JP2011141381A - Stereoscopic image display device and stereoscopic image display method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、テレビジョン装置やパーソナルコンピュータのディスプレイ、携帯電話のディスプレイなどの画像表示装置を用いた立体画像表示装置であって右眼と左眼の視差を利用して視聴者に立体像を観察させる立体画像表示装置及びその表示方法に関するものである。 The present invention is a stereoscopic image display device using an image display device such as a television device, a display of a personal computer, a display of a mobile phone, etc., and observes a stereoscopic image to a viewer using the parallax between the right eye and the left eye The present invention relates to a stereoscopic image display device and a display method thereof.
従来より、視差を含む左眼用と右眼用の画像を視聴者の左眼と右眼でそれぞれ観察させることで、立体感を与える立体画像表示装置が既に知られている。例えば、緑と赤の透明フィルムを使用したメガネで左眼と右眼で鑑賞する画像を異ならしめ観客に立体画像を見せる映画などは初歩的な立体画像表示である。 2. Description of the Related Art Conventionally, stereoscopic image display devices that give a stereoscopic effect by observing left-eye and right-eye images including parallax with a viewer's left eye and right eye are already known. For example, a movie or the like in which the images viewed with the left and right eyes with glasses using green and red transparent films are made different and the stereoscopic image is shown to the audience is a rudimentary stereoscopic image display.
また近年では、左眼用と右眼用の画像を交互に表示装置に表示し、それと同期して開閉するシャッターを備えたメガネを通して立体感を与えるテレビジョン装置が実用化されている。また、空間的に左眼用と右眼用画像を交互に表示し、偏光を利用して立体画像を表示する方式もある。 In recent years, television devices that display images for the left eye and right eye alternately on a display device and give a stereoscopic effect through glasses equipped with a shutter that opens and closes in synchronization with the images have been put into practical use. There is also a method of spatially displaying images for the left eye and right eye alternately and displaying a stereoscopic image using polarized light.
また例えば、特許文献1では、右眼と左眼の視差を利用して視聴者に立体像を観察させる立体画像表示装置に関して、良好な立体画像を見ることができる視聴者の眼の位置の自由度が高く、その結果座席等により拘束されずに任意の位置に任意の姿勢で所在する視聴者に対して良好な立体画像を提供することが可能な立体画像表示装置が提案されている。
Further, for example, in
しかしながら、特許文献1記載の立体画像表示装置では、視聴者の左右の眼を結ぶ線が水平であることを仮定しており、左右画像に与える視差の方向も水平に固定したものであった。そのため、視聴者がソファに横になったりして左右の眼を結ぶ線が水平ではなく斜めや鉛直方向になった場合に良好な立体画像を提供できないという問題があった。
However, in the stereoscopic image display device described in
本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、視聴者がソファに横になったりして左右の眼を結ぶ線が水平ではなく斜めや鉛直方向になった場合にも、視聴者の位置、姿勢に対応し、良好な立体画像を表示可能な立体画像表示装置及び立体画像表示方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems in the prior art, and even when the viewer lies on the sofa and the line connecting the left and right eyes is not horizontal but diagonal or vertical. Another object of the present invention is to provide a stereoscopic image display device and a stereoscopic image display method capable of displaying a favorable stereoscopic image corresponding to the position and orientation of the viewer.
前記課題を解決するために提供する本発明は、以下の通りである。
〔1〕 標準視差画像(左右画像200,210)を出力する視差画像出力部(視差画像出力部10)と、視聴者(視聴者W)の左右の眼を結ぶ線の傾き角度(角度θ)を含む視聴者の姿勢情報を検出する視聴者姿勢検出部(視聴者姿勢検出部20)と、前記視聴者姿勢検出部の視聴者の姿勢情報に基づいて前記標準視差画像の視差を調整する視差調整部(視差調整部30)と、前記視差調整部から出力される視差画像を表示する視差画像表示部(視差画像表示部40)と、視聴者が装着して前記視差画像表示部に表示された視差画像を立体視するための立体視眼鏡(シャッターメガネ500)と、を備えることを特徴とする立体画像表示装置(図1,図2)。
〔2〕 前記視聴者姿勢検出部は、視聴者の左右の眼を結ぶ線の傾き角度と該視聴者と前記視差画像表示部との距離とを視聴者の姿勢情報として検出することを特徴とする前記〔1〕に記載の立体画像表示装置。
〔3〕 前記視聴者姿勢検出部は、撮像装置(ステレオカメラ410)を有し(図4)、該撮像装置で視聴者を撮影した画像(図5)に基づいて、視聴者の左右の眼を結ぶ線(m1)の傾き角度(角度θ)を検出することを特徴とする前記〔1〕に記載の立体画像表示装置。
〔4〕 前記撮像装置は、ステレオカメラであり、前記視聴者姿勢検出部は、該ステレオカメラで視聴者を撮影した画像における視差を用いて、前記視聴者と前記視差画像表示部との距離を算出することを特徴とする前記〔3〕に記載の立体画像表示装置。
〔5〕 前記視聴者姿勢検出部は、前記立体視眼鏡(シャッターメガネ500)に設けられた撮像装置(ステレオカメラ510)を有し(図6)、該撮像装置で前記視差画像表示部を撮影した画像(図7)に基づいて、視聴者の左右の眼を結ぶ線の傾き角度を検出することを特徴とする前記〔1〕に記載の立体画像表示装置。
〔6〕 前記撮像装置は、ステレオカメラであり、前記視聴者姿勢検出部は、該ステレオカメラで前記視差画像表示部を撮影した画像における視差を用いて、前記視聴者と前記視差画像表示部との距離を算出することを特徴とする前記〔5〕に記載の立体画像表示装置。
〔7〕 前記視聴者姿勢検出部は、前記立体視眼鏡(シャッターメガネ500)に設けられた加速度センサ(加速度センサ520)を有し(図12)、該加速度センサで検出された加速度に基づいて、視聴者の左右の眼を結ぶ線の傾き角度を検出することを特徴とする前記〔1〕に記載の立体画像表示装置。
〔8〕 所定の視差画像を表示する視差画像表示部と、視聴者が装着して前記視差画像表示部に表示された視差画像を立体視するための立体視眼鏡と、を備える立体画像表示装置における立体画像表示方法であって、入力された画像情報に基づいて標準視差画像を出力する視差画像出力工程(S1)と、視聴者の左右の眼を結ぶ線の傾き角度を含む視聴者の姿勢情報を検出する視聴者姿勢検出工程(S2)と、前記視聴者の姿勢情報に基づいて前記標準視差画像の視差を調整する視差調整工程(S3)と、前記視差調整工程で得られた視差画像を前記視差画像表示部に表示する視差画像表示工程(S4)と、を備えることを特徴とする立体画像表示方法(図16)。
The present invention provided to solve the above problems is as follows.
