JP2010014891A - Three-dimensional image display device - Google Patents

Three-dimensional image display device Download PDF

Info

Publication number
JP2010014891A
JP2010014891A JP2008173592A JP2008173592A JP2010014891A JP 2010014891 A JP2010014891 A JP 2010014891A JP 2008173592 A JP2008173592 A JP 2008173592A JP 2008173592 A JP2008173592 A JP 2008173592A JP 2010014891 A JP2010014891 A JP 2010014891A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
parallax
amount
natural number
presented
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008173592A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideo Katada
秀生 堅田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2008173592A priority Critical patent/JP2010014891A/en
Publication of JP2010014891A publication Critical patent/JP2010014891A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problems that in a conventional multi-view 3D display device, remarkable discontinuity of a 3D image and switching of images are generated when a viewer moves his or her line of sight and the image gives a strange feeling to the viewer as a continuous 3D object, and according to the conditions for presenting the 3D video image, more remarkable discontinuity and switching of the image are generated as a deviation (amount of pop-up) from a display screen is increased, thereby giving a strange feeling. <P>SOLUTION: In this device for reproducing a multi-view 3D video image based on three or more pieces of parallax image information, a region for a crosstalk image with the amount of crosstalk corresponding to the deviation of a 3D object to be presented is provided when the viewer views the multi-view 3D video image, and the 3D image is presented by an image separation width of a parallax image corresponding to the deviation, to provide the 3D video image for preventing discontinuity and switching of the images. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、観察者の水平頭部運動により観察される多眼立体映像の切り替わり・画像とびを目立たなくし、連続的な立体映像を表示可能な空間分割式の多眼立体ディスプレイに関するものである。   The present invention relates to a space-divided multi-view three-dimensional display that can display a continuous three-dimensional image without making the switching and image skip of multi-view three-dimensional images observed by an observer's horizontal head movement inconspicuous.

従来の運動視差を表現する多視点画像表示装置として、パララックス・パノラマグラム方式がある。   As a conventional multi-viewpoint image display device that expresses motion parallax, there is a parallax / panoramagram method.

図11は、パララックス・パノラマグラム方式の多視点画像表示装置1001の一例であり、8個の異なるストライプ画像1〜8を多視点画像表示装置1001から距離L0の観察位置400に水平方向に分離して表示することが可能なものである。   FIG. 11 shows an example of a parallax / panoramagram multi-viewpoint image display apparatus 1001, in which eight different stripe images 1 to 8 are horizontally separated from the multi-viewpoint image display apparatus 1001 to an observation position 400 at a distance L0. Can be displayed.

多視点画像表示装置1001は、表示デバイス201とマスク301から構成される。   A multi-viewpoint image display apparatus 1001 includes a display device 201 and a mask 301.

表示デバイス201は、CRTや液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどから成り、8個の異なる位置から撮影した画像を用いて作成したストライプ合成視差画像(以下合成画像)が表示される。   The display device 201 includes a CRT, a liquid crystal display, a plasma display, and the like, and displays a stripe composite parallax image (hereinafter referred to as a composite image) created using images taken from eight different positions.

表示デバイス201の表示面側には、縦スリット状の開口311と遮光321を水平方向に複数並べたマスク301を設けている。   On the display surface side of the display device 201, a mask 301 is provided in which a plurality of vertical slit-shaped openings 311 and light shielding 321 are arranged in the horizontal direction.

図12と図13は多視点画像の入力と合成を説明するものである。   12 and 13 illustrate the input and composition of multi-viewpoint images.

図12の被写体401を水平方向に等間隔eで並べられた8個のカメラ511〜518を備えた複眼カメラ501を用いて入力する。図13に、カメラ511〜518で撮影された夫々8個の画像611〜618を示す。前記8個の異なるカメラから撮影した画像611〜618は、縦長の短冊状に分割され、これらの短冊画像を水平方向に、順次繰り返し並べて合成し、合成視差画像601が作成される。   The subject 401 in FIG. 12 is input using a compound-eye camera 501 provided with eight cameras 511 to 518 arranged at equal intervals e in the horizontal direction. FIG. 13 shows eight images 611 to 618 captured by the cameras 511 to 518, respectively. Images 611 to 618 taken from the eight different cameras are divided into vertically long strips, and these strip images are sequentially repeatedly arranged in the horizontal direction and combined to create a composite parallax image 601.

図10は多視点画像表示装置1001の水平方向断面図である。   FIG. 10 is a horizontal sectional view of the multi-viewpoint image display device 1001.

観察者は多視点画像表示装置1001から距離L0の幅8eの領域において、水平方向の視点(観察位置)の移動に応じて連続的な運動視差を持った自然な立体画像を観察することができる。   The observer can observe a natural stereoscopic image having continuous motion parallax according to the movement of the horizontal viewpoint (observation position) in the region of the width 8e at the distance L0 from the multi-viewpoint image display device 1001. .

eの領域が1視点分の視差画像の観察量域となり、観察者がe水平移動すると隣の視点の視差画像の鑑賞域に入ることから、この領域eが、観察面での画像分離幅となる。   The region e becomes the observation amount region of the parallax image for one viewpoint, and when the observer moves horizontally, the region e enters the viewing region of the parallax image of the adjacent viewpoint. Become.

上記の例として、下記特許文献1をあげることが出来る。
特開2006−106608号公報
As an example of the above, Patent Document 1 below can be cited.
JP 2006-106608 A

ところで、前述従来例の多視点画像表示装置では、運動視差は再現されるが、多数の映像によって視差が離散化されているため、眼の位置を水平方向に画像分離幅移動する間に、必ず1度は映像の変わり目を知覚してしまう。   By the way, in the multi-viewpoint image display device of the above-described conventional example, motion parallax is reproduced, but since the parallax is discretized by a large number of images, it is necessary to always move the eye position while moving the image separation width in the horizontal direction. Once you perceive the transition of the video.

