JP5452801B2 - Stereoscopic image generating apparatus and program thereof - Google Patents

Stereoscopic image generating apparatus and program thereof Download PDF

Info

Publication number
JP5452801B2
JP5452801B2 JP2010102806A JP2010102806A JP5452801B2 JP 5452801 B2 JP5452801 B2 JP 5452801B2 JP 2010102806 A JP2010102806 A JP 2010102806A JP 2010102806 A JP2010102806 A JP 2010102806A JP 5452801 B2 JP5452801 B2 JP 5452801B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
pixel
virtual camera
virtual
normalized
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2010102806A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011234142A (en
Inventor
美和 片山
祐一 岩舘
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.)
Japan Broadcasting Corp
Original Assignee
Japan Broadcasting Corp
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 Japan Broadcasting Corp filed Critical Japan Broadcasting Corp
Priority to JP2010102806A priority Critical patent/JP5452801B2/en
Publication of JP2011234142A publication Critical patent/JP2011234142A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5452801B2 publication Critical patent/JP5452801B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、インテグラル方式、レンチキュラ方式等の立体表示方式において、表示対象となる3次元形状モデルから立体像を生成する技術に関する。   The present invention relates to a technique for generating a three-dimensional image from a three-dimensional shape model to be displayed in a three-dimensional display method such as an integral method or a lenticular method.

近年、立体表示装置の研究開発が進み、インテグラル方式およびレンチキュラ方式等、特殊なメガネを用いなくても観察者に立体像を視認させることが可能な裸眼方式の立体表示装置が開発されている。例えば、インテグラル方式の立体表示装置は、高精細画像表示パネルと、その前面に配置された2次元レンズアレイとを備え、高精細画像表示パネルに要素画像を表示すると立体像が再生される。この要素画像の各画素からの光線は、その画素位置と、レンズアレイの要素レンズの位置とから決まる方向に出射される。つまり、一つの要素レンズから要素画像の画素数だけの光線が出射されることになる。ここで、要素レンズの間隔が要素画像の画素サイズの整数倍という条件を満たす場合には、各要素レンズから出射される光線の方向が有限になるため、同一方向の光線を集めることで正射影画像として表すことができる。すなわち、立体表示装置から出射される光線群は、有限枚の正射影画像で表すことができる。   In recent years, research and development of 3D display devices have progressed, and autostereoscopic 3D display devices such as an integral method and a lenticular method that allow a viewer to view a 3D image without using special glasses have been developed. . For example, an integral-type stereoscopic display device includes a high-definition image display panel and a two-dimensional lens array disposed on the front surface thereof, and a stereoscopic image is reproduced when an element image is displayed on the high-definition image display panel. Light rays from each pixel of the element image are emitted in a direction determined by the pixel position and the position of the element lens of the lens array. That is, as many rays as the number of pixels of the element image are emitted from one element lens. Here, when the condition that the distance between the element lenses is an integral multiple of the pixel size of the element image, the direction of the light rays emitted from each element lens is finite. Therefore, the orthogonal projection is performed by collecting the light rays in the same direction. It can be represented as an image. That is, the light ray group emitted from the stereoscopic display device can be represented by a finite number of orthographic images.

ここで、コンピュータグラフィックス(CG)やレンジセンサーで得られる3次元形状モデルをインテグラル方式の立体像に変換する技術が提案されている(例えば、非特許文献1,2)。これら非特許文献1,2に記載の技術は、3次元形状モデルをインテグラル方式の立体像に変換する基本的な手法である。例えば、非特許文献1に記載の技術は、コンピュータグラフィックスの3次元形状モデルを被写体とし、3次元仮想空間内にレンズアレイ、奥行き制御用のレンズを設置し、光線追跡法により、被写体のインテグラル立体像を生成するものである。   Here, techniques for converting a three-dimensional shape model obtained by computer graphics (CG) or a range sensor into an integral stereoscopic image have been proposed (for example, Non-Patent Documents 1 and 2). These techniques described in Non-Patent Documents 1 and 2 are basic techniques for converting a three-dimensional shape model into an integral stereoscopic image. For example, in the technique described in Non-Patent Document 1, a three-dimensional shape model of computer graphics is used as a subject, a lens array and a lens for depth control are installed in a three-dimensional virtual space. A three-dimensional image is generated.

つまり、非特許文献1,2に記載の技術において、正射影を用いることができると、レンズアレイの要素レンズ数の光線を1回レンダリングするだけで、3次元形状モデルから表示画像を生成することができる。この場合、非特許文献1,2に記載の技術において、中心射影を用いた場合よりも、少ない演算量で3次元形状モデルから表示画像を生成することができる。   In other words, in the techniques described in Non-Patent Documents 1 and 2, if orthographic projection can be used, a display image can be generated from a three-dimensional shape model by rendering light rays of the number of element lenses of the lens array once. Can do. In this case, in the techniques described in Non-Patent Documents 1 and 2, it is possible to generate a display image from a three-dimensional shape model with a smaller amount of computation than in the case where center projection is used.

Athineos,Spyros S,:“Physical modeling of a microlens array setup for use in computer generated IP”、Proceedings of the SPIE,Volume 5664,pp.472-479(2005).Athineos, Spyros S ,: “Physical modeling of a microlens array setup for use in computer generated IP”, Proceedings of the SPIE, Volume 5664, pp.472-479 (2005). Huy Hoang Tran,et al:”Interactive 3D Navigation System for Image-guided Surgery”,Journal of Virtual Reality,8(1),pp.9-16(2009)Huy Hoang Tran, et al: “Interactive 3D Navigation System for Image-guided Surgery”, Journal of Virtual Reality, 8 (1), pp. 9-16 (2009)

しかし、非特許文献1,2に記載の技術は、要素レンズの間隔が要素画像の画素サイズの整数倍という条件を満たさない場合、要素レンズごとに光線の方向が異なるため、その光線群を有限枚の正射影画像で表すことができない。この正射影が表示画像を少ない演算量で生成するために有効な手段であることから、前記した条件を満たさない場合でも正射影によって表示画像を生成したいという強い要望がユーザからされている。   However, in the techniques described in Non-Patent Documents 1 and 2, when the distance between the element lenses does not satisfy the condition that the element size is an integer multiple of the pixel size of the element image, the direction of the light rays is different for each element lens. It cannot be represented by one orthogonal projection image. Since this orthographic projection is an effective means for generating a display image with a small amount of calculation, there is a strong demand from users to generate a display image by orthographic projection even when the above conditions are not satisfied.

そこで、本発明は、前記した問題を解決し、要素レンズの間隔が要素画像の画素サイズの整数倍という条件を満たさない場合でも、正射影により表示画像を生成できる立体像生成装置およびそのプログラムを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention solves the above-described problem, and provides a stereoscopic image generation apparatus and program for generating a display image by orthographic projection even when the interval between element lenses does not satisfy the condition that the element size is an integer multiple of the pixel size. The purpose is to provide.

前記した課題を解決するため、本願第1発明に係る立体像生成装置は、要素レンズを2次元に配置したレンズアレイと画像表示手段とを備える立体表示装置に表示する表示対象としての3次元形状モデルを仮想的な撮影カメラである仮想カメラで撮影して、前記立体表示装置用の表示画像を生成する立体像生成装置であって、パラメータ入力手段と、正規化画像画素サイズ算出手段と、正規化画像画素位置算出手段と、仮想カメラ位置・姿勢算出手段と、仮想撮影画像生成手段と、正規化画像生成手段と、表示画像生成手段と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, the stereoscopic image generating device according to the first invention of the present application is a three-dimensional shape as a display target to be displayed on a stereoscopic display device including a lens array in which element lenses are two-dimensionally arranged and image display means. A stereoscopic image generating apparatus that captures a model with a virtual camera that is a virtual imaging camera and generates a display image for the stereoscopic display apparatus, the parameter input means, a normalized image pixel size calculating means, a normal image It comprises a normalized image pixel position calculating means, a virtual camera position / posture calculating means, a virtual captured image generating means, a normalized image generating means, and a display image generating means.

かかる構成によれば、立体像生成装置は、パラメータ入力手段によって、前記要素レンズの焦点距離と、前記要素レンズの間隔と、前記画像表示手段の画素間隔とが入力される。また、立体像生成装置は、正規化画像画素サイズ算出手段によって、前記要素レンズの間隔を前記画像表示手段の画素間隔で除算して予め設定された定数を乗じた値に基づいて前記要素レンズ間の画素数を算出すると共に、前記要素レンズの間隔に対して整数分の1となる画素サイズを有する正規化画像において、前記要素レンズの間隔を前記要素レンズ間の画素数で除算することで前記正規化画像の画素サイズを算出する。そして、立体像生成装置は、正規化画像画素位置算出手段によって、前記画像表示手段の画素間隔を前記正規化画像の画素サイズで除算することで、前記正規化画像の画素座標を算出する。このようにして、立体像生成装置は、画素サイズが要素レンズの間隔に対して整数分の1となる正規化画像を用意する。   According to such a configuration, the stereoscopic image generating apparatus receives the focal length of the element lens, the interval of the element lens, and the pixel interval of the image display unit by the parameter input unit. Further, the stereoscopic image generating apparatus is configured such that the normalized image pixel size calculating unit divides the element lens interval by the pixel interval of the image display unit and multiplies the element lens interval by a preset constant. In the normalized image having a pixel size that is a fraction of an integer with respect to the distance between the element lenses, the distance between the element lenses is divided by the number of pixels between the element lenses. The pixel size of the normalized image is calculated. Then, the stereoscopic image generating apparatus calculates the pixel coordinates of the normalized image by dividing the pixel interval of the image display unit by the pixel size of the normalized image by the normalized image pixel position calculating unit. In this way, the stereoscopic image generating apparatus prepares a normalized image whose pixel size is 1 / integer with respect to the interval between the element lenses.