[1] Inclination angle (angle θ) of a line connecting the parallax image output unit (parallax image output unit 10) that outputs standard parallax images (left and
[2] The viewer posture detection unit detects a tilt angle of a line connecting the left and right eyes of the viewer and a distance between the viewer and the parallax image display unit as viewer posture information. The stereoscopic image display device according to [1].
[3] The viewer posture detection unit includes an imaging device (stereo camera 410) (FIG. 4), and the left and right eyes of the viewer based on an image (FIG. 5) captured by the imaging device. The stereoscopic image display device according to [1], wherein an inclination angle (angle θ) of a line (m1) connecting the two is detected.
[4] The imaging device is a stereo camera, and the viewer posture detection unit uses a parallax in an image obtained by photographing the viewer with the stereo camera to determine a distance between the viewer and the parallax image display unit. The stereoscopic image display device according to [3], wherein the three-dimensional image display device calculates.
[5] The viewer posture detection unit includes an imaging device (stereo camera 510) provided in the stereoscopic glasses (shutter glasses 500) (FIG. 6), and the parallax image display unit is captured by the imaging device. The stereoscopic image display apparatus according to [1], wherein an inclination angle of a line connecting the left and right eyes of the viewer is detected based on the image (FIG. 7).
[6] The imaging device is a stereo camera, and the viewer attitude detection unit uses the parallax in an image obtained by photographing the parallax image display unit with the stereo camera, and the viewer, the parallax image display unit, The stereoscopic image display device according to [5], wherein the distance is calculated.
[7] The viewer posture detection unit includes an acceleration sensor (acceleration sensor 520) provided in the stereoscopic glasses (shutter glasses 500) (FIG. 12), and based on the acceleration detected by the acceleration sensor. The stereoscopic image display apparatus according to [1], wherein an inclination angle of a line connecting the left and right eyes of the viewer is detected.
[8] A stereoscopic image display device comprising: a parallax image display unit for displaying a predetermined parallax image; and stereoscopic glasses for stereoscopic viewing of the parallax image worn by a viewer and displayed on the parallax image display unit The stereoscopic image display method in the above, which includes a parallax image output step (S1) for outputting a standard parallax image based on input image information, and a viewer's posture including an inclination angle of a line connecting the left and right eyes of the viewer Viewer posture detection step (S2) for detecting information, parallax adjustment step (S3) for adjusting the parallax of the standard parallax image based on the viewer posture information, and the parallax image obtained in the parallax adjustment step A stereoscopic image display method (FIG. 16), comprising: a parallax image display step (S4) for displaying the image on the parallax image display unit.
本発明の立体画像表示装置及び立体画像表示方法によれば、視聴者がソファに横になるなど左右の眼を結ぶ線が水平ではなく斜めや鉛直方向になった場合でも、視聴者の左右の眼を結ぶ線の傾き角度を含む視聴者の姿勢情報を検出し、その検出値に基づいて表示する左右画像のズレ量、ズレ角度を変化させるので、視聴者の位置、姿勢に対応し、良好な立体画像を表示することができる。 According to the stereoscopic image display device and the stereoscopic image display method of the present invention, even when the line connecting the left and right eyes is not horizontal but oblique or vertical, such as when the viewer lies on the sofa, Detects viewer posture information including the tilt angle of the line connecting the eyes, and changes the amount and angle of the left and right images to be displayed based on the detected value. 3D images can be displayed.
以下に、本発明に係る立体画像表示装置及び立体画像表示方法の構成について説明する。
図1は、本発明の撮像装置の一実施形態の機能ブロックについて説明する図である。
本発明に係る立体画像表示装置は、視差画像出力部10、視聴者姿勢検出部20、視差調整部30、視差画像表示部40で構成され、視聴者Wは視差画像表示部40に表示された視差画像を立体視眼鏡を通してみることで立体感を得る。
The configuration of the stereoscopic image display device and the stereoscopic image display method according to the present invention will be described below.