図6が、図10の多視点画像表示装置1001の観察面400での輝度分布波形の説明図である。図6の601〜605が、開口幅311を通過した観察面400での輝度分布波形の一例の三角波形である。   FIG. 6 is an explanatory diagram of a luminance distribution waveform on the observation surface 400 of the multi-viewpoint image display device 1001 of FIG. 601 to 605 in FIG. 6 are triangular waveforms as an example of the luminance distribution waveform on the observation surface 400 that has passed through the opening width 311.

観察眼501では視点1に対応する視差画像を最大輝度で観察でき、また、観察眼503でも、視点2に対応する視差画像を、輝度波形(三角波)の頂点である最大輝度で観察できる。しかし、観察眼502では、隣り合う視点1と視点2の境界点となり、輝度波形の最小値で視差画像を観察することとなる。時には、この境界点では視差画像が黒く見えてしまうこともある。   The observation eye 501 can observe the parallax image corresponding to the viewpoint 1 with the maximum luminance, and the observation eye 503 can also observe the parallax image corresponding to the viewpoint 2 with the maximum luminance that is the vertex of the luminance waveform (triangular wave). However, the observation eye 502 becomes a boundary point between the adjacent viewpoint 1 and viewpoint 2, and the parallax image is observed with the minimum value of the luminance waveform. Sometimes, the parallax image may appear black at this boundary point.

このような輝度波形上を観察眼が通過することで、輝度の変化を通じ、映像の切り換わりを知覚されてしまうという不都合が生じる。   The passing of the observation eye on such a luminance waveform causes the inconvenience that the switching of the image is perceived through the change in luminance.

また、図7が、図10の多視点画像表示装置1001で乖離量の違う立体物を呈示する際、ディスプレイ面201に表示される合成画像のもととなる視差画像(視差量)の違いを説明する図である。   7 shows the difference in the parallax image (parallax amount) that is the basis of the composite image displayed on the display surface 201 when the multi-viewpoint image display device 1001 in FIG. It is a figure explaining.

観察距離L0で、視点1に対応する観察眼501と画像分離幅e水平方向に移動し、視点2に対応する観察眼503の2眼で立体物を観察すると仮定した場合、ディスプレイ表示面350から乖離量B10の立体物B1を構成する視差画像はB11とB12となり、B11とB12の視差量はB13となる。
また、乖離量B20の立体物B2を構成する視差画像はB21とB22となり、B21とB22の視差量はB23となる。
When it is assumed that the observation object 501 corresponding to the viewpoint 1 and the image separation width e move in the horizontal direction at the observation distance L0 and the three-dimensional object is observed with the two eyes 503 corresponding to the viewpoint 2, the display display surface 350 The parallax images constituting the three-dimensional object B1 with the deviation amount B10 are B11 and B12, and the parallax amount between B11 and B12 is B13.
Further, the parallax images constituting the three-dimensional object B2 with the deviation amount B20 are B21 and B22, and the parallax amount between B21 and B22 is B23.

このように、多視点画像表示装置1001に呈示する立体映像の乖離量(飛び出し量)が、ディスプレイ面から乖離する(飛び出し量が大きい)ほど、ディスプレイ面201に表示される合成画像を構成する視差画像の視差量が大きくなる(B13<B23)。   In this way, the disparity constituting the composite image displayed on the display surface 201 becomes larger as the deviation amount (protruding amount) of the stereoscopic video presented on the multi-viewpoint image display apparatus 1001 deviates from the display surface (the popping amount is large). The amount of parallax of the image increases (B13 <B23).

このため、視差量が大きいほど水平方向の移動量に対し、映像の変化量が大きくなり、このことが「画像跳び(flipping)」として顕著に知覚され、その結果、連続的な立体画像として知覚されないという不都合が生じる。   For this reason, as the amount of parallax increases, the amount of change in the image increases with respect to the amount of movement in the horizontal direction. This is perceived as “image flipping”, and as a result, perceived as a continuous stereoscopic image. The inconvenience that it is not done arises.

本発明は、前述従来例の問題点を除去し、観察者の水平頭部運動による観察者眼の位置を左右に動かすことにより知覚する多眼立体映像の切り替わり・画像跳びを目立たなくし、連続的な立体映像を表示可能な多眼立体ディスプレイを提供することを目的とする。   The present invention eliminates the problems of the above-mentioned conventional example, makes the switching of the multi-view stereoscopic video perceived by moving the position of the observer's eye left and right by the observer's horizontal head movement, and makes the image jump inconspicuous, continuously. An object of the present invention is to provide a multi-view stereoscopic display capable of displaying a stereoscopic image.

本発明にかかる3次元画像表示装置は、
N視点(Nは3以上の自然数)からの視差画像情報を入力とし,M(Mは3以上の自然数)通りの異なる方向に独立に視差画像を鑑賞者に呈示する3次元画像表示装置において、
呈示する立体画像の呈示位置とディスプレイ面との乖離量に応じて、視差画像同士のクロストーク量を変化させる手段を有することを特徴とする。
The three-dimensional image display device according to the present invention is
In a three-dimensional image display device that receives parallax image information from N viewpoints (N is a natural number of 3 or more) as input, and presents parallax images to viewers independently in M (M is a natural number of 3 or more) different directions.
It has a means to change the amount of crosstalk between parallax images according to the amount of divergence between the presentation position of the stereoscopic image to be presented and the display surface.

特に、呈示する立体画像の呈示位置とディスプレイ面との乖離量が大きくなるにつれ、視差画像同士のクロストーク量を単調減少させる手段を有することを特徴としている。   In particular, the present invention is characterized by having means for monotonously reducing the amount of crosstalk between parallax images as the amount of deviation between the presentation position of the stereoscopic image to be presented and the display surface increases.

