JP2003092771A - 立体映像撮像装置 - Google Patents

立体映像撮像装置

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JP2003092771A
JP2003092771A JP2001282585A JP2001282585A JP2003092771A JP 2003092771 A JP2003092771 A JP 2003092771A JP 2001282585 A JP2001282585 A JP 2001282585A JP 2001282585 A JP2001282585 A JP 2001282585A JP 2003092771 A JP2003092771 A JP 2003092771A
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crosstalk
signal
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Tomohiro Harada
智博 原田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 立体映像入力システムにおいて、1フィール
ド毎に左右の映像を切り替えるフィールドシーケンシャ
ル方式で、シャッタ手段によって発生するクロストーク
を低減するのに必要な技術である。 【解決手段】 シャッタの特性や、駆動タイミングのず
れ等によって右眼用映像の一部が左眼用映像に重なると
いうクロストークが発生する。そこで左右の映像のクロ
ストークを低減するために、CCDからの信号を非線型
処理する前に、クロストークの映像を本来の映像から差
し引くという補正を加える必要がある。本発明は、この
手段を提供するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、左右視差を利用し
て撮像する立体映像撮像装置の左右を切り替えるシャッ
タで発生するクロストーク低減に関するものである。
【0002】
【従来の技術】立体映像撮像装置としては、左右両眼に
相当する2台の撮像装置を並べ、それらを同時に撮影す
る方式、或いは、1台の撮像装置で、その光軸をミラー
等で2眼に分割し、シャッタによってタイミングよく切
り替えて撮影する方式が挙げられる。
【0003】本件では後者の方式に関わって発生する問
題を解決するものである。そこで、後者の1台の撮像装
置でシャッタを切り替えて撮影する方式(フィールドシ
ーケンシャル方式)の構成を図4に示す。
【0004】401は左右のシャッタであり、適切な周
期で左右の開閉を行なうことで時分割に左右の映像を取
り込む。402は左右ミラーであり、左右の光軸の向き
を調節する。403はプリズムであり、左右の光軸を1
つに合わせる。404はレンズであり、映像を取り込
む。405はCCDであり、レンズからの映像を電気的
信号に変換する。406は映像処理部であり、CCDか
らの情報を処理することでビデオ信号を出力する。40
7は同期分離回路であり、ビデオ信号から同期信号を取
り出す。408は駆動信号発生部であり、シャッタ駆動
用の信号を作り出す。
【0005】シャッタ401、ミラー402、プリズム
403によって左右視差をもって入力された映像はレン
ズ404を通してCCD405に入力される。ここで左
右の光軸上にはシャッタ401R、401Lがあり、交
互に開閉を繰り返すことによって左右の映像が左、右、
左、・・・と並んだフィールドシーケンシャルの映像が
形成される。上記シャッタ駆動用の信号は駆動信号発生
部407で形成する。シャッタ401をメカで構成した
場合は駆動信号発生部408では、同期分離回路407
で取り出された垂直同期信号Vsyncから、そのタイ
ミングに合わせてメカシャッタを駆動する信号を作り出
す。これらの駆動信号によってシャッタ401は1/6
0秒毎に左右開閉の駆動を行なう。
【0006】また、シャッタ401が液晶シャッタの場
合には同期分離回路407を通して、駆動信号発生部4
08で映像信号の同期信号からODD/EVEN信号を
作り出し、その信号と反転したODD/EVEN信号を
液晶シャッタの左右の駆動信号として対応させる。ここ