FIG. 1 is a diagram illustrating functional blocks of an embodiment of an imaging apparatus according to the present invention.
The stereoscopic image display device according to the present invention includes a parallax
ここで、視差画像出力部10は、標準視差画像を出力するものであり、例えば図2に示すような左眼用と右眼用の一組の視差画像を出力する。図2において、符号200が左眼用画像、符号210が右眼用画像であり、手前の人物像201と211には大きな視差があり、奥の植物202と212の視差は小さくなっている。この視差の違いにより視聴者は立体感を得ることができ、大きな視差を含む領域は、小さな視差を含む領域よりも近くにあるように感じられる。なお、左眼用画像200と右眼用画像210を合わせて、左右画像200,210あるいは視差画像200,210ともいう。
Here, the parallax
視聴者姿勢検出部20は、視聴者Wの左右の眼を結ぶ線の傾き角度を含む視聴者Wの姿勢情報を検出するものである。なお、ここでいう視聴者Wの左右の眼を結ぶ線の傾き角度は、視差画像表示部40における水平方向の基準線(水平線)または垂直方向の基準線(垂直線)に対する視聴者Wの左右の眼を結ぶ線の傾きの角度である。
The viewer
また、視聴者姿勢検出部20は、視聴者Wの左右の眼を結ぶ線の傾き角度と該視聴者Wと視差画像表示部40との距離とを視聴者の姿勢情報として検出することが好適である。
Moreover, it is preferable that the viewer
このとき、視聴者姿勢検出部20には、視聴者の姿勢情報を検出する手段として、撮像装置、例えば図3に示すようなステレオカメラを使用することができる。ステレオカメラは一組のカメラ光学系で構成されており、図3に示すようにイメージセンサ300、310を別体としてもよいし、一枚のイメージセンサを用いてもよい。
At this time, an imaging device, for example, a stereo camera as shown in FIG. 3 can be used as the viewer
図3において、それぞれのカメラの光軸間の距離を基線長Bと呼び、レンズ301、311とイメージセンサ300、310との距離をfとする。いま、被写体距離Lのある点Pがそれぞれのカメラで結像される点をPa,Pbとすると、光軸からの距離はda,dbとなる。視差は左右の画像のズレ量であるので視差D = da + dbとなる。このとき、視差から被写体距離を求めるには次式(1)を用いることができる。
L = Bf / D ・・・(1)
In FIG. 3, the distance between the optical axes of the respective cameras is referred to as a baseline length B, and the distance between the lenses 301 and 311 and the
L = Bf / D (1)
なお、B,fはステレオカメラ設計時に既知の値である。また、視差Dを求めるためには、デジタル画像に対してブロックマッチング法や相互相関関数を求める方法がある。ここでは本発明の本質ではないため詳細は割愛する。 B and f are known values when designing a stereo camera. In order to obtain the parallax D, there are a block matching method and a method of obtaining a cross-correlation function for a digital image. Here, details are omitted because they are not the essence of the present invention.
ここで、視聴者姿勢検出部20は、視差画像表示部40に撮像装置を有し、該撮像装置で視聴者Wを撮影した画像に基づいて、視聴者Wの左右の眼を結ぶ線の傾き角度を検出することが好ましい。また、この撮像装置は、ステレオカメラであり、視聴者姿勢検出部20は、該ステレオカメラで視聴者Wを撮影した画像における視差を用いて、視聴者Wと視差画像表示部40との距離を算出するとよい。
Here, the viewer
図4に、立体画像表示装置の視差画像表示部40にステレオカメラ410を取り付けた場合の構成を示す。視差画像表示部40に撮像装置としてステレオカメラ410を取り付けた場合には、式(1)で求めた被写体距離Lを、視差画像表示部40と視聴者Wとの距離として視差調整部30に出力する。なお、このステレオカメラを必ずしも視差画像表示部40に取り付ける必要は無く、例えば部屋の壁や天井に取り付けた場合にも、視差画像表示部40とステレオカメラとの距離をオフセット量として記憶しておき、視差画像表示部40と視聴者Wとの距離を出力するようにしてもよい。
FIG. 4 shows a configuration when a
つぎに、視聴者姿勢検出部20において、視聴者Wの左右の眼を結ぶ線の傾き角度をステレオカメラ410の画像からつぎのようにして求めるとよい。すなわち、まずステレオカメラ410で視聴者Wを撮影し図5に示す画像を取得し、ついでこの画像から視聴者Wの左右の眼の位置を認識し、それらを結んだ線m1と視差画像表示部40の水平線m2とのなす角度θを求める。そして、視聴者姿勢検出部20は、この角度θの情報を視差調整部30に出力する。
Next, the viewer
なお、ここでは眼の認識には眼のテンプレートを用いたブロックマッチング法を利用することができる。あるいは近年、デジタルカメラに実装されているヒトの顔を検出するアルゴリズムを用いてもよい。また、ステレオカメラ410で得られた左右画像両方を必ずしも使用する必要はなく、どちらか一方の画像を使用してよい。
Here, a block matching method using an eye template can be used for eye recognition. Alternatively, in recent years, an algorithm for detecting a human face mounted on a digital camera may be used. Moreover, it is not always necessary to use both the left and right images obtained by the
以上のように、ステレオカメラ410を用いて視聴者Wの左右の眼を結ぶ線の傾き角度と視差画像表示部40と視聴者Wの距離を検出することが可能である。
As described above, the
次に、視聴者姿勢検出部20の別の実施形態として、立体視眼鏡に設けられた撮像装置を有し、該撮像装置で視差画像表示部40を撮影した画像に基づいて、視聴者Wの左右の眼を結ぶ線の傾き角度を検出することが好ましい。また、この撮像装置は、ステレオカメラであり、視聴者姿勢検出部20は、該ステレオカメラで視差画像表示部40を撮影した画像における視差を用いて、視聴者Wと視差画像表示部40との距離を算出するとよい。
Next, as another embodiment of the viewer
図6は、立体視眼鏡であるシャッターメガネ500にステレオカメラ510を取り付けた構成例である。
