JP2016192712A - Multi-viewpoint image display system and multi-viewpoint image display program - Google Patents
Multi-viewpoint image display system and multi-viewpoint image display program Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016192712A JP2016192712A JP2015072357A JP2015072357A JP2016192712A JP 2016192712 A JP2016192712 A JP 2016192712A JP 2015072357 A JP2015072357 A JP 2015072357A JP 2015072357 A JP2015072357 A JP 2015072357A JP 2016192712 A JP2016192712 A JP 2016192712A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- viewpoint
- image
- observer
- display
- image display
- 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
Links
Images
Landscapes
- Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
Abstract
Description
本発明は、視点位置毎に異なる画像を提示することが可能な多視点画像表示システム及び多視点画像表示プログラムに関する。 The present invention relates to a multi-view image display system and a multi-view image display program capable of presenting different images for each viewpoint position.
表示部にレンズアレイや視差バリアを付加して光学制御を行い、視点位置毎に異なる画像を提示する多視点画像表示装置が知られている。このような多視点画像表示装置を用いることにより、例えば観察者の観察位置によって全く異なる画像を提示したり、または同一物体の観察角度を変えた画像を観察者の観察位置に合わせてそれぞれ表示したりでき、3Dメガネ等の特殊なメガネを装着することなく擬似的に立体画像を提示したりすることができる。 A multi-viewpoint image display device that performs optical control by adding a lens array or a parallax barrier to a display unit and presents a different image for each viewpoint position is known. By using such a multi-viewpoint image display device, for example, a completely different image is presented depending on the observation position of the observer, or images with different observation angles of the same object are displayed in accordance with the observation position of the observer. It is possible to present a stereoscopic image in a pseudo manner without wearing special glasses such as 3D glasses.
また近年では、生成する視点数を増加させ、さらに表示面に対して水平方向のみでなく、垂直方向へも視点移動可能とすることで、対象物体がその場に存在するのと同じ見え方を提示することが可能となってきている。 In recent years, the number of viewpoints to be generated is increased and the viewpoint can be moved not only in the horizontal direction but also in the vertical direction with respect to the display surface. It has become possible to present.
しかしながら、特殊なメガネ等を使用しない多視点画像表示装置においては、生成する視点数を増加させると、各視点から観察可能な画像解像度が低下してしまう。 However, in a multi-viewpoint image display device that does not use special glasses or the like, when the number of viewpoints to be generated is increased, the image resolution that can be observed from each viewpoint is lowered.
図5は、2つの視点で異なる画像を観察可能な多視点画像表示装置の一例を示している。この多視点画像表示装置では、視点A用の画像を画素A1〜A7、視点B用の画像を画素B1〜B7と2つに分配して表示させているため、実際に各視点から観察可能な画像解像度は1/2になる。 FIG. 5 shows an example of a multi-viewpoint image display apparatus that can observe different images from two viewpoints. In this multi-viewpoint image display device, the image for the viewpoint A is distributed and displayed on the pixels A1 to A7 and the image for the viewpoint B is divided into the pixels B1 to B7, so that it can actually be observed from each viewpoint. The image resolution is halved.
この方法で視点数を増加させる場合、その視点数の分だけ表示装置の画素を分配させる必要があり、その分画像解像度が低下することになる。例えば視点数をnとすると、各視点から観察可能な画像解像度は1/nになる。 When the number of viewpoints is increased by this method, it is necessary to distribute the pixels of the display device by the number of viewpoints, and the image resolution decreases accordingly. For example, if the number of viewpoints is n, the image resolution that can be observed from each viewpoint is 1 / n.