また、N>Mなる条件において、呈示する立体画像の呈示位置とディスプレイ面との乖離量に応じて、視差画像の画像分離幅を変化させる手段を有することを特徴とする。   Further, the present invention is characterized by having means for changing the image separation width of the parallax image in accordance with the amount of deviation between the presentation position of the stereoscopic image to be presented and the display surface under the condition of N> M.

特に、N>Mなる条件において、呈示する立体画像の呈示位置とディスプレイ面との乖離量に応じて、視差画像の画像分離幅を単調減少させる手段を有することを特徴としている。   In particular, it is characterized by having means for monotonously reducing the image separation width of the parallax image in accordance with the amount of deviation between the presentation position of the stereoscopic image to be presented and the display surface under the condition of N> M.

また、前記3次元画像表示装置において、観察者が呈示する立体画像の飛び出し量・呈示範囲を判断し、飛び出し量を入力する手段を有することを特徴としている。   Further, the three-dimensional image display device is characterized by having means for judging a pop-out amount / presentation range of a stereoscopic image presented by an observer and inputting the pop-out amount.

また、前記3次元画像表示装置において、呈示する立体画像の飛び出し量を、立体画像を構成する視差画像情報のヘッダ領域内に記録された呈示位置情報を読み取り、飛び出し量を検出することを特徴としている。   In the three-dimensional image display device, the pop-up amount of the stereoscopic image to be presented is read, and the pop-out amount is detected by reading the presentation position information recorded in the header area of the parallax image information constituting the stereo image. Yes.

また、前記3次元画像表示装置において、呈示する立体画像の飛び出し量を、立体画像を構成する視差画像情報間の相関から飛び出し量を検出することを特徴としている。   In the three-dimensional image display device, the pop-out amount of the stereoscopic image to be presented is detected from the correlation between the parallax image information constituting the stereo image.

3つ以上の視差画像情報をもとに多眼立体映像を再生する装置において、観察者が多眼立体映像を鑑賞する際、呈示される立体物の乖離量に対応したクロストーク量でのクロストーク画像の鑑賞領域を設け、加えて、乖離量にあった視差画像の画像分離幅で呈示することによって、画像飛び・画像の切り替わりが知覚されない3次元映像を提供できる。   In an apparatus that reproduces multi-view stereoscopic video based on three or more pieces of parallax image information, when an observer views multi-view stereoscopic video, crossing with a crosstalk amount corresponding to the amount of deviation of the three-dimensional object presented By providing a talk image appreciation area and presenting it with the image separation width of the parallax image corresponding to the amount of deviation, it is possible to provide a 3D image in which image skipping and image switching are not perceived.

次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。   Next, details of the present invention will be described in accordance with the description of the embodiments.

図1は、同装置の第一の実施形態を示す概略図である。   FIG. 1 is a schematic view showing a first embodiment of the apparatus.

図中201はディスプレイであり、例えばバックライト光源を有する液晶素子(LCD)などであり、その表示面はマトリックス構造の多数の画素から成り、ノーインターレースの走査線によって画像を表示する。1〜8は、ディスプレイ201の画素表示面に表示する後述のストライプ視差画像の状態を模式的に表した模式図である。450は、ディスプレイ201に表示されたストライプ視差画像1〜8が、後述する301を通過し、観察面400で観察されるストライプ合成画像1〜8を模式的に表した図である。   In the figure, reference numeral 201 denotes a display, which is a liquid crystal element (LCD) having a backlight light source, for example, and its display surface is composed of a large number of pixels having a matrix structure, and displays an image with non-interlaced scanning lines. 1 to 8 are schematic views schematically showing a state of a stripe parallax image described later displayed on the pixel display surface of the display 201. 450 is a diagram schematically showing the stripe composite images 1 to 8 in which the stripe parallax images 1 to 8 displayed on the display 201 pass through 301 described later and are observed on the observation surface 400.

301は空間光変調素子であり、透過型液晶素子などで構成しており、その表示面はマトリックス構造の多数の画素からなっており、ディスプレイ201にストライプ視差画像を表示する際は所定のピッチの光透過部(開口部)311と光遮光部321を水平方向に配列してパララックス・バリアパターン(開光パターン)を形成する(表示する)。   Reference numeral 301 denotes a spatial light modulation element, which is composed of a transmissive liquid crystal element or the like, and its display surface is composed of a large number of pixels having a matrix structure. When displaying a stripe parallax image on the display 201, a predetermined pitch is used. The light transmission part (opening part) 311 and the light shielding part 321 are arranged in the horizontal direction to form (display) a parallax barrier pattern (light-opening pattern).

A1は、後述するストライプ視差画像の基となるN系統の原視差画像の視差画像ソースであり、A2は立体物の乖離量入力手段、A3は空間光変調素子301の開口部311の幅と、観察面400で観察されるストライプ合成画像の画像分離幅eを決定する開口幅/表示幅の判断手段、A4は後述のストライプ視差画像の画像処理手段、A5は空間光変調素子を駆動させるバリア駆動回路、A6はディスプレイ201を駆動させるディスプレイ駆動回路である。   A1 is a parallax image source of N-system original parallax images that is a basis of a stripe parallax image described later, A2 is a three-dimensional object deviation input means, A3 is a width of the opening 311 of the spatial light modulator 301, An aperture width / display width determining means for determining the image separation width e of the stripe composite image observed on the observation surface 400, A4 is an image processing means for a stripe parallax image described later, and A5 is a barrier drive for driving the spatial light modulator. A circuit A 6 is a display driving circuit for driving the display 201.