また、立体像生成装置は、仮想カメラ位置・姿勢算出手段によって、前記レンズアレイから前記仮想カメラの位置までを示すように予め設定した距離と前記正規化画像の画素サイズとを乗算して前記要素レンズの焦点距離で除算した値に基づいて前記仮想カメラの位置を算出し、前記正規化画像における要素画像の画素位置から前記要素レンズの中心位置までの単位ベクトルの逆方向を前記仮想カメラの撮影方向として算出し、前記仮想カメラの撮影方向を用いて前記仮想カメラの姿勢を算出する。つまり、立体像生成装置は、仮想カメラ位置・姿勢算出手段によって、要素レンズの中心位置から正規化画像における要素画像の画素位置に向かう単位ベクトルを仮想カメラの撮影方向として算出する。また、立体像生成装置は、仮想カメラ位置・姿勢算出手段によって、仮想カメラの撮影方向を示す単位ベクトルおよびレンズアレイの平面の縦方向(レンズアレイの行の並びと直交する方向)を示す単位ベクトルから、仮想カメラの姿勢を算出する。   Further, the stereoscopic image generating device may multiply the element set by multiplying a distance set in advance so as to indicate the position from the lens array to the position of the virtual camera by the virtual camera position / posture calculating unit and the pixel size of the normalized image. The position of the virtual camera is calculated based on the value divided by the focal length of the lens, and the reverse direction of the unit vector from the pixel position of the element image to the center position of the element lens in the normalized image is taken by the virtual camera. And calculating the orientation of the virtual camera using the shooting direction of the virtual camera. That is, the three-dimensional image generation apparatus calculates, as a shooting direction of the virtual camera, a unit vector from the center position of the element lens toward the pixel position of the element image in the normalized image by the virtual camera position / posture calculation unit. In addition, the stereoscopic image generation device uses the virtual camera position / orientation calculation means to generate a unit vector indicating the shooting direction of the virtual camera and a unit vector indicating the vertical direction of the plane of the lens array (a direction orthogonal to the row of the lens array). From the above, the attitude of the virtual camera is calculated.

また、立体像生成装置は、仮想撮影画像生成手段によって、前記仮想カメラ位置・姿勢算出手段が算出した仮想カメラの位置および姿勢に基づいて、前記3次元形状モデルを仮想平面に正射影することで、前記3次元形状モデルを前記仮想カメラで撮影した仮想撮影画像を生成する。そして、立体像生成装置は、正規化画像生成手段によって、所定の座標変換式により前記仮想撮影画像の画素の画素値を前記正規化画像の画素に割り当てることで、前記正規化画像を生成する。つまり、前記した正射影によって、正規化画像の画素と、仮想撮影画像の画素とが直線上に並ぶので、立体像生成装置は、この直線に従って仮想撮影画像の画素の画素値を、用意した正規化画像の各画素に割り当てる。従って、立体像生成装置は、正規化画像上に要素画像を形成することになる。
さらに、立体像生成装置は、表示画像生成手段によって、前記正規化画像生成手段が生成した正規化画像から前記表示画像を生成する。
In addition, the stereoscopic image generating apparatus orthographically projects the three-dimensional shape model onto a virtual plane based on the position and orientation of the virtual camera calculated by the virtual camera position / orientation calculating unit by the virtual captured image generating unit. Then, a virtual photographed image obtained by photographing the three-dimensional shape model with the virtual camera is generated. Then, the stereoscopic image generating apparatus generates the normalized image by assigning the pixel value of the pixel of the virtual photographed image to the pixel of the normalized image using a predetermined coordinate conversion formula by the normalized image generating unit. In other words, the normalized image pixels and the virtual captured image pixels are arranged on a straight line by the above-described orthographic projection, and the stereoscopic image generating device uses the prepared normal values of the pixel values of the virtual captured image according to the straight line. Assigned to each pixel of the digitized image. Therefore, the stereoscopic image generating apparatus forms an element image on the normalized image.
Furthermore, the stereoscopic image generating apparatus generates the display image from the normalized image generated by the normalized image generating unit by the display image generating unit.

また、本願第2発明に係る立体像生成装置は、前記仮想撮影画像において、前記要素レンズの中心位置に対応する画素を結んだ線分の中点で囲われるフィルタ適用領域が複数設定され、当該フィルタ適用領域毎に低域通過フィルタ処理を施す第1の折返し雑音低減手段をさらに備えることを特徴とする。   In the stereoscopic image generating device according to the second invention of the present application, in the virtual photographed image, a plurality of filter application regions surrounded by a midpoint of a line segment connecting pixels corresponding to the center position of the element lens are set. It is further characterized by further comprising first aliasing noise reduction means for performing low-pass filter processing for each filter application area.

ここで、立体表示装置の観察者は、レンズアレイを介して立体像を見る。これは、レンズアレイの要素レンズの間隔に応じて立体像をサンプリングするのと等価である。このため、レンズアレイでは、サンプリングに起因する折返し雑音(折返し歪)が発生してしまう。
そこで、立体像生成装置は、第1の折返し雑音低減手段によって、仮想撮影画像(正射影画像)の要素レンズの中心に対応する画素をサンプル点とみなし、そのサンプル点を中心としたフィルタ適用領域毎に低域通過フィルタ処理を施す。これによって、立体像生成装置は、レンズアレイでのサンプリングに起因する折返し雑音を低減することができる。
Here, the observer of the stereoscopic display device sees the stereoscopic image through the lens array. This is equivalent to sampling a three-dimensional image according to the distance between the element lenses of the lens array. For this reason, in the lens array, aliasing noise (folding distortion) due to sampling occurs.
Therefore, the stereoscopic image generating apparatus regards the pixel corresponding to the center of the element lens of the virtual photographed image (orthographic projection image) as the sample point by the first aliasing noise reduction unit, and applies the filter application region centered on the sample point. A low-pass filter process is performed every time. Thereby, the stereoscopic image generating apparatus can reduce aliasing noise caused by sampling in the lens array.

また、本願第3発明に係る立体像生成装置は、前記仮想カメラの姿勢を示す行列を用いて、前記仮想撮影画像に前記フィルタ適用領域を設定するフィルタ適用領域設定手段、をさらに備えることを特徴とする。   In addition, the stereoscopic image generating apparatus according to the third invention of the present application further includes filter application area setting means for setting the filter application area to the virtual photographed image using a matrix indicating the attitude of the virtual camera. And

かかる構成によれば、立体像生成装置は、要素レンズの配置により決まるフィルタ適用領域を、人手によらずに設定することができる。   According to such a configuration, the stereoscopic image generating apparatus can set the filter application area determined by the arrangement of the element lenses without depending on the hand.

また、前記した課題を解決するため、本願第発明に係る立体像生成プログラムは、要素レンズを2次元に配置したレンズアレイと画像表示手段とを備える立体表示装置に表示する表示対象としての3次元形状モデルを仮想的な撮影カメラである仮想カメラで撮影して、前記立体表示装置用の表示画像を生成するために、コンピュータを、パラメータ入力手段、正規化画像画素サイズ算出手段、正規化画像画素位置算出手段、仮想カメラ位置・姿勢算出手段、仮想撮影画像生成手段、正規化画像生成手段、表示画像生成手段、として機能させることを特徴とする In order to solve the above-described problem, the stereoscopic image generation program according to the fourth invention of the present application is a 3 as a display object to be displayed on a stereoscopic display device including a lens array in which element lenses are two-dimensionally arranged and image display means. In order to capture a three-dimensional shape model with a virtual camera, which is a virtual imaging camera, and generate a display image for the stereoscopic display device, a computer is provided with parameter input means, normalized image pixel size calculation means, and normalized image. It functions as a pixel position calculating means, a virtual camera position / posture calculating means, a virtual captured image generating means, a normalized image generating means, and a display image generating means.

かかる構成によれば、立体像生成プログラムは、パラメータ入力手段によって、前記要素レンズの焦点距離と、前記要素レンズの間隔と、前記画像表示手段の画素間隔とが入力される。また、立体像生成プログラムは、正規化画像画素サイズ算出手段によって、前記要素レンズの間隔を前記画像表示手段の画素間隔で除算して予め設定された定数を乗じた値に基づいて前記要素レンズ間の画素数を算出すると共に、前記要素レンズの間隔に対して整数分の1となる画素サイズを有する正規化画像において、前記要素レンズの間隔を前記要素レンズ間の画素数で除算することで前記正規化画像の画素サイズを算出する。そして、立体像生成プログラムは、正規化画像画素位置算出手段によって、前記画像表示手段の画素間隔を前記正規化画像の画素サイズで除算することで、前記正規化画像の画素座標を算出する。このようにして、立体像生成プログラムは、画素サイズが要素レンズの間隔に対して整数分の1となる正規化画像を用意する。   According to such a configuration, the focal length of the element lens, the interval between the element lenses, and the pixel interval of the image display unit are input to the stereoscopic image generation program by the parameter input unit. Further, the stereoscopic image generation program is configured such that the normalized image pixel size calculation unit divides the interval between the element lenses by the pixel interval of the image display unit and multiplies a predetermined constant between the element lenses. In the normalized image having a pixel size that is a fraction of an integer with respect to the distance between the element lenses, the distance between the element lenses is divided by the number of pixels between the element lenses. The pixel size of the normalized image is calculated. Then, the stereoscopic image generation program calculates the pixel coordinates of the normalized image by dividing the pixel interval of the image display unit by the pixel size of the normalized image by the normalized image pixel position calculating unit. In this way, the stereoscopic image generation program prepares a normalized image whose pixel size is 1 / integer with respect to the interval between the element lenses.

