JP2015222316A - 情報表示装置、情報表示方法、および情報表示プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ディスプレイと、ディスプレイ表面に入射する周囲光の輝度分布を画像として取得する手段と、ディスプレイ表面に対する使用者の視点方向を特定する手段と、周囲光の輝度分布と使用者の視点方向とから、使用者の視点方向におけるディスプレイ上の映り込みの輝度分布を画像として算出する手段と、提示したい画像に対して映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果に基づいて映り込み補償画像を算出する手段と、映り込み補償画像をディスプレイに表示する手段とを備える。
【選択図】図1
Description
図1は本実施形態の構成を示すブロック図である。図1において、 符号10は、本実施形態に係る情報表示装置である。
符号11は、コンピュータである。
符号12は、操作部である。
符号13は、画像補償部である。
符号14は、表示部である。
符号15は、周囲輝度分布取得部である。
符号16は、補償演算部である。
符号17は、記憶部である。
符号20は、情報表示装置10を操作部12を介して操作し、表示部14を通して画像を鑑賞する使用者である。
コンピュータ11は記憶装置、演算装置を有し、画像を格納した操作部12を通した使用者からの操作を受け付け、使用者の求めに応じて提示画像データを補償演算部へ送る。
画像補償部13は、周囲輝度分布取得部15からの周囲輝度分布データ、コンピュータ11からの提示画像データ、記憶部17からの表示装置屈折率データおよび視点位置ごとの相対輝度比データを元に補償演算を行う補償演算部16を有し、表示部14へ補償後画像データを送る。
表示部14は液晶ディスプレイなどで、画像補償部13から送られた補償後画像データを表示する。
図2は図1の情報表示装置10の一典型例としての携帯情報表示デバイスの構成図である。携帯情報表示デバイス30は、魚眼レンズつきカメラ31、ディスプレイ32、を備えており、
魚眼レンズつきカメラ31が周囲輝度分布取得部15に対応する。
ディスプレイ32は表示部14、および、タッチパネル操作による端末使用者51の操作を受け付ける操作部12を兼ねる。
携帯情報表示デバイス30はコンピュータが内蔵されており、実施形態におけるコンピュータ11、画像補償部13を兼ねる。端末使用者51は、ディスプレイ32におけるタッチパネル機能を用いて、鑑賞したい画像を選択するなどの操作を行うことができる。
次に、情報表示装置10を用いて、使用者20に映り込みを補償した画像を提示する原理を説明する。
ωは表示部14に原点を置き、表示部14の法線方向となす角を天頂角、表示部14に下ろした垂線と表示部14の平面上に取った基準線となす角を方位角した際の、使用者20の視点方向を表す。
P(x,y,ω)は使用者20が実際に鑑賞する表示部14上の輝度分布を表す。
I(x,y)は情報表示装置10が出力する画像情報の輝度分布を表す。
k(ω)は使用者20の視点方向における表示装置の輝度の相対強度(輝度)比を表し、表示装置の垂直方向から鑑賞する場合を1.0とする。
R(x,y,ω)は表示部上に入射した光が正反射し、端末使用者から見える映り込みの輝度分布を表す。
(数2)の式に基づく提示画像の補正を行うためには、使用者20が鑑賞する視点位置で観測される、表示部14上における映り込みの輝度分布R(x,y,ω)、および視野角の変化に伴う表示装置の輝度の相対輝度比k(ω)を予測する必要がある。
L(x,y,ω)は、映り込み範囲上の表示部14周囲の輝度分布を表す。
表示装置の輝度相対比k(ω)は、予め放射輝度計などを用いてさまざまな方向から計測しておき、結果を記憶部17に保存しておく。検出した視点方向ωから、記憶部17に保存されていた輝度相対比の一覧から参照することで、鑑賞時の視点方向における輝度相対比k(ω)を取得することができる。
以上の原理による補償画像の生成による見掛けの画像劣化のキャンセルは、本来提示したい画像の輝度I(x,y)が、映り込みの輝度R(x,y,ω)より大きくなければならないことが(数2)の式より明らかである。表示部14上の全ての座標において映り込み補償を実施するため、(数5)の式に示すように、バイアスの印加を行うことで、補償可能な映り込みの輝度範囲を拡大する。
関数max(・)はとりうる値の最大値を表す。
すなわち、使用者20の視点の移動範囲に伴って起こりうる全ての映り込み画像の輝度分布R(x,y,ω)と、提示したい画像Ii(x,y)全てに対して画素ごとの差分を計算し、もっとも値が大きいものを印加バイアスとしてもよい。
次に、図5のフローチャートを参照して、図1に示す情報表示装置10において、前述の原理に基づき、周囲の映り込みを補償した画像を提示するまでの動作の一例を説明する。
11 コンピュータ
12 操作部
13 画像補償部
14 表示部
15 周囲輝度分布取得部
16 補償演算部
17 記憶部
20 使用者
30 携帯情報表示デバイス
31 魚眼レンズつきカメラ
32 ディスプレイ
51 端末使用者
S1 補償画像表示処理開始
S2 周囲輝度分布画像取得
S3 印加バイアス算出
S4 画像補償実施範囲内の判断
S5 「補償外」提示
S6 視点方向検出
S7 映り込み範囲算出