視差画像ソースA1は、前記従来技術で説明した図12と同様なものであり、例えば多チャンネルのカメラ511〜518から入力されたVTR、或いは被写体の3次元データなどから構成されている。以下これからの複数の画像及び3次元データを視差画像情報と呼ぶことにする。なお、多チャンネルのVTR、多チャンネル撮像装置等では複数の画像を有しているが、これらの画像から視差画像(視差の有る画像)が選択されるので、これらの複数の画像を原視差画像と呼ぶことにする。   The parallax image source A1 is the same as that shown in FIG. 12 described in the above-described prior art, and includes, for example, a VTR input from multi-channel cameras 511 to 518, or three-dimensional data of a subject. Hereinafter, a plurality of future images and three-dimensional data will be referred to as parallax image information. Note that a multi-channel VTR, a multi-channel imaging device, and the like have a plurality of images, but a parallax image (an image having a parallax) is selected from these images, so that these plurality of images are converted into an original parallax image. I will call it.

立体物の乖離量入力手段A2は、観察者が観察したい視差画像情報を後述するディスプレイ駆動回路A6、バリア駆動回路A5を用い、観察面400で立体像として観察し、立体画像の主被写体、もしくは、最もディスプレイ面350から乖離した被写体を基準に、ディスプレイからの乖離量を判断し入力する手段である。入力手段は、複数のボタンから構成された入力デバイスにより、乖離量を入力する手段、また、例えば、ディスプレイ面を基準に±0.05D(D:ディオプターは、メートルの逆数)、±0.10D、±0.15Dという具合に複数の乖離条件に対応したボタンから構成された入力デバイスを用い、観察者が判断し入力する手段などが考えられる。   The three-dimensional object divergence amount input means A2 uses a display driving circuit A6 and a barrier driving circuit A5, which will be described later, to observe parallax image information that the observer wants to observe as a three-dimensional image on the observation plane 400, or This is a means for determining and inputting the amount of deviation from the display based on the subject most distant from the display surface 350. The input means is a means for inputting the amount of deviation by an input device composed of a plurality of buttons, for example, ± 0.05D (D: diopter is the reciprocal of meter), ± 0.10D based on the display surface Means for the observer to judge and input using an input device composed of buttons corresponding to a plurality of deviation conditions such as ± 0.15D can be considered.

図2は開口幅/表示幅の判断手段A3を説明したフローチャートであり、前記乖離量入力手段A2より選られた立体像のディスプレイ面350からの乖離量を基に、最適なマスクの開口幅311、ストライプ合成画像の画像分離幅eを決定する。   FIG. 2 is a flowchart for explaining the opening width / display width determining means A3. Based on the deviation amount of the stereoscopic image selected from the deviation amount input means A2 from the display surface 350, the optimum mask opening width 311 is shown. Then, the image separation width e of the stripe composite image is determined.

前記乖離量入力手段A2より乖離量Jが入力された場合、乖離量Jが乖離条件F1を満たすため開口幅Gが、バリア駆動手段A5に伝えられる。加えて、画像分離幅Dが画像合成手段A4に伝えられる。乖離量Kが入力された場合、乖離条件F2を満たすため、開口幅Hがマバリア駆動手段A5に伝えられ、加えて、画像分離幅Eが画像処理手段A4に伝えられる。乖離量Lが入力された場合、乖離条件F3を満たすため、開口幅Iをバリア駆動手段に伝え、加えて、画像分離幅Fが画像合成手段に伝えられる。   When the deviation amount J is inputted from the deviation amount input means A2, the opening width G is transmitted to the barrier driving means A5 because the deviation amount J satisfies the deviation condition F1. In addition, the image separation width D is transmitted to the image composition means A4. When the divergence amount K is input, the opening width H is transmitted to the Mavalier driving means A5 and the image separation width E is transmitted to the image processing means A4 in order to satisfy the divergence condition F2. When the deviation amount L is input, the opening width I is transmitted to the barrier driving means to satisfy the deviation condition F3, and in addition, the image separation width F is transmitted to the image composition means.

図8は乖離量とマスクの開口幅311の関係を示したグラフであり、乖離量が大きくなるほど、マスクの開口幅が単調減少するという関係を示した一例である。   FIG. 8 is a graph showing the relationship between the deviation amount and the opening width 311 of the mask, and is an example showing the relationship that the opening width of the mask monotonously decreases as the deviation amount increases.

図9は乖離量と画像分離幅の関係を示したグラフであり、乖離量が大きくなるほど、観察面でのストライプ合成画像の画像分離幅eが単調減少するという関係を示した一例である。   FIG. 9 is a graph showing the relationship between the deviation amount and the image separation width, and is an example showing the relationship that the image separation width e of the stripe composite image on the observation surface monotonously decreases as the deviation amount increases.

A5はバリア駆動回路であり、開口幅/表示幅の判断手段A3からの開口幅信号により空間光変調素子301を駆動してその上にパララックス・バリアパターンを形成する。以下、開口幅を変化させたときの効果を説明する。   A5 is a barrier drive circuit, which drives the spatial light modulator 301 by an aperture width signal from the aperture width / display width determining means A3 and forms a parallax barrier pattern thereon. Hereinafter, the effect when the opening width is changed will be described.

図3に、表示デバイス201に表示されたストライプ視差画像が、開口幅O1(O1≒0)の空間光変調素子301を通過した観察面上での輝度分布波形を示す。   FIG. 3 shows a luminance distribution waveform on the observation surface where the stripe parallax image displayed on the display device 201 has passed through the spatial light modulator 301 having the aperture width O1 (O1≈0).

ストライプ視差画像2の両端から開口幅O1を通り観察面400まで伸ばした線S1とS2が、観察位置400で交わる点T1と点T3の間隔R2が、視点2の観察領域となる。ストライプ視差画像2の中心から開口幅O1を通り観察位置400まで伸ばした点線TS1と、観察位置400が交わる点T2が視点2の観察領域R2の中心である。   An interval R2 between the points T1 and T3 where lines S1 and S2 extending from the both ends of the stripe parallax image 2 through the opening width O1 to the observation surface 400 intersect at the observation position 400 is an observation region of the viewpoint 2. A point T2 where the observation position 400 intersects with a dotted line TS1 extending from the center of the stripe parallax image 2 through the opening width O1 to the observation position 400 is the center of the observation region R2 of the viewpoint 2.

