JP2013123102A - Image processing apparatus, imaging apparatus, display apparatus and image processing method - Google Patents

Image processing apparatus, imaging apparatus, display apparatus and image processing method Download PDF

Info

Publication number
JP2013123102A
JP2013123102A JP2011270153A JP2011270153A JP2013123102A JP 2013123102 A JP2013123102 A JP 2013123102A JP 2011270153 A JP2011270153 A JP 2011270153A JP 2011270153 A JP2011270153 A JP 2011270153A JP 2013123102 A JP2013123102 A JP 2013123102A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
eye viewpoint
viewpoint image
coordinates
imaging
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
JP2011270153A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Masutani
健 増谷
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.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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 Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP2011270153A priority Critical patent/JP2013123102A/en
Publication of JP2013123102A publication Critical patent/JP2013123102A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image processing apparatus, an imaging apparatus, a display apparatus and an image processing method which are capable of reducing discomfort of an object expressed by a stereoscopic image configured by an original image, while suppressing loss of depth perception contained in the original image.SOLUTION: An image processing apparatus 300 includes an image processing section 330 to apply parallax correction processing. In the parallax correction processing, with respect to coordinates having different coordinates in a vertical direction, a left-eye viewpoint image and a right-eye viewpoint image are subjected to a different amount of shift a coordinate in a lateral direction. With respect to coordinates having the same coordinate in the vertical direction, a direction in which a coordinate in the lateral direction is shifted in the left-eye viewpoint image is opposite to a direction in which a coordinate in the lateral direction is shifted in the right-eye viewpoint image.

Description

本発明は、立体画像を構成する複数の視点画像を処理する画像処理装置、撮像装置、表示装置及び画像処理方法に関する。   The present invention relates to an image processing device, an imaging device, a display device, and an image processing method for processing a plurality of viewpoint images constituting a stereoscopic image.

水平面や垂直面などの所定投影面に対して斜め方向から撮像された画像においては、遠近法の効果によって、実際には同じサイズの物体であっても、撮像手段から離れているほど物体が小さくなるように画像が歪む。   In an image captured from an oblique direction with respect to a predetermined projection plane such as a horizontal plane or a vertical plane, the object becomes smaller as it is farther from the imaging means, even if the object is actually the same size, due to the effect of perspective. The image is distorted so that

これに対して、遠近法に伴う画像の歪みを補正する技術が提案されている(例えば、特許文献1)。このような技術によって、所定投影面に対して斜め方向から撮像された画像は、所定投影面に対して正面から撮像された画像に補正される(投影遠近補正処理)。   On the other hand, a technique for correcting image distortion associated with the perspective method has been proposed (for example, Patent Document 1). With such a technique, an image captured from an oblique direction with respect to the predetermined projection plane is corrected to an image captured from the front with respect to the predetermined projection plane (projection perspective correction processing).

近年では、複数の視点画像(例えば、左目視点画像及び右目視点画像)によって構成される立体画像を表示する表示装置が知られている。このような立体画像についても、投影遠近補正処理を適用する技術が提案されている(例えば、特許文献2)。   In recent years, a display device that displays a stereoscopic image composed of a plurality of viewpoint images (for example, a left-eye viewpoint image and a right-eye viewpoint image) is known. A technique for applying projection perspective correction processing to such a stereoscopic image has also been proposed (for example, Patent Document 2).

特開2005−107654号公報JP-A-2005-107654 特開2009−211718号公報JP 2009-2111718

ここで、立体画像に投影遠近補正処理を適用すると、撮像手段によって撮像された画像(オリジナル画像)によって構成される立体画像で表現される物体の違和感が軽減される。しかしながら、オリジナル画像に含まれる遠近感も一緒に失われてしまう。   Here, when the projection perspective correction process is applied to the stereoscopic image, the uncomfortable feeling of the object expressed by the stereoscopic image formed by the image (original image) captured by the imaging unit is reduced. However, the perspective included in the original image is also lost.

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされてものであり、オリジナル画像に含まれる遠近感の喪失を抑制しながら、オリジナル画像によって構成される立体画像で表現される物体の違和感を軽減することを可能とする画像処理装置、撮像装置、表示装置及び画像処理方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problem, and while suppressing the loss of perspective included in the original image, the object expressed by the stereoscopic image composed of the original image is uncomfortable. An object is to provide an image processing device, an imaging device, a display device, and an image processing method that can be reduced.

第1の特徴に係る画像処理装置は、立体画像を構成する左目視点画像及び右目視点画像を処理する。画像処理装置は、前記左目視点画像及び前記右目視点画像において座標を左右方向にシフトする視差補正処理を適用する画像処理部を備える。前記視差補正処理において、上下方向の座標が異なる座標について、前記左目視点画像及び前記右目視点画像において座標を左右方向にシフトする量が異なっており、上下方向の座標が同じである座標について、前記左目視点画像において左右方向の座標をシフトする方向が、前記右目視点画像において左右方向の座標をシフトする方向の反対方向である。   The image processing apparatus according to the first feature processes a left-eye viewpoint image and a right-eye viewpoint image that form a stereoscopic image. The image processing apparatus includes an image processing unit that applies a parallax correction process that shifts coordinates in the left-right direction in the left-eye viewpoint image and the right-eye viewpoint image. In the parallax correction process, for the coordinates having different vertical coordinates, the amount of shift of the coordinates in the left-right direction is different in the left-eye viewpoint image and the right-eye viewpoint image, and the coordinates having the same vertical coordinates are The direction of shifting the left-right coordinate in the left-eye viewpoint image is the opposite direction to the direction of shifting the left-right coordinate in the right-eye viewpoint image.

第1の特徴において、画像処理装置は、前記立体画像を撮像する撮像部の撮像方向に対して垂直な撮像基準面の傾き及び前記表示基準面の傾きを特定する特定部を備える。前記画像処理部は、前記視差補正処理において、前記特定部によって特定された傾きに基づいて、前記左目視点画像及び前記右目視点画像において座標を左右方向にシフトする。   In the first feature, the image processing apparatus includes a specifying unit that specifies an inclination of an imaging reference plane perpendicular to an imaging direction of an imaging unit that captures the stereoscopic image and an inclination of the display reference plane. In the parallax correction process, the image processing unit shifts coordinates in the left-right direction in the left-eye viewpoint image and the right-eye viewpoint image based on the inclination specified by the specifying unit.

第2の特徴に係る撮像装置は、前記複数の視点画像を撮像する撮像部と、第1の特徴に係る画像処理装置とを備える。   An imaging device according to a second feature includes an imaging unit that captures the plurality of viewpoint images, and an image processing device according to the first feature.

第3の特徴に係る表示装置は、前記立体画像を表示する表示部と、第1の特徴に係る画像処理装置とを備える。   A display device according to a third feature includes a display unit that displays the stereoscopic image, and an image processing device according to the first feature.

第4の特徴に係る画像処理方法は、立体画像を構成する複数の視点画像を処理する方法である。画像処理方法は、前記左目視点画像及び前記右目視点画像において座標を左右方向にシフトする視差補正処理を適用するステップを備える。前記視差補正処理において、上下方向の座標が異なる座標について、前記左目視点画像及び前記右目視点画像において座標を左右方向にシフトする量が異なっており、上下方向の座標が同じである座標について、前記左目視点画像において左右方向の座標をシフトする方向が、前記右目視点画像において左右方向の座標をシフトする方向の反対方向である。   The image processing method according to the fourth feature is a method of processing a plurality of viewpoint images constituting a stereoscopic image. The image processing method includes a step of applying a parallax correction process for shifting coordinates in the left-right direction in the left-eye viewpoint image and the right-eye viewpoint image. In the parallax correction process, for the coordinates having different vertical coordinates, the amount of shift of the coordinates in the left-right direction is different in the left-eye viewpoint image and the right-eye viewpoint image, and the coordinates having the same vertical coordinates are The direction of shifting the left-right coordinate in the left-eye viewpoint image is the opposite direction to the direction of shifting the left-right coordinate in the right-eye viewpoint image.

