JP4019785B2 - Image display system, image processing apparatus, and image display method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は画像表示システムと画像処理装置及び画像表示方法に関する。詳しくは、撮影画像の画像信号と撮影方向の動きに応じた動き情報を生成する。また、撮影画像よりも広画角の画像表示領域を設けるもとして、表示信号に基づき画像表示を行う。ここで、表示信号に基づく画像が、撮影画像の表示位置を動き情報に基づき画像表示領域で移動する画像となるように、画像信号と動き情報に基づき表示信号を生成することにより、画像の動きに応じて画像表示位置を移動させて、臨場感の高い画像表示を行うものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の画像表示システム、例えば放送信号をテレビジョン装置で受信して画面上にテレビジョン番組の画像を表示する画像表示システムや、画像投影装置を用いてスクリーン中央に画像を投影する画像表示システムでは、固定画枠内に様々の画像を表示することを想定して番組や映画の制作が行われている。例えば、動きのある被写体を撮影する場合には、この被写体が固定画枠内の位置となるように、被写体の動きに合わせてビデオカメラの撮影方向を移動させることが行われている。この場合、被写体の動きが大きくとも被写体の画像は固定画枠内の位置とされており、視聴者は背景の動き量や動き方向によって被写体がどのように動いているかを認識することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、撮影された広い空間を固定画枠の2次元平面上に射影する画像表示システムでは、人間の錯覚を用いて空間の広がりやその中の動きを表現しているため、現実空間との不整合による不自然さが付きまとう。例えば、被写体が動いている場合、現実空間では被写体の動きに合わせて視点を移動させなければ、被写体を認識し続けることができない。しかし、上述の画像表示システムでは、視聴者が視点の位置を固定画枠内に固定しておくだけで、被写体を認識し続けることが可能となると共に、錯覚によって視点を移動させたこととなり、不自然さが付きまとう。
【0004】
また上述したように、番組や映画の制作は、固定画枠内に様々の画像を表示することを想定して行われていることから、画像の表現力が狭められてしまい、より現実的な画像表示を行うことができない。
【0005】
さらに、撮影された自然画像を画像表示システムで表示する場合に限らず、編集された画像や、ゲーム、CG、アニメなどのように画像をつくって表示する場合も同様のことが言える。
【0006】
そこで、この発明では、臨場感が高く不自然さのない画像表示を行うことができる画像表示システムを提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る画像表示システムは、撮影方向を移動して撮影し取得される撮影画像を表示する画像表示システムであって、前記撮影画像よりも広画角の画像表示領域を有して当該撮影画像を表示する表示手段と、前記撮影に基づく撮影画像の画像信号を生成すると共に前記撮影方向の動きに応じた動き情報を生成する情報生成手段と、前記情報生成手段により生成された前記動き情報に基づいて前記画像表示領域における前記撮影画像の表示位置を決定する表示位置算出手段と、前記表示位置算出手段によって決定された前記表示位置に前記撮影画像を表示するための表示信号を前記画像信号から生成する信号生成手段とを備え、前記表示手段は、前記信号生成手段によって生成された前記表示信号に基づいて前記画像表示領域に前記撮影画像を表示し、前記表示位置算出手段は、前記動き情報に基づいて決定された前記表示位置に表示される表示画像が、前記画像表示領域を超えると判定した場合には、当該表示画像が当該画像表示領域を超えないように前記表示位置を設定することを特徴とするものである。
【0008】
また画像処理装置は、撮影方向を移動して撮影し取得される撮影画像の画像信号と、前記撮影方向の動きに応じた動き情報とを用いて画像を処理する画像処理装置であって、前記撮影方向の動きに応じた動き情報に基づいて、前記撮影画像よりも広画角の画像表示領域に当該撮影画像の表示位置を決定する表示位置算出手段と、前記表示位置算出手段で決定された表示位置に前記撮影画像を移動させる画像移動手段と、前記画像移動手段によって移動された表示位置に前記撮影画像を表示する表示信号を前記画像信号から生成する表示信号生成手段とを有し、前記表示位置算出手段は、前記動き情報に基づいて決定された前記表示位置に表示される表示画像が、前記画像表示領域を超えると判定した場合には、当該表示画像が当該画像表示領域を超えないように前記表示位置を設定することを特徴とするものである。
【0009】
さらに、画像表示方法は、撮影方向を移動して撮影し取得される撮影画像を表示する画像表示方法であって、前記撮影に基づく撮影画像の画像信号を生成すると共に前記撮影方向の動きに応じた動き情報を生成する第1ステップと、生成した前記動き情報に基づいて前記撮影画像よりも広画角の画像表示領域における前記撮影画像の表示位置を決定する第2ステップと、決定された前記表示位置に前記撮影画像を表示するための表示信号を前記画像信号から生成する第3ステップと、生成された前記表示信号に基づいて前記画像表示領域に前記撮影画像を表示するする第4ステップとを有し、前記第2ステップでは、決定された前記表示位置に表示される表示画像が、前記画像表示領域を超えると判定した場合、当該表示画像が当該画像表示領域を超えないように前記表示位置を決定することを特徴とするものである。
【0010】