また、ストライプ表示画像3の両端から開口幅O1を通り観察面400まで伸ばした線S2とS3が、観察位置400で交わる点T3と点T5の間隔R3が、視点3の観察領域となる。ストライプ表示画像3の中心から開口幅O1を通り観察位置400まで伸ばした点線TS2と、観察位置400が交わる点T4が視点3の観察領域R3の中心である。   Further, an interval R3 between the point T3 and the point T5 at which the lines S2 and S3 extending from the both ends of the stripe display image 3 through the opening width O1 to the observation surface 400 intersect at the observation position 400 is an observation region of the viewpoint 3. The point T4 where the dotted line TS2 extending from the center of the stripe display image 3 through the opening width O1 to the observation position 400 and the observation position 400 intersect is the center of the observation region R3 of the viewpoint 3.

W2が視点2の観察領域R2の観察面上での輝度分布波形であり、W3が視点3の観察領域R3の観察面上での輝度分布波形である。   W2 is a luminance distribution waveform on the observation surface of the observation region R2 of the viewpoint 2, and W3 is a luminance distribution waveform on the observation surface of the observation region R3 of the viewpoint 3.

視点2の観察領域R2と視点3の観察領域R3の境界点T3での輝度が最小値となり、視点2の中心点T2と視点3の中心点T4が最大値となる。   The luminance at the boundary point T3 between the observation area R2 of the viewpoint 2 and the observation area R3 of the viewpoint 3 is the minimum value, and the center point T2 of the viewpoint 2 and the center point T4 of the viewpoint 3 are the maximum value.

図4に開口幅O2(O1<O2)での観察面上での輝度分布波形を示す。   FIG. 4 shows a luminance distribution waveform on the observation surface with an opening width O2 (O1 <O2).

ストライプ視差画像2の両端から開口幅O2の両端を通り観察面400まで伸ばした線S1とS2が、観察位置400で交わる点T1と点T31の間隔R2が、視点2の観察領域となる。ストライプ表示画像2の中心から開口幅O2の両端を通り観察位置400まで伸ばした点線TS1と、観察位置400が交わる点T2が視点2の観察領域R2の中心である。   An interval R2 between a point T1 and a point T31 where lines S1 and S2 extending from both ends of the stripe parallax image 2 through both ends of the opening width O2 to the observation surface 400 intersect at the observation position 400 is an observation region of the viewpoint 2. A point T2 where the dotted line TS1 extending from the center of the stripe display image 2 through both ends of the opening width O2 to the observation position 400 and the observation position 400 intersect is the center of the observation region R2 of the viewpoint 2.

また、ストライプ表示画像3の両端から開口幅O2の両端を通り観察面400まで伸ばした線S31とS32が、観察位置400で交わる点T51と点T32の間隔R3が、視点3の観察領域となる。ストライプ表示画像3の中心から開口幅O2の両端を通り観察位置400まで伸ばした点線TS2と、観察位置400が交わる点T4が視点3の観察領域R3の中心である。   In addition, an interval R3 between the points T51 and T32 where lines S31 and S32 extending from both ends of the stripe display image 3 through both ends of the opening width O2 to the observation surface 400 intersect at the observation position 400 is an observation region of the viewpoint 3. . A point T4 where the observation position 400 intersects with a dotted line TS2 extending from the center of the stripe display image 3 through both ends of the opening width O2 to the observation position 400 is the center of the observation region R3 of the viewpoint 3.

W2が視点2の観察領域R2の観察面上での輝度分布波形であり、W3が視点3の観察領域R3の観察面上での輝度分布波形である。   W2 is a luminance distribution waveform on the observation surface of the observation region R2 of the viewpoint 2, and W3 is a luminance distribution waveform on the observation surface of the observation region R3 of the viewpoint 3.

CTが、視点2の観察領域R2と視点3の観察領域R3が重なる領域(クロストーク領域)である。故に前記クロストーク領域CTでは、視点2の輝度分布波形W2と視点3の輝度分布波形W3の輝度が加算される領域となり、視点2の中心点T2と視点3の中心点T5の最大輝度との輝度差Δが、開口幅O1の時に比べ少なくなる。   CT is an area (crosstalk area) where the observation area R2 of the viewpoint 2 and the observation area R3 of the viewpoint 3 overlap. Therefore, in the crosstalk region CT, the luminance distribution waveform W2 of the viewpoint 2 and the luminance distribution waveform W3 of the viewpoint 3 are added, and the central point T2 of the viewpoint 2 and the maximum luminance of the central point T5 of the viewpoint 3 are The luminance difference Δ is smaller than that at the opening width O1.

A4は画像処理手段であり、前記従来技術で示した図13のような視差画像の合成を行う処理手段である。開口幅/表示幅の判断手段A5より得られた最適な画像分離幅eから、表示デバイス201上での視差画像の表示幅H1を算出し、算出された表示幅で全視差画像を水平方向に分割し、縦長のストライプ状のストライプ視差画像を生成して、それらを交互に並べて1枚のストライプ画像に合成する手段である。   A4 is an image processing means, which is a processing means for synthesizing a parallax image as shown in FIG. The display width H1 of the parallax image on the display device 201 is calculated from the optimum image separation width e obtained from the aperture width / display width determination means A5, and all the parallax images are horizontally calculated with the calculated display width. This is a means for dividing and generating vertically striped stripe parallax images, which are alternately arranged and combined into a single stripe image.

