素シフト量との関係
を説明する図である。視点から被写体までの距離をD、
カメラの焦点距離をf、視点A(カメラ視点)から撮影さ
れたCCD撮像面上での被写体700の結像点と光軸と
の距離をa、視点をHだけ移動させたときの新たな視点
A’(観察視点)から撮影されると仮定されるCCD撮
像面上の被写体700の結像点と光軸との距離をxとす
ると、視点をHだけ移動させたときのCCD撮像面上で
の被写体700の結像点の移動距離:(x−a)は以下
の式で示される。
FIG. 7 is a diagram for explaining the relationship between the distance D between the object 700 and the camera shooting viewpoint, the viewpoint moving distance H, and the pixel shift amount. The distance from the viewpoint to the subject is D,
F is the focal length of the camera, a is the distance between the optical point and the imaging point of the subject 700 on the CCD imaging surface photographed from the viewpoint A (camera viewpoint), and the new viewpoint when the viewpoint is moved by H Assuming that the distance between the image forming point of the subject 700 on the CCD imaging surface assumed to be imaged from A ′ (observation viewpoint) and the optical axis is x, the CCD imaging surface when the viewpoint is moved by H The moving distance of the imaging point of the subject 700: (x−a) is represented by the following equation.

【0052】[0052]

【数1】 (Equation 1)

【0053】CCD上の画素ピッチをp、視点A’(観
察視点)から被写体700を撮影する場合の被写体70
0の結像点と光軸との間のCCD撮像面上での被写体7
00の結像点の移動画素数Mは、被写体700の結像点
と光軸との間のCCD画素数gを用いた以下の式で求め
られる。
The pixel pitch on the CCD is p, and the subject 70 when the subject 700 is photographed from the viewpoint A ′ (observation viewpoint)
Object 7 on the CCD imaging surface between the imaging point 0 and the optical axis
The number M of moving pixels of the imaging point of 00 is obtained by the following equation using the number g of CCD pixels between the imaging point of the subject 700 and the optical axis.

【0054】[0054]

【数2】 (Equation 2)

【0055】上記式のごとく、視点を移動させたときの
CCD撮像面上の被写体像の画素シフト量Mは、カメラ
の焦点距離f、CCDの画素ピッチp、および視点の移
動距離Hをパラメータとして視点から被写体までの距離
Dおよび被写体700の結像点と光軸との間のCCD画
素数gの関数として表すことができる。
As shown in the above equation, the pixel shift amount M of the subject image on the CCD imaging surface when the viewpoint is moved is determined by using the focal length f of the camera, the pixel pitch p of the CCD, and the moving distance H of the viewpoint as parameters. It can be expressed as a function of the distance D from the viewpoint to the object and the number g of CCD pixels between the image point of the object 700 and the optical axis.

【0056】画素シフト処理手段601は、上記式にお
いて算出された画素のシフト量に基づいて、輝度画像伝
送ケーブル340を介して入力される輝度画像の各画素
のシフト値を決定し、決定されたシフト値に応じて輝度
画像の構成画素のシフト処理を実行する。シフト処理に
よって得られる様々な移動距離Hの値に基づく様々な視
点からの画像は視差画像メモリ1〜n,607(1)〜
607(n)に格納され、立体表示手段信号ケーブル3
80(図3参照)を介して立体表示手段390に出力さ
れる。
The pixel shift processing means 601 determines the shift value of each pixel of the luminance image input via the luminance image transmission cable 340 based on the pixel shift amount calculated by the above equation, and determines the shift value. The shift processing of the constituent pixels of the luminance image is executed according to the shift value. Images from various viewpoints based on various values of the moving distance H obtained by the shift processing are disparity image memories 1 to n, 607 (1) to
607 (n) and the three-dimensional display means signal cable 3
80 (see FIG. 3) and output to the stereoscopic display means 390.

【0057】上述の例は演算処理により各画素のシフト
量を求める例であるが、被写体700までの距離Dを所
定距離毎に分類、例えば16段階にセグメント化して、
各距離に応じたシフト量を予めテーブル化したシフト量
決定テーブルを画素シフト処理手段601内に格納する
構成とすることにより、演算処理を簡略化してシフト処
理の高速化を実現することができる。すなわち、予め複
数のカメラの焦点距離f、CCDの画素ピッチp、およ
び視点の移動距離Hのパラメータに応じた複数のシフト
量決定テーブルを生成して画素シフト処理手段601内
に格納し、画素シフト処理手段601に入力されるカメ
ラの焦点距離f、CCDの画素ピッチp、および視点の
移動距離Hに対応するテーブルを選択し、距離画像から
求められる画素毎の距離データに対応するセグメントナ
ンバを求め、求めたセグメントナンバに対するシフト量
をテーブルから求める処理を実行する構成とすること
で、演算処理を簡略化することが可能となる。
The above example is an example in which the shift amount of each pixel is obtained by arithmetic processing. The distance D to the subject 700 is classified for each predetermined distance, and is segmented into, for example, 16 steps.
By storing the shift amount determination table in which the shift amount according to each distance is tabulated in the pixel shift processing unit 601, the arithmetic processing can be simplified and the speed of the shift processing can be increased. That is, a plurality of shift amount determination tables corresponding to the parameters of the focal length f of the plurality of cameras, the pixel pitch p of the CCD, and the moving distance H of the viewpoint are generated in advance and stored in the pixel shift processing means 601 to perform pixel shift. A table corresponding to the focal length f of the camera, the pixel pitch p of the CCD, and the moving distance H of the viewpoint input to the processing means 601 is selected, and the segment number corresponding to the distance data for each pixel obtained from the distance image is obtained. By performing a process of calculating the shift amount for the obtained segment number from the table, the calculation process can be simplified.

【0058】このようなシフト量決定テーブルを持つ構
成において、画素シフト処理手段601は、距離画像伝
送ケーブル350を介して入力される図5に示す距離画
像メモリ534に格納された距離画像420(図4参
照)から各画素の距離データを求め、さらに距離データ
から決定されるセグメントナンバに基づいて選択された
テーブルを参照して各画素のシフト量を決定することが
可能となる。このシフト量決定テーブルの例を図8に示
す。
In a configuration having such a shift amount determination table, the pixel shift processing means 601 receives the distance image 420 (see FIG. 5) stored in the distance image memory 534 shown in FIG. 4), the shift amount of each pixel can be determined with reference to a table selected based on the segment number determined from the distance data. FIG. 8 shows an example of this shift amount determination table.

【0059】図8の例において、セグメントナンバは、
被写体700とカメラ撮影視点間の距離Dを16段階に
セグメントした場合の値であり、距離Dが小さいものほ
どセグメントナンバを大きくして設定してある。すなわ
ち、図8の例では、被写体距離が無限遠等の最大距離の
被写体である場合には、セグメントナンバ0が割り当て
られ、画素に撮影された被写体距離が最小、すなわち近
接した被写体である場合には、セグメントナンバ15が
割り当てられる。
In the example of FIG. 8, the segment number is
This is a value when the distance D between the subject 700 and the camera shooting viewpoint is segmented into 16 steps, and the segment number is set to be larger as the distance D is smaller. That is, in the example of FIG. 8, when the subject distance is a subject at the maximum distance such as infinity, the segment number 0 is assigned, and when the subject distance photographed at the pixel is the minimum, that is, when the subject is a close subject. Is assigned a segment number 15.