上記の問題に対して、特許文献1では、視差バリア方式におけるバリア部の透過位置を時間によって制御することで、解像度が低下する問題の解決を試みている。しかし、この方法は、視差バリア方式にのみ適用可能であり、観察される画像が暗くなるという同方式の欠点もある。また、この方法を適用するために、表示装置自体に特殊な加工が必要という課題も発生する。 With respect to the above problem, Patent Document 1 attempts to solve the problem that the resolution is lowered by controlling the transmission position of the barrier portion in the parallax barrier method with time. However, this method is applicable only to the parallax barrier method, and has the disadvantage of the same method that an observed image becomes dark. Moreover, in order to apply this method, the subject that a special process is required for the display device itself also occurs.
本発明の目的は、多視点画像表示方法を問わず、かつ表示装置自体に特殊な加工を施さずに、各視点から観察可能な画像解像度を低下させることなく視点数を増加させることができる多視点画像表示システム及び多視点画像表示プログラムを提供することである。 It is an object of the present invention to increase the number of viewpoints regardless of the multi-viewpoint image display method and without reducing the image resolution that can be observed from each viewpoint without performing special processing on the display device itself. A viewpoint image display system and a multi-viewpoint image display program are provided.
本発明に係る多視点画像表示システムは、観察者の視点位置によって異なる画像を表示するものであって、画像を表示する表示部と、表示部から照射された光を特定の方向にのみ透過させる光学制御部とを有する表示装置と、表示部の画素ごとに2つ以上の視点用の画像を交互に表示させる画像処理部と、観察者に装着され、開閉制御により観察者の視認制御を行うシャッターメガネと、観察者の視点位置を検出する位置検出部と、視点位置に応じてシャッターメガネの開閉を行う開閉制御部とを備える。 The multi-viewpoint image display system according to the present invention displays different images depending on the viewpoint position of an observer, and transmits a display unit that displays an image and light emitted from the display unit only in a specific direction. A display device having an optical control unit, an image processing unit that alternately displays two or more viewpoint images for each pixel of the display unit, and attached to the observer to perform visual control of the observer by opening / closing control The shutter glasses, a position detection unit that detects the viewpoint position of the observer, and an opening / closing control unit that opens and closes the shutter glasses according to the viewpoint position.
また、本発明に係る多視点画像表示プログラムは、画像を表示する表示部と、表示部から照射された光を特定の方向にのみ透過させる光学制御部とを有する表示装置と、観察者に装着され、開閉制御により観察者の視認制御を行うシャッターメガネと、シャッターメガネを撮影する撮影手段とを備える多視点画像表示システムに多視点画像を表示させるものであり、コンピュータを、表示部の画素ごとに2つ以上の視点用の画像を交互に表示させる画像処理手段と、撮影手段が撮影した画像に基づいて観察者の視点位置を検出する視点位置検出手段と、視点位置に応じてシャッターメガネの開閉を行う開閉制御手段として機能させる。 A multi-viewpoint image display program according to the present invention is mounted on a viewer, a display device having a display unit that displays an image, an optical control unit that transmits light emitted from the display unit only in a specific direction, and an observer And displaying a multi-viewpoint image on a multi-viewpoint image display system including shutter glasses that perform visual control of an observer by opening / closing control and an imaging unit that captures the shutter glasses. The image processing means for alternately displaying two or more viewpoint images, the viewpoint position detecting means for detecting the viewpoint position of the observer based on the image photographed by the photographing means, and the shutter glasses according to the viewpoint position. It functions as an opening / closing control means for opening and closing.
本発明によれば、多視点画像表示方法を問わず、かつ表示装置自体に特殊な加工を施さずに、各視点から観察可能な画像の解像度を下げることなく視点数を増加させることが可能な多視点画像表示システム及び多視点画像表示プログラムを実現できる。 According to the present invention, it is possible to increase the number of viewpoints without reducing the resolution of images that can be observed from each viewpoint, regardless of the multi-viewpoint image display method and without performing special processing on the display device itself. A multi-viewpoint image display system and a multi-viewpoint image display program can be realized.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.