このように、シャッターメガネ500にステレオカメラ510を取り付けることで立体画像表示装置(視差画像表示部40)と視聴者Wとの距離を検出することができる。このときの距離計測の方法は、前述した視差画像表示部40に撮像装置としてステレオカメラ410を取り付けた場合の考え方を適用することができ、該ステレオカメラで視差画像表示部40を撮影した画像における視差を用いて式(1)で被写体距離Lを求め、立体画像表示装置(視差画像表示部40)と視聴者Wとの距離として視差調整部30に出力する。
FIG. 6 is a configuration example in which a stereo camera 510 is attached to shutter
Thus, the distance between the stereoscopic image display device (parallax image display unit 40) and the viewer W can be detected by attaching the stereo camera 510 to the
また、図7に、ステレオカメラ510が立体画像表示装置(視差画像表示部40)を撮影した画像を示す。
ここで、撮影された画像の水平線に対する視差画像表示部40の水平線の傾き、すなわち視差画像表示部40の傾きφは、視聴者Wの左右の眼を結ぶ線の角度θに等しく、視差画像表示部40の傾きφは、例えば画像処理のハフ変換で検出することができる。
FIG. 7 shows an image obtained by the stereo camera 510 taken by the stereoscopic image display device (parallax image display unit 40).
Here, the inclination of the horizontal line of the parallax
ハフ変換を具体的に以下に説明する。
まず、xy画像空間中の直線は、aを傾き、bを切片としたとき、次の式(2)で表すことができる(図8)。
y = ax + b ・・・(2)
The Hough transform will be specifically described below.
First, a straight line in the xy image space can be expressed by the following equation (2), where a is an inclination and b is an intercept (FIG. 8).
y = ax + b (2)
つまり、傾きとy切片とのふたつのパラメータで直線を表現することができるので、これらのパラメータを座標軸にした空間(abパラメータ空間)では、xy画像空間中のある直線を1点で表すことができる(図9)。 That is, since a straight line can be expressed by two parameters of the inclination and the y-intercept, a straight line in the xy image space can be expressed by one point in a space (ab parameter space) using these parameters as coordinate axes. (Fig. 9)
一方、xy画像空間中の直線をLとするとき、直線L上の点(xi, yi)は、次の式(3)によってabパラメータ空間に写像される。
b = −xia + yi ・・・(3)
On the other hand, when the straight line in the xy image space is L, the point (x i , y i ) on the straight line L is mapped to the ab parameter space by the following equation (3).
b = −x i a + y i (3)
すなわち、xy画像空間中の点は、abパラメータ空間では傾き−xiと切片yiの直線で表すことができる。 That is, the point in xy image space can be represented by a straight line of slope -x i and intercept y i is ab parameter space.
ここで、図10に示すような直線L上の複数の点をabパラメータ空間に写像すると、点の数だけ直線を描くことができ、これらの直線はabパラメータ空間内の1点(a、b)で交差する(図11)。
そして、この交差する点の座標を検出すれば、xy画像空間中の直線を決定することができる。
Here, when a plurality of points on the straight line L as shown in FIG. 10 are mapped to the ab parameter space, it is possible to draw straight lines as many as the number of points, and these straight lines are one point (a, b) in the ab parameter space. ) (FIG. 11).
If the coordinates of the intersecting points are detected, a straight line in the xy image space can be determined.
このような直線検出原理を、一般にハフ変換とよぶ。ハフ変換の利点は、エッジ検出などの処理によって直線が完全に検出できず、線がとぎれていても直線を検出できる点である。 Such a straight line detection principle is generally called Hough transform. The advantage of the Hough transform is that a straight line cannot be completely detected by processing such as edge detection, and a straight line can be detected even if the line is broken.
実際のハフ変換を利用した直線検出処理は、つぎのように行う。
まず、処理対象画像にエッジ抽出オペレータなどを適用して、その出力画像を用意する。この画像の各画素値は、エッジ強度に対応しているが、ある閾値を用意して2値化処理を行い、線の上に位置する可能性がある画素(線候補画素)を用意する。
abパラメータ空間を小さなセルに分割し、線候補画素をabパラメータ空間に写像したときに生成される直線が通過するセルの値を1だけ増やす。この処理は投票とよばれる。
この投票処理を、すべての線候補画素について行う。結果として、abパラメータ空間の各セルは、直線が通過した回数を値としてもつ。この値は投票度数とよばれる。
abパラメータ空間で、投票度数が大きなセルを探索すると、そのセルの座標がxy画像空間中の直線の傾きと切片に相当する。
以上より、視差画像表示部40の輪郭直線部を検出し、その傾きから視聴者の左右の眼を結ぶ線の角度θを知ることが可能である。
The straight line detection process using the actual Hough transform is performed as follows.