【0060】図8に示す画素シフト量決定テーブルを使
用した撮り込み画像のシフト処理例を図9を用いて説明
する。図9の輝度画像900は、図5に示す奥行き計測
兼輝度画像撮像手段500の輝度画像メモリ535から
図6に示す視差画像生成手段600の画素シフト処理手
段601に転送される輝度画像のある小領域部分を図示
したものであり、同様に図9に示す距離画像920は、
奥行き計測兼輝度画像撮像手段500の距離画像メモリ
534から転送された輝度画像900に一致する小領域
部分の距離データをセグメントナンバで示したものであ
る。
An example of shift processing of a captured image using the pixel shift amount determination table shown in FIG. 8 will be described with reference to FIG. The luminance image 900 shown in FIG. 9 is a small image of the luminance image transferred from the luminance image memory 535 of the depth measurement and luminance image imaging unit 500 shown in FIG. 5 to the pixel shift processing unit 601 of the parallax image generation unit 600 shown in FIG. FIG. 9 illustrates a region image, and similarly, a distance image 920 illustrated in FIG.
The distance data of the small area portion corresponding to the luminance image 900 transferred from the distance image memory 534 of the depth measurement and luminance image imaging means 500 is indicated by a segment number.

【0061】画素のシフト方法を詳しく説明する。図9
は距離画像の距離セグメントナンバ(0〜15)をもと
にして輝度画像の画素をシフトする方法を示す説明図で
ある。図9に示す輝度画像900の各画素には輝度画像
を撮り込んだ状態での各画素の輝度値が設定されてい
る。図中の各矩形領域A11〜A55が各画素に対応す
る。
The pixel shifting method will be described in detail. FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a method of shifting pixels of a luminance image based on distance segment numbers (0 to 15) of a distance image. Each pixel of the luminance image 900 shown in FIG. 9 is set with the luminance value of each pixel when the luminance image is captured. Each rectangular area A11 to A55 in the figure corresponds to each pixel.

【0062】A11〜A55に対応する画素の距離画像
が図9の上段に示す距離画像920であり、各画素の距
離データとして距離セグメントナンバ0〜15が割り当
てられている。距離セグメントナンバは先に説明したよ
うに被写体から視点までの距離に応じて16段階の設定
値を割り当てたものである。図9に示す例では、距離画
像920に含まれる画素には2、4、8の3種類のセグ
メントナンバが割り当てられており、中央画素(セグメ
ントナンバ=8)には距離Dが小さい被写体、すなわち
近い被写体、周囲画素(セグメントナンバ=2)には距
離Dが大きい被写体、すなわち遠い被写体が撮り込まれ
ていることが分かる。これらの各画素のセグメントナン
バに基づいて各画素のシフト量をシフト量決定テーブル
に従って求める。
The distance image of the pixels corresponding to A11 to A55 is the distance image 920 shown in the upper part of FIG. 9, and distance segment numbers 0 to 15 are assigned as distance data of each pixel. As described above, the distance segment number is obtained by assigning a set value in 16 steps according to the distance from the subject to the viewpoint. In the example shown in FIG. 9, three types of segment numbers 2, 4, and 8 are assigned to the pixels included in the distance image 920, and the center pixel (segment number = 8) is a subject with a small distance D, that is, It can be seen that a subject having a large distance D, that is, a distant subject is captured in a near subject and surrounding pixels (segment number = 2). The shift amount of each pixel is obtained based on the segment number of each pixel according to the shift amount determination table.

【0063】先に説明した図8のシフト量決定テーブル
では、セグメントナンバが“2”の場合は画素シフト
量:“0”、セグメントナンバが“4”の場合は画素シ
フト量:“1”、セグメントナンバが“8”の場合は画
素シフト量:“2”と設定されている。
In the shift amount determination table of FIG. 8 described above, the pixel shift amount is “0” when the segment number is “2”, the pixel shift amount is “1” when the segment number is “4”, When the segment number is “8”, the pixel shift amount is set to “2”.

【0064】まず、撮影視点から左に視点を移動したと
きの視差画像940を生成する場合の処理について説明
する。距離画像920におけるセグメントナンバ=2に
対応する輝度画像900の画素(外周の16画素)は、
図8に示すテーブルにおけるセグメントナンバ=2に設
定された画素シフト量が0であるので移動しない。距離
画像920におけるセグメントナンバ4に対応する輝度
画像900の画素(内側の8画素)については、図8に
示すテーブルにおけるセグメントナンバ=4に設定され
た画素シフト量が1であるので、1画素だけ右にシフト
し、距離画像のセグメントナンバ8に対応する輝度画像
の画素(中心の1画素)については、図8に示す画素シ
フト量決定テーブルにおけるセグメントナンバ=8に設
定された画素シフト量が2であるので、2画素だけ右に
シフトする。すなわち、輝度画像900に基づくテーブ
ルに従った各画素のシフト処理によって視差画像930
のような画像が得られる。
First, processing for generating a parallax image 940 when the viewpoint is moved to the left from the photographing viewpoint will be described. The pixels of the luminance image 900 corresponding to the segment number = 2 in the distance image 920 (the outer 16 pixels) are as follows:
Since the pixel shift amount set to the segment number = 2 in the table shown in FIG. 8 is 0, it does not move. Regarding the pixels of the luminance image 900 corresponding to the segment number 4 in the distance image 920 (the inner eight pixels), the pixel shift amount set to the segment number = 4 in the table shown in FIG. For the pixel of the luminance image shifted to the right and corresponding to the segment number 8 of the distance image (one pixel at the center), the pixel shift amount set to the segment number = 8 in the pixel shift amount determination table shown in FIG. Therefore, it is shifted right by two pixels. That is, the parallax image 930 is obtained by shifting each pixel according to the table based on the luminance image 900.
Is obtained.

【0065】このシフト処理においては、例えばA25
の画素はA24の画素の輝度値によって上書きされ、A
35の画素はシフト処理によってA33の画素の輝度値
が設定される。
In this shift processing, for example, A25
Pixel is overwritten by the luminance value of the pixel A24,
For the pixel 35, the luminance value of the pixel A33 is set by the shift processing.

【0066】撮影視点から右に視点を移動したときの視
差画像は、同様な操作で画素を左にシフトする処理とな
る。この処理により、視差画像950の画像が得られ
る。図6に示す視点移動距離レジスタ604に格納され
る視点移動距離データは、視点移動方向を示す移動方向
データを含み、視差画像生成手段600における画素シ
フト処理手段601は、視点移動距離レジスタに格納さ
れた視点移動距離データ中の移動方向データに基づいて
輝度画像を構成する各画素のシフト方向を決定する。
The parallax image obtained when the viewpoint is moved rightward from the photographing viewpoint is a process of shifting pixels to the left by the same operation. By this processing, an image of the parallax image 950 is obtained. The viewpoint movement distance data stored in the viewpoint movement distance register 604 illustrated in FIG. 6 includes movement direction data indicating the viewpoint movement direction, and the pixel shift processing unit 601 in the parallax image generation unit 600 is stored in the viewpoint movement distance register. The shift direction of each pixel constituting the luminance image is determined based on the moving direction data in the viewpoint moving distance data.