で、液晶シャッタの駆動信号の形成については(YAF
3290)で詳しく述べている。
【0007】CCD405ではレンズ404によって結
像された映像を感光部で受け、電気的データヘと変換す
る。そして映像処理回路406に入力され映像処理され
ることでビデオ信号Voutが出力され、フィールドシ
ーケンシャルの立体映像が形成される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例ではシャッタを用いて左右の分割が完全には出来な
い。液晶シャッタを用いた場合では、その特性上、OP
EN、CLOSEが完全に100%、0%とはいかな
い。さらに、応答時間も駆動電圧を印加後に幾らかの遅
れがあり、駆動タイミングのずれとなる。
【0009】例えば、強誘電液晶(FLC)シャッタで
は透過率がOPENで約30%、CLOSEで約0.2
%、応答性が約200μsの特性をもっている。よっ
て、左右映像の完全な分離を行なうことは困難である。
またメカシャッタを用いた場合でも駆動信号のタイミン
グ、シャッタの動作精度等の問題がある。例えば、左右
両眼の前に1部に開口部の開いた円盤を回し、シャッタ
とした場合、開口部がCCDの蓄積タイミングに合うよ
うに駆動しなければならない。このタイミングのずれに
よってクロストークが生じる。よって、メカシャッタに
おいても同じく左右映像の完全な分離を行なうことが困
難である。従って、これらのシステムでは右眼用映像の
一部が左眼映像の重なるというクロストークが発生して
しまうという欠点を有している。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明では、このように
シャッタの特性によるクロストークを、非線形補正を行
なう映像処理部より前に、一方のフィールド信号に1よ
りも小さい値(クロストーク係数)を乗算し、他方のフ
ィールド信号に加算することで、クロストーク成分を差
し引き、クロストークの無い映像を撮影可能な立体映像
撮像装置を提供することを目的とするものである。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施例について説明する。図1は本発明の実施例の構成
を示す図である。
【0012】101は左右シャッタであり、適切な周期
で左右の開閉を行なうことで、時分割に左右の映像を取
り込む。102は左右ミラーであり、左右の光軸の向き
を調整する。103はプリズムであり、左右の光軸を1
つに合わせる。104はレンズであり、映像を取り込
む。105はCCDであり、レンズからの映像を電気的
信号に変換する。106は遅延回路であり、入力された
映像に対して1フィールド分送らせて出力する。107
は乗算器であり、クロストーク補正用の係数を乗算す
る。
【0013】108は加算器であり、クロストーク補正
用の信号と映像信号を加算する。109は映像処理回路
であり、映像信号を処理することでビデオ信号を出力す
る。110は同期分離回路であり、ビデオ信号から同期
信号を取り出す。111は駆動信号発生部であり、シャ
ッタ駆動用の信号を作り出す。
【0014】シャッタ101、ミラー102、プリズム
103によって左右視差をもって入力された映像はレン
ズ104を通してCCD105に入力される。ここで左
右の光軸上にはシャッタ101R、101Lがあり、交
互に開閉を繰り返すことによって左右の映像が左、右、
左、・・・と並んだフィールドシーケンシャルの映像が
形成される。上記シャッタ駆動用の信号は駆動信号発生
部110で形成する。シャッタ101をメカで構成した
場合は、駆動信号発生部111では同期分離回路110
で取り出された垂直同期信号Vsyncから、そのタイ
ミングに合わせてメカシャッタを駆動する信号を作り出
す。この駆動信号によってシャッタ101R、101L
は1/60秒毎にそれぞれ交互に開閉の駆動を行なう。
【0015】また、シャッタ101が液晶シャッタの場
合には、同期分離回路110を通して駆動信号発生部1
11で映像信号の同期信号からODD/EVEN信号を
作り出し、その信号と反転したODD/EVEN信号を
液晶シャッタの左右の駆動信号として対応させる。
【0016】CCD105ではレンズ104によって結