この発明においては、動き情報生成手段が撮像手段に取り付けられて、あるいは、撮像手段の撮影方向を制御するために用いる情報が動き情報とされて、撮影画像の画像信号と撮影方向の動きに応じた動き情報が画像信号と動き情報が同時に生成される。また、撮影画像よりも広画角の画像表示領域が設けられて、表示信号に基づき画像表示が行われる。ここで、表示信号に基づく画像が、撮影画像の表示位置を動き情報に基づき画像表示領域で移動されて、例えば撮影方向の動きと撮影画像の表示位置の移動が等しくなるように、画像信号と動き情報に基づき表示信号が生成される。また、生成された画像信号と動き情報は伝送路を介して伝送されて、この伝送された画像信号と動き情報に基づき表示信号が生成される。あるいは、画像信号と動き情報が蓄積されて、その後蓄積された画像信号や動き情報が読み出されて表示信号の生成が行われる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照しながら、この発明の実施の一形態について説明する。図1は、この発明に係る画像表示システムの全体構成を示している。この画像表示システムでは、情報取得装置10と画像処理装置20および画像表示装置30を用いて構成されている。
【0012】
情報取得装置10は、撮影画像の画像信号DVと画像の動きを示す動き情報MVを生成して画像処理装置20に供給する。画像処理装置20は、画像信号DVと動き情報MVに基づき、撮影画像の表示位置を画像の動きに応じて移動させる表示位置移動処理を行う。さらに、この表示位置移動処理後の画像信号に基づいて、画像表示装置30に応じた表示信号DSを生成する。画像表示装置30は、広画角の画像表示領域を有しており、表示信号DSに基づいて画像表示を行う。例えば3つのスクリーンをユーザVPの前面および両側面に配置して広画角の画像表示領域を形成する。さらに、各スクリーン31L,31C,31Rに対応して設けたプロジェクタ32L,32C,32Rから画像を投影する。このように、広画角の画像表示領域に画像を表示するためプロジェクタ32L,32C,32Rを用いる場合、画像処理装置20は表示信号DSとして、プロジェクタ32Lに供給する表示信号DSL、プロジェクタ32Cに供給する表示信号DSC、プロジェクタ32Rに供給する表示信号DSRを生成する。
【0013】
図2は情報取得装置10と画像処理装置20の構成を示す図である。情報取得装置10は、撮像部(例えばビデオカメラ)11と、この撮像部11の撮影方向についての動きを取得して動き情報MVを生成する動き情報生成部12を有している。
【0014】
撮像部11は、撮影画像の画像信号DVを生成して画像処理装置20に供給する。動き情報生成部12は、撮像部11における撮影方向を手動で動かす場合、例えば磁気センサや三次元ジャイロなどを用いた角速度センサあるいは三次元加速度センサ等を用いて構成する。このセンサを撮像部11に取り付けて撮像部11の姿勢変化を検出することで、撮影方向についての動きを取得する。さらに、取得した動きを示すセンサ信号を動き情報MVとして画像処理装置20に供給する。
【0015】
また、撮像部11における撮影方向が遠隔制御される場合、この遠隔制御のための制御データを動き情報MVとして用いる。例えば図3に示すように、外部の遠隔制御装置から動き情報MVとして制御データが供給されたとき、この動き情報MVを制御部16に供給すると共に、画像処理装置20に供給する。制御部16は、供給された動き情報MVに基づき駆動信号GMを生成して方向調整部17に供給する。方向調整部17は、例えば雲台を用いて構成されてていると共に、この方向調整部17には撮像部11が取り付けられている。方向調整部17は駆動信号GMに基づき撮像部11の撮影方向を変更して、動き情報MVに基づいたパン動作やチルト動作を行う。このように動き情報MVとして制御データを用いる場合、センサ等を撮像部11に設ける必要がないので、情報取得装置10が安価で簡単な構成となる。
【0016】
画像処理装置20の表示位置算出部21は、情報取得装置10から供給された動き情報MVに基づき画像の表示位置を決定して、この決定した表示位置を示す表示位置情報PSを画像移動部22に供給する。画像移動部22は、情報取得装置10から供給された画像信号DVに基づく画像の表示位置を、表示位置算出部21から供給された表示位置情報PSで示された位置に設定する。例えば、図4に示すように、スクリーン31L,31C,31Rで形成される画像表示領域ARに対応させて画像メモリ221を設けるものとし、画像信号DVを画像メモリ221に書き込む際の書き込み位置を、表示位置情報PSに基づいて制御することで、画像の表示位置を表示位置情報PSで示された位置に設定できる。
【0017】
表示信号生成部23は、表示位置が移動された画像を表示するための表示信号DSを画像表示装置30に応じて生成する。例えば画像表示装置30がスクリーン31L,31C,31Rを用いて構成されている場合、これらのスクリーン31L,31C,31Rを用いて表示位置の移動が行われた画像を表示するため表示信号DSL,DSC,DSRを生成して画像表示装置30に供給する。
【0018】
ここで、上述したように、画像移動部22では、画像表示領域ARに対応して設けた画像メモリ221を用いて、表示位置の移動された画像の画像信号を記憶する場合、画像メモリ221の各スクリーンに対応する領域毎に信号を読み出すことで、表示信号DSL,DSC,DSRを簡単に生成できる。例えばスクリーン31Lに対応した領域221Lから信号を読み出すことで表示信号DSLを簡単に生成できる。同様に、スクリーン31C,31Rに対応した領域221C,221Rから信号を読み出すことで表示信号DSC,DSRを簡単に生成できる。なお、画像メモリ221において、画像信号DVが書き込まれていない領域に黒レベルの信号を書き込むものとすれば、スクリーン上に撮影画像のみを表示できる。
【0019】