First, an output image is prepared by applying an edge extraction operator or the like to the processing target image. Each pixel value of this image corresponds to the edge strength, but a threshold value is prepared and binarization processing is performed to prepare pixels (line candidate pixels) that may be positioned on the line.
The ab parameter space is divided into small cells, and the value of the cell through which a straight line generated when line candidate pixels are mapped to the ab parameter space is increased by one. This process is called voting.
This voting process is performed for all line candidate pixels. As a result, each cell in the ab parameter space has the value of the number of times the straight line has passed. This value is called the vote count.
When a cell having a high vote count is searched in the ab parameter space, the coordinates of the cell correspond to the slope and intercept of a straight line in the xy image space.
As described above, the contour straight line portion of the parallax
次に、視聴者姿勢検出部20のさらに別の実施形態として、上述したステレオカメラを用いるほかに、立体視眼鏡に設けられた加速度センサを有し、該加速度センサで検出された加速度に基づいて、視聴者の左右の眼を結ぶ線の傾き角度を検出することを行うとよい。
Next, as still another embodiment of the viewer
なお、ここでいう加速度センサとは、加速度の測定を目的とした慣性センサであり、加速度の変動のみではなく、直流の加速度を検出可能であり、重力を検出することができる。また、加速度センサには静電容量方式、ピエゾ抵抗方式、熱検知方式などがあり、それぞれに特徴があるが、いずれの方式も重力を検出可能であるという点で傾き検出に適している。それぞれの方式の原理や構造は本発明の本質ではないので省略する。 The acceleration sensor here is an inertial sensor for the purpose of measuring acceleration, and can detect not only acceleration fluctuations but also DC acceleration, and can detect gravity. In addition, the acceleration sensor includes an electrostatic capacity method, a piezoresistive method, a heat detection method, and the like, each of which has a characteristic, but any method is suitable for tilt detection in that gravity can be detected. Since the principle and structure of each method are not the essence of the present invention, they are omitted.
ここで、加速度センサで検出した重力加速度から視聴者の左右の眼を結ぶ線の傾き角度θを検出するには、つぎのように行うとよい。
まず、図12に示すように、一軸の加速度センサ520をシャッターメガネ500に組み込む構成とする。このとき、加速度センサ520の検出方向は矢印Aで示した方向である。
Here, in order to detect the inclination angle θ of the line connecting the right and left eyes of the viewer from the gravitational acceleration detected by the acceleration sensor, the following may be performed.
First, as shown in FIG. 12, the
シャッターメガネ500をかけて視聴者Wの左右の眼を結んだ線が水平である場合、加速度センサ520の出力加速度は1G(Gは重力加速度の単位)であり、シャッターメガネ500の傾きに応じて出力加速度は変化する。例えば、視聴者Wが寝転んで左右の眼を結んだ線が垂直(重力加速度方向と平行)の場合、重力加速度の矢印A方向成分はゼロなので、出力加速度は0Gとなる。
When the line connecting the left and right eyes of the viewer W wearing the
すなわち、この出力加速度gと傾きの関係は次の式(4)で表される。
sin(π/2 − θ) = g ・・・(4)
That is, the relationship between the output acceleration g and the inclination is expressed by the following equation (4).
sin (π / 2−θ) = g (4)
よって、傾き角度θはアークサイン関数Sin-1により次の式(5)のように算出される。
θ = π/2 − Sin-1g ・・・(5)
Therefore, the inclination angle θ is calculated by the arc sine function Sin −1 as in the following equation (5).
θ = π / 2−Sin −1 g (5)
以上のようにして、立体画像を試聴するためのシャッターメガネ500に組み込んだ加速度センサ520により視聴者Wの左右の眼を結ぶ線の傾き角度θを知ることが可能である。
As described above, it is possible to know the inclination angle θ of the line connecting the left and right eyes of the viewer W with the
なお、視差画像表示部40と視聴者Wとの距離についてはレーザー測距計を用いて検出するようにしてもよい。
The distance between the parallax
つぎに、視差調整部30について説明する。
視差調整部30は、視聴者姿勢検出部20の出力(視聴者Wの姿勢情報)に基づき、視差画像出力部10から入力された標準視差画像の視差量および視差角度を調整するものである。
Next, the
The
図13に、視聴者Wの左右の眼を結ぶ線が斜めに傾いていた場合の視差角度の調整画像例を示す。
視差調整部30は、視聴者姿勢検出部20の出力(視聴者Wの姿勢情報)における視聴者Wの左右の眼を結ぶ線の傾き角度が斜めであった場合、図2に示すような視差画像出力部10から出力されたオリジナルの左右画像(標準視差画像)200,210のように画面の水平方向の視差では無く、画面の斜め方向に視差を与えた左右画像600,610を、視差画像表示部40に出力する。このように視差画像における視差角度を視聴者姿勢検出部20で検出した角度に等しくすることで視聴者Wは良好な立体画像を鑑賞することができる。
FIG. 13 shows an adjustment image example of the parallax angle when the line connecting the left and right eyes of the viewer W is inclined obliquely.