S8 映り込み画像生成
S9 補償後画像生成
S10 画像表示
S11 補償画像表示処理終了
Claims (20)
- 画像情報を表示する情報表示装置であって、
ディスプレイと、
前記ディスプレイ表面に入射する周囲光の輝度分布を画像として取得する手段と、
前記ディスプレイ表面に対する使用者の視点方向を特定する手段と、
前記周囲光の輝度分布と使用者の前記視点方向とから、使用者の前記視点方向における前記ディスプレイ上の映り込みの輝度分布を画像として算出する手段と、
提示したい画像に対して前記映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果に基づいて映り込み補償画像を算出する手段と、
前記映り込み補償画像を前記ディスプレイに表示する手段と、を備える情報表示装置。 - 前記映り込み補償画像を算出する手段は、前記提示したい画像に対して前記映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果に、さらにバイアスを付加したバイアスつき映り込み補償画像を、前記映り込み補償画像として算出する、請求項1に記載の情報表示装置。
- 画像情報を表示する情報表示装置であって、
ディスプレイと、
前記ディスプレイ表面に対する使用者の視点方向を特定する手段と、
使用者の前記視点方向における、前記ディスプレイ直上から観測した際の表示輝度に対する相対輝度比を算出する手段と、
提示したい画像に対して前記相対輝度比の逆数を掛け合わせた輝度減衰補償画像を算出する手段と、
前記輝度減衰補償画像を前記ディスプレイに表示する手段と、を備える情報表示装置。 - 画像情報を表示する情報表示装置であって、
ディスプレイと、
前記ディスプレイ表面に入射する周囲光の輝度分布を画像として取得する手段と、
前記ディスプレイ表面に対する使用者の視点方向を特定する手段と、
前記周囲光の輝度分布と使用者の前記視点方向とから、使用者の前記視点方向における表示装置上の映り込みの輝度分布を画像として算出する手段と、
使用者の前記視点方向における、前記ディスプレイ直上から観測した際の表示輝度に対する相対輝度比を算出する手段と、
提示したい画像に対して前記映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果に基づく画像に、前記相対輝度比の逆数を掛け合わせた、輝度減衰および映り込み補償画像を算出する手段と、
前記輝度減衰および映り込み補償画像を前記ディスプレイに表示する手段と、を備える情報表示装置。 - 前記輝度減衰および映り込み補償画像を算出する手段は、前記提示したい画像に対して前記映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果に、さらにバイアスを付加した後、前記相対輝度比の逆数を掛け合わせた、バイアスつき輝度減衰および映り込み補償画像を、前記輝度減衰および映り込み補償画像として算出する、請求項4に記載の情報表示装置。
- 前記提示したい画像の群と、前記映り込みの輝度分布画像とが取りうる組み合わせのうち、前記映り込みの輝度分布画像が示す映り込みの輝度から前記提示したい画像の輝度を差し引いた値のうちもっとも大きい0以上の値を前記バイアスとして算出する手段、をさらに備える、請求項2または5に記載の情報表示装置。
- 前記周囲光の輝度分布を画像として取得する手段は、魚眼レンズと、カメラと、を含む、請求項1、2、4、5、6のいずれかに記載の情報表示装置。
- 画像情報を表示する情報表示装置のプロセッサが実行する情報表示方法であって、
ディスプレイ表面に入射する周囲光の輝度分布を画像として取得するステップと、
前記ディスプレイ表面に対する使用者の視点方向を特定するステップと、
前記周囲光の輝度分布と使用者の前記視点方向とから、使用者の前記視点方向における表示装置上の映り込みの輝度分布を画像として算出するステップと、
提示したい画像に対して前記映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果に基づいて映り込み補償画像を算出するステップと、
前記映り込み補償画像を前記ディスプレイに表示するステップと、を含む情報表示方法。 - 前記プロセッサは、前記映り込み補償画像を算出するステップにおいて、前記提示したい画像に対して前記映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果に、さらにバイアスを付加したバイアスつき映り込み補償画像を、前記映り込み補償画像として算出する、請求項8に記載の情報表示方法。
- 画像情報を表示する情報表示装置のプロセッサが実行する情報表示方法であって、
ディスプレイ表面に対する使用者の視点方向を特定するステップと、
使用者の前記視点方向における、前記ディスプレイ直上から観測した際の表示輝度に対する相対輝度比を算出するステップと、
提示したい画像に対して前記相対輝度比の逆数を掛け合わせた輝度減衰補償画像を算出するステップと、
前記輝度減衰補償画像を前記ディスプレイに表示するステップと、を含む情報表示方法。 - 画像情報を表示する情報表示装置のプロセッサが実行する情報表示方法であって、
ディスプレイ表面に入射する周囲光の輝度分布を画像として取得するステップと、
前記ディスプレイ表面に対する使用者の視点方向を特定するステップと、