また、立体像生成プログラムは、仮想カメラ位置・姿勢算出手段によって、前記レンズアレイから前記仮想カメラの位置までを示すように予め設定した距離と前記正規化画像の画素サイズとを乗算して前記要素レンズの焦点距離で除算した値に基づいて前記仮想カメラの位置を算出し、前記正規化画像における要素画像の画素位置から前記要素レンズの中心位置までの単位ベクトルの逆方向を前記仮想カメラの撮影方向として算出し、前記仮想カメラの撮影方向を用いて前記仮想カメラの姿勢を算出する。つまり、立体像生成プログラムは、仮想カメラ位置・姿勢算出手段によって、要素レンズの中心位置から正規化画像における要素画像の画素位置に向かう単位ベクトルを仮想カメラの撮影方向として算出する。また、立体像生成プログラムは、仮想カメラ位置・姿勢算出手段によって、仮想カメラの撮影方向を示す単位ベクトルおよびレンズアレイの平面の縦方向(レンズアレイの行の並びと直交する方向)を示す単位ベクトルから、仮想カメラの姿勢を算出する。   Further, the stereoscopic image generation program multiplies the distance set in advance to indicate the position from the lens array to the position of the virtual camera by the virtual camera position / posture calculation means and the pixel size of the normalized image. The position of the virtual camera is calculated based on the value divided by the focal length of the lens, and the reverse direction of the unit vector from the pixel position of the element image to the center position of the element lens in the normalized image is taken by the virtual camera. And calculating the orientation of the virtual camera using the shooting direction of the virtual camera. That is, the stereoscopic image generation program calculates the unit vector from the center position of the element lens toward the pixel position of the element image in the normalized image as the shooting direction of the virtual camera by the virtual camera position / posture calculation means. In addition, the stereoscopic image generation program uses the virtual camera position / orientation calculation means to generate a unit vector indicating the shooting direction of the virtual camera and a unit vector indicating the vertical direction of the plane of the lens array (a direction orthogonal to the arrangement of the rows of the lens array). From the above, the attitude of the virtual camera is calculated.

また、立体像生成プログラムは、仮想撮影画像生成手段によって、前記仮想カメラ位置・姿勢算出手段が算出した仮想カメラの位置および姿勢に基づいて、前記3次元形状モデルを仮想平面に正射影することで、前記3次元形状モデルを前記仮想カメラで撮影した仮想撮影画像を生成する。そして、立体像生成プログラムは、正規化画像生成手段によって、所定の座標変換式により前記仮想撮影画像の画素の画素値を前記正規化画像の画素に割り当てることで、前記正規化画像を生成する。つまり、前記した正射影によって、正規化画像の画素と、仮想撮影画像の画素とが直線上に並ぶので、立体像生成プログラムは、この直線に従って仮想撮影画像の画素の画素値を、用意した正規化画像の各画素に割り当てる。従って、立体像生成プログラムは、正規化画像上に要素画像を形成することになる。
さらに、立体像生成プログラムは、表示画像生成手段によって、前記正規化画像生成手段が生成した正規化画像から前記表示画像を生成する。
Further, the stereoscopic image generation program projects the three-dimensional shape model onto the virtual plane based on the position and orientation of the virtual camera calculated by the virtual camera position / orientation calculation unit by the virtual captured image generation unit. Then, a virtual photographed image obtained by photographing the three-dimensional shape model with the virtual camera is generated. Then, the stereoscopic image generation program generates the normalized image by allocating the pixel value of the pixel of the virtual photographed image to the pixel of the normalized image using a predetermined coordinate conversion formula by the normalized image generating unit. In other words, the normalized image pixels and the virtual photographed image pixels are arranged on a straight line by the above-mentioned orthographic projection, so the stereoscopic image generation program uses the prepared normal values for the pixel values of the virtual photographed image pixels according to this straight line. Assigned to each pixel of the digitized image. Therefore, the stereoscopic image generation program forms an element image on the normalized image.
Further, the stereoscopic image generation program generates the display image from the normalized image generated by the normalized image generation unit by the display image generation unit.

本願発明は、以下のような優れた効果を奏する。
本願第1,発明は、画素サイズが要素レンズの間隔に対して整数分の1となる正規化画像を用意する。そして、本願第1,発明は、要素レンズの中心を仮想撮影画像の画素に対応させた正射影を行って、仮想撮影画像の画素の画素値を正規化画像の各画素に割り当てる。これによって、本願第1,発明は、要素レンズの間隔が要素画像の画素サイズの整数倍という条件を満たさない場合でも正射影により表示画像を生成できるので、その演算量を少なくすることができる。
The present invention has the following excellent effects.
The first and fourth inventions of the present application prepare a normalized image whose pixel size is 1 / integer with respect to the interval between the element lenses. In the first and fourth inventions of the present application, orthographic projection is performed with the center of the element lens corresponding to the pixel of the virtual photographed image, and the pixel value of the pixel of the virtual photographed image is assigned to each pixel of the normalized image. As a result, the first and fourth inventions of the present application can generate a display image by orthographic projection even when the interval between the element lenses does not satisfy the condition of an integral multiple of the pixel size of the element image, so that the amount of calculation can be reduced. .

本願第2発明は、レンズアレイでのサンプリングに起因する折返し雑音を低減できるので、表示画像を高品質にすることができる。
本願第3発明は、要素レンズの配置により決まるフィルタ適用領域を人手によらずに適切に設定できるので、正確な低域通過フィルタ処理を可能とする
In the second invention of the present application, aliasing noise caused by sampling in the lens array can be reduced, so that the display image can be of high quality.
According to the third invention of the present application, the filter application region determined by the arrangement of the element lenses can be appropriately set without depending on the hand, so that accurate low-pass filter processing can be performed .

本発明における立体表示装置の概略を示す概略図であり、(a)は立体像を表示する様子を示す図であり、(b)はレンズアレイと画像表示パネルの表示面との位置関係を示す図である。It is the schematic which shows the outline of the three-dimensional display apparatus in this invention, (a) is a figure which shows a mode that a three-dimensional image is displayed, (b) shows the positional relationship of a lens array and the display surface of an image display panel. FIG. 本発明の実施形態に係る立体像生成装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the stereo image production | generation apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明における立体表示装置のモデル化を示す概念図であり、要素画像と、画像表示パネルと、レンズアレイのピンホールとの位置関係を示す図である。It is a conceptual diagram which shows modeling of the three-dimensional display apparatus in this invention, and is a figure which shows the positional relationship with an element image, an image display panel, and the pinhole of a lens array. 本発明において、正規化画像と、レンズアレイのピンホールとの位置関係を示す図である。In this invention, it is a figure which shows the positional relationship of the normalized image and the pinhole of a lens array. 図2の仮想カメラ撮影手段の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the virtual camera imaging | photography means of FIG. 本発明において、仮想カメラによる撮影を説明する説明図であり、レンズアレイと、正規化画像と、3次元形状モデルとの位置関係を示す図である。In this invention, it is explanatory drawing explaining imaging | photography with a virtual camera, and is a figure which shows the positional relationship of a lens array, a normalized image, and a three-dimensional shape model. 本発明において、仮想カメラによる撮影を説明する説明図であり、レンズアレイ上のサンプル点と、正規化画像との位置関係を示す図である。In this invention, it is explanatory drawing explaining imaging | photography with a virtual camera, and is a figure which shows the positional relationship of the sample point on a lens array, and a normalized image. 本発明において、仮想カメラによる撮影を説明する説明図であり、正規化画像と、レンズアレイと、仮想カメラとの位置関係を示す図である。In this invention, it is explanatory drawing explaining imaging | photography with a virtual camera, and is a figure which shows the positional relationship of a normalized image, a lens array, and a virtual camera. 図2の第1のフィルタによる低域通過フィルタ処理を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the low-pass filter process by the 1st filter of FIG. 図2の第2のフィルタによる表示画像の生成を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the production | generation of the display image by the 2nd filter of FIG. 図2の立体表示装置の全体動作を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an overall operation of the stereoscopic display device of FIG. 2. 図5の仮想カメラ撮影手段の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the virtual camera imaging | photography means of FIG. 本発明において、動的3次元形状モデルのインテグラル立体映像を生成する立体映像生成システムの構成を示す図である。In this invention, it is a figure which shows the structure of the three-dimensional video generation system which produces | generates the integral three-dimensional video of a dynamic three-dimensional shape model. 本発明の実施例を説明する画像であり、(a)は比較例における撮影画像であり、(b)は実施例における撮影画像であり、(c)は(a)の拡大画像であり、(d)は(b)の拡大画像である。It is an image explaining the Example of this invention, (a) is a picked-up image in a comparative example, (b) is a picked-up image in an Example, (c) is an enlarged image of (a), ( d) is an enlarged image of (b).