図3を用い、開口幅/表示幅の判断手段A5から視差画像の表示幅H1の算出式の一例を説明する。画像分離幅eは、視点2の画像鑑賞域R2、視点3の画像鑑賞域R3と等しく、鑑賞位置400と表示デバイス201とマスク301とは平行関係にあることから、以下の関係が成り立つ。   An example of a formula for calculating the display width H1 of the parallax image from the aperture width / display width determination unit A5 will be described with reference to FIG. The image separation width e is equal to the image viewing area R2 of the viewpoint 2 and the image viewing area R3 of the viewpoint 3, and the viewing position 400, the display device 201, and the mask 301 are in a parallel relationship, and thus the following relationship is established.

R2:L0=H1:L1
ディスプレイの設計値でL1とL0が決定し、開口幅/表示幅の判断手段A5から画像分離幅eであるR2が得られるため、以下の式でH1が算出される。
R2: L0 = H1: L1
Since L1 and L0 are determined by the design value of the display, and R2 that is the image separation width e is obtained from the aperture width / display width determination means A5, H1 is calculated by the following equation.

H1=R2*L1/L0
A6はディスプレイ駆動回路であり、画像処理手段A4が合成して出力する図13のストライプ合成画像601をディスプレイの表示面に表示する。
H1 = R2 * L1 / L0
A6 is a display driving circuit, and displays the stripe composite image 601 of FIG. 13 which is synthesized and output by the image processing means A4 on the display surface of the display.

本実施形態のストライプ合成画像601とパララックス・バリアパターンとの関係について図3を用い説明する。観察者の両眼間隔(基線長)をPD、観察距離をL0、表示デバイス201と空間光変調素子(パララックス・バリア)301との間隔をL1、空間光変調素子301に形成したパララックス・バリアパターンの開口部の幅をO1、表示デバイス201に表示するストライプ合成画像を構成するストライプ画素の表示幅をH1とすると、立体視を得るためにはこれらの間には以下の関係を満足させる必要がある。   The relationship between the stripe composite image 601 and the parallax barrier pattern of this embodiment will be described with reference to FIG. The distance between the eyes (baseline length) of the observer is PD, the observation distance is L0, the distance between the display device 201 and the spatial light modulator (parallax barrier) 301 is L1, and the parallax Assuming that the width of the opening of the barrier pattern is O1, and the display width of the stripe pixels constituting the stripe composite image displayed on the display device 201 is H1, the following relationship is satisfied between them in order to obtain a stereoscopic view. There is a need.

・L1=H1*L0/(PD+H1)
・O1=H1*(L0−L1)/L0
なお、実際には観察位置400において観察幅は有限の広がりをもつので、これらの諸量は若干変更して設定されることになる。
・ L1 = H1 * L0 / (PD + H1)
・ O1 = H1 * (L0-L1) / L0
Actually, the observation width at the observation position 400 has a finite width, and these various amounts are set with some changes.

図5は、同装置の第二の実施形態を示す概略図である。   FIG. 5 is a schematic view showing a second embodiment of the apparatus.

A11の視差画像ソース以外は、上述した第一の実施形態と基本的には同じなので、説明は省略する。   Other than the A11 parallax image source, the description is omitted because it is basically the same as the first embodiment described above.

視差画像ソースA11は、実施形態1の視差画像ソースA1に加え、図12のカメラ511〜518で撮影者が撮影のために設定したカメラの焦点距離情報と、主被写体までの焦点距離情報データ、もしくはこの焦点距離の差分の飛び出し量(乖離量)データが、視差画像ソースの画像フォーマットのヘッダ領域内に記録され、このデータが乖離量として、開口幅/表示幅の判断手段A3に入力するものである。   In addition to the parallax image source A1 of the first embodiment, the parallax image source A11 includes the focal length information of the camera set by the photographer with the cameras 511 to 518 in FIG. Alternatively, the projection amount (deviation amount) data of the difference in the focal length is recorded in the header area of the image format of the parallax image source, and this data is input to the aperture width / display width determination means A3 as the deviation amount. It is.

もしくは、複眼カメラの2つのカメラから入力された視差画像の同一走査線同士の相関係数を算出し、相関係数が大きくなるほど、乖離量(飛び出し量)が大きいと判断し、相関係数を乖離量として、開口幅/表示幅の判断手段A3に入力するものである。   Alternatively, the correlation coefficient between the same scanning lines of the parallax images input from two cameras of the compound eye camera is calculated, and it is determined that the larger the correlation coefficient is, the larger the divergence amount (protrusion amount) is. The deviation amount is input to the opening width / display width determination means A3.

同装置の第1の実施形態を示す概略図Schematic showing the first embodiment of the apparatus 開口幅/画像分離幅の判断手段Judgment means for aperture width / image separation width マスクの開口幅(小)と観察面での輝度分布波形を示した概略図Schematic showing the mask aperture width (small) and the luminance distribution waveform on the observation surface マスクの開口幅(大)と観察面での輝度分布波形を示した概略図Schematic showing the aperture width (large) of the mask and the luminance distribution waveform on the observation surface 同装置の第2の実施形態を示す概略図Schematic showing a second embodiment of the apparatus 観察面での輝度分布波形を示した図Diagram showing the luminance distribution waveform on the observation surface 乖離量の異なる立体物の視差量の違いを示した図The figure which showed the difference in the amount of parallax of the solid thing from which the amount of deviation differs 乖離量とマスクの開口幅の関係を示した図Diagram showing the relationship between the amount of deviation and the opening width of the mask 乖離量と画像分離幅の関係を示した図Diagram showing the relationship between the amount of deviation and the image separation width 多視点表示装置の水平方向の断面図Horizontal view of multi-view display device パララックス・パノラマグラム方式の多視点表示装置の概略図Schematic diagram of a parallax panoramagram multi-viewpoint display device 視差画像の入力に関する説明図Explanatory drawing about input of parallax image 視差画像の合成方法の説明図Illustration of a method for synthesizing parallax images