When the inclination angle of the line connecting the left and right eyes of the viewer W in the output of the viewer posture detection unit 20 (the posture information of the viewer W) is oblique, the
また、図14に、視差画像表示部40と視聴者Wとの距離に基づき、左右画像の視差量を調整した調整画像例を示す。
視差調整部30は、視聴者姿勢検出部20の出力(視聴者Wの姿勢情報)における視差画像表示部40と視聴者Wとの距離に基づいて、図2に示すような視差画像出力部10から出力されたオリジナルの左右画像(標準視差画像)200,210を調整する。すなわち、図2に示した左右画像200,210に示す視差量を基準として、視差画像表示部40と視聴者Wとの距離が遠ければ、図14のようにより大きな視差を与えて視聴者に与える立体感を標準的な状態と同様にすることができる。例えば、標準的な視聴距離L1に対して、検出した視聴距離L2がL2 = 2L1の場合、視差量をオリジナルの2倍にすれば標準的な視聴距離L1で視聴したときと同様の立体感を得ることができる。
FIG. 14 shows an example of an adjusted image in which the amount of parallax between the left and right images is adjusted based on the distance between the parallax
The
視差画像表示部40は、視差調整部30で視聴者の姿勢情報に基づいた視差を与えられた視差画像を表示するものであり、左眼用画像と右眼用画像を時間的に交互に表示する。これに対して、視聴者Wは視差画像表示部40における左眼用画像と右眼用画像の切替えタイミングと同期して開閉するシャッターを備えたシャッターメガネ500を通して鑑賞することで立体画像を感得することができる。また、空間的に左眼用画像と右眼用画像を交互に表示し、偏光を利用してそれぞれの眼にうつる画像を選択することで立体画像を表示してもよい。
The parallax
図15に、空間的に交互に左右画像を表示する例を示す。
図15は、視差画像表示部40の表示画像の拡大図であり、例えば符号800は左眼用画像を表示する画素列、符号810は右眼用画像を表示する画素列を示している。画素列800と画素列810に互いに直交する偏光フィルタを取り付けておき、視聴者Wは偏光フィルタがレンズ部に取り付けられた立体視眼鏡を装着して立体画像を鑑賞する。なおこのとき、左眼用レンズの偏光フィルタは画素列800に取り付けられた偏光フィルタと同じ偏光方向、右眼用レンズはそれと直交する方向の偏光フィルタを用いる。
FIG. 15 shows an example in which left and right images are displayed alternately in space.
FIG. 15 is an enlarged view of a display image of the parallax
つぎに、本発明に係る立体画像表示方法について説明する。
本発明に係る立体画像表示方法は、所定の視差画像を表示する視差画像表示部と、視聴者が装着して前記視差画像表示部に表示された視差画像を立体視するための立体視眼鏡と、を備える立体画像表示装置(本発明の立体画像表示装置)における立体画像表示方法であって、入力された画像情報に基づいて標準視差画像を出力する視差画像出力工程と、視聴者の左右の眼を結ぶ線の傾き角度を含む視聴者の姿勢情報を検出する視聴者姿勢検出工程と、前記視聴者の姿勢情報に基づいて前記標準視差画像の視差を調整する視差調整工程と、前記視差調整工程で得られた視差画像を前記視差画像表示部に表示する視差画像表示工程と、を備えることを特徴とするものである。
Next, the stereoscopic image display method according to the present invention will be described.
A stereoscopic image display method according to the present invention includes a parallax image display unit that displays a predetermined parallax image, and stereoscopic glasses that are stereoscopically viewed by the viewer and displayed on the parallax image display unit. A stereoscopic image display method in a stereoscopic image display device (stereoscopic image display device of the present invention) comprising: a parallax image output step of outputting a standard parallax image based on input image information; A viewer posture detection step of detecting viewer posture information including an inclination angle of a line connecting the eyes, a parallax adjustment step of adjusting a parallax of the standard parallax image based on the viewer posture information, and the parallax adjustment A parallax image display step of displaying the parallax image obtained in the step on the parallax image display unit.
図16に、本発明に係る立体画像表示方法の具体的手順を示す。
(S1) まず、左眼用画像と右眼用画像の1組の標準視差画像を視差画像出力部10から出力する。
(S2) 視聴者姿勢検出部20で視聴者の左右の眼を結んだ線の傾き角度を含む視聴者の姿勢情報を検出し、該視聴者の姿勢情報が視差調整部30に送られる。
(S3) 視差調整部30では、視聴者がソファに横になるなどして視差画像表示部40に対して斜めになっているような姿勢であっても良好な立体感を得られるように、ステップS2の姿勢情報に基づいてステップS1の標準視差画像の視差角度を調整する。また、視聴者が標準的な視聴距離とは異なる距離にいても標準視聴距離にいるときと同様の立体感が得られるように視差量を調整することも行う。
(S4) 視差角度、視差量の調整を受けた左眼用画像と右眼用画像からなる視差画像を視差画像表示部40で時間的あるいは空間的に交互に表示する。
(S5) 視聴者は交互に表示される左右画像の切り替えに同期してシャッターを開閉するシャッターメガネを通して視差画像表示部40を観察し、立体画像を鑑賞する。
FIG. 16 shows a specific procedure of the stereoscopic image display method according to the present invention.