[立体表示装置の概略]
以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各実施形態において、同一の機能を有する手段には同一の符号を付し、説明を省略した。
まず、本発明の実施形態に係る立体像生成装置1(図2参照)の前提として、本発明における立体表示装置2の概略について説明する。
[Outline of stereoscopic display device]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In each embodiment, means having the same function are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
First, an outline of the stereoscopic display device 2 according to the present invention will be described as a premise of the stereoscopic image generating device 1 (see FIG. 2) according to the embodiment of the present invention.

図1(a)および図1(b)に示すように、立体表示装置2は、立体像生成装置1が生成した表示画像I(複数の要素画像Gを縦横に配置した画像)をインテグラル方式によって表示するものであり、液晶ディスプレイ等の画像表示パネル(画像表示手段)21と、要素レンズLを2次元に配置したレンズアレイLとを備える。
まず、立体表示装置2は、画像表示パネル21の表示面に、立体像生成装置1が生成した表示対象(3次元形状モデル)の表示画像Iを表示する。このとき、要素画像Gに対応する要素レンズLは一意に決まる。そして、立体表示装置2は、要素レンズLにより要素画像Gを空中に投影して立体像Zを形成する。つまり、観察者Aは、レンズアレイLの要素レンズLを通して、それぞれの要素画像Gを観視することで、立体像Zを視認することができる。
このように、立体表示装置2で表示するための表示映像Iが必要になる。そこで、本発明の実施形態に係る立体像生成装置1を用いて、この表示映像Iを生成する。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the stereoscopic display device 2 integrates a display image I (an image in which a plurality of element images G are arranged vertically and horizontally) generated by the stereoscopic image generating device 1 into an integral system. is intended to be displayed by includes an image display panel (image display means) 21 such as a liquid crystal display, and a lens array L a placing the element lenses L P two-dimensionally.
First, the stereoscopic display device 2 displays the display image I of the display target (three-dimensional shape model) generated by the stereoscopic image generation device 1 on the display surface of the image display panel 21. In this case, the element lenses L P corresponding to the element image G is uniquely determined. Then, the stereoscopic display device 2 forms a stereoscopic image Z and projected by the element lenses L P elements image G in the air. In other words, the viewer A, through element lenses L P of the lens array L A, by viewing each element image G, it is possible to visually recognize a stereoscopic image Z.
Thus, the display image I for displaying on the stereoscopic display device 2 is required. Therefore, the display image I is generated using the stereoscopic image generating apparatus 1 according to the embodiment of the present invention.

[立体像生成装置の構成]
以下、図2を参照し、本発明の実施形態に係る立体像生成装置1の構成について説明する。
図2に示すように、立体像生成装置1は、立体表示装置2に表示する表示対象としての3次元形状モデルを仮想カメラで撮影して、立体表示装置2の表示画像を生成するものであり、立体表示装置モデル化手段(パラメータ入力手段)11と、正規化画像設定手段(正規化画像画素サイズ算出手段)12と、フィルタ用パラメータ設定手段(フィルタ適用領域設定手段)13と、仮想カメラ撮影手段14と、第1のフィルタ(第1の折返し雑音低減手段)15と、正規化画像生成手段16と、表示画像生成手段17とを備える。
[Configuration of stereoscopic image generation apparatus]
Hereinafter, with reference to FIG. 2, the configuration of the stereoscopic image generating apparatus 1 according to the embodiment of the present invention will be described.
As illustrated in FIG. 2, the stereoscopic image generation device 1 is configured to generate a display image of the stereoscopic display device 2 by photographing a three-dimensional shape model as a display target to be displayed on the stereoscopic display device 2 with a virtual camera. Stereoscopic display device modeling means (parameter input means) 11, normalized image setting means (normalized image pixel size calculating means) 12, filter parameter setting means (filter application area setting means) 13, and virtual camera photographing Means 14, a first filter (first aliasing noise reduction means) 15, a normalized image generation means 16, and a display image generation means 17 are provided.

立体表示装置モデル化手段11は、立体表示装置2をモデル化するためのパラメータ(F,R,R,P)が入力されると共に、これらパラメータを正規化画像設定手段12に出力する。これらパラメータは、図3で示すように定義される。 The stereoscopic display device modeling means 11 receives parameters (F, R H , R V , P) for modeling the stereoscopic display device 2 and outputs these parameters to the normalized image setting means 12. These parameters are defined as shown in FIG.

F:要素レンズLの焦点距離(画像表示パネル21とレンズアレイLとの距離)
:レンズアレイLにおける要素レンズLの水平方向の間隔
:レンズアレイLにおける要素レンズLの垂直方向の間隔
P:画像表示パネル21の画素間隔
F: focal length of the element lenses L P (distance between the image display panel 21 and the lens array L A)
R H: the lens array L horizontal spacing element lenses L P in A R V: lens array L vertical spacing element lenses L P in A P: pixel spacing of the image display panel 21

本実施形態では、要素レンズLが一行毎にオフセットしており、要素レンズLの垂直方向の間隔Rが要素レンズLの水平方向の間隔Rの√3/2倍であるとして説明する。
また、要素レンズLの水平方向の間隔Rおよび要素レンズLの垂直方向の間隔Rが要素画像Gの画素間隔の整数倍でないこととして説明する。
また、立体表示装置2において、要素レンズLの中心位置をピンホールHとみなしている。つまり、要素レンズLの中心位置がピンホールHの位置となる。
As in this embodiment, the element lens L P are offset for each row, a √3 / 2 times the horizontal spacing R H of vertical spacing R V elements lens L P element lenses L P explain.
In addition, it is assumed that the horizontal interval RH of the element lens L P and the vertical interval R V of the element lens L P are not an integral multiple of the pixel interval of the element image G.
In the stereoscopic display device 2, it is regarded the center position of the element lenses L P pinhole H. That is, the center position of the element lenses L P is the position of the pinhole H.

ここで、要素レンズLの水平方向の間隔Rおよび要素レンズLの垂直方向の間隔Rが要素画像Gの画素間隔の整数倍でないため、仮想カメラ(正射影カメラ)を用いて撮影しても、要素画像Gの画素位置で光線を直接取得することができない。そこで、図4に示すように、仮想カメラで撮影する過程(計算過程)において、要素画像Gの画素間隔を定義し、要素レンズLの水平方向の間隔Rおよび要素レンズLの垂直方向の間隔Rが要素画像Gの画素間隔の整数倍になるような画像面を用意する。以後、この画像面における画像を正規化画像I’とする。 Since the interval R V vertical horizontal gap R H and element lenses L P element lenses L P is not an integer multiple of the pixel spacing element image G, taken using a virtual camera (orthographic projection camera) Even in this case, it is not possible to directly acquire the light beam at the pixel position of the element image G. Therefore, as shown in FIG. 4, in the process of shooting a virtual camera (calculation process), to define the pixel spacing element image G, the vertical direction in the horizontal direction between R H and element lenses L P element lenses L P distance R V of preparing the image surface as an integral multiple of the pixel spacing element image G. Hereinafter, the image on this image plane is referred to as a normalized image I ′.

また、物理的な位置を示す世界座標を定義する。この世界座標は、レンズアレイLの中央に位置する要素レンズLのレンズ中心(ピンホール)を原点として、レンズアレイLの横方向をX軸、縦方向をY軸およびレンズアレイ面の鉛直方向をZ軸とする。
さらに、要素画像G全体の画像座標として(i,j)を定義する。この画像座標の原点は前記した世界座標の原点に最も近い画素であるとする。
It also defines world coordinates that indicate the physical location. The world coordinates, element lenses L P lens center which is located in the center of the lens array L A (pin holes) as the origin, X-axis lateral of the lens array L A, the longitudinal direction of the Y-axis and a lens array surface The vertical direction is the Z axis.
Further, (i, j) is defined as the image coordinates of the entire element image G. It is assumed that the origin of the image coordinates is the pixel closest to the origin of the world coordinates.

正規化画像設定手段12は、正規化画像I’において、下記の式(1)で表されるように、要素レンズLの水平方向の間隔Rおよび要素レンズLの垂直方向の間隔Rを要素レンズL間の画素数Mで除算することで、正規化画像I’の水平方向の画素サイズPおよび正規化画像I’の垂直方向の画素サイズPを算出する。 Normalized image setting unit 12, the normalized image I ', as represented by the following formula (1), the vertical gap horizontal gap R H and element lenses L P element lenses L P R by dividing the V pixel number M between elements lens L P, to calculate the vertical pixel size P V of the 'horizontal pixel size P H and the normalized image I' of normalized image I.

そして、正規化画像設定手段12は、これらパラメータ(F,R,R,P,P,P)をフィルタ用パラメータ設定手段13に出力する。このとき、正規化画像設定手段12は、下記の式(2)で表されるように、要素レンズLの水平方向の間隔Rを画像表示パネル21の画素間隔Pで除算して定数Kを乗じた値に基づいて、要素レンズL間の画素数Mを算出する。 Then, the normalized image setting unit 12 outputs these parameters (F, R H , R V , P, P H , P V ) to the filter parameter setting unit 13. In this case, the normalized image setting means 12, as represented by the following formula (2), the constant by dividing the horizontal gap R H of the element lenses L P in the pixel spacing P of the image display panel 21 K based on the value obtained by multiplying the calculated number of pixels M between the element lenses L P.