図1及び図2は、本実施形態に係る多視点画像表示システム100の構成を示す図である。図2は、図1の1フレーム後の状態を示しており、表示部10の更新周波数が60Hzである場合は、1/60秒後となる。多視点画像表示システム100は、図1と図2の状態を継続して繰り返す。
1 and 2 are diagrams showing a configuration of a multi-viewpoint
図1及び図2の構成では、観察者の観察視点を予め検出したうえで、各視点から特定の画素のみが観察されるように制御する光学制御と、観察者が装着しているシャッターメガネ30の開閉制御とを組み合わせることにより、表示装置12の画素の分配数が2でありながら4視点分の画像を表示させている。尚、画像の表示方法の詳細については後述する。
In the configuration of FIGS. 1 and 2, after the observer's observation viewpoint is detected in advance, optical control is performed so that only specific pixels are observed from each viewpoint, and
表示装置12は、画像を表示する表示部10と、表示部10から照射された光の方向を制御する光学制御部11とを備える。表示部10は、液晶パネルをはじめとする一般的な表示装置であってよく、光学制御部11としては、レンチキュラーレンズが挙げられる。光学制御部11により、視点の位置によって観察できる画素を限定することにより多視点画像表示を実現している。
The
シャッターメガネ30は、液晶シャッター等の開閉制御が可能な遮光手段を備え、観察者の目を覆うように装着される。シャッターメガネ30は、後述する開閉制御部22による制御に従って、表示装置12における表示画像の切り替えに同期してシャッターを開閉する。
The
制御装置40は、画像処理部20と、位置検出部21と、開閉制御部22とを備える。制御装置40は、例えば、CPUと、記憶媒体とを備えるコンピュータによって構成され、CPUが記憶媒体に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、当該コンピュータを画像処理部20と、位置検出部21と、開閉制御部22として機能させる。
The
画像処理部20は、視点A〜Dに提示するべき4種の画像を保持しており、図1の状態では視点A用画像と視点D用画像とを、図2の状態では視点B用画像と視点C用画像とを、表示画素毎に交互に配置し、表示部10にて表示させる。視点A用画像と視点B用画像とを同じ表示画素にて表示し、視点D用画像と視点C用画像とを同じ表示画素にて表示することが好ましいが、光学制御部11の構造や視点の位置に合わせて表示画素の配置を変更しても良い。
The
視点A用画像と視点B用画像とで、また、視点D用画像と視点C用画像とで、それぞれ同じ表示画素を使用する場合、図1及び図2に示されるように、表示部10から照射された光は光学制御部11を通過することにより、前者は視点A及び視点Bが位置する範囲に、後者は視点C及び視点Dが位置する範囲に限定して照射される。
When the same display pixel is used for the viewpoint A image and the viewpoint B image, and for the viewpoint D image and the viewpoint C image, as shown in FIGS. The irradiated light passes through the
位置検出部21は、表示装置12とシャッターメガネ30との位置関係に基づいて、観察者の視点の位置推定を行う。
The
位置推定の方法としては、例えば、シャッターメガネ30にジャイロセンサや加速度センサを搭載し、あらかじめ表示装置12とシャッターメガネ30との位置関係を設定した上で、センサで取得した移動量をもとに位置を推定する方法や、無線通信を行うことで位置を推定する方法などが挙げられるが、シャッターメガネ30に発光手段を装着させ、カメラ等の撮影手段で撮影することにより位置推定を行うことが好ましい。この場合、位置検出部21は、撮影手段13により撮影された画像に含まれる発光手段の位置に基づき、位置推定を行う。
As a method for estimating the position, for example, a gyro sensor or an acceleration sensor is mounted on the
発光手段としては、可視光ライトや赤外線ライトなど一般的な発光装置が挙げられる。また、撮影手段としては、多眼カメラや赤外線カメラ等、一般的な撮影装置が適用できる。撮影手段の設置位置としては、表示装置12に搭載させることが好ましいが、表示装置12とは別に設置することも可能である。その場合、あらかじめ表示装置12と撮影手段との位置関係情報を位置検出部21に記憶させておき、位置検出部21は、当該位置関係情報と撮影手段13により撮影された画像に含まれる発光手段の位置とに基づき、位置推定を行う。
Examples of the light emitting means include general light emitting devices such as visible light and infrared light. As a photographing means, a general photographing device such as a multi-lens camera or an infrared camera can be applied. The installation position of the photographing means is preferably mounted on the