本発明によれば、オリジナル画像に含まれる遠近感の喪失を抑制しながら、オリジナル画像によって構成される立体画像で表現される物体の違和感を軽減することを可能とする画像処理装置、撮像装置、表示装置及び画像処理方法を提供することができる。   According to the present invention, an image processing device, an imaging device, and an image processing device that can reduce a sense of incongruity of an object expressed by a stereoscopic image constituted by an original image while suppressing loss of perspective included in the original image. A display device and an image processing method can be provided.

図1は、第1実施形態に係る画像処理装置の適用シーンを説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining an application scene of the image processing apparatus according to the first embodiment. 図2は、第1実施形態に係る画像処理装置の適用シーンを説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining an application scene of the image processing apparatus according to the first embodiment. 図3は、第1実施形態に係る画像処理装置の適用シーンを説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining an application scene of the image processing apparatus according to the first embodiment. 図4は、従来例に係る投影遠近補正処理を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining projection perspective correction processing according to a conventional example. 図5は、従来例に係る投影遠近補正処理を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining projection perspective correction processing according to a conventional example. 図6は、従来例に係る投影遠近補正処理を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining projection perspective correction processing according to a conventional example. 図7は、従来例に係る投影遠近補正処理を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining projection perspective correction processing according to a conventional example. 図8は、従来例に係る投影遠近補正処理を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining projection perspective correction processing according to a conventional example. 図9は、第1実施形態に係る画像処理装置300を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing the image processing apparatus 300 according to the first embodiment. 図10は、第1実施形態に係る視差補正処理を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the parallax correction processing according to the first embodiment. 図11は、第1実施形態に係る視差補正処理を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining the parallax correction processing according to the first embodiment. 図12は、第1実施形態に係る視差補正処理を説明するための図である。FIG. 12 is a diagram for explaining the parallax correction processing according to the first embodiment. 図13は、第1実施形態に係る視差補正処理を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining the parallax correction processing according to the first embodiment. 図14は、変更例1に係る視差補正処理を説明するための図である。FIG. 14 is a diagram for explaining the parallax correction processing according to the first modification. 図15は、変更例1に係る視差補正処理を説明するための図である。FIG. 15 is a diagram for explaining the parallax correction processing according to the first modification. 図16は、変更例2に係る画像処理装置の適用シーンを説明するための図である。FIG. 16 is a diagram for explaining an application scene of the image processing apparatus according to the second modification. 図17は、変更例2に係る遠近感の付与を説明するための図である。FIG. 17 is a diagram for explaining the provision of perspective according to the second modification. 図18は、変更例2に係る遠近感の付与を説明するための図である。FIG. 18 is a diagram for explaining the provision of perspective according to the second modification. 図19は、変更例3に係る画像処理装置の適用シーンを説明するための図である。FIG. 19 is a diagram for explaining an application scene of the image processing device according to the third modification.

以下において、本発明の実施形態に係る画像処理装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。   Hereinafter, an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals.

ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。   However, it should be noted that the drawings are schematic and ratios of dimensions and the like are different from actual ones. Therefore, specific dimensions and the like should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.

[実施形態の概要]
実施形態に係る画像処理装置は、立体画像を構成する複数の視点画像を処理する。画像処理装置は、前記左目視点画像及び前記右目視点画像において座標を左右方向にシフトする視差補正処理を適用する画像処理部を備える。前記視差補正処理において、上下方向の座標が異なる座標について、前記左目視点画像及び前記右目視点画像において座標を左右方向にシフトする量が異なっており、上下方向の座標が同じである座標について、前記左目視点画像において左右方向の座標をシフトする方向が、前記右目視点画像において左右方向の座標をシフトする方向の反対方向である。
[Outline of Embodiment]
The image processing apparatus according to the embodiment processes a plurality of viewpoint images constituting a stereoscopic image. The image processing apparatus includes an image processing unit that applies a parallax correction process that shifts coordinates in the left-right direction in the left-eye viewpoint image and the right-eye viewpoint image. In the parallax correction process, for the coordinates having different vertical coordinates, the amount of shift of the coordinates in the left-right direction is different in the left-eye viewpoint image and the right-eye viewpoint image, and the coordinates having the same vertical coordinates are The direction of shifting the left-right coordinate in the left-eye viewpoint image is the opposite direction to the direction of shifting the left-right coordinate in the right-eye viewpoint image.

実施形態では、画像処理部は、視差補正処理において、上下方向の座標が異なる座標について、左目視点画像及び右目視点画像において座標を左右方向にシフトする量が異なっており、上下方向の座標が同じである座標について、左目視点画像において左右方向の座標をシフトする方向が、右目視点画像において左右方向の座標をシフトする方向の反対方向となるように、左右方向の座標をシフトする。これによって、オリジナル画像によって構成される立体画像で表現される物体の違和感(すなわち、立体画像において、表示基準面の傾きと撮像基準面の傾きとの違いに伴う物体の倒れ込みや浮き上がりが生じる現象など)が軽減される。表示基準面の傾きと撮像基準面の傾きとの違いというのは、表示基準面と撮像基準面が非平行であること、と言い換えることもできる。   In the embodiment, in the parallax correction processing, the image processing unit differs in the amount of shifting the coordinate in the left-right direction in the left-eye viewpoint image and the right-eye viewpoint image with respect to the coordinate having different vertical coordinates, and the vertical coordinate is the same. The left-right coordinate is shifted so that the direction of shifting the left-right coordinate in the left-eye viewpoint image is opposite to the direction of shifting the left-right coordinate in the right-eye viewpoint image. As a result, a sense of incongruity of the object represented by the stereoscopic image composed of the original image (that is, a phenomenon in which the object falls down or rises due to the difference between the inclination of the display reference plane and the imaging reference plane in the stereoscopic image, etc.) ) Is reduced. The difference between the tilt of the display reference plane and the tilt of the imaging reference plane can be rephrased as that the display reference plane and the imaging reference plane are not parallel.

実施形態では、画像処理部は、遠近補正処理を適用せずに、視差補正処理を適用する。これによって、オリジナル画像に含まれる遠近感の喪失が抑制される。   In the embodiment, the image processing unit applies the parallax correction process without applying the perspective correction process. This suppresses the loss of perspective included in the original image.

[第1実施形態]
(画像処理装置の適用シーン)
以下において、第1実施形態に係る画像処理装置の適用シーンについて説明する。図1及び図2は、第1実施形態に係る画像処理装置の適用シーンを説明するための図である。
[First Embodiment]
(Application scene of image processing device)
In the following, application scenes of the image processing apparatus according to the first embodiment will be described. 1 and 2 are diagrams for explaining an application scene of the image processing apparatus according to the first embodiment.

図1に示すように、表示装置100は、複数の視点画像(第1実施形態では、左目視点画像及び右目視点画像)によって構成される立体画像を表示基準面S上に表示する表示部を有する。表示装置100は、例えば、投写型映像表示装置である。但し、表示装置100は、プラズマディスプレイ、液晶テレビなどの装置であってもよい。この場合、表示装置100は、映像表示面が表示基準面Sと重なるよう設置される。表示基準面Sは、例えば、壁面などの垂直面である。なお、表示基準面Sは、床面などの水平面であってもよく、垂直面及び水平面に対して傾きを有する斜面であってもよい。   As illustrated in FIG. 1, the display device 100 includes a display unit that displays a stereoscopic image composed of a plurality of viewpoint images (in the first embodiment, a left-eye viewpoint image and a right-eye viewpoint image) on a display reference plane S. . The display device 100 is, for example, a projection video display device. However, the display device 100 may be a device such as a plasma display or a liquid crystal television. In this case, the display device 100 is installed such that the video display surface overlaps the display reference surface S. The display reference surface S is a vertical surface such as a wall surface, for example. The display reference plane S may be a horizontal plane such as a floor, or may be a slope having an inclination with respect to the vertical plane and the horizontal plane.