また画像移動部22は、1画面分の画像信号DVを記憶する画像メモリと、記憶されている画像信号DVを読み出す際に、表示位置情報PSに基づいて読み出しアドレス位置を変換するアドレス変換回路を設けるものとしても良い。この場合、表示信号生成部23は、画像表示領域AR上の位置を指定して画像メモリに対する信号の読み出しを行い、読み出された信号を用いて表示信号DSL,DSC,DSRを生成する。ここで、画像移動部22は、指定された画像表示領域AR上の位置が画像の表示位置となったときに、画像メモリに記憶されている画像信号DVが読み出されるようにアドレス変換を行う。このようにアドレス変換を行えば、画像表示領域分の記憶容量を有した画像メモリを用いることなく設けることなく表示信号DSL,DSC,DSRを生成できる。なお、指定された画像表示領域AR上の位置が画像の表示位置でないときには、黒レベルの信号を表示信号生成部23に供給することで、スクリーン上に撮影画像のみを表示できる。
【0020】
次に画像提示システムの動作について説明する。ここで、情報取得装置10の撮像部11は、例えばNTSC方式などのSDサイズ(720画素×480ライン)の画像信号DVを生成する。また画像表示装置30における画像表示領域ARのサイズは、例えばSDサイズの画面を横方向に3画面並べたサイズ(2160画素×480ライン)として、撮像部11での撮影画像よりも広画角の画像表示領域を設ける。なお、本実施の形態では、説明を簡単とするため、画像信号DVに基づく画像の垂直方向サイズと画像表示領域ARの垂直方向サイズが等しい場合を説明する。
【0021】
情報取得装置10の動き情報生成部12は、センサからの出力信号や制御データに基づき、動き情報MVとして例えば水平方向の向きの角速度Yaωを生成する。画像処理装置20の表示位置算出部21は、動き情報MVに基づいて画像の表示位置を算出する。この表示位置の算出では、撮像部11の撮影方向と視聴者から見たときの画像提示方向が一致するように表示位置を設定する。このため、図5に示すように、撮像部11の基準方向RFを視聴者から見たときの正面方向として、図5Aに示すように撮像部11の撮影方向が基準方向RFに対して右方向に角度「φ」を有する場合、図5Bに示すように、画像提示方向は正面方向に対して右方向に角度「φ」を有するものとする。なお、図5において、角度「θ」は、視聴者が1つのスクリーン全面を認識する際の水平方向の視野角である。つまり3つのスクリーンを用いて、視野角「3θ」の範囲内で画像表示が行われる。
【0022】
このように、画像表示の範囲が限られている場合、撮像部11の撮影方向に応じて画像の表示位置を移動させると、角度「φ」が大きい場合には、画像の表示位置がスクリーンから外れてしまう。そこで、限られた画像表示範囲内で撮像部11の水平動きをなるべく忠実に表現するために、動き情報生成部12から動き情報MVとして供給された角速度Yaωに従って画像の表示位置を移動させる。
【0023】
図6は、表示位置の算出動作を示している。表示する画像の更新周波数、例えばフレーム周波数が60Hzのとき、(1/60)秒あたりの撮像部11の移動角度は、角速度Yaωを時間で除することにより算出でき、この移動角度を「ω」とする。なお、図6に示すように、画像表示領域ARは多角面となっているため、厳密には画像上の座標と水平方向の角度は異なるが、画像表示領域ARを円柱面に近似して、水平方向角度と水平方向の座標位置は線形の関係にあると仮定して計算する。
【0024】
このように表示位置の算出のための条件設定を行う場合、図6Aに示すように「n−1」フレームと「n」フレームとの間に撮影方向が移動角度ωだけ移動されていることが動き情報MVで示されたとき、この移動角度ωを式(1)に代入することで、図6Bに示すように、表示する「n」フレーム画像の中心を示す表示位置「Xn」を決定できる。
Xn=Xn-1+ω(L/θ)・・・(1)
なお、「L」は1画面の水平画素数(例えばL=720画素)であり、「θ」は上述のように水平方向の視野角(例えば48度)である。また、「Xn-1」は1フレーム前の画像の座標を示しており、「Xn」の単位は画素となる。
【0025】
ここで、正面を座標の基準「0」としたとき、表示位置「Xn」が「−L」よりも小さくなる場合や表示位置「Xn」が「L」よりも大きくなると、表示画像が画像表示領域ARを超えてしまう。このため、表示位置「Xn」が「−L≦Xn≦L」の条件を満たすとき、画像の中心が式(1)で算出した表示位置「Xn」となるように表示画像の移動を行う。また、表示位置「Xn」が「Xn<−L」の条件を満たすとき、表示画像が画像表示領域ARを超えてしまうことがないように、画像表示領域ARの左側端と表示画像の左側端が一致するように表示画像の位置を設定する。さらに、表示位置「Xn」が「Xn>L」の条件を満たすとき、表示画像が画像表示領域ARを超えてしまうことがないように、画像表示領域ARの右側端と表示画像の右側端が一致するように表示画像の位置を設定する。
【0026】
このように表示位置を決定することで、図7Aに示すように、撮像部11では動きのある被写体OBが撮影画面の中央位置となるように撮影を行って画像信号DVを生成したとき、画像表示装置30のスクリーンには、図7Bに示すように、動きのある被写体OBが、実際の動き合わせて移動して表示されるので、臨場感が高く不自然さのない画像表示を行うことができる。また、基準方向に対する撮影方向の角度「φ」が大きくなっても、表示画像が画像表示領域ARから外れてしまうことも防止できる。
【0027】
さらに、実際の動きに合わせて表示位置を移動させて画像表示を行う処理は、リアルタイムあるいは非リアルタイムのいずれでも行うことができる。
リアルタイムで画像表示を行う場合、図8に示すように、情報取得装置10には画像信号DVと動き情報MVに基づいて伝送信号TDを生成して送信する送信部19を設ける。また、画像処理装置20は、伝送信号TDを受信して、動き情報MVを表示位置算出部21に供給すると共に画像信号DVを画像移動部22に供給する受信部25を設け、送信部19と受信部25とを有線あるいは無線の伝送路を介して接続する。なお、送信部19では符号化処理を行うと共に受信部25では復号化処理を行うものとすれば、伝送信号TDの信号量を削減できる。また、多重化処理等を行うものとすれば、異なる番組等の画像を同時に伝送できる。
【0028】