【0067】なお、視差画像930および視差画像95
0には移動した画素による欠損(視差画像930,95
0中の空白の画素)が生じてしまう。図6に示す欠損画
素埋め込み処理手段608は、シフト処理によって生じ
た欠損画素いわゆる空白画素の埋め込み処理を実行す
る。
The parallax image 930 and the parallax image 95
0 indicates a loss due to the moved pixel (parallax images 930 and 95
0 blank pixels). The missing pixel embedding processing means 608 shown in FIG. 6 executes an embedding process of a so-called blank pixel, which is a defective pixel generated by the shift process.

【0068】欠損画素埋め込み処理手段608は、空白
画素の埋め込み処理を、距離画像420の円錐表面のよ
うに距離が滑らかに変化するときに生じる空白画素の場
合と、異なる物体が位置する境界、例えば円錐と立方体
の境界のように距離が非連続的に変化するときに生じる
空白画素の場合と、異なる処理として実行する。
The missing pixel embedding processing means 608 executes the embedding process of the blank pixel in the case of a blank pixel which occurs when the distance changes smoothly like the conical surface of the distance image 420, and in the boundary where a different object is located, for example, The processing is executed as a different process from the case of a blank pixel generated when the distance changes discontinuously, such as a boundary between a cone and a cube.

【0069】距離が滑らかに変化するときに生じる空白
画素の場合は、欠損画素埋め込み処理手段608は、図
9に示すような処理を行う。画素シフト処理手段601
は欠損画素に隣り合う輝度画素のうち距離の遠い画素を
コピーしてこの欠損画素を埋めることにより補正した視
差画像940、960を生成する。すなわち、例えば図
930の視差画像においては、シフト処理によって列A
12〜A52間に3つの空白画素(旧A22,A23,
A24)が生じることになる。これらの空白画素の隣接
画素のうち距離の遠い画素は、A21、A31、A41
であるので、これらの画素をそれぞれの空白画素にコピ
ーする処理を行なう。このようにして補正済みシフト処
理視差画像940、960を生成する。
In the case of a blank pixel generated when the distance changes smoothly, the defective pixel embedding processing means 608 performs processing as shown in FIG. Pixel shift processing means 601
Generates the parallax images 940 and 960 corrected by copying a pixel at a long distance among luminance pixels adjacent to the defective pixel and filling the defective pixel. That is, for example, in the parallax image of FIG.
Three blank pixels (former A22, A23,
A24) will occur. Among the pixels adjacent to these blank pixels, pixels at a long distance are A21, A31, and A41.
Therefore, a process of copying these pixels to respective blank pixels is performed. Thus, the corrected shifted parallax images 940 and 960 are generated.

【0070】一方、異なる物体の境界のように、距離が
非連続的に変化するときに生じる空白画素の場合は欠損
画素埋め込み処理手段608は、図10に示すような処
理を行う。図10の(a)は、中央が図3に示すCCD
カメラ530によって撮影される輝度画像430、左側
が左視差画像撮像手段1003によって被写体300を
異なる視点から撮影した輝度画像である左視差画像44
0、右側が右視差画像撮像手段1004によって被写体
300を異なる視点から撮影した輝度画像である右視差
画像450である。
On the other hand, in the case of a blank pixel generated when the distance changes discontinuously, such as a boundary between different objects, the missing pixel embedding processing means 608 performs processing as shown in FIG. FIG. 10A shows a CCD shown in FIG.
The left parallax image 44 which is a luminance image 430 captured by the camera 530 and the left side is a luminance image obtained by capturing the subject 300 from a different viewpoint by the left parallax image capturing unit 1003.
0, the right parallax image 450 which is a luminance image obtained by photographing the subject 300 from a different viewpoint by the right parallax image capturing means 1004.

【0071】まず、欠損画素埋め込み処理手段608
は、輝度画像430と左視差画像440との差分画像、
および、輝度画像430と右視差画像450との差分画
像を求める。差分画像は、輝度画像に含まれない位置の
画像データを各左右の視差画像から抽出する処理として
実行される。このようにして得られる差分画像が図10
(b)に示すものであり、輝度画像430と左視差画像
440との差分画像として左視差差分画像460、輝度
画像430と右視差画像450との差分画像として右視
差差分画像470を生成する。
First, the defective pixel embedding processing means 608
Is a difference image between the luminance image 430 and the left parallax image 440,
Further, a difference image between the luminance image 430 and the right parallax image 450 is obtained. The difference image is executed as a process of extracting image data at a position not included in the luminance image from each of the left and right parallax images. The difference image thus obtained is shown in FIG.
(B), a left parallax difference image 460 is generated as a difference image between the luminance image 430 and the left parallax image 440, and a right parallax difference image 470 is generated as a difference image between the luminance image 430 and the right parallax image 450.

【0072】次に欠損画素埋め込み処理手段608は、
空白画素の埋め込み処理を実行する。前述した画素シフ
ト量決定テーブルを使用したシフト処理により任意の視
差画像を生成する。例えば図10(c)に示すように、
左側の任意位置から見た画像として、任意視差画像(補
正前)・左−1,800が生成され、また、右側の任意
位置から見た画像として、任意視差画像(補正前)・右
−1,810が生成される。これらの視差画像は、シフ
ト処理により、空白画素880が発生している。
Next, the defective pixel embedding processing means 608
Executes blank pixel embedding processing. An arbitrary parallax image is generated by a shift process using the above-described pixel shift amount determination table. For example, as shown in FIG.
An arbitrary parallax image (before correction) / left-1,800 is generated as an image viewed from an arbitrary position on the left side, and an arbitrary parallax image (before correction) / right-1 as an image viewed from an arbitrary position on the right side. , 810 are generated. In these parallax images, blank pixels 880 are generated by the shift processing.

【0073】欠損画素埋め込み処理手段608は、これ
らの空白画素880に対して、視差差分画像460,4
70から対応位置画素の輝度値を取得してその輝度値を
埋め込む。左側からの任意視差画像(補正前)・左−
1,800に対しては、左視差差分画像460から対応
位置画素の輝度値を取得してその輝度値を埋め込む。ま
た、右側からの任意視差画像(補正前)・右−1,81
0に対しては、右視差差分画像470から対応位置画素
の輝度値を取得してその輝度値を埋め込む。このように
空白画素の埋め込みによる補正を行なった結果が、図1
0(d)に示す任意視差画像(補正後)・左−1,82
0、および任意視差画像(補正前)・右−1,830で
ある。
The defective pixel embedding processing means 608 applies parallax difference images 460, 4 to these blank pixels 880.
The luminance value of the corresponding position pixel is obtained from 70 and the luminance value is embedded. Arbitrary parallax image from left (before correction)-left-
For 1,800, the luminance value of the corresponding position pixel is acquired from the left parallax difference image 460, and the luminance value is embedded. Also, an arbitrary parallax image from the right side (before correction), right-1,81
For 0, the luminance value of the corresponding position pixel is acquired from the right parallax difference image 470, and the luminance value is embedded. FIG. 1 shows the result of the correction performed by embedding blank pixels.
Arbitrary disparity image shown in 0 (d) (after correction) -left-1,82
0, and arbitrary parallax image (before correction) · right-1,830.