開閉制御部22は、位置検出部21によって検出した観察者の視点位置に応じて、シャッターメガネ30の開閉制御を行う。シャッターメガネ30の開閉制御は、表示部10における表示画像の切り替えと同期しており、開閉制御部22は、位置検出部21によって検出された位置によってシャッターメガネ30の開閉タイミングを変更し、検出された位置に対応する視点用画像が表示された時のみ光透過する。
The opening /
例えば図1の状態の場合、上述したように視点A用画像は視点A及び視点Bが位置する範囲から視認することができるが、視点A用画像が表示されたタイミングで視点Bのシャッターメガネ30が閉じられるため、実際に視点A用画像が視認できるのは視点Aからのみとなる。視点C及び視点Dについても同様に、視点D用画像は視点Cからでも視認可能ではあるが、視点Cのシャッターメガネ30が閉じられるため、実際に視点D用画像を視認できるのは視点Dのみとなる。
For example, in the state of FIG. 1, as described above, the viewpoint A image can be viewed from the range in which the viewpoint A and the viewpoint B are located, but the
次に、図1の状態から図2の状態に切り替わったときについて説明する。 Next, the case where the state of FIG. 1 is switched to the state of FIG. 2 will be described.
図2の状態になると、視点A用画像を表示していた表示画素からは視点B用画像が表示され、視点D用画像を表示していた表示画素からは視点C用画像が表示されるようになる。この表示画像切り替えと同じタイミングで、視点A及び視点Dのシャッターメガネは閉じられ、視点B及び視点Cのシャッターメガネは開かれる。その結果、視点B用画像は視点Bからのみ視認できるようになり、視点C用画像は視点Cからのみ視認できるようになる。 In the state of FIG. 2, the viewpoint B image is displayed from the display pixel displaying the viewpoint A image, and the viewpoint C image is displayed from the display pixel displaying the viewpoint D image. become. At the same timing as the display image switching, the shutter glasses for the viewpoints A and D are closed, and the shutter glasses for the viewpoints B and C are opened. As a result, the viewpoint B image can be viewed only from the viewpoint B, and the viewpoint C image can be viewed only from the viewpoint C.
なお、視点位置検出誤差により本来とは異なる画素が観察される問題を低減させるため、例えば図1及び図2における視点Bと視点Cのように、光学制御部11によって観察される画素が分離された視点位置では、開閉状態を一致させることが望ましい。
In addition, in order to reduce the problem that the pixels different from the original are observed due to the viewpoint position detection error, the pixels observed by the
尚、画像処理部20と位置検出部21と開閉制御部22とは、同じコンピュータに設けられても良いし、それぞれ別のコンピュータに設けられても良い。また、画像処理部20と位置検出部21と開閉制御部22とは、表示装置12に設けられていても良いし、位置検出部21及び/または開閉制御部22は、シャッターメガネ30に設けられても良い。表示装置12とシャッターメガネ30と制御装置40とは、無線または有線で相互通信可能に接続される。
The
図3は、図1及び図2の構成において時間毎に各視点で観察される画像を示す。各視点からは、それぞれの視点用画像のみが観察されており、図5において2視点から観察される画像の解像度と同解像度の画像を4視点から観察可能であることが分かる。dtは表示部10の画像更新間隔であり、60Hzである場合は、1/60秒である。
FIG. 3 shows images observed at each viewpoint for each time in the configuration of FIGS. 1 and 2. From each viewpoint, only the viewpoint images are observed, and it can be seen that an image having the same resolution as the image observed from the two viewpoints can be observed from the four viewpoints in FIG. dt is an image update interval of the
図4は、観察可能な視点を増やした際に、時間毎に各視点で観察される画像を示す。表示部10で表示する同一視点の画像の表示周期とシャッターメガネ30の開閉周期とを長くすることで、図5において2視点から観察される画像の解像度と同解像度の画像を8視点から観察可能であることが分かる。このように、観察可能な視点数は、光学制御部11による視点数と時間分割数の乗算となる。