非リアルタイムで画像表示を行う場合、図9Aに示すように、情報取得装置10で生成した画像信号DVと動き情報MVを情報蓄積装置40に供給する。情報蓄積装置40は、光学的手段や磁気的手段を用いて、画像信号DVと動き情報MVを記録媒体に蓄積する。なお、記録媒体は、情報蓄積装置40に固定されているものであっても良く、また交換可能なものであっても良い。画像表示を行う際には、情報蓄積装置40に蓄積されている画像信号DVと動き情報MVを読み出して画像処理装置20に供給することで、上述のように画像の動きにあわせて表示位置を移動させることができる。なお、画像信号DVと動き情報MVを情報蓄積装置40に蓄積する場合、画像信号DVと動き情報MVのタイミングが一致しないと、画像の動きと表示位置の移動が同期しなくなり、画像の動きが無いときに表示位置が移動されてしまう等の不具合を生じるおそれがある。このため、画像信号DVと動き情報MVを同期して再生できるように情報蓄積装置40に蓄積させる。
【0029】
また、情報蓄積装置40に蓄積する情報は、画像信号DVと動き情報MVに限られるものではなく、図9Bに示すように、画像処理装置20で生成した表示信号DSL,DSC,DSRを蓄積することもできる。この情報蓄積装置40に蓄積されている表示信号DSL,DSC,DSRを読み出して画像表示装置30に供給すれば、画像の動きにあわせて表示位置を移動させることができる。
【0030】
このように、情報蓄積装置40に画像信号DVと動き情報MVを蓄積すれば、表示信号DSL,DSC,DSRを蓄積する場合に比べて情報量を少なくできる。また、表示信号DSL,DSC,DSRを蓄積すれば、画像表示の際に演算処理を行う必要がないので、容易に画像表示を行える。
【0031】
さらに、リアルタイムあるいは非リアルタイムで画像表示を行うことができるので、例えば局側では、番組の送信あるいは配信時に画像信号DVと動き情報MVを同時に送信する。また視聴者側には、画像処理装置20や画像表示装置30を設けるものとすれば、臨場感の高い番組視聴が可能となる。また、上述の図9における情報蓄積装置40として磁気テープや光ディスク等を用いるものとして、図10Aに示すように配布や販売が可能なパッケージメディア化すれば、このパッケージメディア41をプレーヤ50で再生することにより、臨場感の高い画像提示を行うことができる。さらに、臨場感の高い画像提示を行うことができるコンテンツを広く流通させることができる。なお、パッケージメディア41に画像信号DVと動き情報MVを記録する場合、プレーヤ50は、上述の画像処理装置20の機能を有するものとする。
【0032】
また、情報蓄積装置40としてハード・ディスク装置等のストレージ42を用いるものとすれば、図10Bに示すように、フィルムを用いることなくスクリーンに画像を表示する電子映画館等になどに対して、ストレージ42に記憶されている情報を配信することで、より現実的で臨場感の高い映画鑑賞が可能になる。なお、ストレージ42に画像信号DVと動き情報MVを記録する場合、ストレージ再生装置55は、上述の画像処理装置20の機能を有するものとする。
【0033】
ところで、上述の実施の形態では、水平方向にのみ画像を移動する場合について説明したが、画像表示領域ARの垂直方向のサイズが表示画像のサイズよりも大きい場合には、水平方向の場合と同様にして垂直方向の画像の移動を行うこともできる。また、スクリーン31L,31C,31Rで構成される多面スクリーンに限られるものではなく、曲面スクリーンやシリンドリカルスクリーン、あるいは360度スクリーンなどであっても同様の処理が可能である。
【0034】
【発明の効果】
この発明によれば、動き情報に基づいて撮影画像よりも広画角の画像表示領域における撮影画像の表示位置を決定し、この表示位置に撮影画像を表示するための表示信号を画像信号から生成し、この表示信号に基づいて画像表示領域に撮影画像を表示する。このように、撮影画像の動きに応じて画像表示位置を移動するので、臨場感の高い画像表示を行うことができる。
また、例えば、表示位置に表示される表示画像が、画像表示領域を超えると判定した場合、当該表示画像が当該画像表示領域を超えないように表示位置を決定する。これにより、基準方向に対する撮影方向の角度が大きくなった場合に、表示画像が画像表示領域から外れてしまうことを防止できる。
【0035】
また、動き情報生成手段が撮像手段に取り付けられて、画像信号と動き情報が同時に生成される。また、撮像手段の撮影方向を制御するために用いる情報が動き情報とされるので、画像の動きにあわせて表示位置を移動させることができる。
【0036】
さらに、撮影方向の動きと撮影画像の表示位置の移動が等しくなるように表示信号が生成されるので、視聴者は現実と同じ空間あるいは動きを視聴時に取得することができる。
【0037】
また、生成された画像信号と動き情報が伝送路を介して伝送されて処理されるので、リアルタイムで画像表示を行うことができる。また、画像信号と動き情報が蓄積されて、その後蓄積された画像信号や動き情報が読み出されて表示信号の生成が行われるので、非リアルタイムでも臨場感の高い画像表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】画像表示システムを示す図である。
【図2】情報取得装置と画像処理装置の構成を示す図である。
【図3】情報取得装置の他の構成を示す図である。
【図4】画像メモリの構成を示す図である。
【図5】撮影方向と撮像提示方向の関係を示す図である。
【図6】表示位置の算出動作を示す図である。
【図7】画像表示システムの動作を示す図である。
【図8】リアルタイムで画像表示を行う場合の構成を示す図である。
【図9】非リアルタイムで画像表示を行う場合の構成を示す図である。
【図10】非リアルタイムで画像表示を行う場合の他の構成を示す図である。
【符号の説明】