【0074】このように、距離が不連続に変化する境界
における空白画素の埋め込み処理を、実際の視差画像か
ら取得される輝度値を用いて実行することにより、より
自然な視差画像を生成することが可能となる。
As described above, by performing the blank pixel embedding process at the boundary where the distance changes discontinuously using the luminance value acquired from the actual parallax image, a more natural parallax image can be generated. Becomes possible.

【0075】なお、欠損画素埋め込み処理手段608
は、シフト処理によって生じた空白画素部分において、
距離が連続に変化する境界であるか、距離が不連続に変
化する境界であるかに係わらず、図9または図10で説
明したいずれか一方の処理を実行する構成としてもよい
が、シフト処理によって生じた空白画素部分において、
距離が連続に変化する境界であるか、距離が不連続に変
化する境界であるかを判定し、判定結果に応じて異なる
処理を選択して実行する構成としてもよい。距離データ
の連続性判定は、欠損画素埋め込み処理手段608が予
め定めた閾値を保持し、閾値と、空白画素位置に対応す
る位置の距離画像の距離データと、シフト方向に平行な
隣接画素に対応する位置の距離画像の距離データとの差
分とを比較して判定することが可能である。差分が閾値
より小さければ距離の連続性があると判定し、図9で説
明した周囲画素から取得する輝度値による埋め込み処理
を実行し、差分が閾値より大きければ距離の連続性がな
いと判定し、図10で説明した視差画像から取得する輝
度値による埋め込み処理を実行する。
The defective pixel embedding means 608
Is in the blank pixel part generated by the shift processing.
Regardless of whether the boundary is a boundary where the distance changes continuously or a boundary where the distance changes discontinuously, any one of the processes described with reference to FIG. 9 or FIG. 10 may be executed. In the blank pixel part generated by
It may be configured to determine whether the boundary is a boundary where the distance changes continuously or a boundary where the distance changes discontinuously, and select and execute a different process according to the determination result. The determination of the continuity of the distance data is performed by holding a predetermined threshold value by the defective pixel embedding processing unit 608 and determining the threshold value, the distance data of the distance image at the position corresponding to the blank pixel position, and the adjacent pixel parallel to the shift direction. It is possible to make a determination by comparing with a difference between the distance data and the distance data of the distance image at the position. If the difference is smaller than the threshold value, it is determined that there is continuity of the distance, and the embedding process based on the luminance value acquired from the surrounding pixels described with reference to FIG. 9 is performed. The embedding process based on the luminance value acquired from the parallax image described with reference to FIG. 10 is executed.

【0076】このように、本発明の視差画像生成装置
は、1つの視点からの距離画像、輝度画像および左右の
視点からの2つの視差画像に基づいて、様々な任意視点
からの視差画像を生成して表示することが可能となる。
従って、多数のカメラによる撮像処理が不要であり、ま
たカメラ間の画像を実写画像に基づく補間処理により生
成するといった複雑な処理が不要となる。また、シフト
量決定テーブルを用いたシフト処理を行なう構成とする
ことにより、距離画像に基づいて得られる距離セグメン
トナンバによって画素毎のシフト量を即座に求めること
が可能となる。
As described above, the parallax image generating apparatus of the present invention generates parallax images from various arbitrary viewpoints based on a distance image from one viewpoint, a luminance image, and two parallax images from left and right viewpoints. Can be displayed.
Therefore, imaging processing by a large number of cameras is unnecessary, and complicated processing such as generation of an image between cameras by interpolation processing based on a real shot image is unnecessary. Further, by adopting a configuration in which the shift processing is performed using the shift amount determination table, the shift amount for each pixel can be immediately obtained by the distance segment number obtained based on the distance image.

【0077】図11に本発明の視差画像生成装置の第2
の実施例の構成を示す。図3に示す構成と異なる点は、
奥行き計測手段1001と輝度画像撮像手段1002を
分離したことであり、動作は図5の構成と同様である。
FIG. 11 shows a second example of the parallax image generating apparatus according to the present invention.
1 shows the configuration of the embodiment. The difference from the configuration shown in FIG.
This is because the depth measuring unit 1001 and the luminance image capturing unit 1002 are separated, and the operation is the same as the configuration in FIG.

【0078】なお、上述した実施例では光切断法を用い
て距離を計測したが、これに限らず空間コード化法、位
相差検出法、ステレオ法など他の方法で距離を計測して
各画素の距離値を求める構成としてもよいことは言うま
でもない。また、上述の説明では、輝度画像は1枚の画
像を用いた例について説明したが視点の異なる複数の輝
度画像を撮り込んで観察視点に最も近い輝度画像を選択
して様々な視点の画像を生成する構成としてもよい。
In the above-described embodiment, the distance is measured by using the light section method. However, the present invention is not limited to this, and the distance is measured by other methods such as a spatial coding method, a phase difference detection method, and a stereo method. It is needless to say that the distance value may be determined. Also, in the above description, an example was described in which a single image was used as the luminance image. However, a plurality of luminance images having different viewpoints were captured, the luminance image closest to the observation viewpoint was selected, and images at various viewpoints were selected. It is good also as composition which generates.

【0079】また、上述した実施例では視点の移動を水
平方向に限定して記述したが、視点を垂直方向に移動し
て垂直視差画像を生成することも可能である。垂直移動
についても前述の数1、数2の各式において水平移動距
離Hの代わりに垂直移動距離Vを設定して同様の演算を
実行する。また、テーブルを用いたシフト処理において
は、シフト方向を垂直方向にすればよい。また、視点を
水平/垂直方向に移動させる構成とする場合において
は、数1、数2の各式において水平移動距離Hと垂直移
動距離Vを設定してそれそれのシフト量を求めて、その
結果を水平方向および垂直方向の実シフト量として設定
する。またテーブルを用いた水平/垂直方向シフト処理
を行なう場合においては、水平方向および垂直方向両者
のシフト量を設定した構成、例えばシフト量=(X,
Y)のようにX軸、Y軸両方向のシフト量を設定した構
成を持つテーブルを持つようにすればよい。このような
構成とすればフルパララックスの多視点視差画像を生成
することも可能である。このように、本発明の視差画像
生成装置によれば、テーブルおよび距離画像に基づいて
各画素のシフト量を即座に決定することができる。
Further, in the above-described embodiment, the movement of the viewpoint is limited to the horizontal direction, but the viewpoint can be moved in the vertical direction to generate a vertical parallax image. For the vertical movement, the same calculation is performed by setting the vertical movement distance V instead of the horizontal movement distance H in each of the above equations 1 and 2. In the shift processing using the table, the shift direction may be set to the vertical direction. In the case where the viewpoint is moved in the horizontal / vertical directions, the horizontal movement distance H and the vertical movement distance V are set in each of the equations (1) and (2), and the respective shift amounts are obtained. The result is set as the actual shift amount in the horizontal and vertical directions. Further, when performing horizontal / vertical shift processing using a table, a configuration in which both horizontal and vertical shift amounts are set, for example, shift amount = (X,
A table having a configuration in which the shift amounts in both the X-axis and the Y-axis directions are set as in Y) may be provided. With such a configuration, it is possible to generate a full parallax multi-viewpoint parallax image. As described above, according to the parallax image generation device of the present invention, the shift amount of each pixel can be immediately determined based on the table and the distance image.