FIG. 4 shows images observed at each viewpoint every time when the observable viewpoints are increased. By increasing the display cycle of the same viewpoint image displayed on the
本実施形態に係る多視点画像表示装置システム100によれば、表示部の画素ごとに2つ以上の視点用の画像を交互に表示させる画像処理部と、観察者に装着させ、開閉制御により観察者の視認制御を行うシャッターメガネと、観察者の視点位置を検出する位置検出部と、視点位置に応じてシャッターメガネの開閉を行う開閉制御部とを備えることにより、裸眼での多視点画像表示方法を問わず、かつ表示装置自体に特殊な加工を施さずに、各視点から観察可能な画像の解像度を下げることなく視点数を増加させることが可能となる。
According to the multi-viewpoint image
本発明に係る多視点画像表示システム及び多視点画像表示プログラムは、裸眼での多視点画像表示方法を問わず、かつ表示装置自体に特殊な加工を施さずに、各視点から観察可能な画像の解像度を下げることなく視点数を増加させることが可能な多視点画像表示システムなどに利用できる。 The multi-viewpoint image display system and the multi-viewpoint image display program according to the present invention are not limited to the multi-viewpoint image display method with the naked eye, and the image that can be observed from each viewpoint is not subjected to special processing. The present invention can be used in a multi-viewpoint image display system that can increase the number of viewpoints without reducing the resolution.
10・・・・表示部
11・・・・光学制御部
12・・・・表示装置
20・・・・画像処理部
21・・・・位置検出部
22・・・・開閉制御部
30・・・・シャッターメガネ
40・・・・制御装置
100・・・・多視点画像表示システム
DESCRIPTION OF
Claims (6)
画像を表示する表示部と、前記表示部から照射された光を特定の方向にのみ透過させる光学制御部とを有する表示装置と、
前記表示部の画素ごとに2つ以上の視点用の画像を交互に表示させる画像処理部と、
前記観察者に装着され、開閉制御により観察者の視認制御を行うシャッターメガネと、
前記観察者の視点位置を検出する位置検出部と、
前記視点位置に応じて前記シャッターメガネの開閉を行う開閉制御部と、
を備えることを特徴とする多視点画像表示システム。 A multi-viewpoint image display system that displays different images depending on the viewpoint position of an observer,
A display device having a display unit that displays an image, and an optical control unit that transmits light emitted from the display unit only in a specific direction;
An image processing unit that alternately displays two or more viewpoint images for each pixel of the display unit;
Shutter glasses that are attached to the observer and perform visual control of the observer by opening and closing control,
A position detection unit for detecting the observer's viewpoint position;
An opening / closing control unit for opening / closing the shutter glasses according to the viewpoint position;
A multi-viewpoint image display system comprising:
前記シャッターメガネに設けられた発光手段とをさらに備え、
前記視点位置検出手段は、前記撮影手段によって撮影された画像に含まれる前記発光手段の位置に基づいて、前記観察者の視点位置を検出することを特徴とする、請求項1または2に記載の多視点画像表示システム。 Photographing means;
A light emitting means provided in the shutter glasses,
The said viewpoint position detection means detects the viewpoint position of the said observer based on the position of the said light emission means contained in the image image | photographed by the said imaging | photography means, The said observer position is characterized by the above-mentioned. Multi-viewpoint image display system.