符号の説明Explanation of symbols

1〜8 ストライプ視差画像(201上)、および、ストライプ合成画像(400上)
201 表示デバイス
301 マスク
311 マスクの開口部
321 マスクの遮光部
350 ディスプレイの表示面
1001 多視点画像表示装置
L0 観察距離
L1 表示デバイスとマスクの距離
400 観察位置
450 鑑賞面
401 被写体
e 画像分離幅
511〜518 カメラ
501 複眼カメラ
611〜618 カメラ511〜518の撮影画像
601 ストライプ合成画像
601〜605 輝度分布波形
501〜503 観察眼
B1 乖離量B10の立体物
B11 乖離量B10の視差画像
B12 乖離量B10の視差画像
B13 乖離量B10の視差量
B10 乖離量
B2 乖離量B20の立体物
B21 乖離量B20の視差画像
B22 乖離量B20の視差画像
B23 乖離量B20の視差量
B20 乖離量
A1 実施形態1の視差画像ソース
A11 実施形態2の視差画像ソース
A2 立体物の乖離量入力手段
A3 開口幅/表示幅の判断手段
A4 画像処理手段
A5 バリア駆動回路
A6 ディスプレイ駆動回路
F1 乖離量の判断条件
F2 乖離量の判断条件
F3 乖離量の判断条件
D 画像分離幅 大
E 画像分離幅 中
F 画像分離幅 小
G 開口幅 大
H 開口幅 中
H1 表示幅
I 開口幅 小
J 乖離量 小
K 乖離量 中
L 乖離量 大
S1 光線
S2 光線
S3 光線
S4 光線
TS1 光線
TS2 光線
O1 開口幅 小
O2 開口幅 大
T1 光線と観察位置との交点
T2 光線と観察位置との交点
T3 光線と観察位置との交点
T31 光線と観察位置との交点
T32 光線と観察位置との交点
T4 光線と観察位置との交点
T5 光線と観察位置との交点
TS1 光線
TS2 光線
CT クロストーク領域
R2 画像分離幅
R3 画像分離幅
W2 輝度分布
W3 輝度分布
1-8 stripe parallax image (on 201) and stripe composite image (on 400)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 201 Display device 301 Mask 311 Mask opening part 321 Mask light shielding part 350 Display surface of display 1001 Multi-viewpoint image display device L0 Observation distance L1 Distance between display device and mask 400 Observation position 450 Viewing surface 401 Subject e Image separation width 511- 518 Camera 501 Compound eye camera 611-618 Photographed image of camera 511-518 601 Stripe composite image 601-605 Luminance distribution waveform 501-503 Observation eye B1 Three-dimensional object of divergence amount B10 B11 Parallax image of divergence amount B10 B12 Parallax of divergence amount B10 Image B13 Parallax amount of divergence amount B10 B10 Deviation amount B2 Three-dimensional object of divergence amount B20 B21 Parallax image of divergence amount B20 B22 Parallax image of divergence amount B20 B23 Parallax amount of divergence amount B20 B20 Divergence amount A1 Parallax image saw of Embodiment 1 A11 Parallax image source of Embodiment A2 Solid object deviation amount input means A3 Aperture width / display width judgment means A4 Image processing means A5 Barrier drive circuit A6 Display drive circuit F1 Deviation quantity judgment condition F2 Deviation quantity judgment condition F3 Judgment condition for deviation amount D Large image separation width E Medium image separation width Small F Image separation width Small G Aperture width Large H Aperture width Medium H1 Display width I Small opening width J Small amount of divergence Small K Large amount of divergence Large S1 Ray S2 Ray S3 Ray S4 Ray TS1 Ray TS2 Ray O1 Aperture width small O2 Aperture width large T1 Intersection of the ray and the observation position T2 Intersection of the ray and the observation position T3 Intersection of the ray and the observation position T31 Intersection of the ray and the observation position T32 Intersection of ray and observation position T4 Intersection of ray and observation position T5 Intersection of ray and observation position TS1 ray TS2 ray CT cross Over click region R2 image separation width R3 image separation width W2 luminance distribution W3 luminance distribution

Claims (7)