像された映像を感光部で受け、電気的データヘと変換す
る。
【0017】CCD105から出力された映像信号は、
まず、遅延回路106で1フィールド分遅延する。映像
信号はフィールドシーケンシャルの映像なので1フィー
ルド毎に左右の映像が交互に並んでいる。映像信号が左
眼映像の時は、遅延回路106で1フィールド前の右眼
映像を出力する。
【0018】また、映像信号が右眼映像の時は、遅延回
路106で1フィールド前の左眼映像を出力する。遅延
回路106で遅延された信号は乗算器107に入力され
ることでクロストーク補正用のクロストーク係数を乗算
する。クロストーク係数は1よりも小さい値であり、シ
ャッタ101で生じるクロストークの量に応じて決定さ
れる。シャッタ101をメカシャッタで構成すると、駆
動タイミングのずれ、シャッタ駆動の精度等によってク
ロストークが発生する。
【0019】また、液晶シャッタで構成すると、上記と
同様に駆動タイミングのずれや、液晶シャッタの特性と
して応答性等によってクロストークが発生する。あるフ
ィールドにおいて左眼がOPEN状態、右眼がCLOS
E状態の時、本来使われるべき左眼の映像の光量に対し
てCLOSEである右眼から漏れてくる映像の光量の比
がクロストーク比となる。透過側からの映像の光量を
m、非透過側からの漏れ映像の光量をn、クロストーク
比をKとすると以下の式で表わされる。
【0020】K=n/m ・・・(式1) K:クロストーク比 m:透過側からの映像の光量 n:非透過からの漏れ映像の光量 例えば液晶シャッタにおけるクロストーク比は1/10
00程度となる。ここでのクロストーク比が乗算器10
7における補正用のクロストーク係数となる。
【0021】加算器108では本来の映像信号に対して
補正用の信号を減算(マイナスの係数を掛けて加算)す
ることでクロストークの無い映像信号を出力する。乗算
器107でクロストーク係数を乗算した補正信号は、本
来の映像信号内に存在するクロストーク成分と同レベル
の信号となる。補正信号を本来の映像信号から減算する
ことでクロストーク成分だけが取り除かれた信号とな
る。上記補正信号を映像処理回路109に入力すること
で、ガンマ補正等の映像処理が行われ最終的にビデオ信
号Voutが出力される。
【0022】ここでクロストークを低減する上記の補正
手段は映像処理回路109の前で行っている。この理由
を以下に示す。
【0023】映像処理回路では処理の1つとしてガンマ
補正が行なわれている。これは入力された光量分布に対
してガンマ関数を加えている。すなわち、入力された光
量分布に対してその出力と線形性が保たれなくなってし
まう。シャッタ101で発生したクロストークの比もそ
の時の光量によって変わってきてしまう。映像処理回路
の後でクロストークの補正を行なうならば、光量の大き
さによってクロストーク係数を変えたり、映像信号その
ものを逆ガンマ補正してからクロストーク低減の補正を
行なわなければならない。その為にクロストーク低減の
補正を映像処理回路109の直前で行なっている。
【0024】次に第1の実施例の一連の動作について図
を用いて説明する。図2は立体映像を撮影時に加算器1
08に至るまでの動作を示す図である。
【0025】(A)は被写体201を撮影時のある1フ
ィールドを示す。このフィールドでは左のシャッタ20
2LがOPEN状態、右のシャッタ202RがCLOS
E状態である。左右の映像はミラー203、プリズム2
04によって入力され、レンズを通してCCD上に結像
される。
【0026】(B)は上記(A)の状態における映像信
号である。205はOPEN状態のシャッタ202Lか
ら入力された映像である。また206はCLOSE状態
のシャッタ202Rから漏れた映像である。この漏れ映
像がクロストーク成分となり、205の映像に対してク
ロストーク比の分だけの明るさである。
【0027】(C)は遅延回路106で1フィールド分
だけ遅延された映像である。1フィールド前であるので
シャッタ202LがCLOSE状態、202RがOPE
N状態の時の映像である。207がOPEN状態の右シ
ャッタ202Rからの映像、208がCLOSE状態の
左シャッタ202Lからの漏れ映像である。
【0028】(D)は遅延回路106から出力された映