10・・・情報取得装置、11・・・撮像部、12・・・動き情報生成部、16・・・制御部、17・・・方向調整部、19・・・送信部、20・・・画像処理装置、21・・・表示位置算出部、22・・・画像移動部、23・・・表示信号生成部、25・・・受信部、30・・・画像表示装置、40・・・情報蓄積装置、41・・・パッケージメディア、42・・・ストレージ、50・・・プレーヤ、55・・・ストレージ再生装置、221・・・画像メモリ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image display system, an image processing apparatus, and an image display method. Specifically, motion information corresponding to the image signal of the captured image and the motion in the capturing direction is generated. Further, assuming that an image display area having a wider angle of view than the photographed image is provided, image display is performed based on the display signal. Here, the motion of the image is generated by generating the display signal based on the image signal and the motion information so that the image based on the display signal becomes an image that moves the display position of the captured image in the image display area based on the motion information. Accordingly, the image display position is moved in accordance with the above, and an image display with high presence is performed.
[0002]
[Prior art]
In a conventional image display system, for example, an image display system that receives a broadcast signal by a television device and displays an image of a television program on a screen, or an image display system that projects an image on the center of the screen using an image projection device The production of programs and movies is performed on the assumption that various images are displayed in a fixed image frame. For example, when shooting a moving subject, the shooting direction of the video camera is moved in accordance with the movement of the subject so that the subject is positioned within the fixed image frame. In this case, even if the movement of the subject is large, the image of the subject is positioned within the fixed image frame, and the viewer can recognize how the subject is moving according to the amount and direction of movement of the background.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in an image display system that projects a captured large space on a two-dimensional plane of a fixed image frame, the spread of the space and the movement in the space are expressed using human illusions. There will be unnaturalness due to matching. For example, when the subject is moving, the subject cannot be recognized unless the viewpoint is moved in accordance with the movement of the subject in the real space. However, in the above-described image display system, the viewer can continue to recognize the subject only by fixing the position of the viewpoint within the fixed image frame, and the viewpoint is moved by an illusion. Unnaturalness is attached.