ここで、式(2)において、“<a>”は、aを四捨五入して整数化することを意味する。つまり、“<R/P>”は、図3での要素レンズL間の画素数となり、後記する第2のフィルタ17aにおける低域通過フィルタ処理のため、その値をK倍する。ここで、定数Kは任意の値に設定できる。さらに、定数Kが2を超えた偶数で設定されると、正規化画像I’の画素サイズは、画像表示パネル21の画素サイズの1/2以下、かつ、要素レンズLの水平方向の間隔Rおよび要素レンズLの垂直方向の間隔Rに対して整数分の1となる。これによって、後記する第2のフィルタ17aによる低域通過フィルタ処理を容易に適用することができる。 Here, in formula (2), “<a>” means rounding off a to an integer. That, "<R H / P> " becomes the number of pixels between the element lenses L P in FIG. 3, for low-pass filtering in a second filter 17a to be described later, to K times the value. Here, the constant K can be set to an arbitrary value. Further, when it is set in the even that the constant K exceeds 2, the pixel size of the normalized image I 'is less than half the pixel size of the image display panel 21, and the horizontal spacing of the element lenses L P the integral submultiple against R H and element lenses L P of vertical spacing R V. Thereby, the low-pass filter processing by the second filter 17a described later can be easily applied.

フィルタ用パラメータ設定手段13は、正規化画像設定手段12からパラメータ(F,R,R,P,P,P)が入力されると共に、予め設定された定数Nが入力される。この定数Nは、レンズアレイLのピンホール数を一定倍してサンプリングすることを示す値である。そして、フィルタ用パラメータ設定手段13は、後記するローカル座標(u,v)の原点(0,0)として、後記する式(8)を用いて、仮想撮影画像(仮想カメラVcの画像)上にフィルタ適用領域A(図9参照)を設定する。 The filter parameter setting unit 13 receives parameters (F, R H , R V , P, P H , P V ) from the normalized image setting unit 12 and a preset constant N. The constant N is a value that indicates that sampling by a constant multiplying the number of pins holes in the lens array L A. Then, the filter parameter setting means 13 uses the following equation (8) as the origin (0, 0) of the local coordinates (u, v) described later on the virtual photographed image (image of the virtual camera Vc). A filter application area A R (see FIG. 9) is set.

その後、フィルタ用パラメータ設定手段13は、パラメータ(F,R,R,P,P,P)を仮想カメラ撮影手段14に出力すると共に、設定したフィルタ適用領域Aを第1のフィルタ15に出力する。
なお、フィルタ適用領域Aは、後記する第1のフィルタ15が低域フィルタ処理を行う範囲を示すものであり、その詳細は後記する。
Thereafter, the filter parameter setting means 13 outputs the parameters (F, R H , R V , P, P H , P V ) to the virtual camera photographing means 14 and sets the set filter application area AR to the first. Output to the filter 15.
The filter application area A R is for indicating a range in which the first filter 15 to be described later to perform low pass filtering, the details will be described later.

仮想カメラ撮影手段14は、仮想カメラVc(図6参照)で表示対象を仮想的に撮影することで、仮想撮影画像を生成するものである。このため、図5に示すように、仮想カメラ撮影手段14は、正規化画像画素位置算出手段141と、ピンホール位置算出手段142と、仮想カメラ位置・姿勢算出手段143と、仮想撮影画像生成手段144とを備える。   The virtual camera photographing means 14 generates a virtual photographed image by virtually photographing a display target with the virtual camera Vc (see FIG. 6). For this reason, as shown in FIG. 5, the virtual camera photographing means 14 includes a normalized image pixel position calculating means 141, a pinhole position calculating means 142, a virtual camera position / posture calculating means 143, and a virtual photographed image generating means. 144.

正規化画像画素位置算出手段141は、フィルタ用パラメータ設定手段13からパラメータ(F,R,R,P,P,P)が入力される。ここで、式(1)を用いると、正規化画像I’の(世界座標)を下記の式(3)で表すことができる。 The normalized image pixel position calculation unit 141 receives parameters (F, R H , R V , P, P H , P V ) from the filter parameter setting unit 13. Here, using equation (1), the (world coordinates) of the normalized image I ′ can be expressed by the following equation (3).

従って、正規化画像画素位置算出手段141は、下記の式(4)で表されるように、画像表示パネル21の画素間隔Pを、正規化画像I’の水平方向の画素サイズPおよび正規化画像I’の垂直方向の画素サイズPのそれぞれで除算することで、正規化画像I’の画素座標を算出する。つまり、表示画像Iの画素座標は、式(4)を用いて、正規化画像I’の画素位置に変換できる。
なお、式(4)において、(i’,j’)が正規化画像I’の画素座標を示す。
Therefore, the normalized image pixel position calculation unit 141 sets the pixel interval P of the image display panel 21 to the pixel size P H in the horizontal direction of the normalized image I ′ and the normalized image I ′ as represented by the following equation (4). 'it is divided by the respective vertical pixel size P V of the normalized image I' of the image I to calculate the pixel coordinates of the. That is, the pixel coordinates of the display image I can be converted into the pixel positions of the normalized image I ′ using Expression (4).
In equation (4), (i ′, j ′) represents the pixel coordinates of the normalized image I ′.

そして、正規化画像画素位置算出手段141は、パラメータ(F,R,R,P,P,P)と、算出した正規化画像I’の画素座標とをピンホール位置算出手段142に出力する。 Then, the normalized image pixel position calculating unit 141 uses the parameters (F, R H , R V , P, P H , P V ) and the calculated pixel coordinates of the normalized image I ′ as the pinhole position calculating unit 142. Output to.

ピンホール位置算出手段142は、正規化画像画素位置算出手段141からパラメータ(F,R,R,P,P,P)と、算出した正規化画像I’の画素座標とが入力される。そして、ピンホール位置算出手段142は、下記の式(5)を用いて、水平方向にn番目で垂直方向にm番目のピンホールHの位置を算出する。
なお、式(5)において、“%”は剰余演算を示す記号であり、H(n,m)はピンホールHの位置である。
The pinhole position calculating unit 142 receives parameters (F, R H , R V , P, P H , P V ) and the calculated pixel coordinates of the normalized image I ′ from the normalized image pixel position calculating unit 141. Is done. Then, the pinhole position calculating means 142 calculates the position of the nth pinhole H in the horizontal direction and the mth pinhole H in the vertical direction using the following equation (5).
In Expression (5), “%” is a symbol indicating a remainder operation, and H (n, m) is the position of the pinhole H.

そして、ピンホール位置算出手段142は、正規化画像I’の画素座標と、ピンホールHの位置と、パラメータ(F,R,R,P,P,P)とを仮想カメラ位置・姿勢算出手段143に出力する。 Then, the pinhole position calculation means 142 uses the pixel coordinates of the normalized image I ′, the position of the pinhole H, and the parameters (F, R H , R V , P, P H , P V ) as the virtual camera position. Output to attitude calculation means 143.

仮想カメラ位置・姿勢算出手段143は、ピンホール位置算出手段142から正規化画像I’の画素座標と、ピンホールHの位置と、パラメータ(F,R,R,P,P,P)とが入力される。そして、仮想カメラ位置・姿勢算出手段143は、後記する単位ベクトルを生成してから、仮想カメラVcの位置および姿勢を算出する。
ここで、ピンホール位置H(n,m)に対応する要素画像Gの画素をI’(u,v)として表す。また、この(u,v)は、H(n,m)を原点とする正規化画像I’上のローカル画像座標とする。
The virtual camera position / posture calculation unit 143 receives the pixel coordinates of the normalized image I ′ from the pinhole position calculation unit 142, the position of the pinhole H, and the parameters (F, R H , R V , P, P H , P V ). The virtual camera position / orientation calculating unit 143 generates a unit vector to be described later, and then calculates the position and orientation of the virtual camera Vc.
Here, the pixel of the element image G corresponding to the pinhole position H (n, m) is represented as I ′ n , m (u, v). In addition, (u, v) is the local image coordinates on the normalized image I ′ with H (n, m) as the origin.

まず、仮想カメラ位置・姿勢算出手段143は、図6に示すように、正規化画像I’においてピンホール位置をH(0,0)とし、このH(0,0)に対応する要素画像Gの画素I’(u,v)の画素毎に、下記の式(6)を用いて、当該画素I’(u,v)からピンホールH(0,0)の位置までの単位ベクトル(i,i,i)を生成する。
ここで、画素I’(u,v)=(X,Y,−F)=(uP,vP,−F)となる。また、ピンホール位置H(0,0)=(X,Y,0)=(0,0,0)となる。
なお、この単位ベクトルは、その延長線上に、画素I’(u,v)が視認される方向を示している。
First, as shown in FIG. 6, the virtual camera position / orientation calculating means 143 sets the pinhole position to H (0,0) in the normalized image I ′, and the element image G corresponding to this H (0,0). pixel I '0, 0 (u, v) for each pixel in the, using equation (6) below, the pixel I' position of 0, 0 (u, v) from the pinhole H (0,0) Unit vectors (i x , i y , i z ) are generated.
Here, the pixels I ′ 0 , 0 (u, v) = (X P , Y P , −F) = (uP H , vP V , −F). Further, the pinhole position H (0, 0) = (X R , Y R , 0) = (0, 0, 0).
This unit vector indicates the direction in which the pixel I ′ 0 , 0 (u, v) is visually recognized on the extension line.