例えば、表示基準面Sは、互いに直交するX1軸及びY1軸によって定義される面と平行である。X1軸及びY1軸に垂直な軸をZ1軸と称する。X1軸は、立体画像を観察する観察者の両眼を結ぶ線に沿った軸である。ここで、X1軸に沿った方向は、”左右方向”と考えてよい。また、Y1軸に沿った方向は、”上下方向”と考えてよい。   For example, the display reference plane S is parallel to a plane defined by the X1 axis and the Y1 axis that are orthogonal to each other. An axis perpendicular to the X1 axis and the Y1 axis is referred to as a Z1 axis. The X1 axis is an axis along a line connecting both eyes of an observer who observes a stereoscopic image. Here, the direction along the X1 axis may be considered as the “left-right direction”. Further, the direction along the Y1 axis may be considered as the “vertical direction”.

これに対して、図2に示すように、撮像装置200は、複数の視点画像を撮像する撮像部を有する。撮像装置200は、例えば、垂直面(例えば、垂直面において上下方向に延びるオブジェクトV)を主として撮像する。   In contrast, as illustrated in FIG. 2, the imaging device 200 includes an imaging unit that captures a plurality of viewpoint images. For example, the imaging device 200 mainly captures an image of a vertical plane (for example, an object V extending in the vertical direction on the vertical plane).

第1実施形態では、撮像装置200は、立体画像を表示すべき表示基準面Sの垂直方向に対して傾いた方向から複数の視点画像を撮像するケースについて例示する。言い換えると、撮像装置200の撮像方向(光軸)に垂直な撮像基準面Tの傾きは、表示基準面Sの傾きと異なる。   In the first embodiment, the imaging apparatus 200 exemplifies a case of capturing a plurality of viewpoint images from a direction inclined with respect to the vertical direction of the display reference plane S on which a stereoscopic image is to be displayed. In other words, the inclination of the imaging reference plane T perpendicular to the imaging direction (optical axis) of the imaging apparatus 200 is different from the inclination of the display reference plane S.

例えば、撮像基準面Tは、互いに直交するX0軸及びY0軸によって定義される面と平行である。X0軸及びY0軸に垂直な軸をZ0軸と称する。X0軸は、右目視点画像を撮像すべき右眼撮像位置及び左目視点画像を撮像すべき左眼撮像位置を結ぶ線に沿った軸である。Z軸は、撮像装置200の撮像方向に沿った軸である。ここで、X0軸に沿った方向は、”左右方向”と考えてよい。また、Y0軸に沿った方向は、”上下方向”と考えてよい。   For example, the imaging reference plane T is parallel to a plane defined by the X0 axis and the Y0 axis that are orthogonal to each other. An axis perpendicular to the X0 axis and the Y0 axis is referred to as a Z0 axis. The X0 axis is an axis along a line connecting the right eye imaging position where the right eye viewpoint image is to be captured and the left eye imaging position where the left eye viewpoint image is to be imaged. The Z axis is an axis along the imaging direction of the imaging device 200. Here, the direction along the X0 axis may be considered as the “left-right direction”. Further, the direction along the Y0 axis may be considered as the “vertical direction”.

ここで、垂直面の垂直方向(水平方向)に対して傾いた方向から複数の視点画像を撮像するケースについて考える。より正確には、撮像基準面Tが表示基準面Sと非平行の状態で撮像するケースについて考える。このようなケースにおいて、図3に示すように、実世界において垂直な線分(オブジェクトV)は、右目視点画像において、オブジェクトRとして記録される。一方で、垂直な線分(オブジェクトV)は、左目視点画像において、オブジェクトLとして記録される。なお、図3は、右目視点画像と左目視点画像を重ねて示した図である。この右目視点画像を右目で観察し、左目視点画像を左目で観察すると、立体画像として観察できるが、オブジェクトVの部位によって視差が異なるため、オブジェクトVの上方部分が下方部分と比較して相対的に奥側に認識される。つまり本来垂直な線分であるオブジェクトVに倒れ込みが生じて認識される。   Here, consider a case where a plurality of viewpoint images are captured from a direction inclined with respect to the vertical direction (horizontal direction) of the vertical plane. More precisely, consider a case where imaging is performed in a state where the imaging reference plane T is not parallel to the display reference plane S. In such a case, as shown in FIG. 3, a vertical line segment (object V) in the real world is recorded as an object R in the right-eye viewpoint image. On the other hand, the vertical line segment (object V) is recorded as the object L in the left eye viewpoint image. FIG. 3 is a diagram in which the right eye viewpoint image and the left eye viewpoint image are overlapped. When the right eye viewpoint image is observed with the right eye and the left eye viewpoint image is observed with the left eye, it can be observed as a stereoscopic image. However, since the parallax differs depending on the part of the object V, the upper part of the object V is relatively compared with the lower part. Is recognized on the back side. That is, the object V, which is originally a vertical line segment, is recognized as being collapsed.

(従来例に係る投影遠近補正処理)
以下において、従来例に係る投影遠近補正処理について説明する。図4〜8は、従来例に係る投影遠近補正処理を説明するための図である。
(Projection perspective correction processing according to the conventional example)
Hereinafter, the projection / distance correction processing according to the conventional example will be described. FIGS. 4-8 is a figure for demonstrating the projection perspective correction process which concerns on a prior art example.

図4に示すように、撮像基準面Tの傾きが表示基準面Sの傾きと異なっている。言い換えると、撮像装置200の撮像方向(Z0軸)は、表示基準面Sの垂直方向(Z1軸)に対して傾いている。Y1軸及びZ1軸で定義される平面において、Z0軸に対するZ1軸の傾きはθである。従って、X0軸、Y0軸及びZ0軸によって表現される座標について、X1軸、Y1軸及びZ1軸によって表現される座標に座標変換した後に、投影変換する。   As shown in FIG. 4, the inclination of the imaging reference plane T is different from the inclination of the display reference plane S. In other words, the imaging direction (Z0 axis) of the imaging device 200 is inclined with respect to the vertical direction (Z1 axis) of the display reference plane S. In the plane defined by the Y1 axis and the Z1 axis, the inclination of the Z1 axis with respect to the Z0 axis is θ. Accordingly, the coordinates expressed by the X0 axis, the Y0 axis, and the Z0 axis are subjected to projection conversion after being converted into coordinates expressed by the X1 axis, the Y1 axis, and the Z1 axis.

ここで、右目視点画像を撮像する撮像手段の撮像方向(光軸)及び左目視点画像を撮像する撮像手段の撮像方向(光軸)が平行である場合には、このような座標変換は、右目視点画像及び左目視点画像のそれぞれについて、X0軸を中心として回転することによって行われる。具体的には、このような座標変換は、以下の式によって行うことができる。

Figure 2013123102
Here, when the imaging direction (optical axis) of the imaging unit that captures the right-eye viewpoint image and the imaging direction (optical axis) of the imaging unit that captures the left-eye viewpoint image, such coordinate conversion is performed using the right eye. This is performed by rotating the viewpoint image and the left-eye viewpoint image about the X0 axis. Specifically, such coordinate conversion can be performed by the following equation.
Figure 2013123102

続いて、X1軸、Y1軸及びZ1軸によって表現される座標空間上で、撮像位置即ち視点(原点)に対して、Z0軸に垂直な撮像基準面Tを、Z1軸に垂直な表示基準面Sと平行な面に投影する。このような投影変換は、以下の式によって行うことができる。

Figure 2013123102
Subsequently, on the coordinate space expressed by the X1 axis, the Y1 axis, and the Z1 axis, the imaging reference plane T perpendicular to the Z0 axis and the display reference plane perpendicular to the Z1 axis with respect to the imaging position, that is, the viewpoint (origin). Project onto a plane parallel to S. Such projection conversion can be performed by the following equation.
Figure 2013123102

但し、投影する面は表示基準面Sと平行であれば良いので、z2の値は一例であり、このような値に限定されない。   However, since the surface to be projected only needs to be parallel to the display reference surface S, the value of z2 is an example, and is not limited to such a value.

このように、座標変換及び投影変換(投影遠近補正処理)によって、図5に示すように、矩形のオリジナル画像は、歪んだ画像に変換される。続いて、図6に示すように、表示基準面Sに表示すべき画像として、矩形の画像が切り出される。   Thus, as shown in FIG. 5, the original rectangular image is converted into a distorted image by coordinate conversion and projection conversion (projection perspective correction processing). Subsequently, as shown in FIG. 6, a rectangular image is cut out as an image to be displayed on the display reference plane S.