[0004]
In addition, as described above, production of programs and movies is performed on the assumption that various images are displayed in a fixed image frame, so that the expressive power of images is narrowed and more realistic. The image cannot be displayed.
[0005]
Furthermore, the same is true not only when the captured natural image is displayed on the image display system, but also when an edited image or an image such as a game, CG, or animation is created and displayed.
[0006]
In view of this, the present invention provides an image display system capable of displaying an image with high presence and no unnaturalness.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
An image display system according to the present invention is an image display system that displays a captured image that is acquired by moving a shooting direction, and has an image display area that has a wider angle of view than the captured image. Display means for displaying an image; information generating means for generating an image signal of a photographed image based on the photographing; and motion information corresponding to a motion in the photographing direction; and the motion information generated by the information generating means Display position calculating means for determining the display position of the photographed image in the image display area based on the image signal, and a display signal for displaying the photographed image at the display position determined by the display position calculating means The display means generates the image in the image display area based on the display signal generated by the signal generation means. Display image, the display position calculating means, a display image displayed on the display position determined based on the motion information, when it is determined that more than the image display area, the display image is the The display position is set so as not to exceed the image display area .
[0008]
The image processing apparatus is an image processing apparatus that processes an image using an image signal of a captured image acquired by moving in a shooting direction and motion information corresponding to the movement in the shooting direction. Based on the movement information corresponding to the movement in the shooting direction, the display position calculation means for determining the display position of the shot image in the image display area having a wider angle of view than the shot image, and the display position calculation means possess an image moving means for moving the photographed image on the display position, and display signal generating means for generating a display signal for displaying the captured image on the moved display position by the image moving unit from the image signal, the If the display position calculation means determines that the display image displayed at the display position determined based on the motion information exceeds the image display area, the display image is displayed on the image display area. Setting said display position so as not to exceed the is characterized in that.
[0009]
Further, the image display method is an image display method for displaying a captured image acquired by moving the shooting direction, and generating an image signal of the shot image based on the shooting and responding to the movement in the shooting direction. A first step of generating the motion information, a second step of determining a display position of the captured image in an image display region having a wider angle of view than the captured image based on the generated motion information, and the determined A third step of generating a display signal for displaying the photographed image at a display position from the image signal; a fourth step of displaying the photographed image in the image display region based on the generated display signal ; In the second step, when it is determined that the display image displayed at the determined display position exceeds the image display area, the display image is displayed as the image display. It is characterized in determining the display position so as not to exceed the range.
[0010]
In this invention, the motion information generating means is attached to the imaging means, or the information used for controlling the shooting direction of the imaging means is used as the motion information, and the motion information is generated according to the image signal of the shot image and the movement of the shooting direction The motion information is generated simultaneously with the image signal and motion information. In addition, an image display area having a wider angle of view than the captured image is provided, and image display is performed based on the display signal. Here, the image based on the display signal is moved in the image display area based on the movement information on the display position of the captured image, and for example, the image signal and the movement of the captured image are equal to the movement of the captured image. A display signal is generated based on the motion information. The generated image signal and motion information are transmitted via a transmission path, and a display signal is generated based on the transmitted image signal and motion information. Alternatively, the image signal and motion information are accumulated, and then the accumulated image signal and motion information are read to generate a display signal.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the overall configuration of an image display system according to the present invention. This image display system includes an
[0012]
The
[0013]
FIG. 2 is a diagram illustrating configurations of the
[0014]
The
[0015]
When the shooting direction in the
[0016]
The display
[0017]
The display
[0018]
Here, as described above, the
[0019]
The
[0020]
Next, the operation of the image presentation system will be described. Here, the
[0021]
The
[0022]
As described above, when the image display range is limited, when the image display position is moved in accordance with the shooting direction of the
[0023]
FIG. 6 shows the display position calculation operation. When the update frequency of the image to be displayed, for example, the frame frequency is 60 Hz, the moving angle of the
[0024]
When setting the conditions for calculating the display position in this way, as shown in FIG. 6A, the shooting direction is moved by the movement angle ω between the “n−1” frame and the “n” frame. When indicated by the motion information MV, by substituting this movement angle ω into the equation (1), the display position “Xn” indicating the center of the “n” frame image to be displayed can be determined as shown in FIG. 6B. .
Xn = Xn-1 + ω (L / θ) (1)
Note that “L” is the number of horizontal pixels on one screen (for example, L = 720 pixels), and “θ” is the horizontal viewing angle (for example, 48 degrees) as described above. “Xn−1” indicates the coordinates of the image one frame before, and the unit of “Xn” is a pixel.