(S1) First, a set of standard parallax images of a left-eye image and a right-eye image is output from the parallax
(S2) The viewer
(S3) In the
(S4) The parallax image composed of the image for the left eye and the image for the right eye that has been adjusted for the parallax angle and the parallax amount is displayed alternately in time or space on the parallax
(S5) The viewer observes the parallax
以上のように、視聴者がソファに横になるなど左右の眼を結ぶ線が水平ではなく斜めや鉛直方向になった場合でも、視聴者の左右の眼を結ぶ線の傾き角度を含む視聴者の姿勢情報を検出し、その検出値に基づいて左右画像のズレ量、ズレ角度を変化させるので、視聴者の位置、姿勢に対応し、良好な立体画像を表示・鑑賞することができる。 As described above, even if the line connecting the left and right eyes is not horizontal but diagonal or vertical, such as when the viewer lies on the sofa, the viewer includes the inclination angle of the line connecting the left and right eyes of the viewer Since the posture information is detected and the shift amount and the shift angle of the left and right images are changed based on the detected value, it is possible to display and appreciate a good stereoscopic image corresponding to the position and posture of the viewer.
なお、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。 Although the present invention has been described with the embodiments shown in the drawings, the present invention is not limited to the embodiments shown in the drawings, and other embodiments, additions, modifications, deletions, etc. Can be changed within the range that can be conceived, and any embodiment is included in the scope of the present invention as long as the effects and advantages of the present invention are exhibited.
10 視差画像出力部
20 視聴者姿勢検出部
30 視差調整部
40 視差画像表示部
200,600,700 左眼用画像
210,610,710 右眼用画像
201,211 人物像
202,212 植物
300,310 イメージセンサ
301,311 レンズ
410,510 ステレオカメラ
500 シャッターメガネ
520 加速度センサ
800 左眼用画像を表示する画素列
810 右眼用画像を表示する画素列
W 視聴者
DESCRIPTION OF
Claims (8)
視聴者の左右の眼を結ぶ線の傾き角度を含む視聴者の姿勢情報を検出する視聴者姿勢検出部と、
前記視聴者姿勢検出部の視聴者の姿勢情報に基づいて前記標準視差画像の視差を調整する視差調整部と、
前記視差調整部から出力される視差画像を表示する視差画像表示部と、
視聴者が装着して前記視差画像表示部に表示された視差画像を立体視するための立体視眼鏡と、
を備えることを特徴とする立体画像表示装置。 A parallax image output unit that outputs a standard parallax image;
A viewer posture detection unit for detecting viewer posture information including an inclination angle of a line connecting the left and right eyes of the viewer;
A parallax adjustment unit that adjusts the parallax of the standard parallax image based on the posture information of the viewer of the viewer posture detection unit;
A parallax image display unit that displays a parallax image output from the parallax adjustment unit;
Stereoscopic glasses for stereoscopic viewing of the parallax image worn by the viewer and displayed on the parallax image display unit;
A stereoscopic image display device comprising:
前記視聴者姿勢検出部は、該ステレオカメラで視聴者を撮影した画像における視差を用いて、前記視聴者と前記視差画像表示部との距離を算出することを特徴とする請求項3に記載の立体画像表示装置。 The imaging device is a stereo camera,
The said viewer attitude | position detection part calculates the distance of the said viewer and the said parallax image display part using the parallax in the image which image | photographed the viewer with this stereo camera. Stereoscopic image display device.
前記視聴者姿勢検出部は、該ステレオカメラで前記視差画像表示部を撮影した画像における視差を用いて、前記視聴者と前記視差画像表示部との距離を算出することを特徴とする請求項5に記載の立体画像表示装置。 The imaging device is a stereo camera,
The distance between the viewer and the parallax image display unit is calculated using the parallax in an image obtained by photographing the parallax image display unit with the stereo camera. The three-dimensional image display apparatus described in 1.