なお、右目視点画像を撮像する撮像手段の撮像方向(光軸)及び左目視点画像を撮像する撮像手段の撮像方向(光軸)が交差する場合には、上述した座標変換は、右目視点画像及び左目視点画像のそれぞれについて、X0軸及びY0軸を中心として回転することによって行われる。具体的には、このような座標変換は、以下の式によって行うことができる。

Figure 2013123102
When the imaging direction (optical axis) of the imaging unit that captures the right-eye viewpoint image and the imaging direction (optical axis) of the imaging unit that captures the left-eye viewpoint image intersect, the coordinate conversion described above is performed using the right-eye viewpoint image and For each of the left eye viewpoint images, the rotation is performed about the X0 axis and the Y0 axis. Specifically, such coordinate conversion can be performed by the following equation.
Figure 2013123102

なお、θ1は、Y1軸及びZ1軸で定義される平面において、Z0軸に対するZ1軸の傾きである。θ2は、X1軸及びZ1軸で定義される平面において、Z0軸に対するZ1軸の傾きである。また、θ2は、右目視点画像の座標変換と左目視点画像の座標変換とで、相対的に逆方向の回転角度となる。   Note that θ1 is the inclination of the Z1 axis with respect to the Z0 axis in the plane defined by the Y1 axis and the Z1 axis. θ2 is the inclination of the Z1 axis with respect to the Z0 axis in the plane defined by the X1 axis and the Z1 axis. Also, θ2 is a rotation angle that is relatively opposite between the coordinate conversion of the right-eye viewpoint image and the coordinate conversion of the left-eye viewpoint image.

続いて、X1軸、Y1軸及びZ1軸によって表現される座標空間上で、視点(原点)に対して、Z0軸に垂直な撮像基準面Tを、Z1軸に垂直な表示基準面Sと平行な面に投影する。このような投影変換は、以下の式によって行うことができる。

Figure 2013123102
Subsequently, in the coordinate space expressed by the X1 axis, the Y1 axis, and the Z1 axis, the imaging reference plane T perpendicular to the Z0 axis is parallel to the display reference plane S perpendicular to the Z1 axis with respect to the viewpoint (origin). Project onto a flat surface. Such projection conversion can be performed by the following equation.
Figure 2013123102

但し、投影する面は表示基準面Sと平行であれば良いので、z2の値は一例であり、このような値に限定されない。   However, since the surface to be projected only needs to be parallel to the display reference surface S, the value of z2 is an example, and is not limited to such a value.

このような座標変換及び投影変換(投影遠近補正処理)によって、右目視点画像は、図7のように変換され、左目視点画像は、図8のように変換される。続いて、図示しないが、表示基準面Sに表示すべき画像として、矩形の画像が切り出される。   By such coordinate conversion and projection conversion (projection perspective correction processing), the right eye viewpoint image is converted as shown in FIG. 7, and the left eye viewpoint image is converted as shown in FIG. Subsequently, although not shown, a rectangular image is cut out as an image to be displayed on the display reference plane S.

以上の投影遠近補正処理の結果、撮像装置200によって撮像された画像(オリジナル画像)によって構成される立体画像で表現される物体の違和感(すなわち、立体画像において、表示基準面Sの傾きと撮像基準面Tの傾きとの違いに伴う物体の倒れ込みや浮き上がりが生じる現象など)が軽減される。しかしながら、物体の形状も補正されてしまうため、オリジナル画像に含まれる遠近感も一緒に失われる。   As a result of the projection perspective correction process described above, the sense of incongruity of the object represented by the stereoscopic image formed by the image (original image) captured by the imaging device 200 (that is, the inclination of the display reference plane S and the imaging reference in the stereoscopic image) The phenomenon that the object falls down or rises due to the difference from the inclination of the surface T) is reduced. However, since the shape of the object is also corrected, the perspective included in the original image is lost together.

(画像処理装置)
以下において、第1実施形態に係る画像処理装置について説明する。図9は、第1実施形態に係る画像処理装置300を示す図である。図9に示すように、画像処理装置300は、取得部310と、特定部320と、画像処理部130とを有する。
(Image processing device)
Hereinafter, the image processing apparatus according to the first embodiment will be described. FIG. 9 is a diagram illustrating the image processing apparatus 300 according to the first embodiment. As illustrated in FIG. 9, the image processing apparatus 300 includes an acquisition unit 310, a specification unit 320, and an image processing unit 130.

画像処理装置300は、表示装置100に設けられていてもよく、撮像装置200に設けられていてもよい。また、画像処理装置300は、テレビチューナ、DVDプレーヤ或いはパーソナルコンピュータなどの装置に設けられていてもよい。   The image processing device 300 may be provided in the display device 100 or may be provided in the imaging device 200. The image processing apparatus 300 may be provided in an apparatus such as a TV tuner, a DVD player, or a personal computer.

取得部310は、立体画像(左目視点画像及び右目視点画像)を構成する入力信号を取得する。例えば、取得部310は、テレビチューナ、DVDプレーヤ或いはパーソナルコンピュータなどの装置から入力信号を取得する。   The acquisition unit 310 acquires input signals constituting a stereoscopic image (left eye viewpoint image and right eye viewpoint image). For example, the acquisition unit 310 acquires an input signal from a device such as a TV tuner, a DVD player, or a personal computer.

特定部320は、表示基準面Sの傾き及び撮像基準面Tの傾きを特定する。最終的には、表示基準面Sの傾きと撮像基準面Tの傾きの合計が特定されればよく、言い換えると、特定部320は、Y1軸及びZ1軸で定義される平面においてZ0軸に対するZ1軸の傾き、X1軸及びZ1軸で定義される平面においてZ0軸に対するZ1軸の傾きを特定する。   The specifying unit 320 specifies the tilt of the display reference plane S and the tilt of the imaging reference plane T. Eventually, the sum of the inclination of the display reference plane S and the inclination of the imaging reference plane T only needs to be specified. In other words, the specifying unit 320 has Z1 with respect to the Z0 axis in the plane defined by the Y1 axis and the Z1 axis. The tilt of the Z1 axis with respect to the Z0 axis is specified in the plane defined by the tilt of the axis, the X1 axis, and the Z1 axis.

第1実施形態において、撮像基準面Tの傾きを示すパラメータは、撮像基準面Tの傾きを検出するセンサによって検出されて、取得部310によって取得されてもよい。撮像基準面Tの傾きを検出するセンサは、例えば、撮像装置200に設けられる。或いは、撮像基準面Tの傾きを示すパラメータは、立体画像を構成する入力信号に付与されており、入力信号とともに取得部310によって取得されてもよい。或いは、撮像基準面Tの傾きを示すパラメータは、ユーザーインターフェースを介して観察者によって手動で入力されて、取得部310によって取得されてもよい。或いは、撮像基準面Tの傾きを示すパラメータは、ユーザーインターフェースを介して観察者によって手動で入力された後、立体画像を構成する入力信号に付与されて、入力信号とともに取得部310によって取得されてもよい。或いは、撮像基準面Tの傾きを示すパラメータは、既知であってもよい。これは撮像条件が固定されている場合に相当する。   In the first embodiment, the parameter indicating the inclination of the imaging reference plane T may be detected by a sensor that detects the inclination of the imaging reference plane T and acquired by the acquisition unit 310. A sensor that detects the inclination of the imaging reference plane T is provided in the imaging apparatus 200, for example. Or the parameter which shows the inclination of the imaging reference plane T is provided to the input signal which comprises a stereo image, and may be acquired by the acquisition part 310 with an input signal. Alternatively, the parameter indicating the inclination of the imaging reference plane T may be manually input by the observer via the user interface and acquired by the acquisition unit 310. Alternatively, the parameter indicating the tilt of the imaging reference plane T is manually input by the observer via the user interface, and then given to the input signal that forms the stereoscopic image, and acquired by the acquisition unit 310 together with the input signal. Also good. Alternatively, the parameter indicating the inclination of the imaging reference plane T may be known. This corresponds to a case where imaging conditions are fixed.