[0025]
Here, when the front is the coordinate reference “0”, the display image is displayed when the display position “Xn” is smaller than “−L” or when the display position “Xn” is larger than “L”. The area AR is exceeded. Therefore, when the display position “Xn” satisfies the condition “−L ≦ Xn ≦ L”, the display image is moved so that the center of the image becomes the display position “Xn” calculated by the equation (1). Further, when the display position “Xn” satisfies the condition “Xn <−L”, the left end of the image display area AR and the left end of the display image are prevented so that the display image does not exceed the image display area AR. The position of the display image is set so that. Further, when the display position “Xn” satisfies the condition of “Xn> L”, the right edge of the image display area AR and the right edge of the display image are arranged so that the display image does not exceed the image display area AR. The position of the display image is set so as to match.
[0026]
By determining the display position in this way, as shown in FIG. 7A, when the
[0027]
Furthermore, the process of displaying an image by moving the display position in accordance with the actual movement can be performed in real time or non-real time .
When performing image display in real time, as shown in FIG. 8, the
[0028]
When image display is performed in non-real time, the image signal DV and the motion information MV generated by the
[0029]
Further, the information stored in the
[0030]
Thus, if the image signal DV and the motion information MV are stored in the
[0031]
Furthermore, since the image display can be performed in real time or non-real time, for example, the station side transmits the image signal DV and the motion information MV at the time of transmitting or distributing the program. If the
[0032]
Further, if a
[0033]
By the way, in the above-described embodiment, the case where the image is moved only in the horizontal direction has been described. However, when the size of the image display area AR in the vertical direction is larger than the size of the display image, the same as in the case of the horizontal direction. It is also possible to move the image in the vertical direction. Further, the present invention is not limited to the multi-plane screen composed of the
[0034]
【The invention's effect】
According to the present invention, the display position of the captured image in the image display area having a wider angle of view than the captured image is determined based on the motion information, and a display signal for displaying the captured image at the display position is generated from the image signal. Based on this display signal, the captured image is displayed in the image display area. Thus, since the image display position is moved according to the movement of the captured image, it is possible to display an image with high presence.
For example, when it is determined that the display image displayed at the display position exceeds the image display area, the display position is determined so that the display image does not exceed the image display area. Thereby, when the angle of the photographing direction with respect to the reference direction becomes large, it is possible to prevent the display image from being out of the image display area.
[0035]
Further, the motion information generating means is attached to the imaging means, and the image signal and the motion information are generated simultaneously. In addition, since the information used for controlling the shooting direction of the imaging means is the motion information, the display position can be moved in accordance with the motion of the image.
[0036]
Further, since the display signal is generated so that the movement in the shooting direction is equal to the movement of the display position of the shot image, the viewer can acquire the same space or movement as in reality during viewing.
[0037]
Further, since the generated image signal and motion information are transmitted through the transmission path and processed, it is possible to display an image in real time. Further, since the image signal and the motion information are accumulated, and then the accumulated image signal and motion information are read and the display signal is generated, it is possible to display an image with high presence even in non-real time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an image display system.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an information acquisition apparatus and an image processing apparatus.
FIG. 3 is a diagram illustrating another configuration of the information acquisition apparatus.
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of an image memory.
FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between an imaging direction and an imaging presentation direction.
FIG. 6 is a diagram illustrating a display position calculation operation.
FIG. 7 is a diagram illustrating an operation of the image display system.
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration for displaying an image in real time.
FIG. 9 is a diagram showing a configuration for displaying an image in non-real time.
FIG. 10 is a diagram illustrating another configuration when image display is performed in non-real time.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記撮影画像よりも広画角の画像表示領域を有して当該撮影画像を表示する表示手段と
、
前記撮影に基づく撮影画像の画像信号を生成すると共に前記撮影方向の動きに応じた動き情報を生成する情報生成手段と、
前記情報生成手段により生成された前記動き情報に基づいて前記画像表示領域における前記撮影画像の表示位置を決定する表示位置算出手段と、
前記表示位置算出手段によって決定された前記表示位置に前記撮影画像を表示するための表示信号を前記画像信号から生成する信号生成手段とを備え、
前記表示手段は、
前記信号生成手段によって生成された前記表示信号に基づいて前記画像表示領域に前記撮影画像を表示し、
前記表示位置算出手段は、
前記動き情報に基づいて決定された前記表示位置に表示される表示画像が、前記画像表示領域を超えると判定した場合には、当該表示画像が当該画像表示領域を超えないように前記表示位置を設定する
ことを特徴とする画像表示システム。An image display system that displays a captured image acquired by moving a shooting direction,
Display means for displaying the captured image having an image display area having a wider angle of view than the captured image;
Information generating means for generating an image signal of a captured image based on the image capturing and generating motion information according to the motion in the capturing direction;
Display position calculating means for determining a display position of the captured image in the image display area based on the motion information generated by the information generating means;
Signal generating means for generating, from the image signal, a display signal for displaying the captured image at the display position determined by the display position calculating means;
The display means includes
Displaying the captured image in the image display area based on the display signal generated by the signal generating means ;
The display position calculating means includes
When it is determined that the display image displayed at the display position determined based on the movement information exceeds the image display area, the display position is set so that the display image does not exceed the image display area. An image display system characterized by setting .