【0080】以上、特定の実施例を参照しながら、本発
明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨
を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や代用を成
し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で
本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈されるべ
きではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に
記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
The present invention has been described in detail with reference to the specific embodiments. However, it is obvious that those skilled in the art can modify or substitute the embodiment without departing from the spirit of the present invention. That is, the present invention has been disclosed by way of example, and should not be construed as limiting. In order to determine the gist of the present invention, the claims described at the beginning should be considered.

【0081】[0081]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の視差画像
生成装置によれば、距離計測手段と1つの輝度画像撮像
手段および距離計測手段と異なる少数の視差画像撮像手
段、例えば、左右視点からの2つの視差画像からのデー
タだけで多視点の視差画像をより高精度に生成すること
ができ、従来のように多数のカメラを用いる必要がない
ため、入力システムの構成が簡単になる。また、被写体
を3Dモデル化したり3次元ボクセルデータに変換する
必要がなく、単に輝度画像の画素を一定の法則でシフト
するだけで視差画像を生成できるので、従来の装置と比
べて簡単な構成で様々な視点からの画像を生成すること
が可能となる。
As described above, according to the parallax image generating apparatus of the present invention, the distance measuring means, one luminance image capturing means, and a small number of parallax image capturing means different from the distance measuring means, for example, from the left and right viewpoints. It is possible to generate a multi-viewpoint parallax image with higher accuracy using only the data from the two parallax images described above, and it is not necessary to use a large number of cameras as in the related art, so that the configuration of the input system is simplified. In addition, since it is not necessary to convert the subject into a 3D model or convert it into three-dimensional voxel data, a parallax image can be generated simply by shifting the pixels of the luminance image according to a certain rule. It is possible to generate images from various viewpoints.

【0082】さらに、本発明の視差画像生成装置によれ
ば、距離計測手段と1つの輝度画像撮像手段において、
視点に応じてシフト処理に応じて発生する空白画素につ
いて、空白画素位置に対応する位置の隣接画素との距離
データの連続性を判定し、連続性ありの場合は、隣接画
素の輝度値を前記空白画素の輝度値とし、連続性がない
場合は、実際の視差画像の対応位置画素の輝度値を空白
画素の輝度値として埋め込む処理を実行する構成とした
ので、より高精度な視差画像を生成することが可能とな
る。
Further, according to the parallax image generating apparatus of the present invention, the distance measuring means and the one luminance image capturing means
For blank pixels generated according to the shift process according to the viewpoint, the continuity of distance data between adjacent pixels at the position corresponding to the blank pixel position is determined.If there is continuity, the luminance value of the adjacent pixel is determined. When the brightness value of the blank pixel is used, and when there is no continuity, a process of embedding the brightness value of the corresponding position pixel of the actual parallax image as the brightness value of the blank pixel is performed, so that a more accurate parallax image is generated. It is possible to do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来の視差画像生成装置の構成例(その1)を
示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example (part 1) of a conventional parallax image generation device.

【図2】従来の視差画像生成装置の構成例(その2)を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example (part 2) of a conventional parallax image generation device.

【図3】本発明の視差画像生成装置の構成を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a parallax image generation device of the present invention.

【図4】本発明の視差画像生成装置において取得される
画像について説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an image acquired by the parallax image generation device of the present invention.

【図5】本発明の視差画像生成装置の奥行き計測兼輝度
画像撮像手段の構成を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a depth measurement and luminance image capturing unit of the parallax image generation device of the present invention.

【図6】本発明の視差画像生成装置の視差画像生成手段
の構成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a parallax image generation unit of the parallax image generation device of the present invention.

【図7】本発明の視差画像生成装置における視差画像生
成手段の処理方法を説明する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a processing method of a parallax image generation unit in the parallax image generation device of the present invention.

【図8】本発明の視差画像生成装置における視差画像生
成手段のシフト量決定テーブルの例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a shift amount determination table of a parallax image generation unit in the parallax image generation device of the present invention.

【図9】本発明の視差画像生成装置における視差画像生
成手段のシフト処理例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a shift processing example of a parallax image generation unit in the parallax image generation device of the present invention.

【図10】本発明の視差画像生成装置における視差画像
生成時の空白画素埋め込み処理例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of blank pixel embedding processing at the time of generating a parallax image in the parallax image generating device of the present invention.

【図11】本発明の視差画像生成装置の第2実施例構成
を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing the configuration of a second embodiment of the parallax image generation device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100,200 被写体 101〜108 カメラ 121〜128 実写視差画像 180,280 立体表示手段 221〜223 実写視差画像 270 視差画像補間合成装置 300 被写体 320 左視差画像伝送ケーブル 330 右視差画像伝送ケーブル 340 輝度画像伝送ケーブル 350 距離画像伝送ケーブル 360 スリット光 380 立体表示手段信号ケーブル 390 立体表示手段 410 スリット画像 420 距離画像 430 輝度画像 440 左視差画像 450 右視差画像 460 左視差差分画像 470 右視差差分画像 500 奥行き計測兼輝度画像撮像手段 520 スリット投光機 511 回転ミラー 512 スリット光レーザ 513 ミラー駆動部 514 レーザ駆動部 515 同期制御部 516 制御部 530 CCDカメラ 531a、b スイッチ 532 スリット画像メモリ 533 距離算出処理手段 534 距離画像メモリ 535 輝度画像メモリ 600 視差画像生成手段 601 画素シフト処理手段 602 カメラ焦点距離レジスタ 603 カメラCCD画素ピッチレジスタ 604 視点移動距離レジスタ 605 画素シフト量演算手段(またはシフト量決定テ
ーブル) 607(1)〜607(n) 視差画像メモリ 608 欠損画素埋め込み処理手段 700 被写体 800 補正前の任意視差画像・左-1 810 補正前の任意視差画像・右-1 820 補正後の任意視差画像・左-1 830 補正後の任意視差画像・右-1 880 空白画素 900 輝度画像 920 距離画像 930,950 シフト処理視差画像 1001 奥行き計測手段 1002 輝度画像撮像手段 1003 左視差画像撮像手段 1004 右視差画像撮像手段
100, 200 subject 101-108 camera 121-128 real parallax image 180,280 stereoscopic display means 221-223 real parallax image 270 parallax image interpolation / synthesis device 300 subject 320 left parallax image transmission cable 330 right parallax image transmission cable 340 luminance image transmission Cable 350 distance image transmission cable 360 slit light 380 stereoscopic display means signal cable 390 stereoscopic display means 410 slit image 420 distance image 430 brightness image 440 left parallax image 450 right parallax image 460 left parallax difference image 470 right parallax difference image 500 depth measurement and Luminance image imaging means 520 Slit projector 511 Rotating mirror 512 Slit light laser 513 Mirror drive 514 Laser drive 515 Synchronization controller 516 Controller 530 CCD camera 531 , B switch 532 slit image memory 533 distance calculation processing means 534 distance image memory 535 luminance image memory 600 parallax image generation means 601 pixel shift processing means 602 camera focal length register 603 camera CCD pixel pitch register 604 viewpoint movement distance register 605 pixel shift amount Calculation means (or shift amount determination table) 607 (1) to 607 (n) Parallax image memory 608 Missing pixel embedding processing means 700 Subject 800 Arbitrary parallax image before correction / left-1 810 Arbitrary parallax image before correction / right- 1 820 Corrected arbitrary parallax image / left-1 830 Corrected arbitrary parallax image / right-1 880 Blank pixel 900 Luminance image 920 Distance image 930, 950 Shift processed parallax image 1001 Depth measuring unit 1002 Luminance image capturing unit 1003 Left Parallax image capturing unit 1004 Right parallax image capturing unit