表示基準面Sの傾きを示すパラメータは、表示基準面Sの傾きを検出するセンサによって検出されて、センサから取得部310によって取得されてもよい。表示基準面Sの傾きを検出するセンサは、例えば、表示装置100に設けられる。或いは、表示基準面Sの傾きを示すパラメータは、ユーザーインターフェースを介して観察者によって手動で入力されて取得部310によって取得されてもよい。或いは、表示基準面Sの傾きを示すパラメータは、既知であってもよい。これは表示条件が固定されている場合に相当する。例えば多くのパソコン用モニターは表示面の角度調整が可能であるのに対し、多くのテレビは表示面の角度が固定されている。   The parameter indicating the inclination of the display reference plane S may be detected by a sensor that detects the inclination of the display reference plane S and acquired by the acquisition unit 310 from the sensor. A sensor for detecting the inclination of the display reference surface S is provided in the display device 100, for example. Alternatively, the parameter indicating the inclination of the display reference plane S may be manually input by the observer via the user interface and acquired by the acquisition unit 310. Alternatively, the parameter indicating the inclination of the display reference plane S may be known. This corresponds to a case where display conditions are fixed. For example, many personal computer monitors can adjust the angle of the display surface, whereas many televisions have a fixed display surface angle.

画像処理部130は、前記左目視点画像及び前記右目視点画像において座標を左右方向にシフトする視差補正処理を適用する。具体的には、画像処理部130は、視差補正処理において、上下方向の座標が異なる座標について、左目視点画像及び右目視点画像において座標を左右方向にシフトする量が異なっており、上下方向の座標が同じである座標について、左目視点画像において左右方向の座標をシフトする方向が、右目視点画像において左右方向の座標をシフトする方向の反対方向であるように、座標を左右方向にシフトする。視差補正処理を適用する。例えば、画像処理部130は、視差補正処理において、特定部320によって特定された傾きに基づいて、座標を左右方向にシフトする。   The image processing unit 130 applies parallax correction processing that shifts coordinates in the left-right direction in the left-eye viewpoint image and the right-eye viewpoint image. Specifically, in the parallax correction processing, the image processing unit 130 differs in the amount of shifting the coordinate in the left-right direction in the left-eye viewpoint image and the right-eye viewpoint image with respect to the coordinates in which the vertical direction coordinates are different. Are shifted in the left-right direction so that the direction in which the left-right coordinate is shifted in the left-eye viewpoint image is opposite to the direction in which the left-right coordinate is shifted in the right-eye viewpoint image. Apply parallax correction processing. For example, the image processing unit 130 shifts the coordinates in the left-right direction based on the inclination specified by the specifying unit 320 in the parallax correction processing.

具体的には、画像処理部130は、図4及び図5に示す手法を用いて、x座標のシフト量Δx(y)を特定する。続いて、画像処理部130は、全てのx座標に対して、シフト量Δx(y)を加算する。すなわち、画像処理部130は、座標(x,y)を座標(x+Δx(y),y)に変換する。   Specifically, the image processing unit 130 specifies the shift amount Δx (y) of the x coordinate using the method illustrated in FIGS. 4 and 5. Subsequently, the image processing unit 130 adds the shift amount Δx (y) to all the x coordinates. That is, the image processing unit 130 converts the coordinates (x, y) into coordinates (x + Δx (y), y).

例えば、図10に示すように、左右方向における中心線のシフト量Δx(y)が全てのx座標に適用される。結果として、図11に示すように、矩形の画像は、平行四辺形の画像に変換される。続いて、図示しないが、表示基準面Sに表示すべき画像として、矩形の画像が切り出される。   For example, as shown in FIG. 10, the shift amount Δx (y) of the center line in the left-right direction is applied to all x coordinates. As a result, as shown in FIG. 11, the rectangular image is converted into a parallelogram image. Subsequently, although not shown, a rectangular image is cut out as an image to be displayed on the display reference plane S.

このように、左右方向の座標(x座標)が変換されると、遠近補正処理が適用されず、オリジナル画像に含まれる遠近感の喪失が抑制される。   Thus, when the horizontal coordinate (x coordinate) is converted, the perspective correction process is not applied, and loss of perspective included in the original image is suppressed.

例えば、このような視差補正処理によって、右目視点画像は、図12に示すように変換され、左目視点画像は、図13に示すように変換される。この結果、撮像装置200によって撮像された画像(オリジナル画像)によって構成される立体画像で表現される物体の違和感(すなわち、立体画像において、表示基準面Sの傾きと撮像基準面Tの傾きとの違いに伴う物体の倒れ込みや浮き上がりが生じる現象など)が軽減される。一方で、オリジナル画像に含まれる遠近感は維持される。   For example, by such parallax correction processing, the right eye viewpoint image is converted as shown in FIG. 12, and the left eye viewpoint image is converted as shown in FIG. As a result, a sense of incongruity of the object expressed by the stereoscopic image formed by the image (original image) captured by the imaging device 200 (that is, the inclination of the display reference plane S and the inclination of the imaging reference plane T in the stereoscopic image). The phenomenon that the object falls down or rises due to the difference is reduced. On the other hand, the perspective included in the original image is maintained.

(作用及び効果)
第1実施形態では、画像処理部130は、視差補正処理において、上下方向の座標が異なる座標について、左目視点画像及び右目視点画像において座標を左右方向にシフトする量が異なっており、上下方向の座標が同じである座標について、左目視点画像において左右方向の座標をシフトする方向が、右目視点画像において左右方向の座標をシフトする方向の反対方向となるように、左右方向の座標をシフトする。これによって、オリジナル画像によって構成される立体画像で表現される物体の違和感(すなわち、立体画像において、表示基準面Sの傾きと撮像基準面Tの傾きとの違いに伴う物体の倒れ込みや浮き上がりが生じる現象など)が軽減される。
(Function and effect)
In the first embodiment, in the parallax correction process, the image processing unit 130 differs in the amount of shifting the coordinate in the left-right direction in the left-eye viewpoint image and the right-eye viewpoint image for coordinates having different vertical coordinates, For the coordinates that are the same, the left-right coordinate is shifted so that the direction in which the left-right coordinate is shifted in the left-eye viewpoint image is opposite to the direction in which the left-right coordinate is shifted in the right-eye viewpoint image. As a result, a sense of incongruity of the object expressed by the stereoscopic image formed by the original image (that is, in the stereoscopic image, the object falls down or rises due to the difference between the inclination of the display reference plane S and the inclination of the imaging reference plane T). Phenomenon).

第1実施形態では、画像処理部130は、遠近補正処理を適用せずに、視差補正処理を適用する。これによって、オリジナル画像に含まれる遠近感の喪失が抑制される。   In the first embodiment, the image processing unit 130 applies the parallax correction process without applying the perspective correction process. This suppresses the loss of perspective included in the original image.

[変更例1]
以下において、第1実施形態の変更例1について説明する。以下においては、第1実施形態に対する相違点について主として説明する。
[Modification 1]
Hereinafter, Modification Example 1 of the first embodiment will be described. In the following, differences from the first embodiment will be mainly described.

第1実施形態では、撮像基準面Tの傾きが既知であるケースについて例示した。これに対して、変更例1では、撮像基準面Tの傾きが未知であり、表示基準面Sが垂直であるケースについて説明する。   In 1st Embodiment, it illustrated about the case where the inclination of the imaging reference plane T is known. On the other hand, in the first modification, a case where the inclination of the imaging reference plane T is unknown and the display reference plane S is vertical will be described.