N視点(Nは3以上の自然数)からの視差画像情報を入力とし,M(Mは3以上の自然数)通りの異なる方向に独立に視差画像を鑑賞者に呈示し、呈示する立体画像の呈示位置とディスプレイ面との乖離量に応じて、視差画像同士のクロストーク量を変化させる手段を有することを特徴とする3次元画像表示装置。   Display parallax image information from N viewpoints (N is a natural number of 3 or more) as input, and present stereoscopic images to be presented to the viewer independently in different directions of M (M is a natural number of 3 or more). A three-dimensional image display device comprising means for changing a crosstalk amount between parallax images according to a deviation amount between a position and a display surface. N視点(Nは3以上の自然数)からの視差画像情報を入力とし,M(Mは3以上の自然数)通りの異なる方向に独立に視差画像を鑑賞者に呈示し、呈示する立体画像の呈示位置とディスプレイ面との乖離量が大きくなるにつれ、視差画像同士のクロストーク量を単調減少させる手段を有することを特徴とする請求項1に記載の3次元画像表示装置。   Display parallax image information from N viewpoints (N is a natural number of 3 or more) as input, and present stereoscopic images to be presented to the viewer independently in different directions of M (M is a natural number of 3 or more). 2. The three-dimensional image display device according to claim 1, further comprising means for monotonously decreasing the amount of crosstalk between parallax images as the amount of deviation between the position and the display surface increases. N視点(Nは3以上の自然数)からの視差画像情報を入力とし,M(Mは3以上の自然数)通りの異なる方向に独立に視差画像を鑑賞者に呈示し、N>Mなる条件において、呈示する立体画像の呈示位置とディスプレイ面との乖離量に応じて、視差画像の画像分離幅を変化させる手段を有することを特徴とする3次元画像表示装置。   With parallax image information from N viewpoints (N is a natural number of 3 or more) as input, parallax images are independently presented to viewers in M (M is a natural number of 3 or more) different directions, and N> M A three-dimensional image display device comprising means for changing an image separation width of a parallax image in accordance with a deviation amount between a presentation position of a stereoscopic image to be presented and a display surface. N視点(Nは3以上の自然数)からの視差画像情報を入力とし,M(Mは3以上の自然数)通りの異なる方向に独立に視差画像を鑑賞者に呈示し、N>Mなる条件において、呈示する立体画像の呈示位置とディスプレイ面との乖離量に応じて、視差画像の画像分離幅を単調減少させる手段を有することを特徴とする請求項3に記載の3次元画像表示装置。   With parallax image information from N viewpoints (N is a natural number of 3 or more) as input, parallax images are independently presented to viewers in M (M is a natural number of 3 or more) different directions, and N> M 4. The three-dimensional image display device according to claim 3, further comprising means for monotonously decreasing the image separation width of the parallax image in accordance with the amount of deviation between the presentation position of the stereoscopic image to be presented and the display surface. N視点(Nは3以上の自然数)からの視差画像情報を入力とし,M(Mは3以上の自然数)通りの異なる方向に独立に視差画像を鑑賞者に呈示し、観察者が呈示する立体画像の飛び出し量・呈示範囲を判断し、飛び出し量を入力する手段を有することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の3次元画像表示装置。   The parallax image information from N viewpoints (N is a natural number of 3 or more) is input, the parallax images are presented to the viewer independently in different directions of M (M is a natural number of 3 or more), and the stereoscopic image presented by the viewer The three-dimensional image display device according to any one of claims 1 to 4, further comprising means for determining a pop-out amount / presentation range of an image and inputting the pop-out amount. N視点(Nは3以上の自然数)からの視差画像情報を入力とし,M(Mは3以上の自然数)通りの異なる方向に独立に視差画像を鑑賞者に呈示し、呈示する立体画像の飛び出し量を、立体画像を構成する視差画像情報のヘッダ領域内に記録された呈示位置情報を読み取り、飛び出し量を検出することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の3次元画像表示装置。   The parallax image information from N viewpoints (N is a natural number of 3 or more) is input, and the parallax image is presented to the viewer independently in different directions of M (M is a natural number of 3 or more). The three-dimensional according to any one of claims 1 to 4, wherein the amount of projection is read out from the presentation position information recorded in the header area of the parallax image information constituting the stereoscopic image, and the amount of pop-up is detected. Image display device. N視点(Nは3以上の自然数)からの視差画像情報を入力とし,M(Mは3以上の自然数)通りの異なる方向に独立に視差画像を鑑賞者に呈示し、呈示する立体画像の飛び出し量を、立体画像を構成する視差画像情報間の相関係数から飛び出し量を検出することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の3次元画像表示装置。   The parallax image information from N viewpoints (N is a natural number of 3 or more) is input, and the parallax image is presented to the viewer independently in different directions of M (M is a natural number of 3 or more). The three-dimensional image display device according to any one of claims 1 to 4, wherein the amount of protrusion is detected from a correlation coefficient between pieces of parallax image information constituting a stereoscopic image.
JP2008173592A 2008-07-02 2008-07-02 Three-dimensional image display device Pending JP2010014891A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008173592A JP2010014891A (en) 2008-07-02 2008-07-02 Three-dimensional image display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008173592A JP2010014891A (en) 2008-07-02 2008-07-02 Three-dimensional image display device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010014891A true JP2010014891A (en) 2010-01-21

Family

ID=41701068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008173592A Pending JP2010014891A (en) 2008-07-02 2008-07-02 Three-dimensional image display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010014891A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2693758A2 (en) 2012-07-31 2014-02-05 NLT Technologies, Ltd. Stereoscopic image display device, image processing device, and stereoscopic image processing method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2693758A2 (en) 2012-07-31 2014-02-05 NLT Technologies, Ltd. Stereoscopic image display device, image processing device, and stereoscopic image processing method
US9398290B2 (en) 2012-07-31 2016-07-19 Nlt Technologies, Ltd. Stereoscopic image display device, image processing device, and stereoscopic image processing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11310486B2 (en) Method and apparatus for combining 3D image and graphical data
US9838674B2 (en) Multi-view autostereoscopic display and method for controlling optimal viewing distance thereof
JP3955002B2 (en) Video display device
US9036015B2 (en) Rendering views for a multi-view display device
US8456516B2 (en) Methods and systems for stereoscopic imaging
JPH05122733A (en) Three-dimensional picture display device
CN103984108B (en) Nakedness-yet stereoscopic display method and device based on vibrating grating
KR20120119982A (en) 3d display apparatus and method thereof
KR100742728B1 (en) Three dimensional image display device
JP2008524649A (en) Parallax barrier 3D image display device
JP2005331844A (en) Stereoscopic image display method, stereoscopic imaging method and stereoscopic imaging device
JP2012530998A (en) Incorporating 3D objects into stereoscopic images with relative depth
JP5252917B2 (en) View mode detection
US11303878B2 (en) Three-dimensional display panel, display method thereof, and display device
KR102076598B1 (en) Display apparatus and method for displaying multi view image using the same
JP2010524309A (en) Method and configuration for three-dimensional display
US20150042770A1 (en) Display processor for 3d display
US20070146845A1 (en) Three-dimensional image reproducing apparatus and method
US10638119B2 (en) Generation of image for an autostereoscopic display
JP2013005135A (en) Image processing apparatus and method, and program
EP1993294A2 (en) Methods and systems for stereoscopic imaging
US8687050B2 (en) Stereoscopic extinction ratio test pattern
JP2010014891A (en) Three-dimensional image display device
US8994791B2 (en) Apparatus and method for displaying three-dimensional images
JP4481275B2 (en) 3D video information transmission method

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20100201

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20100630