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】視差画像を生成する視差画像生成装置にお
いて、 表示対象物の輝度画像を撮り込む輝度画像撮像手段と、 前記輝度画像撮像手段と視点を異にして前記表示対象物
の輝度画像を撮り込む視差画像撮像手段と,前記表示対
象物の奥行き距離データを計測する奥行き計測手段と、 前記輝度画像撮像手段の撮像パラメータを格納する撮像
パラメータレジスタと、 前記輝度画像撮像手段の視点位置と観察視点位置との距
離データを格納する視点移動距離レジスタと、 前記奥行き計測手段により撮像された距離画像から取得
される画素毎の距離データと、前記撮像パラメータレジ
スタに格納された撮像パラメータと、前記視点移動距離
レジスタに格納された視点移動距離データとに基づい
て、前記輝度画像撮像手段において取得された輝度画像
を構成する各画素のシフト量を決定し、シフト処理を実
行するとともに、該シフトによって生ずる空白画素につ
いて、輝度値埋め込み処理を実行することにより任意視
点からの視差画像を生成する視差画像生成手段と、 を有することを特徴とする視差画像生成装置。
1. A parallax image generating apparatus that generates a parallax image, comprising: a luminance image capturing unit that captures a luminance image of a display target; and a luminance image of the display target that is different in viewpoint from the luminance image capturing unit. A parallax image capturing unit for capturing, a depth measuring unit for measuring depth distance data of the display object, an imaging parameter register for storing imaging parameters of the luminance image capturing unit, a viewpoint position and observation of the luminance image capturing unit A viewpoint movement distance register for storing distance data with respect to a viewpoint position, distance data for each pixel obtained from a distance image captured by the depth measurement unit, an imaging parameter stored in the imaging parameter register, and the viewpoint Based on the viewpoint moving distance data stored in the moving distance register, the luminance acquired by the luminance image capturing means. Parallax image generation means for determining a shift amount of each pixel constituting an image, executing a shift process, and executing a brightness value embedding process for a blank pixel generated by the shift to generate a parallax image from an arbitrary viewpoint. A parallax image generation device, comprising:
【請求項2】前記視差画像撮像手段は、前記輝度画像撮
像手段を挟む2箇所の位置に設置された構成であること
を特徴とする請求項1に記載の視差画像生成装置。
2. The parallax image generating apparatus according to claim 1, wherein said parallax image capturing means is installed at two positions sandwiching said luminance image capturing means.
【請求項3】前記視差画像生成手段は、 前記奥行き計測手段により撮像された距離画像から取得
される画素毎の距離データ:Dと、 前記撮像パラメータレジスタに格納された撮像パラメー
タとして、輝度画像撮像手段の焦点距離:fおよび画素
ピッチ:pと、 前記視点移動距離レジスタに格納された視点移動距離デ
ータ:Hとを入力値とし、該入力値に基づいて前記輝度
画像撮像手段において取得された輝度画像を構成する各
画素のシフト量を決定して任意視点からの視差画像を生
成する構成であることを特徴とする請求項1に記載の視
差画像生成装置。
3. A parallax image generating means, comprising: a distance data D for each pixel obtained from a distance image picked up by the depth measuring means; and a luminance image pick-up as an image pick-up parameter stored in the image pick-up parameter register. The focal length of the means: f, the pixel pitch: p, and the viewpoint movement distance data: H stored in the viewpoint movement distance register are input values, and the luminance acquired by the luminance image imaging means based on the input values. The parallax image generating apparatus according to claim 1, wherein a parallax image from an arbitrary viewpoint is generated by determining a shift amount of each pixel forming the image.
【請求項4】前記視差画像生成手段は、 前記奥行き計測手段で計測された各画素の距離データを
一定の距離データ間隔でセグメント化して、各々に固有
のセグメントナンバを付与するとともに、各セグメント
ナンバに対応する画素シフト量を設定したシフト量決定
テーブルを有し、 前記奥行き計測手段により撮像された距離画像から取得
される画素毎の距離データに基づいて前記シフト量決定
テーブルのセグメントナンバを各画素に対応付けるとと
もに、対応付けられたセグメントナンバに対して設定さ
れたシフト量を前記シフト量決定テーブルに基づいて選
択して、画素毎のシフト量を決定する構成を有すること
を特徴とする請求項1に記載の視差画像生成装置。
4. The parallax image generating means segments the distance data of each pixel measured by the depth measuring means at a fixed distance data interval, assigns a unique segment number to each segment, and A shift amount determination table that sets a pixel shift amount corresponding to the pixel number, and sets the segment number of the shift amount determination table to each pixel based on distance data for each pixel obtained from the distance image captured by the depth measurement unit. And a shift amount set for the associated segment number is selected based on the shift amount determination table to determine a shift amount for each pixel. A parallax image generation device according to claim 1.
【請求項5】前記視差画像生成手段は、 前記輝度画像撮像手段の焦点距離:fおよび画素ピッ
チ:pと、前記視点移動距離データ:Hに応じた複数の
シフト量決定テーブルを有し、 前記視差画像生成手段に入力される焦点距離:f、画素
ピッチ:p、視点移動距離データ:Hとに基づいてテー
ブル選択を実行して、該選択したテーブルに基づいて画
素毎のシフト量を決定する構成を有することを特徴とす
る請求項4に記載の視差画像生成装置。
5. The parallax image generating means has a plurality of shift amount determination tables according to a focal length: f and a pixel pitch: p of the luminance image capturing means, and the viewpoint moving distance data: H. The table selection is executed based on the focal length: f, the pixel pitch: p, and the viewpoint moving distance data: H, which are input to the parallax image generation means, and the shift amount for each pixel is determined based on the selected table. The parallax image generation device according to claim 4, having a configuration.
【請求項6】前記視点移動距離レジスタに格納された視
点移動距離データは移動方向を示す移動方向データを含
み、 前記視差画像生成手段は、 前記視点移動距離レジスタに格納された視点移動距離デ
ータ中の移動方向データに基づいて前記輝度画像撮像手
段において取得された輝度画像を構成する各画素のシフ
ト方向を決定する構成であることを特徴とする請求項1
に記載の視差画像生成装置。
6. The viewpoint movement distance data stored in the viewpoint movement distance register includes movement direction data indicating a movement direction, and the parallax image generating means includes a viewpoint movement distance data stored in the viewpoint movement distance register. 2. The apparatus according to claim 1, wherein the shift direction of each pixel constituting the luminance image acquired by the luminance image imaging means is determined based on the moving direction data of the image.
A parallax image generation device according to claim 1.
【請求項7】前記視差画像生成手段は、 画素毎に決定したシフト量のシフト処理によって発生す
る空白画素について、空白画素に隣接する画素のうち最
も遠い距離データを有する画素を前記奥行き計測手段の
計測値に基づいて選択し、該選択された隣接画素の輝度
値を前記空白画素の輝度値として埋め込むことにより、
補正した視差画像を生成する構成を有することを特徴と
する請求項1乃至6いずれかに記載の視差画像生成装
置。
7. The parallax image generating means, for a blank pixel generated by a shift process of a shift amount determined for each pixel, a pixel having the farthest distance data among pixels adjacent to the blank pixel, which is determined by the depth measuring means. By selecting based on the measured value and embedding the brightness value of the selected adjacent pixel as the brightness value of the blank pixel,