変更例1では、右目視点画像と左目視点画像において、互いに対応するエッジが画像に記録される際の傾きが異なることを利用する。仮に実世界における垂直なエッジが画像の中央に記録される場合、図3の垂直な線分の場合と同様に、右目視点画像ではエッジが右に傾いて記録される。また、左目視点画像ではエッジが左に傾いて記録される。言い換えると、右目視点画像のエッジは、左目視点画像のエッジに対して、相対的に右に傾いて記録される。画像の中央以外にエッジが記録される場合も同様である。例えば、図14の補正前の(右目視点)画像と、図15の補正前の(左目視点)画像は、各々のオブジェクトの互いに対応するエッジ(R1とL1、R2とL2、R3とL3、R4とL4、R5とL5、R6とL6)の傾きが異なる。そして、各々の対応するエッジ(R1とL1、R2とL2、R3とL3、R4とL4、R5とL5、R6とL6)の傾きを比較すると、いずれも、右目視点画像のエッジは、左目視点画像のエッジに対して、相対的に右に傾いて記録される。つまり、補正前の右目視点画像のエッジの角度の平均値と補正前の左目視点画像のエッジの角度の平均値を算出すると、右目視点画像のエッジの角度の平均値は、左目視点画像のエッジの角度の平均値に対して、相対的に右に傾いた角度となる。なお、平均値を算出するためにエッジの角度を加算する際に、エッジの長さで重み付けしてもよい。   The first modification utilizes the fact that the right eye viewpoint image and the left eye viewpoint image have different inclinations when corresponding edges are recorded in the image. If a vertical edge in the real world is recorded at the center of the image, the right eye viewpoint image is recorded with the edge tilted to the right as in the case of the vertical line segment in FIG. Also, the left eye viewpoint image is recorded with the edge tilted to the left. In other words, the edge of the right eye viewpoint image is recorded while being inclined to the right relative to the edge of the left eye viewpoint image. The same applies to the case where an edge is recorded outside the center of the image. For example, the uncorrected (right eye viewpoint) image in FIG. 14 and the uncorrected (left eye viewpoint) image in FIG. 15 correspond to edges (R1 and L1, R2 and L2, R3 and L3, R4) of each object. And L4, R5 and L5, and R6 and L6) have different slopes. Then, comparing the slopes of the corresponding edges (R1 and L1, R2 and L2, R3 and L3, R4 and L4, R5 and L5, R6 and L6), the edge of the right eye viewpoint image is the left eye viewpoint. The image is recorded while being tilted to the right relative to the edge of the image. That is, if the average value of the edge angle of the right-eye viewpoint image before correction and the average value of the edge angle of the left-eye viewpoint image before correction are calculated, the average value of the edge angle of the right-eye viewpoint image is the edge of the left-eye viewpoint image. The angle is relatively inclined to the right with respect to the average value. In addition, when adding the angle of an edge in order to calculate an average value, you may weight by the length of an edge.

続いて、右目視点画像のエッジの角度の平均値と左目視点画像のエッジの角度の平均値とが等しくなるような変換量を算出し、右目視点画像と左目視点画像とを、平行四辺形の画像に変換する。例えば、右目視点画像のエッジの角度の平均値がψR、左目視点画像のエッジの角度の平均値がψLである場合、変換量を(ψR+ψL)/2とし、右目視点画像を、画像の右下の角の角度が90−(ψR+ψL)/2となる平行四辺形に変換する。また、左目視点画像を、画像の右下の角の角度が90+(ψR+ψL)/2となる平行四辺形に変換する。この際、変換後の右目視点画像と左目視点画像は、互いに線対称の関係にある平行四辺形となる。結果として、右目視点画像は、図14に示すように変換され、左目視点画像は、図15に示すように変換される。続いて、図示しないが、表示基準面Sに表示すべき画像として、矩形の画像が切り出される。   Subsequently, a conversion amount is calculated such that the average value of the edge angle of the right-eye viewpoint image is equal to the average value of the edge angle of the left-eye viewpoint image, and the right-eye viewpoint image and the left-eye viewpoint image are converted into parallelograms. Convert to image. For example, when the average value of the edge angle of the right-eye viewpoint image is ψR and the average value of the edge angle of the left-eye viewpoint image is ψL, the conversion amount is (ψR + ψL) / 2, and the right-eye viewpoint image is Is converted into a parallelogram whose angle is 90− (ψR + ψL) / 2. Further, the left-eye viewpoint image is converted into a parallelogram whose lower right corner angle is 90+ (ψR + ψL) / 2. At this time, the converted right-eye viewpoint image and left-eye viewpoint image are parallelograms having a line-symmetric relationship with each other. As a result, the right-eye viewpoint image is converted as shown in FIG. 14, and the left-eye viewpoint image is converted as shown in FIG. Subsequently, although not shown, a rectangular image is cut out as an image to be displayed on the display reference plane S.

この結果、撮像装置200によって撮像された画像(オリジナル画像)によって構成される立体画像で表現される物体の違和感(すなわち、立体画像において、表示基準面Sの傾きと撮像基準面Tの傾きとの違いに伴う物体の倒れ込みや浮き上がりが生じる現象など)が軽減される。一方で、オリジナル画像に含まれる遠近感は維持される。   As a result, a sense of incongruity of the object expressed by the stereoscopic image formed by the image (original image) captured by the imaging device 200 (that is, the inclination of the display reference plane S and the inclination of the imaging reference plane T in the stereoscopic image). The phenomenon that the object falls down or rises due to the difference is reduced. On the other hand, the perspective included in the original image is maintained.

また変更例1は、右目視点画像のエッジの傾きの平均値と左目視点画像のエッジの傾きの平均値との相対的な違いを除去する処理であるため、実世界において垂直ではないエッジが混在していても、精度よく変換される。   In addition, since the first modification is a process for removing the relative difference between the average value of the edge inclination of the right-eye viewpoint image and the average value of the edge inclination of the left-eye viewpoint image, non-vertical edges are mixed in the real world. Even if it does, it is converted with high accuracy.

なお、エッジの角度の平均値は、全てのエッジの角度から算出する必要はなく、実世界で垂直に近いエッジのみを選択するために、傾きが所定の角度以上のエッジのみ、例えば45度以上のエッジのみを選択して算出してもよい。   Note that the average value of the edge angles does not need to be calculated from the angles of all the edges. In order to select only the edges close to vertical in the real world, only the edges whose inclination is equal to or greater than a predetermined angle, for example, 45 degrees or more It may be calculated by selecting only the edges.

また、変更例1では、表示基準面Sが垂直であるケースについて述べたが、表示基準面Sが垂直ではないケースについては、右目視点画像のエッジの角度の平均値と左目視点画像のエッジの角度の平均値とが、表示基準面Sの角度によって決まる所定の角度関係になるように、右目視点画像と左目視点画像とを、平行四辺形の画像に変換するとよい。例えば、表示基準面Sが垂直よりも少し上に向くように傾いている場合には、右目視点画像のエッジの角度の平均値が、左目視点画像のエッジの角度の平均値に対して、相対的に少し左に傾く角度になるよう変換する。そして、表示基準面Sの垂直より上に向く傾きが大きいほど、右目視点画像のエッジの角度の平均値が左目視点画像のエッジの角度の平均値に対して左に傾く角度が大きくなるよう変換する。   In the first modification, the case where the display reference plane S is vertical is described. However, in the case where the display reference plane S is not vertical, the average value of the edge angle of the right-eye viewpoint image and the edge angle of the left-eye viewpoint image are displayed. The right eye viewpoint image and the left eye viewpoint image may be converted into a parallelogram image so that the average value of the angles has a predetermined angular relationship determined by the angle of the display reference plane S. For example, when the display reference plane S is inclined so as to be slightly above the vertical, the average value of the edge angle of the right eye viewpoint image is relative to the average value of the edge angle of the left eye viewpoint image. Convert to an angle that tilts slightly to the left. Then, the larger the inclination of the display reference plane S that is above the vertical, the larger the average angle of the edge angle of the right-eye viewpoint image becomes so that the angle of tilting to the left with respect to the average value of the edge angle of the left-eye viewpoint image increases. To do.