前記信号生成手段は、前記画像移動手段によって移動された位置に前記撮影画像を表示するように前記表示信号を生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像表示システム。An image moving means for moving the captured image to the display position determined by the display position calculating means;
The image display system according to claim 1, wherein the signal generation unit generates the display signal so as to display the captured image at a position moved by the image moving unit.
前記動き情報生成手段はセンサを用いて形成し、
前記動き情報生成手段を前記撮像手段に取り付けることで、前記画像信号と前記動き情報を同時に生成する
ことを特徴とする請求項1記載の画像表示システム。The information generation means includes an imaging means for generating an image signal of a captured image, and a motion information generation means for generating the motion information,
The movement information generating means is formed using a sensor,
2. The image display system according to claim 1, wherein the image signal and the motion information are generated simultaneously by attaching the motion information generation means to the imaging means.
前記方向制御手段で撮影方向を制御するために用いる情報を前記動き情報とすることで、前記画像信号と前記動き情報を同時に生成する
ことを特徴とする請求項1記載の画像表示システム。The information generation unit includes an imaging unit that generates an image signal of a captured image, and a direction control unit that controls a shooting direction of the imaging unit,
2. The image display system according to claim 1, wherein the image signal and the motion information are generated simultaneously by using the information used for controlling the photographing direction by the direction control means as the motion information.
ことを特徴とする請求項1記載の画像表示システム。The image display system according to claim 1, wherein the signal generation unit generates the display signal so that the movement in the photographing direction is equal to the movement of the display position of the photographed image.
前記情報生成手段で生成された動き情報を、伝送路を介して前記表示位置算出手段に供給する
ことを特徴とする請求項2記載の画像表示システム。Supplying the image signal generated by the information generating means to the image moving means via a transmission path;
The image display system according to claim 2, wherein the motion information generated by the information generation unit is supplied to the display position calculation unit via a transmission path.
前記画像処理手段は、前記情報蓄積手段に蓄積されている画像信号と動き情報を用いて前記表示信号を生成する
ことを特徴とする請求項1記載の画像表示システム。The image signals generated by the information generating means and the motion information, and accumulated in the information storing means,
The image display system according to claim 1, wherein the image processing unit generates the display signal using an image signal and motion information stored in the information storage unit.
前記撮影方向の動きに応じた動き情報に基づいて、前記撮影画像よりも広画角の画像表示領域に当該撮影画像の表示位置を決定する表示位置算出手段と、
前記表示位置算出手段で決定された表示位置に前記撮影画像を移動させる画像移動手段と、
前記画像移動手段によって移動された表示位置に前記撮影画像を表示する表示信号を前記画像信号から生成する表示信号生成手段とを有し、
前記表示位置算出手段は、
前記動き情報に基づいて決定された前記表示位置に表示される表示画像が、前記画像表示領域を超えると判定した場合には、当該表示画像が当該画像表示領域を超えないように前記表示位置を設定する
ことを特徴とする画像処理装置。An image processing apparatus that processes an image using an image signal of a captured image acquired by moving a shooting direction and movement information according to a movement in the shooting direction,
Display position calculating means for determining a display position of the captured image in an image display area having a wider angle of view than the captured image based on movement information according to the movement in the capturing direction;
Image moving means for moving the captured image to the display position determined by the display position calculating means;
A display signal for displaying the captured image on the moved display position by the image moving unit have a display signal generating means for generating from said image signal,
The display position calculating means includes
When it is determined that the display image displayed at the display position determined based on the movement information exceeds the image display area, the display position is set so that the display image does not exceed the image display area. An image processing apparatus characterized by setting .
前記撮影に基づく撮影画像の画像信号を生成すると共に前記撮影方向の動きに応じた動き情報を生成する第1ステップと、
生成した前記動き情報に基づいて前記撮影画像よりも広画角の画像表示領域における前記撮影画像の表示位置を決定する第2ステップと、
決定された前記表示位置に前記撮影画像を表示するための表示信号を前記画像信号から生成する第3ステップと、
生成された前記表示信号に基づいて前記画像表示領域に前記撮影画像を表示するする第4ステップとを有し、
前記第2ステップでは、
決定された前記表示位置に表示される表示画像が、前記画像表示領域を超えると判定した場合、当該表示画像が当該画像表示領域を超えないように前記表示位置を決定する
ことを特徴とする画像表示方法。An image display method for displaying a captured image acquired by moving a shooting direction,
A first step of generating an image signal of a photographed image based on the photographing and generating motion information according to a motion in the photographing direction;
A second step of determining a display position of the captured image in an image display region having a wider angle of view than the captured image based on the generated motion information;
A third step of generating a display signal for displaying the photographed image at the determined display position from the image signal;
A fourth step of displaying the captured image in the image display area based on the generated display signal ,
In the second step,
The display position is determined so that the display image does not exceed the image display area when it is determined that the display image displayed at the determined display position exceeds the image display area. Display method.
ことを特徴とする請求項10記載の画像表示方法。11. The image display method according to claim 10, wherein the display signal is generated so that the movement in the photographing direction is equal to the movement of the display position of the photographed image.
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