像にクロストーク係数を乗算した映像である。1よりも
小さい値を乗算した映像は209となる。OPEN状態
からの映像207にクロストーク係数を乗算すること
で、漏れ映像であるクロストーク分と同レベルの映像と
なる。漏れ映像である208はクロストーク分であるの
で光量としては非常に小さいので、1よりも小さいクロ
ストーク係数を乗算するとほとんど影響はなくなる。
【0029】(E)は映像信号(B)からクロストーク
補正映像を減算した映像である。(D)のクロストーク
係数を乗算した映像は、本来の映像(B)のクロストー
ク成分と同レベルとなる。そこで補正映像(D)を減算
することでクロストーク成分が無くなり、この1フィー
ルドにおけるOPEN状態のシャッタ202Lからの映
像だけになりクロストークは無くなる。
【0030】図3は本発明の第2の実施例の構成を示す
図である。
【0031】301は左右シャッタであり、適切な周期
で左右の開閉を行なうことで、時分割に左右の映像を取
り込む。302は左右ミラーであり、左右の光軸の向き
を調節する。303はプリズムであり、左右の光軸を1
つに合わせる。304はレンズであり、映像を取り込
む。305は色分解プリズムであり、映像のR、G、B
それぞれの成分を分割する。306はCCDであり、R
GBの映像を電気的信号に変換する。307は遅延回路
であり、クロストーク補正用の係数を乗算する。308
は乗算器であり、クロストーク補正用の係数を乗算す
る。309は加算器であり、クロストーク補正用の信号
と映像信号を加算する。310は映像処理回路であり、
RGBの映像信号を処理することでビデオ信号を出力す
る。311は同期分離回路であり、ビデオ信号から同期
信号を作り出す。312は駆動信号発生部であり、シャ
ッタ駆動用の信号を作り出す。
【0032】シャッタ301、ミラー302、プリズム
303によって左右視差をもって入力された映像は、レ
ンズ304を通して色分解プリズム304に入力され
る。
【0033】ここで左右の光軸上にはシャッタ301
R、301Lがあり、交互に開閉を繰り返すことによっ
て左右の映像が左、右、左、・・・と並んだフィールド
シーケンシャルの映像が形成される。上記シャック駆動
用の信号は駆動信号発生部312で形成する。シャッタ
301をメカで構成した場合は、駆動信号発生部312
では同期分離回路311で取り出された垂直同期信号V
syncから、そのタイミングに合わせてメカシャッタ
を駆動する信号を作り出す。
【0034】この駆動信号によってシャッタ301R、
301Lは1/60秒毎にそれぞれ交互に開閉の駆動を
行なう。また、シャッタ301R、301Lが液晶シャ
ッタの場合には、同期分離回路311を通して駆動信号
発生部312で映像信号の同期信号からODD/EVE
N信号を作り出し、その信号と反転したODD/EVE
N信号を液晶シャッタの左右の駆動信号に対応させる。
【0035】色分解プリズム304ではR、G、Bの3
原色に分解され、それぞれの色信号がCCD306R、
306G、306Bにそれぞれ入力される。CCD30
6R、306G、306Bでは色分解プリズム304で
分解されたRGBそれぞれの信号を感光部で受け、RG
Bそれぞれの電気的データヘと変換する。
【0036】CCD306K、306G、306Bから
出力されたそれぞれの信号は、まず、遅延回路307
R、307G、307Bでそれぞれ1フィールド分遅延
する。
【0037】それぞれの映像信号はフィールドシーケン
シャルの映像なので、1フィールド毎に左右の映像が交
互に並んでいる。映像信号が左眼映像の時は、遅延回路
307R、307G、307Bで1フィールド前の右眼
映像を出力する。また、映像信号が右眼映像の時は、遅
延回路307R、307G、307Bで1フィールド前
の左眼映像を出力する。遅延回路307R、307G、
307Bで遅延されたそれぞれの信号は乗算器308
R、308G、308Bに入力されることでクロストー
ク補正用の係数をRGBそれぞれに対して乗算する。ク
ロストーク係数は1よりも小さな値であり、シャッタ3
01で生じるクロストークの量によって決定され、RG
Bそれぞれの信号によってクロストーク係数を決定する
ことが可能となる。
【0038】シャッタ301K、301Lをメカシャッ