次に、仮想カメラ位置・姿勢算出手段143は、生成した単位ベクトルと、距離Length(図8参照)とに基づいて、仮想カメラVcの位置および姿勢を算出する。具体的には、仮想カメラ位置・姿勢算出手段143は、下記の式(7)で表されるように、距離Lengthと正規化画像I’の画素サイズ(P,P)とを乗算して要素レンズの焦点距離Fで除算した値に基づいて仮想カメラVcの位置を算出する。 Next, the virtual camera position / posture calculation unit 143 calculates the position and posture of the virtual camera Vc based on the generated unit vector and the distance Length (see FIG. 8). Specifically, the virtual camera position / orientation calculation unit 143 multiplies the distance Length by the pixel size (P H , P V ) of the normalized image I ′ as represented by the following equation (7). The position of the virtual camera Vc is calculated based on the value divided by the focal length F of the element lens.

なお、距離Lengthは、レンズアレイLの原点から仮想カメラVcまでの距離である(例えば、2メートル)。
また、仮想カメラVcは、表示対象を撮影する仮想的な撮影カメラであり、観察者Aが立体表示装置2を観視する際の視距離を表すことになる。このとき、仮想カメラVcから立体表示装置2までの距離が距離Lengthと等しいこととする。さらに、仮想カメラVcは、レンズアレイLの原点から、表示対象である3次元形状モデルよりも離れているものとする。
The distance Length is the distance from the origin lens array L A to the virtual camera Vc (e.g., 2 meters).
The virtual camera Vc is a virtual photographing camera that photographs a display target, and represents a viewing distance when the observer A views the stereoscopic display device 2. At this time, the distance from the virtual camera Vc to the stereoscopic display device 2 is assumed to be equal to the distance Length. Further, the virtual camera Vc from the origin lens array L A, assumed that apart than 3D geometric model is displayed.

そして、仮想カメラ位置・姿勢算出手段143は、生成した単位ベクトルの逆方向r(図6参照)を仮想カメラVcの撮影方向として算出する。さらに、仮想カメラ位置・姿勢算出手段143は、仮想カメラVcに写る画像と、レンズアレイLのピンホールHとの対応関係を導くために、仮想カメラVcの姿勢を求める。具体的には、仮想カメラ位置・姿勢算出手段143は、単位ベクトルの逆方向rと、世界座標系のY軸との両方に直交する単位ベクトルを仮想カメラVcの横軸rとして求める。次に、仮想カメラ位置・姿勢算出手段143は、rとrの両方に直交する単位ベクトルを、仮想カメラVcの縦軸rとして求める。つまり、(n,m)=(0,0)の要素レンズLにおいて、その要素画像Gのある画素(u,v)の世界座標を(X,Y,−F)とすると、仮想カメラVcの姿勢を示す行列Rは、以下の式(8)で表すことができる。 Then, the virtual camera position / orientation calculation unit 143 calculates the reverse direction r z (see FIG. 6) of the generated unit vector as the shooting direction of the virtual camera Vc. Further, the virtual camera position and orientation calculation unit 143, to guide the image caught on the virtual camera Vc, the correspondence between the pinhole H of the lens array L A, determine the attitude of the virtual camera Vc. Specifically, the virtual camera position / orientation calculation unit 143 obtains a unit vector orthogonal to both the reverse direction r z of the unit vector and the Y axis of the world coordinate system as the horizontal axis r x of the virtual camera Vc. Next, the virtual camera position / orientation calculation unit 143 obtains a unit vector orthogonal to both r z and r x as the vertical axis r y of the virtual camera Vc. That is, in the element lens L P with (n, m) = (0, 0), if the world coordinates of a pixel (u, v) in the element image G are (X P , Y P , −F), the virtual The matrix R indicating the attitude of the camera Vc can be expressed by the following equation (8).

その後、仮想カメラ位置・姿勢算出手段143は、算出した仮想カメラVcの位置および姿勢を仮想撮影画像生成手段144に出力する。   Thereafter, the virtual camera position / orientation calculation unit 143 outputs the calculated position and orientation of the virtual camera Vc to the virtual captured image generation unit 144.

仮想撮影画像生成手段144は、仮想カメラ位置・姿勢算出手段143から仮想カメラVcの位置および姿勢が入力されると共に、この仮想カメラVcの位置および姿勢に基づいて、表示対象を仮想平面に正射影することで、表示対象を仮想カメラVcで撮影した仮想撮影画像を生成する。   The virtual captured image generation means 144 receives the position and orientation of the virtual camera Vc from the virtual camera position / orientation calculation means 143, and orthogonally projects the display target on the virtual plane based on the position and orientation of the virtual camera Vc. Thus, a virtual photographed image obtained by photographing the display target with the virtual camera Vc is generated.

<仮想カメラによる撮影>
以下、図6〜図9を参照し、仮想カメラVcによる撮影を詳細に説明する(適宜図5参照)。
なお、図6では、説明を簡易にするために、3次元形状モデル(表示対象)Objの一部表面のみを図示した。
また、図7では、“●”と“△”とがサンプル点を示しており、“●”はピンホールHでのサンプル点であり、“△”は“●”以外で増やしたサンプル点である。また、図7において、“■”は、それぞれの要素画像Gの中で、ピンホールHに対して同じ相対位置となる計算対象の画素である。つまり、仮想撮影画像生成手段144は、各要素画像Gの画素位置を、ピンホールHを原点とするローカル座標(u,v)によって表すことができる。
また、図7および図8では、仮想カメラの画素数は、レンズアレイLの“●”および“△”をあわせたサンプル点と同数としている。また、図8では、光線のそれぞれを矢印で図示している。
<Shooting with a virtual camera>
Hereinafter, with reference to FIGS. 6 to 9, photographing by the virtual camera Vc will be described in detail (see FIG. 5 as appropriate).
In FIG. 6, only a part of the surface of the three-dimensional shape model (display target) Obj is illustrated for the sake of simplicity.
In FIG. 7, “●” and “△” indicate sample points, “●” is a sample point at the pinhole H, and “△” is an increased sample point other than “●”. is there. In FIG. 7, “■” is a pixel to be calculated in the same relative position with respect to the pinhole H in each element image G. That is, the virtual captured image generation unit 144 can represent the pixel position of each element image G by local coordinates (u, v) with the pinhole H as the origin.
Further, in FIGS. 7 and 8, the number of pixels the virtual camera, the lens array L A "●" are and "△" the sample points and the same number of combined. Further, in FIG. 8, each of the light rays is indicated by an arrow.

具体的には、この仮想撮影画像生成手段144は、図6に示すように、単位ベクトルの逆方向rに存在するピンホールHを中心に、レンズアレイL全体のピンホールHを含んだ画角で、仮想配置された立体表示装置2を仮想的に撮影する。すなわち、この仮想撮影画像生成手段144は、単位ベクトルの逆方向rに存在するピンホールHの位置を仮想撮影画像の中心として、要素画像Gの各画素位置と仮想カメラVcの光学主点とを結んだ直線上に存在する3次元形状モデルObjの表面の色を仮想平面(仮想カメラVcの焦点位置)に正射影することで仮想撮影画像を生成する。 Specifically, the virtual photographic image generating unit 144, as shown in FIG. 6, about the pin hole H present in the reverse direction r z unit vector, including the lens array L A total of pinhole H The stereoscopic display device 2 virtually arranged at the angle of view is photographed virtually. That is, the virtual photographic image generating unit 144 as the center of the virtual photographic image position of the pinhole H present in the reverse direction r z unit vector, with each pixel position of the element image G and the optical principal point of the virtual camera Vc A virtual captured image is generated by orthogonally projecting the color of the surface of the three-dimensional shape model Obj existing on the straight line connecting the two to the virtual plane (the focal position of the virtual camera Vc).

このとき、仮想撮影画像生成手段144は、図7および図8に示すように、仮想カメラVcによる撮影において、レンズアレイLのピンホールを通過する光線を一括してサンプリングする。ここでは、仮想撮影画像生成手段144は、後記する第1のフィルタを適用するために、レンズアレイLのピンホールHの数をN倍した数の光線をサンプリングする(例えば、N=4)。そして、仮想撮影画像生成手段144は、各要素画像Gのローカル座標(u,v)に位置する画素に対応する光線を取得する。このように、仮想撮影画像においては、要素レンズLの間隔が要素画像Gの画素サイズの整数倍を満たすことになるので、各要素レンズLから出射される光線の方向が有限になり、同一方向の光線を集めることが可能となる。すなわち、仮想撮影画像生成手段144は、出射される光線群を有限枚の仮想撮影画像で表すことができる。 At this time, virtual-photographed-image generating unit 144, as shown in FIGS. 7 and 8, in imaging by a virtual camera Vc, which collectively sample the light passing through the pinhole lens array L A. Here, the virtual photographic image generating means 144, in order to apply the first filter to be described later, samples the number of rays that the number of pinholes H N times the lens array L A (e.g., N = 4) . Then, the virtual captured image generation unit 144 acquires a light beam corresponding to the pixel located at the local coordinates (u, v) of each element image G. Thus, in the virtual photographic images, the spacing element lenses L P is to meet the integral multiple of the pixel size of the elemental image G, the direction of the light beam emitted from each element lens L P is finite, It is possible to collect rays in the same direction. In other words, the virtual photographed image generating unit 144 can represent the emitted light group by a finite number of virtual photographed images.