入力された画像情報に基づいて標準視差画像を出力する視差画像出力工程と、
視聴者の左右の眼を結ぶ線の傾き角度を含む視聴者の姿勢情報を検出する視聴者姿勢検出工程と、
前記視聴者の姿勢情報に基づいて前記標準視差画像の視差を調整する視差調整工程と、
前記視差調整工程で得られた視差画像を前記視差画像表示部に表示する視差画像表示工程と、
を備えることを特徴とする立体画像表示方法。 A stereoscopic image in a stereoscopic image display device, comprising: a parallax image display unit that displays a predetermined parallax image; and stereoscopic glasses that are worn by a viewer and displayed stereoscopically on the parallax image displayed on the parallax image display unit Display method,
A parallax image output step of outputting a standard parallax image based on the input image information;
A viewer posture detection step of detecting viewer posture information including an inclination angle of a line connecting the left and right eyes of the viewer;
A parallax adjustment step of adjusting the parallax of the standard parallax image based on the posture information of the viewer;
A parallax image display step of displaying the parallax image obtained in the parallax adjustment step on the parallax image display unit;
A stereoscopic image display method comprising:
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011165068A (en) * | 2010-02-12 | 2011-08-25 | Nec System Technologies Ltd | Image generation device, image display system, image generation method, and program |
JP2011239128A (en) * | 2010-05-10 | 2011-11-24 | Mitsubishi Electric Corp | Three-dimensional video display device and three-dimensional video display system |
EP2423753A1 (en) | 2010-08-25 | 2012-02-29 | Ricoh Company, Ltd. | Electrophotographic photoreceptor, and image forming apparatus and process cartridge using same |
CN103947199A (en) * | 2011-11-16 | 2014-07-23 | 株式会社东芝 | Image processing device, three-dimensional image display device, image processing method and image processing program |
US9477305B2 (en) | 2012-03-07 | 2016-10-25 | Fujitsu Limited | Stereoscopic image display apparatus and computer-readable recording medium storing program thereon |
JP2017163528A (en) * | 2015-12-23 | 2017-09-14 | トムソン ライセンシングThomson Licensing | Tridimensional rendering with adjustable disparity direction |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07302158A (en) * | 1994-05-02 | 1995-11-14 | Wacom Co Ltd | Information input device |
JPH08328170A (en) * | 1995-05-31 | 1996-12-13 | Nec Corp | Viewpoint follow-up type stereoscopic image display |
JPH10113343A (en) * | 1996-07-03 | 1998-05-06 | Hitachi Ltd | Method, device and system for recognizing action and behavior |
JPH1184313A (en) * | 1997-09-02 | 1999-03-26 | Minolta Co Ltd | Video observation device |
JP2001222723A (en) * | 2000-02-09 | 2001-08-17 | Gen Tec:Kk | Method and device for generating stereoscopic image |
JP2001296501A (en) * | 2000-04-12 | 2001-10-26 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | Method and device for controlling stereoscopic image display |
JP2006084963A (en) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Seiko Epson Corp | Stereoscopic image display device |
JP2006133665A (en) * | 2004-11-09 | 2006-05-25 | Seiko Epson Corp | Three-dimensional image display device |
JP2006253777A (en) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Seiko Epson Corp | Stereoscopic image display device |
JP2008146221A (en) * | 2006-12-07 | 2008-06-26 | Sony Corp | Image display system |
JP2009055081A (en) * | 2007-08-23 | 2009-03-12 | Sony Corp | Wearable automatic imaging apparatus, image tilt correction method, and image tilt correction system and program |
JP2009116609A (en) * | 2007-11-06 | 2009-05-28 | Sony Corp | Operating device, information processing device, operating method, and information processing system |
JP2011071898A (en) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Panasonic Corp | Stereoscopic video display device and stereoscopic video display method |
-
2010
- 2010-01-06 JP JP2010001323A patent/JP2011141381A/en active Pending
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07302158A (en) * | 1994-05-02 | 1995-11-14 | Wacom Co Ltd | Information input device |
JPH08328170A (en) * | 1995-05-31 | 1996-12-13 | Nec Corp | Viewpoint follow-up type stereoscopic image display |
JPH10113343A (en) * | 1996-07-03 | 1998-05-06 | Hitachi Ltd | Method, device and system for recognizing action and behavior |
JPH1184313A (en) * | 1997-09-02 | 1999-03-26 | Minolta Co Ltd | Video observation device |
JP2001222723A (en) * | 2000-02-09 | 2001-08-17 | Gen Tec:Kk | Method and device for generating stereoscopic image |
JP2001296501A (en) * | 2000-04-12 | 2001-10-26 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | Method and device for controlling stereoscopic image display |
JP2006084963A (en) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Seiko Epson Corp | Stereoscopic image display device |
JP2006133665A (en) * | 2004-11-09 | 2006-05-25 | Seiko Epson Corp | Three-dimensional image display device |
JP2006253777A (en) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Seiko Epson Corp | Stereoscopic image display device |
JP2008146221A (en) * | 2006-12-07 | 2008-06-26 | Sony Corp | Image display system |
JP2009055081A (en) * | 2007-08-23 | 2009-03-12 | Sony Corp | Wearable automatic imaging apparatus, image tilt correction method, and image tilt correction system and program |
JP2009116609A (en) * | 2007-11-06 | 2009-05-28 | Sony Corp | Operating device, information processing device, operating method, and information processing system |
JP2011071898A (en) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Panasonic Corp | Stereoscopic video display device and stereoscopic video display method |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011165068A (en) * | 2010-02-12 | 2011-08-25 | Nec System Technologies Ltd | Image generation device, image display system, image generation method, and program |
JP2011239128A (en) * | 2010-05-10 | 2011-11-24 | Mitsubishi Electric Corp | Three-dimensional video display device and three-dimensional video display system |
EP2423753A1 (en) | 2010-08-25 | 2012-02-29 | Ricoh Company, Ltd. | Electrophotographic photoreceptor, and image forming apparatus and process cartridge using same |
CN103947199A (en) * | 2011-11-16 | 2014-07-23 | 株式会社东芝 | Image processing device, three-dimensional image display device, image processing method and image processing program |
US9477305B2 (en) | 2012-03-07 | 2016-10-25 | Fujitsu Limited | Stereoscopic image display apparatus and computer-readable recording medium storing program thereon |
JP2017163528A (en) * | 2015-12-23 | 2017-09-14 | トムソン ライセンシングThomson Licensing | Tridimensional rendering with adjustable disparity direction |
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