タで構成すると、駆動タイミングのずれ、シャッタ駆動
の精度等によってクロストークが発生する。また、液晶
シャッタで構成すると、上記と同様に駆動タイミングの
ずれや液晶シャッタの特性として応答性によってクロス
トークが発生する。あるフィールドにおいて左眼がOP
EN状態、右眼がCLOSE状態の時、本来使われるべ
き左眼の映像の光量に対してCLOSEである右眼から
漏れてくる映像の光量の比がクロストーク比となる。こ
の時クロストーク係数Kは前記式(式1)で表わされ
る。
【0039】加算器309R、309G、309Bでは
本来のRGBそれぞれの映像信号に対して補正用の信号
を減算(マイナスの係数かけて加算)することでクロス
トークの無いそれぞれの映像信号を出力する。乗算器3
08R、308G、308Bでクロストーク係数を乗算
したそれぞれの補正信号は、本来の映像信号内に存在す
るクロストーク成分と同レベルの信号となる。補正信号
を本来の映像信号から減算することでクロストーク成分
だけが取り除かれたRGBそれぞれの信号となる。そし
て、RGBの上記信号を映像処理回路310に入力する
ことでガンマ補正等の映像処理が行なわれ、最終的にビ
デオ信号Voutが出力される。
【0040】第1の実施例との相違点は、第1の実施例
がRGB関係なく1つの映像信号として補正を行なって
いるのに対し、本実施例では3板式のカメラシステムで
RGBの3原色それぞれに対してクロストークの補正が
行われるように構成した点である。RGBそれぞれに個
別に補正回路を設けることで、各々に対してクロストー
ク補正量(クロストーク係数)を設定することが可能と
なっている。
【0041】
【発明の効果】上記立体映像撮像装置において、クロス
トーク成分を補正し、低減することで、疲労感の少ない
見易い立体映像を撮影することが可能となった。
【0042】上記立体映像撮像装置において、3板式の
撮像装置でも、クロストークの低減された立体映像の撮
影が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例を説明するための図
【図2】 図1を説明するための図
【図3】 第2の実施例を説明するための図
【図4】 従来例を説明するための図
【符号の説明】
101 左右シャッタ 102 左右ミラー 103 プリズム 104 レンズ 105 CCD 106 遅延回路 107 乗算器 108 加算器 109 映像処理回路 110 同期分離回路 111 駆動信号発生部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被写体を視差をもって撮影するフィール
    ドシーケンシャル方式の3D入力システムにおいて、 1フィールド毎に左右の映像を切り替えるシャッタ手段
    と、上記シャッタ手段によって発生するクロストークを
    補正する補正手段とを有することを特徴とする立体映像
    撮像装置。
  2. 【請求項2】 上記請求項1において、クロストークを
    補正する補正手段は、一方のフィールド信号に1よりも
    小さい値を乗算し、他方のフィールド信号に加算するこ
    とを特徴とする立体映像撮像装置。
  3. 【請求項3】 上記請求項2において、一方のフィール
    ド信号は、映像を1フィールド分遅延する遅延手段によ
    って形成されることを特徴とする立体映像撮像装置。
  4. 【請求項4】 上記請求項1において、クロストークを
    補正する補正手段が、非線型補正を行なう映像処理部よ
    りも前にあることを特徴とする立体映像撮像装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009529147A (ja) * 2006-03-06 2009-08-13 ジン ホ ジュン, 立体映像撮影レンズ系

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JP2009529147A (ja) * 2006-03-06 2009-08-13 ジン ホ ジュン, 立体映像撮影レンズ系

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