The parallax image generation device according to claim 1, further comprising a configuration for generating a corrected parallax image.
【請求項8】前記視差画像生成手段は、 画素毎に決定したシフト量のシフト処理によって発生す
る空白画素について、前記視差画像の対応位置画素の輝
度値を前記空白画素の輝度値として埋め込むことによ
り、補正した視差画像を生成する構成を有することを特
徴とする請求項1乃至6いずれかに記載の視差画像生成
装置。
8. The parallax image generating means embeds a luminance value of a corresponding position pixel of the parallax image as a luminance value of the blank pixel for a blank pixel generated by a shift process of a shift amount determined for each pixel. The parallax image generation device according to claim 1, further comprising a configuration for generating a corrected parallax image.
【請求項9】前記視差画像生成手段は、 前記輝度画像撮像手段において取得された輝度画像と、
前記視差画像撮像手段において取得された輝度画像との
差分画像を生成する処理を実行し、 前記差分画像を前記空白画素の輝度値として適用する構
成であることを特徴とする請求項8に記載の視差画像生
成装置。
9. The parallax image generating means, comprising: a luminance image acquired by the luminance image imaging means;
9. The configuration according to claim 8, wherein a process of generating a difference image from the luminance image acquired by the parallax image capturing unit is performed, and the difference image is applied as a luminance value of the blank pixel. Parallax image generation device.
【請求項10】前記視差画像生成手段は、 画素毎に決定したシフト量のシフト処理によって発生す
る空白画素について、該空白画素位置に対応する位置の
距離画像の距離データと、シフト方向に平行な隣接画素
に対応する位置の距離画像の距離データとの連続性を判
定し、連続性があると判定した場合は、空白画素に隣接
する画素のうち最も遠い距離データを有する画素を前記
奥行き計測手段の計測値に基づいて選択し、該選択され
た隣接画素の輝度値を前記空白画素の輝度値として埋め
込み、連続性がないと判定した場合は、前記視差差分画
像の対応位置画素の輝度値を前記空白画素の輝度値とし
て埋め込むことにより、補正した視差画像を生成する構
成を有することを特徴とする請求項1乃至6いずれかに
記載の視差画像生成装置。
10. A parallax image generating means, for a blank pixel generated by a shift process of a shift amount determined for each pixel, the distance data of a distance image at a position corresponding to the blank pixel position and a distance parallel to the shift direction. Determine the continuity with the distance data of the distance image at the position corresponding to the adjacent pixel, and when it is determined that there is continuity, the pixel having the farthest distance data among the pixels adjacent to the blank pixel is referred to as the depth measurement unit. Is selected based on the measured value of the selected pixel, and the luminance value of the selected adjacent pixel is embedded as the luminance value of the blank pixel.If it is determined that there is no continuity, the luminance value of the corresponding position pixel of the parallax difference image is calculated. The parallax image generation device according to claim 1, further comprising: generating a corrected parallax image by embedding the parallax image as a luminance value of the blank pixel.
【請求項11】前記視差画像生成手段において実行する
前記距離データの連続性判定は、前記視差画像生成手段
において保持する閾値と、空白画素位置に対応する位置
の距離画像の距離データと、シフト方向に平行な隣接画
素に対応する位置の距離画像の距離データとの差分とを
比較して判定する構成であることを特徴とする請求項1
0に記載の視差画像生成装置。
11. The continuity determination of the distance data executed by the parallax image generating means includes a threshold value held by the parallax image generating means, distance data of a distance image at a position corresponding to a blank pixel position, and a shift direction. 2. A configuration in which a determination is made by comparing a difference between the distance data of a distance image at a position corresponding to an adjacent pixel parallel to and the distance data.
0. The parallax image generation device according to 0.
【請求項12】視差画像を生成する視差画像生成方法に
おいて、 表示対象物の輝度画像を撮り込む輝度画像撮像ステップ
と、 前記輝度画像撮像手段と視点を異にして前記表示対象物
の輝度画像を撮り込む視差画像撮像ステップと,前記表
示対象物の奥行き距離データを計測する奥行き計測ステ
ップと、 前記奥行き計測ステップにおいて撮像された距離画像か
ら取得される画素毎の距離データと、前記輝度画像の撮
像パラメータと、視点移動距離データとに基づいて、前
記輝度画像撮像手段において取得された輝度画像を構成
する各画素のシフト量を決定し、シフト処理を実行する
とともに、該シフトによって生ずる空白画素について輝
度値埋め込み処理を実行することにより任意視点からの
視差画像を生成する視差画像生成ステップと、 を有することを特徴とする視差画像生成方法。
12. A parallax image generating method for generating a parallax image, comprising: a luminance image capturing step of capturing a luminance image of a display target; and a luminance image of the display target different from a viewpoint of the luminance image capturing means. A parallax image capturing step of capturing, a depth measuring step of measuring depth distance data of the display target, a distance data for each pixel obtained from the distance image captured in the depth measuring step, and a capturing of the luminance image Based on the parameters and the viewpoint moving distance data, the shift amount of each pixel constituting the luminance image acquired by the luminance image imaging means is determined, and a shift process is performed. Generating a parallax image from an arbitrary viewpoint by performing a value embedding process; A method for generating a parallax image, comprising:
【請求項13】前記視差画像撮像ステップは、前記輝度
画像撮像ステップの撮像位置を挟む2箇所の位置から撮
像することを特徴とする請求項12に記載の視差画像撮
像方法。
13. The parallax image capturing method according to claim 12, wherein the parallax image capturing step captures images from two positions sandwiching the capturing position of the luminance image capturing step.
【請求項14】前記視差画像生成ステップは、 前記奥行き計測ステップにおいて撮像された距離画像か
ら取得される画素毎の距離データ:Dと、 前記撮像パラメータレジスタに格納された撮像パラメー
タとして、輝度画像撮像手段の焦点距離:fおよび画素
ピッチ:pと、 前記視点移動距離レジスタに格納された視点移動距離デ
ータ:Hとを入力値とし、該入力値に基づいて前記輝度
画像撮像手段において取得された輝度画像を構成する各
画素のシフト量を決定して任意視点からの視差画像を生
成することを特徴とする請求項12に記載の視差画像生
成方法。
14. The parallax image generating step includes: distance data D for each pixel obtained from the distance image captured in the depth measuring step; and a luminance image capturing as a capturing parameter stored in the capturing parameter register. The focal length of the means: f, the pixel pitch: p, and the viewpoint movement distance data: H stored in the viewpoint movement distance register are input values, and the luminance acquired by the luminance image imaging means based on the input values. The parallax image generation method according to claim 12, wherein a shift amount of each pixel forming the image is determined to generate a parallax image from an arbitrary viewpoint.