言い換えるなら、前記した行列Rを用いて(式(8)参照)、レンズアレイLのピンホールHを、仮想撮影画像の画像面に正射影することができる。この場合、ピンホールの3次元位置を(X,Y,0)とすると、その仮想撮影画像上に正射影される点の画像座標(k,l)は、下記の式(9)および式(10)を用いて求められる。 Other words, by using the above-mentioned matrix R (see equation (8)), a pinhole H of the lens array L A, can be orthogonally projected on the image plane of the virtual photographic image. In this case, assuming that the three-dimensional position of the pinhole is (X R , Y R , 0), the image coordinates (k, l) of the point orthogonally projected on the virtual photographed image are expressed by the following equation (9) and It is calculated | required using Formula (10).

なお、ここで、(W’,H’)は、仮想撮影画像の縦横の大きさであり、(K,L)は、仮想撮影画像の画素数である。この場合、図7のサンプル点“●”と“△”を仮想撮影画像に投影すると、その投影点は、図9に示すようになる。   Here, (W ′, H ′) is the vertical and horizontal sizes of the virtual photographed image, and (K, L) is the number of pixels of the virtual photographed image. In this case, when the sample points “●” and “Δ” in FIG. 7 are projected onto the virtual photographed image, the projected points are as shown in FIG.

以上のように、仮想撮影画像生成手段144は、式(9)および式(10)を用いて、レンズアレイL面上の任意の点を仮想カメラVcに正射影することができる。その後、仮想撮影画像生成手段144は、生成した仮想撮影画像を第1のフィルタ15に出力する。 As described above, the virtual-photographed-image generating unit 144 may use Equation (9) and (10), and orthogonal projection of an arbitrary point on the lens array L A plane virtual camera Vc. Thereafter, the virtual captured image generation unit 144 outputs the generated virtual captured image to the first filter 15.

<レンズアレイでのサンプリングに起因する折返し雑音の低減>
以下、図9を参照し、第1のフィルタ15による、レンズアレイLでのサンプリングに起因する折返し雑音の低減について説明する(適宜図2参照)。
ここで、フィルタ用パラメータ設定手段13が、仮想撮影画像において、図9に示すようなフィルタ適用領域Aを設定した例で説明する。つまり、このフィルタ適用領域Aは、あるピンホールH1に対応する画素を中心として、そのピンホールH1に隣接する他のピンホールHに対応する画素を結んだ線分(図9の一点鎖線)の中点C1〜4で囲われる領域(例えば、ひし形)となる。すなわち、このフィルタ適用領域Aの形状は、要素レンズLの配置および仮想カメラVcの姿勢に依存することになる。
<Reduction of aliasing noise caused by lens array sampling>
Hereinafter, with reference to FIG. 9, according to a first filter 15, it will be described the reduction of aliasing noise due to sampling at the lens array L A (see properly Figure 2).
Here, the filter parameter setting means 13, in the virtual photographic image will be described the example of setting the filter application region A R as shown in FIG. That is, the filter application area A R is around a pixel corresponding to a pinhole H1, the line segment connecting the pixels corresponding to the other of the pinhole H adjacent to the pin hole H1 (one-dot chain line in FIG. 9) and a region which is surrounded by the middle point C P 1 to 4 (e.g., diamond). That is, the shape of the filter application area A R will depend on the attitude of the arrangement and the virtual camera Vc element lenses L P.

第1のフィルタ15は、フィルタ用パラメータ設定手段13からフィルタ適用領域Aが入力され、仮想カメラ撮影手段14から仮想撮影画像が入力される。そして、第1のフィルタ15は、仮想撮影画像においてフィルタ適用領域A内に低域通過フィルタ処理を施す。具体的には、第1のフィルタ15は、低域通過フィルタ処理として、フィルタ適用領域A内に存在する全ての画素値の平均値を算出し、その平均値をフィルタ適用領域Aの中央に位置する“●”画素の画素値とする。また、第1のフィルタ15は、低域通過フィルタ処理として、平均値を求める代わりに、重み付け加算値又はメディアン値を求めてもよい。その後、第1のフィルタ15は、低域通過フィルタ処理を施した仮想撮影画像を正規化画像生成手段16に出力する。 The first filter 15, the filter application area A R from the filter parameter setting unit 13 is inputted, the virtual captured image is inputted from the virtual camera photographing means 14. The first filter 15 performs low-pass filtering in the filter applied in the area A R in the virtual photographic image. Specifically, the first filter 15, as a low-pass filtering, to calculate an average value of all pixel values existing in the filter application area A R, the center of the filter the average coverage area A R The pixel value of the “●” pixel located at. Moreover, the 1st filter 15 may obtain | require a weighted addition value or a median value instead of calculating | requiring an average value as a low-pass filter process. Thereafter, the first filter 15 outputs the virtual photographed image subjected to the low-pass filter processing to the normalized image generation means 16.

なお、フィルタ用パラメータ設定手段13は、ピンホールH1以外の他のピンホールHに対応する画素ついても、フィルタ適用領域Aを同様に設定する。そして、第1のフィルタ15は、そのフィルタ適用領域A毎に低域通過フィルタ処理を施すことは言うまでもない。 The filter parameter setting means 13, also with the pixel corresponding to another pinhole H except pinholes H1, sets the filter application area A R Likewise. The first filter 15 is naturally subjected to low-pass filter processing for each the filter application area A R.

正規化画像生成手段16は、第1のフィルタ15から仮想撮影画像が入力され、所定の座標変換式によって、この仮想撮影画像の画素の画素値を正規化画像I’の画素に割り当てることで、正規化画像I’を生成する。具体的には、正規化画像生成手段16は、低域通過フィルタ処理を施した仮想撮影画像のサンプル点(図9の“●”)を、正規化画像I’の計算対象画素(図7の“■”)に割り当てる。ことのき、正規化画像生成手段16では、位置が(n,m)で表されるピンホールHの仮想撮影画像上での画素座標を得る必要がある。このため、正規化画像生成手段16は、前記した式(5)によってレンズアレイL面上の物理的な位置H(n,m)を求め、式(9)および式(10)を用いて仮想撮影画像の画像座標を得る。また、この座標に対応する正規化画像I’の画素座標は、式(11)で表される。この場合、式(11)の左辺第1項は、ピンホールHの位置を示すことになる。 The normalized image generation means 16 receives the virtual photographed image from the first filter 15 and assigns the pixel value of the pixel of this virtual photographed image to the pixel of the normalized image I ′ by a predetermined coordinate conversion formula. A normalized image I ′ is generated. Specifically, the normalized image generating means 16 uses the sample point (“●” in FIG. 9) of the virtual photographed image that has been subjected to the low-pass filter processing as the calculation target pixel (in FIG. 7) of the normalized image I ′. Assigned to “■”). Of course, the normalized image generating means 16 needs to obtain pixel coordinates on the virtual photographed image of the pinhole H whose position is represented by (n, m). Therefore, the normalized image generation unit 16, the physical location H (n, m) on the lens array L A plane by the equation (5) is obtained using equation (9) and (10) Obtain the image coordinates of the virtual photographed image. Further, the pixel coordinates of the normalized image I ′ corresponding to these coordinates are expressed by Expression (11). In this case, the first term on the left side of Expression (11) indicates the position of the pinhole H.

その後、立体像生成装置1では、要素画像Gの各画素をローカル座標(u,v)としてそれぞれ指定して、仮想カメラ撮影手段14による仮想カメラでの撮影処理、第1のフィルタ15による低域通過フィルタ処理、および、正規化画像生成手段16による画素値の割り当て処理を、要素画像Gの全ての画素に対して実行する。従って、立体像生成装置1では、要素画像Gの画素数だけこれら処理を繰り返せばよく、従来のように画像内に存在する全画素に対して処理を繰り返し行う必要がない。
このようにして、正規化画像生成手段16は、正規化画像I’の全画素値を得ることができる。その後、正規化画像生成手段16は、生成した正規化画像I’を表示画像生成手段17に出力する。
Thereafter, in the stereoscopic image generating device 1, each pixel of the element image G is designated as local coordinates (u, v), and shooting processing with a virtual camera by the virtual camera shooting unit 14, low-pass by the first filter 15. The pass filter processing and the pixel value assignment processing by the normalized image generation means 16 are executed for all the pixels of the element image G. Therefore, in the stereoscopic image generating apparatus 1, it is only necessary to repeat these processes for the number of pixels of the element image G, and it is not necessary to repeat the process for all the pixels existing in the image as in the conventional case.
In this way, the normalized image generating means 16 can obtain all pixel values of the normalized image I ′. Thereafter, the normalized image generating unit 16 outputs the generated normalized image I ′ to the display image generating unit 17.

表示画像生成手段17は、正規化画像生成手段16から正規化画像I’が入力され、この正規化画像I’から表示画像Iを生成する。このため、図2に示すように、表示画像生成手段17は、第2のフィルタ(第2の折返し雑音低減手段)17aを備える。   The display image generation unit 17 receives the normalized image I ′ from the normalized image generation unit 16 and generates the display image I from the normalized image I ′. For this reason, as shown in FIG. 2, the display image generation means 17 is provided with the 2nd filter (2nd aliasing noise reduction means) 17a.