また、補正前の右目視点画像のエッジの角度の平均値と左目視点画像のエッジの角度の平均値との関係から、撮像基準面Tの傾きを特定することも可能であり、特定した撮像基準面Tの傾きを基に、第1実施形態の投影遠近補正処理を行ってもよい。例えば、右目視点画像のエッジの角度の平均値と左目視点画像のエッジの角度の平均値との差が小さい場合は、撮像基準面Tの傾きは小さいと判断できる。右目視点画像のエッジの角度の平均値と左目視点画像のエッジの角度の平均値との差が大きくなるほど、撮像基準面Tの傾きが大きいと判断できる。   Further, it is also possible to specify the inclination of the imaging reference plane T from the relationship between the average value of the edge angle of the right-eye viewpoint image and the average value of the edge angle of the left-eye viewpoint image before correction. Based on the inclination of the surface T, the projection perspective correction processing of the first embodiment may be performed. For example, when the difference between the average value of the edge angle of the right eye viewpoint image and the average value of the edge angle of the left eye viewpoint image is small, it can be determined that the inclination of the imaging reference plane T is small. It can be determined that the inclination of the imaging reference plane T increases as the difference between the average value of the edge angle of the right-eye viewpoint image and the average value of the edge angle of the left-eye viewpoint image increases.

変更例1において、右目視点画像と左目視点画像を平行四辺形に変換する変換量は、ユーザーインターフェースを介して観察者によって手動で入力され、取得部310によって取得されてもよい。入力が完了すると、変換量が立体画像を構成する入力信号に付与されて、入力信号とともに取得部310によって取得されてもよい。或いは、観察者が立体画像を観察しながら、ユーザーインターフェースを介して変換量を手動で入力してもよい。入力が完了すると、変換量が立体画像を構成する入力信号に付与されて、入力信号とともに取得部310によって取得されてもよい。或いは、左目視点画像と右目視点画像に夫々エッジの角度の平均値に基づく指標画像(例えば平均値の角度をもつ線分)が表示され、観察者がその指標画像を確認しながら変換量を手動で入力してもよい。入力が完了すると、変換量が立体画像を構成する入力信号に付与されて、入力信号とともに取得部310によって取得されてもよい。或いは、変換量は、既知であってもよい。これは撮像条件、表示条件が固定されている場合に相当する。   In the first modification, the conversion amount for converting the right eye viewpoint image and the left eye viewpoint image into a parallelogram may be manually input by the observer via the user interface and acquired by the acquisition unit 310. When the input is completed, the conversion amount may be given to the input signal constituting the stereoscopic image and acquired by the acquisition unit 310 together with the input signal. Alternatively, the conversion amount may be manually input via the user interface while the observer observes the stereoscopic image. When the input is completed, the conversion amount may be given to the input signal constituting the stereoscopic image and acquired by the acquisition unit 310 together with the input signal. Alternatively, an index image (for example, a line segment having an average angle) is displayed on each of the left-eye viewpoint image and the right-eye viewpoint image, and the viewer manually adjusts the conversion amount while checking the index image. You may enter in. When the input is completed, the conversion amount may be given to the input signal constituting the stereoscopic image and acquired by the acquisition unit 310 together with the input signal. Alternatively, the conversion amount may be known. This corresponds to a case where imaging conditions and display conditions are fixed.

[変更例2]
以下において、第1実施形態の変更例2について説明する。以下においては、第1実施形態に対する相違点について主として説明する。
[Modification 2]
Hereinafter, Modification Example 2 of the first embodiment will be described. In the following, differences from the first embodiment will be mainly described.

第1実施形態では、撮像装置200は、撮像基準面Tが表示基準面Sと非平行の状態で複数の視点画像を撮像する。これに対して、変更例2では、撮像装置200は、図16に示すように、撮像基準面Tが表示基準面Sと平行な状態で複数の視点画像を撮像する。   In the first embodiment, the imaging apparatus 200 captures a plurality of viewpoint images in a state where the imaging reference plane T is not parallel to the display reference plane S. On the other hand, in the second modification, the imaging apparatus 200 captures a plurality of viewpoint images in a state where the imaging reference plane T is parallel to the display reference plane S as illustrated in FIG.

このようなケースでは、視点画像に含まれる物体(例えば、高層ビルディング)の遠近感が存在しない。そこで、画像処理装置300は、視点画像の上方に向けて左右方向のサイズが小さくなるように視点画像を補正する。   In such a case, there is no perspective of an object (for example, a high-rise building) included in the viewpoint image. Therefore, the image processing apparatus 300 corrects the viewpoint image so that the size in the left-right direction decreases toward the upper side of the viewpoint image.

このような補正によって、右目視点画像は、図17に示すように変換され、左目視点画像は、図18に示すように変換される。この結果、立体画像を構成する複数の視点画像に遠近感が付与される。   By such correction, the right eye viewpoint image is converted as shown in FIG. 17, and the left eye viewpoint image is converted as shown in FIG. As a result, perspective is given to a plurality of viewpoint images constituting the stereoscopic image.

なお、通常は物体を見上げることで上下方向のサイズが小さくなることを考慮し、画像の上下方向を縮小してもよい。   Note that the vertical direction of the image may be reduced in consideration of the fact that the vertical size is usually reduced by looking up at the object.

この結果、立体画像で表現される物体の違和感(物体の倒れ込みや浮き上がりなど)がなく、遠近感のある映像が得られる。   As a result, there is no sense of incongruity of the object represented by the stereoscopic image (such as the falling of the object or lifting of the object), and a video with a sense of perspective can be obtained.

変更例2において、立体画像で表現される物体の立体感と、遠近感に関して、第1実施形態と同じ効果が得られている。また、このような画像は、コンピュータグラフィックスを利用しても直接生成することはできず、一旦生成した画像を変換することで得られるものである。   In the second modification, the same effects as those in the first embodiment are obtained with respect to the stereoscopic effect and perspective of the object represented by the stereoscopic image. Further, such an image cannot be directly generated even by using computer graphics, and can be obtained by converting the once generated image.

[変更例3]
以下において、第1実施形態の変更例3について説明する。以下においては、第1実施形態に対する相違点について主として説明する。
[Modification 3]
Hereinafter, Modification 3 of the first embodiment will be described. In the following, differences from the first embodiment will be mainly described.

第1実施形態では、撮像装置200は、例えば、垂直面を主として撮像するケースについて例示した。これに対して、変更例3では、撮像装置200は、例えば、図19に示すように、水平面(例えば、水平面において上下方向に延びるオブジェクトV)を主として撮像する。このようなケースにおいても、第1実施形態は適用可能である。なお、変更例3において、“上下方向”は、画像における上下方向を意味しており、垂直方向を意味していないことに留意すべきである。   In 1st Embodiment, the imaging device 200 illustrated about the case which mainly images a vertical surface, for example. On the other hand, in Modification 3, for example, as illustrated in FIG. 19, the imaging apparatus 200 mainly captures an image of a horizontal plane (for example, an object V extending in the vertical direction on the horizontal plane). Even in such a case, the first embodiment can be applied. In Modification 3, it should be noted that “vertical direction” means the vertical direction in the image, and does not mean the vertical direction.

この結果、撮像装置200によって撮像された画像(オリジナル画像)によって構成される立体画像で表現される物体の違和感(すなわち、立体画像において、表示基準面Sの傾きと撮像基準面Tの傾きとの違いに伴う水平面の傾きが生じる現象など)が軽減される。一方で、オリジナル画像に含まれる遠近感は維持される。   As a result, a sense of incongruity of the object expressed by the stereoscopic image formed by the image (original image) captured by the imaging device 200 (that is, the inclination of the display reference plane S and the inclination of the imaging reference plane T in the stereoscopic image). Phenomena that cause horizontal plane tilt due to differences) are reduced. On the other hand, the perspective included in the original image is maintained.

[その他の実施形態]
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
[Other Embodiments]
Although the present invention has been described with reference to the above-described embodiments, it should not be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.

実施形態では特に触れていないが、視差補正処理が適用された複数の視点画像を表示する表示装置100が提供されてもよい。視差補正処理においては、第1実施形態と同様に、上下方向の座標が異なる座標について、左目視点画像及び右目視点画像において座標を左右方向にシフトする量が異なっており、上下方向の座標が同じである座標について、左目視点画像において左右方向の座標をシフトする方向が、右目視点画像において左右方向の座標をシフトする方向の反対方向である。   Although not particularly mentioned in the embodiment, a display device 100 that displays a plurality of viewpoint images to which the parallax correction processing is applied may be provided. In the parallax correction processing, as in the first embodiment, for the coordinates having different vertical coordinates, the amounts of the left-eye viewpoint image and the right-eye viewpoint image that are shifted in the horizontal direction are different, and the vertical coordinates are the same. In the left-eye viewpoint image, the direction in which the left-right coordinate is shifted is the opposite direction to the direction in which the left-right coordinate is shifted in the right-eye viewpoint image.