前記多視点画像表示プログラムは、コンピュータを
前記表示部の画素ごとに2つ以上の視点用の画像を交互に表示させる画像処理手段と、
前記撮影手段が撮影した画像に基づいて前記観察者の視点位置を検出する視点位置検出手段と、
前記視点位置に応じて前記シャッターメガネの開閉を行う開閉制御手段として機能させる、多視点画像表示プログラム。 A display device that has a display unit that displays an image and an optical control unit that transmits light emitted from the display unit only in a specific direction, and is attached to the observer, and performs visual control of the observer by opening and closing control. A multi-viewpoint image display program for displaying a multi-viewpoint image on a multi-viewpoint image display system including shutter glasses and photographing means for photographing the shutter glasses,
The multi-viewpoint image display program causes the computer to alternately display two or more viewpoint images for each pixel of the display unit;
Viewpoint position detection means for detecting the viewpoint position of the observer based on the image captured by the imaging means;
A multi-viewpoint image display program that functions as an opening / closing control unit that opens and closes the shutter glasses according to the viewpoint position.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015072357A JP2016192712A (en) | 2015-03-31 | 2015-03-31 | Multi-viewpoint image display system and multi-viewpoint image display program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015072357A JP2016192712A (en) | 2015-03-31 | 2015-03-31 | Multi-viewpoint image display system and multi-viewpoint image display program |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016192712A true JP2016192712A (en) | 2016-11-10 |
Family
ID=57246963
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015072357A Pending JP2016192712A (en) | 2015-03-31 | 2015-03-31 | Multi-viewpoint image display system and multi-viewpoint image display program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016192712A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114355622A (en) * | 2022-02-28 | 2022-04-15 | 北京京东方技术开发有限公司 | Light modulation element, glasses and 3D display system |
-
2015
- 2015-03-31 JP JP2015072357A patent/JP2016192712A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114355622A (en) * | 2022-02-28 | 2022-04-15 | 北京京东方技术开发有限公司 | Light modulation element, glasses and 3D display system |
CN114355622B (en) * | 2022-02-28 | 2023-10-13 | 北京京东方技术开发有限公司 | Light modulation element, glasses and 3D display system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9952657B2 (en) | Display apparatus and display control method | |
KR101852209B1 (en) | Method for producing an autostereoscopic display and autostereoscopic display | |
JP2007110683A5 (en) | ||
US9307228B2 (en) | Depth of field maintaining apparatus, 3D display system and display method | |
CN102802014B (en) | Naked eye stereoscopic display with multi-human track function | |
CN104380174A (en) | 3D video observation device and transmittance control method | |
US20130050197A1 (en) | Stereoscopic image display apparatus | |
CN104977716A (en) | Eyepiece-type display apparatus and display control method therefor | |
JP5257248B2 (en) | Image processing apparatus and method, and image display apparatus | |
JP2014103585A (en) | Stereoscopic image display device | |
JP2013098840A (en) | Information processing apparatus, display control method, and program | |
EP3038061A1 (en) | Apparatus and method to display augmented reality data | |
TWI515457B (en) | Multi-view three dimensional display system and control method thereof | |
JP2004294861A (en) | Stereoscopic image display device | |
US20140049540A1 (en) | Image Processing Device, Method, Computer Program Product, and Stereoscopic Image Display Device | |
JP2016192712A (en) | Multi-viewpoint image display system and multi-viewpoint image display program | |
JP2004294914A (en) | Stereoscopic image display device | |
TW201310972A (en) | Image processing device, stereoscopic image display device, and image processing method | |
JP4268415B2 (en) | Stereoscopic method and head-mounted display device | |
JP2005091447A (en) | Stereoscopic display device | |
KR102142480B1 (en) | Three Dimensional Image Display Device | |
KR20110136326A (en) | System for rendering of stereoscopic | |
US20140152783A1 (en) | Display device | |
KR20110092629A (en) | Method of notifying appropriate viewing position and 3 dimentional display apparatus without glasses for the same | |
JP6424947B2 (en) | Display device and program |