【請求項15】前記視差画像生成ステップは、 前記奥行き計測ステップにおいて計測された各画素の距
離データを一定の距離データ間隔でセグメント化して、
各々に固有のセグメントナンバを付与するステップと、 セグメントナンバに対応してシフト量を設定したシフト
量決定テーブルに基づいて、画素毎のシフト量を決定す
るステップと、 を含むことを特徴とする請求項12に記載の視差画像生
成方法。
15. The parallax image generating step includes segmenting distance data of each pixel measured in the depth measuring step at a fixed distance data interval,
A step of assigning a unique segment number to each, and a step of determining a shift amount for each pixel based on a shift amount determination table in which a shift amount is set corresponding to the segment number. Item 13. The parallax image generation method according to item 12.
【請求項16】前記視差画像生成ステップは、 焦点距離:fおよび画素ピッチ:pと、前記視点移動距
離データ:Hの各種の値に応じて生成された複数のシフ
ト量決定テーブルの中から、入力される焦点距離:f、
画素ピッチ:p、視点移動,距離データ:Hに基づいて
1つのテーブルの選択処理を実行して、該選択したテー
ブルに基づいて画素毎のシフト量を決定することを特徴
とする請求項15に記載の視差画像生成方法。
16. The parallax image generating step includes the steps of: selecting a focal length: f, a pixel pitch: p, and a plurality of shift amount determination tables generated according to various values of the viewpoint moving distance data: H; Input focal length: f,
16. The method according to claim 15, wherein one table is selected based on the pixel pitch: p, the viewpoint movement, and the distance data: H, and a shift amount for each pixel is determined based on the selected table. The parallax image generation method described in the above.
【請求項17】前記視差画像生成ステップは、 前記視点移動距離データに含まれる視点移動方向データ
に基づいて前記輝度画像撮像ステップにおいて取得され
た輝度画像を構成する各画素のシフト方向を決定するこ
とを特徴とする請求項12に記載の視差画像生成方法。
17. The parallax image generating step determines a shift direction of each pixel constituting a luminance image acquired in the luminance image capturing step based on viewpoint moving direction data included in the viewpoint moving distance data. The parallax image generation method according to claim 12, wherein:
【請求項18】前記視差画像生成ステップは、さらに、 画素毎に決定したシフト量のシフト処理によって発生す
る空白画素について、空白画素の隣接する画素のうち最
も遠い距離データを有する画素を前記奥行き計測ステッ
プにおいて取得される計測値に基づいて選択し、該選択
された隣接画素の輝度データを前記空白画素の輝度値と
して埋め込むステップを含むことを特徴とする請求項1
2乃至17いずれかに記載の視差画像生成方法。
18. The parallax image generating step further includes, for a blank pixel generated by a shift process of a shift amount determined for each pixel, measuring a depth of a pixel having the farthest distance data among pixels adjacent to the blank pixel. 2. The method according to claim 1, further comprising the step of selecting based on the measurement value obtained in the step, and embedding the luminance data of the selected adjacent pixel as the luminance value of the blank pixel.
18. The parallax image generation method according to any one of 2 to 17.
【請求項19】前記視差画像生成ステップは、さらに、 画素毎に決定したシフト量のシフト処理によって発生す
る空白画素について、前記視差差分画像の対応位置画素
の輝度値を前記空白画素の輝度値として埋め込むステッ
プを含むことを特徴とする請求項12乃至17いずれか
に記載の視差画像生成方法。
19. The parallax image generating step further includes, for a blank pixel generated by a shift process of a shift amount determined for each pixel, a brightness value of a corresponding position pixel of the parallax difference image as a brightness value of the blank pixel. 18. The method according to claim 12, further comprising the step of embedding.
【請求項20】前記視差画像生成ステップは、 前記輝度画像撮像ステップにおいて取得された輝度画像
と、前記視差画像撮像ステップにおいて取得された輝度
画像との差分画像を生成する差分画像生成ステップを含
み、 前記差分画像生成ステップにおいて生成した差分画像を
前記空白画素の輝度値として適用することを特徴とする
請求項19に記載の視差画像生成方法。
20. The parallax image generating step includes a difference image generating step of generating a difference image between the luminance image obtained in the luminance image capturing step and the luminance image obtained in the parallax image capturing step, 20. The parallax image generation method according to claim 19, wherein the difference image generated in the difference image generation step is applied as a luminance value of the blank pixel.
【請求項21】前記視差画像生成ステップは、 画素毎に決定したシフト量のシフト処理によって発生す
る空白画素について、該空白画素位置に対応する位置の
距離画像の距離データと、シフト方向に平行な隣接画素
に対応する位置の距離画像の距離データとの連続性を判
定する距離連続性判定処理ステップを含み、 前記距離連続性判定処理ステップにおいて、連続性があ
ると判定した場合は、空白画素に隣接する画素のうち最
も遠い距離データを有する画素を前記奥行き計測手段の
計測値に基づいて選択し、該選択された隣接画素の輝度
値を前記空白画素の輝度値として埋め込み、 前記距離連続性判定処理ステップにおいて、連続性がな
いと判定した場合は、前記視差差分画像の対応位置画素
の輝度値を前記空白画素の輝度値として埋め込むことに
より、補正した視差画像を生成することを特徴とする請
求項12乃至17いずれかに記載の視差画像生成方法。
21. The parallax image generating step includes, for a blank pixel generated by a shift process of a shift amount determined for each pixel, the distance data of a distance image at a position corresponding to the blank pixel position, the distance data being parallel to the shift direction. The method includes a distance continuity determination processing step of determining continuity with distance data of a distance image at a position corresponding to an adjacent pixel.In the distance continuity determination processing step, when it is determined that there is continuity, a blank pixel is set. Selecting a pixel having the farthest distance data among the adjacent pixels based on the measurement value of the depth measurement unit, embedding the luminance value of the selected adjacent pixel as the luminance value of the blank pixel, and determining the distance continuity. In the processing step, when it is determined that there is no continuity, the luminance value of the corresponding position pixel of the parallax difference image is embedded as the luminance value of the blank pixel. It makes the parallax image producing method according to any one claims 12 to 17, characterized in that to generate the corrected parallax images.
【請求項22】前記視差画像生成ステップにおいて実行
する前記距離連続性判定処理ステップは、 視差画像生成手段において保持する閾値と、空白画素位
置に対応する位置の距離画像の距離データと、シフト方
向に平行な隣接画素に対応する位置の距離画像の距離デ
ータとの差分とを比較して判定するステップであること
を特徴とする請求項21に記載の視差画像生成方法。
22. The distance continuity determination processing step executed in the parallax image generation step includes: a threshold held by the parallax image generation means; distance data of a distance image at a position corresponding to a blank pixel position; 22. The parallax image generation method according to claim 21, further comprising a step of comparing the difference with distance data of a distance image at a position corresponding to a parallel adjacent pixel to determine the difference.
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