[産業上の利用分野]
本発明は、例えば以下の分野で利用できる。
[Industrial application fields]
The present invention can be used in the following fields, for example.

・建築の分野において、立体画像の撮像装置で建造物を見上げるように撮影し、立体映像を表示する表示装置で垂直面もしくは垂直から傾いた面に表示する。 In the field of architecture, a stereoscopic image capturing device is used to take a picture of a building, and a stereoscopic image is displayed on a vertical surface or a surface inclined from the vertical.

・立体画像の撮影装置と表示装置、角度の検出センサを備える携帯端末で、撮影した立体画像を表示する。撮像の際は、撮像基準面Tの傾きをセンサにより取得する。そして、表示の際、表示装置の角度が変動しても、リアルタイムに表示基準面Sの傾きをセンサにより検出して、立体画像を補正し、表示する。 A captured stereoscopic image is displayed on a portable terminal equipped with a stereoscopic image capturing device, a display device, and an angle detection sensor. At the time of imaging, the inclination of the imaging reference plane T is acquired by a sensor. When displaying, even if the angle of the display device varies, the inclination of the display reference plane S is detected by the sensor in real time, and the stereoscopic image is corrected and displayed.

・建築の分野において、立体画像の撮像装置で町並みを上空から斜め下方に向けて撮像し、水平面(床面やテーブル面)、あるいは斜面に設置した立体映像を表示する表示装置で表示する。 -In the field of architecture, a three-dimensional image capturing device captures a street from the sky obliquely downward, and displays it on a horizontal plane (floor surface or table surface) or a display device that displays a stereoscopic image installed on a slope.

100…表示装置、200…撮像装置、300…画像処理装置、310…取得部、320…特定部、330…画像処理部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Display apparatus, 200 ... Imaging apparatus, 300 ... Image processing apparatus, 310 ... Acquisition part, 320 ... Identification part, 330 ... Image processing part

Claims (5)

立体画像を構成する左目視点画像及び右目視点画像を処理する画像処理装置であって、
前記左目視点画像及び前記右目視点画像において座標を左右方向にシフトする視差補正処理を適用する画像処理部を備え
前記視差補正処理において、上下方向の座標が異なる座標について、前記左目視点画像及び前記右目視点画像において座標を左右方向にシフトする量が異なっており、上下方向の座標が同じである座標について、前記左目視点画像において左右方向の座標をシフトする方向は、前記右目視点画像において左右方向の座標をシフトする方向の反対方向であることを特徴とする画像処理装置。
An image processing apparatus that processes a left-eye viewpoint image and a right-eye viewpoint image constituting a stereoscopic image,
An image processing unit that applies a parallax correction process that shifts coordinates in the left-right direction in the left-eye viewpoint image and the right-eye viewpoint image in the parallax correction process; For the coordinates in which the coordinates are shifted in the left-right direction in the viewpoint image and the coordinates in the up-down direction are the same, the direction in which the left-right viewpoint image is shifted in the left-right viewpoint image is the same as that in the right-eye viewpoint image. An image processing apparatus characterized by being in a direction opposite to a direction in which coordinates are shifted.
前記立体画像を撮像する撮像部の撮像方向に対して垂直な撮像基準面の傾き及び前記表示基準面の傾きを特定する特定部を備え、
前記画像処理部は、前記視差補正処理において、前記特定部によって特定された傾きに基づいて、前記左目視点画像及び前記右目視点画像において座標を左右方向にシフトすることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
A specifying unit that specifies an inclination of an imaging reference plane perpendicular to an imaging direction of an imaging unit that captures the stereoscopic image and an inclination of the display reference plane;
The image processing unit shifts coordinates in the left-right direction in the left-eye viewpoint image and the right-eye viewpoint image based on the tilt specified by the specifying unit in the parallax correction processing. The image processing apparatus described.
前記複数の視点画像を撮像する撮像部と、
請求項1に記載の画像処理装置を備える撮像装置。
An imaging unit that captures the plurality of viewpoint images;
An imaging apparatus comprising the image processing apparatus according to claim 1.
前記立体画像を表示する表示部と、
請求項1に記載の画像処理装置を備える表示装置。
A display unit for displaying the stereoscopic image;
A display device comprising the image processing device according to claim 1.
立体画像を構成する複数の視点画像を処理する画像処理方法であって、
前記左目視点画像及び前記右目視点画像において座標を左右方向にシフトする視差補正処理を適用するステップを備え、
前記視差補正処理において、上下方向の座標が異なる座標について、前記左目視点画像及び前記右目視点画像において座標を左右方向にシフトする量が異なっており、上下方向の座標が同じである座標について、前記左目視点画像において左右方向の座標をシフトする方向は、前記右目視点画像において左右方向の座標をシフトする方向の反対方向であることを特徴とする画像処理方法。
An image processing method for processing a plurality of viewpoint images constituting a stereoscopic image,
Applying parallax correction processing for shifting coordinates in the left-right direction in the left-eye viewpoint image and the right-eye viewpoint image,
In the parallax correction process, for the coordinates having different vertical coordinates, the amount of shift of the coordinates in the left-right direction is different in the left-eye viewpoint image and the right-eye viewpoint image, and the coordinates having the same vertical coordinates are An image processing method characterized in that a direction in which the left-right coordinate in the left-eye viewpoint image is shifted is opposite to a direction in which the left-right coordinate is shifted in the right-eye viewpoint image.
JP2011270153A 2011-12-09 2011-12-09 Image processing apparatus, imaging apparatus, display apparatus and image processing method Pending JP2013123102A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011270153A JP2013123102A (en) 2011-12-09 2011-12-09 Image processing apparatus, imaging apparatus, display apparatus and image processing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011270153A JP2013123102A (en) 2011-12-09 2011-12-09 Image processing apparatus, imaging apparatus, display apparatus and image processing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013123102A true JP2013123102A (en) 2013-06-20

Family

ID=48774854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011270153A Pending JP2013123102A (en) 2011-12-09 2011-12-09 Image processing apparatus, imaging apparatus, display apparatus and image processing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013123102A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4578294B2 (en) Stereoscopic image display device, stereoscopic image display method, and computer program
US9288482B2 (en) Method for processing images in display device outputting 3-dimensional contents and display device using the same
JP6808484B2 (en) Image processing device and image processing method
JP2011090680A (en) Display device and display method for automatically adjusting image of display screen
US20210364900A1 (en) Projection Method of Projection System for Use to Correct Image Distortion on Uneven Surface
US20130069864A1 (en) Display apparatus, display method, and program
US20130044191A1 (en) Device and method for generating stereoscopic image
CN102149001A (en) Image display device, image display viewing system and image display method
JP2011120233A (en) 3d video special effect apparatus, 3d video special effect method, and, 3d video special effect program
EP2717247A2 (en) Image processing apparatus and method for performing image rendering based on orientation of display
WO2017024626A1 (en) Naked-eye 3d imaging method and system
JP2013033172A (en) Stereoscopic display device
TWI500314B (en) A portrait processing device, a three-dimensional portrait display device, and a portrait processing method
WO2012120880A1 (en) 3d image output device and 3d image output method
JP6202856B2 (en) Image processing apparatus, image processing method, and program
US20140119600A1 (en) Detection apparatus, video display system and detection method
US20140362197A1 (en) Image processing device, image processing method, and stereoscopic image display device
JP2013123102A (en) Image processing apparatus, imaging apparatus, display apparatus and image processing method
JP5500645B2 (en) Video adjustment device, television receiver, and program
WO2013140702A1 (en) Image processing device, image processing method, and program
US9407898B2 (en) Display control device, display control method, and program
WO2014045471A1 (en) Image signal processing device and image signal processing method
TWI745992B (en) Projection apparatus and method for virtual touch control
TWI523491B (en) Image capturing device and three-dimensional image capturing method thereof
TWI502960B (en) Device and method for 2d to 3d conversion