前記周囲光の輝度分布と使用者の視点方向とから、使用者の前記視点方向における表示装置上の映り込みの輝度分布を画像として算出するステップと、
使用者の前記視点方向における、前記ディスプレイ直上から観測した際の表示輝度に対する相対輝度比を算出するステップと、
提示したい画像に対して前記映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果に基づく画像に、前記相対輝度比の逆数を掛け合わせた、輝度減衰および映り込み補償画像を算出するステップと、
前記輝度減衰および映り込み補償画像を前記ディスプレイに表示するステップと、
を含む情報表示方法。 - 前記プロセッサが、前記輝度減衰および映り込み補償画像を算出するステップにおいて、前記提示したい画像に対して前記映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果に、さらにバイアスを付加した後、前記相対輝度比の逆数を掛け合わせた、バイアスつき輝度減衰および映り込み補償画像を、前記輝度減衰および映り込み補償画像として算出する、請求項11に記載の情報表示方法。
- 前記プロセッサが、前記提示したい画像の群と、前記映り込みの輝度分布画像とが取りうる組み合わせのうち、前記映り込みの輝度分布画像が示す映り込みの輝度から前記提示したい画像の輝度を差し引いた値のうちもっとも大きい0以上の値を前記バイアスとして算出するステップ、をさらに含む、請求項9または12に記載の情報表示方法。
- 前記周囲光の輝度分布を画像として取得するステップにおいて、魚眼レンズと、カメラと、を用いる、請求項8、9、11、12、13のいずれかに記載の情報表示方法。
- 画像情報を表示する情報表示装置のプロセッサに実行させる情報表示プログラムであって、
ディスプレイ表面に入射する周囲光の輝度分布を画像として取得する処理と、
ディスプレイ表面に対する使用者の視点方向を特定する処理と、
前記周囲光の輝度分布と使用者の前記視点方向とから、使用者の前記視点方向における表示装置上の映り込みの輝度分布を画像として算出する処理と、
提示したい画像に対して前記映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果に基づいて映り込み補償画像を算出する処理と、
前記映り込み補償画像を前記ディスプレイに表示する処理と、を前記プロセッサに実行させる情報表示プログラム。 - 前記映り込み補償画像を算出する処理において、前記提示したい画像に対して前記映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果に、さらにバイアスを付加したバイアスつき映り込み補償画像を、前記映り込み補償画像として算出する処理を前記プロセッサに実行させる、請求項15に記載の情報表示プログラム。
- 画像情報を表示する情報表示装置のプロセッサに実行させる情報表示プログラムであって、
ディスプレイ表面に対する使用者の視点方向を特定する処理と、
使用者の前記視点方向における、前記ディスプレイ直上から観測した際の表示輝度に対する相対輝度比を算出する処理と、
提示したい画像に対して前記相対輝度比の逆数を掛け合わせた輝度減衰補償画像を算出する処理と、
前記輝度減衰補償画像を前記ディスプレイに表示する処理と、を前記プロセッサに実行させる情報表示プログラム。 - 画像情報を表示する情報表示装置のプロセッサに実行させる情報表示プログラムであって、
ディスプレイ表面に入射する周囲光の輝度分布を画像として取得する処理と、
前記ディスプレイ表面に対する使用者の視点方向を特定する処理と、
前記周囲光の輝度分布と使用者の視点方向とから、使用者の前記視点方向における表示装置上の映り込みの輝度分布を画像として算出する処理と、
使用者の前記視点方向における、前記ディスプレイ直上から観測した際の表示輝度に対する相対輝度比を算出する処理と、
提示したい画像に対して前記映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果に基づく画像に、前記相対輝度比の逆数を掛け合わせた、輝度減衰および映り込み補償画像を算出する処理と、
前記輝度減衰および映り込み補償画像を前記ディスプレイに表示する処理と、を前記プロセッサに実行させる情報表示プログラム。 - 前記輝度減衰および映り込み補償画像を算出する処理において、前記提示したい画像に対して前記映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果に、さらにバイアスを付加した後、前記相対輝度比の逆数を掛け合わせた、バイアスつき輝度減衰および映り込み補償画像を、前記輝度減衰および映り込み補償画像として算出する処理を、前記プロセッサに実行させる、請求項18に記載の情報表示プログラム。
- 前記提示したい画像の群と、前記映り込みの輝度分布画像とが取りうる組み合わせのうち、前記映り込みの輝度分布画像が示す映り込みの輝度から前記提示したい画像の輝度を差し引いた値のうちもっとも大きい0以上の値を、前記バイアスとして算出する処理、を前記プロセッサにさらに実行させる、請求項16または19に記載の情報表示プログラム。
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