<画像表示パネルでのサンプリングに起因する折返し雑音の低減>
以下、図10を参照し、第2のフィルタ17aによる、画像表示パネル21でのサンプリングに起因する折返し雑音の低減について説明する(適宜図2参照)。
第2のフィルタ17aは、正規化画像I’が画像表示パネル21で表示する表示画像Iの縦横にそれぞれM倍の画素を持つので、正規化画像I’に対して低域通過フィルタ処理を施す。具体的には、図10に示すように、第2のフィルタ17aは、低域通過フィルタ処理として、表示画像Iの1画素の画素値を、その表示画像Iの1画素に対応する領域に含まれる正規化画像I’の全ての画素の平均値とする処理を行う。さらに、第2のフィルタ17aは、低域通過フィルタ処理として、平均値を求める代わりに、重み付け加算値又はメディアン値を求めてもよい。
<Reduction of aliasing noise caused by sampling on the image display panel>
Hereinafter, with reference to FIG. 10, reduction of aliasing noise caused by sampling on the image display panel 21 by the second filter 17 a will be described (see FIG. 2 as appropriate).
The second filter 17a performs low-pass filter processing on the normalized image I ′ because the normalized image I ′ has M-times pixels in the vertical and horizontal directions of the display image I displayed on the image display panel 21. . Specifically, as shown in FIG. 10, the second filter 17 a includes a pixel value of one pixel of the display image I in a region corresponding to one pixel of the display image I as a low-pass filter process. The average value of all the pixels of the normalized image I ′ is processed. Furthermore, the second filter 17a may obtain a weighted addition value or a median value as a low-pass filter process instead of obtaining an average value.

つまり、第2のフィルタ17aは、前記した式(4)で座標変換できることから、下記の式(12)で表される低域通過フィルタ処理を行うことで、表示画像Iを生成する。そして、第2のフィルタ17aは、生成した表示画像Iを立体像生成装置1(図1参照)に出力する。   That is, since the second filter 17a can perform coordinate conversion by the above-described equation (4), the display image I is generated by performing the low-pass filter processing represented by the following equation (12). Then, the second filter 17a outputs the generated display image I to the stereoscopic image generating device 1 (see FIG. 1).

なお、式(11)において、I’(i’+s,j’+t)が正規化画像I’の画素(i’+s,j’+t)の画素値を示しており、I(i,j)が表示画像Iの画素(i,j)の画素値を示している。また、Dは、Σの条件を満たすI(i’+s,j’+t)の数であり、総和に寄与した画素の数となる。さらに、sおよびtは、0から要素レンズL間の画素数の半分までの整数値である。 In Expression (11), I ′ (i ′ + s, j ′ + t) represents the pixel value of the pixel (i ′ + s, j ′ + t) of the normalized image I ′, and I (i, j) Indicates the pixel value of the pixel (i, j) of the display image I. D is the number of I (i ′ + s, j ′ + t) that satisfies the condition of Σ, and is the number of pixels that contributed to the sum. Moreover, s and t is an integer from 0 to half the number of pixels between the element lenses L P.

[立体像生成装置の動作]
以下、図11を参照し、図2の立体像生成装置1の全体動作を説明する(適宜図2参照)。
立体像生成装置1は、立体表示装置モデル化手段11によって、立体表示装置2のパラメータ(F,R,R,P)が入力される(ステップS1)。
[Operation of stereoscopic image generation device]
Hereinafter, the overall operation of the stereoscopic image generating apparatus 1 in FIG. 2 will be described with reference to FIG. 11 (see FIG. 2 as appropriate).
In the stereoscopic image generating device 1, the parameters (F, R H , R V , P) of the stereoscopic display device 2 are input by the stereoscopic display device modeling means 11 (step S1).

また、立体像生成装置1は、正規化画像設定手段12によって、正規化画像I’の設定を行う(ステップS2)。つまり、立体像生成装置1は、正規化画像設定手段12によって、式(1)および式(2)を用いて、正規化画像I’の水平方向の画素サイズPおよび正規化画像I’の垂直方向の画素サイズPを算出する In addition, the stereoscopic image generating apparatus 1 sets the normalized image I ′ by using the normalized image setting unit 12 (Step S2). That is, the stereoscopic image generating apparatus 1, the normalized image setting unit 12, the formula (1) and (2) using the normalized image I 'horizontal pixel size P H and the normalized image I' of the to calculate the vertical pixel size P V

また、立体像生成装置1は、フィルタ用パラメータ設定手段13によって、フィルタ用パラメータを設定する(ステップS3)。つまり、立体像生成装置1は、フィルタ用パラメータ設定手段13において、仮想カメラVcの姿勢を表す行列Rを用いて仮想撮影画像上でのフィルタ適用領域Aを設定する。 In addition, the stereoscopic image generating apparatus 1 sets the filter parameter by the filter parameter setting unit 13 (step S3). That is, the stereoscopic image generating apparatus 1, the filter parameter setting unit 13 sets the filter application area A R on the virtual captured image by using the matrix R representing the orientation of the virtual camera Vc.

また、立体像生成装置1は、仮想カメラ撮影手段14によって、仮想カメラVcによる撮影を行って、仮想撮影画像を生成する(ステップS4)。この仮想カメラ撮影手段14の動作は、その詳細を後記する。   In addition, the stereoscopic image generating apparatus 1 uses the virtual camera photographing unit 14 to photograph with the virtual camera Vc to generate a virtual photographed image (step S4). Details of the operation of the virtual camera photographing means 14 will be described later.

また、立体像生成装置1は、第1のフィルタ15によって、仮想撮影画像に対して低域通過フィルタ処理を施す(ステップS5)。つまり、立体像生成装置1は、第1のフィルタ15によって、仮想撮影画像において、フィルタ適用領域A内に存在する全ての画素値の平均値、重み付け加算値、又は、メディアン値を求め、その値をフィルタ適用領域A内に存在する全画素の画素値とする。 In addition, the stereoscopic image generating device 1 performs low-pass filter processing on the virtual photographed image using the first filter 15 (step S5). That is, the stereoscopic image generating apparatus 1, the first filter 15 calculates the virtual photographic image, the average value of all pixel values existing in the filter application area A R, the weighted addition value or the median value, the the pixel values of all pixels existing values in filter application region a R.

また、立体像生成装置1は、正規化画像生成手段16によって、式(5)、式(9)、式(10)および式(11)を用いて、仮想撮影画像の画素の画素値を正規化画像I’の画素に割り当てることで、正規化画像I’を生成する(ステップS6)。   In addition, the stereoscopic image generation apparatus 1 uses the normalized image generation unit 16 to normalize the pixel values of the pixels of the virtual captured image using the expressions (5), (9), (10), and (11). By assigning to the pixels of the normalized image I ′, a normalized image I ′ is generated (step S6).

その後、立体像生成装置1は、正規化画像生成手段16によって、要素画像Gの全画素に対して、仮想カメラ撮影手段14による仮想カメラでの撮影処理、第1のフィルタ15による低域通過フィルタ処理、および、正規化画像生成手段16による画素値の割り当て処理を実行したか否かを判定する(ステップS7)。   Thereafter, the stereoscopic image generating apparatus 1 uses the normalized image generating unit 16 to perform the imaging process with the virtual camera by the virtual camera imaging unit 14 and the low-pass filter using the first filter 15 for all pixels of the element image G It is determined whether the process and the pixel value assignment process by the normalized image generation means 16 have been executed (step S7).

ここで、要素画像Gの全画素で処理を実行していない場合(ステップS7でNo)、立体像生成装置1は、ステップS4の処理に戻る。
一方、要素画像Gの全画素で処理を実行した場合(ステップS7でYes)、立体像生成装置1は、ステップS8の処理に進む。
Here, when the process is not executed on all the pixels of the element image G (No in step S7), the stereoscopic image generating apparatus 1 returns to the process of step S4.
On the other hand, when the process is executed on all the pixels of the element image G (Yes in step S7), the stereoscopic image generating apparatus 1 proceeds to the process of step S8.

また、立体像生成装置1は、第2のフィルタ17aによって、正規化画像I’に対して低域通過フィルタ処理を施す(ステップS8)。つまり、立体像生成装置1は、第2のフィルタ17aによって、低域通過フィルタ処理として、表示画像Iの画素の画素値を、その画素に対応する正規化画像I’の全ての画素の平均値、重み付け加算値、又は、メディアン値とする処理を行う。   In addition, the stereoscopic image generating apparatus 1 performs low-pass filter processing on the normalized image I ′ using the second filter 17a (step S8). That is, the stereoscopic image generating apparatus 1 uses the second filter 17a as a low-pass filter process to convert the pixel value of the pixel of the display image I to the average value of all the pixels of the normalized image I ′ corresponding to the pixel. , A weighted addition value or a median value is processed.

以下、図12を参照し、図5の仮想カメラ撮影手段14の動作を説明する(適宜図5参照)。
仮想カメラ撮影手段14は、正規化画像画素位置算出手段141によって、式(3)および式(4)を用いて、正規化画像I’の画素位置を算出する(ステップS41)。
Hereinafter, the operation of the virtual camera photographing means 14 in FIG. 5 will be described with reference to FIG. 12 (see FIG. 5 as appropriate).
The virtual camera photographing unit 14 uses the normalized image pixel position calculating unit 141 to calculate the pixel position of the normalized image I ′ using the equations (3) and (4) (step S41).

また、仮想カメラ撮影手段14は、ピンホール位置算出手段142によって、式(5)を用いて、ピンホールHの位置を算出する(ステップS42)。   Further, the virtual camera photographing means 14 calculates the position of the pinhole H by using the formula (5) by the pinhole position calculating means 142 (step S42).

また、仮想カメラ撮影手段14は、仮想カメラ位置・姿勢算出手段143によって、正規化画像I’において、画素I’(u,v)からピンホールH(0,0)の位置までの単位ベクトルを生成する。そして、仮想カメラ撮影手段14は、仮想カメラ位置・姿勢算出手段143によって、生成した単位ベクトルと、距離Lengthとに基づいて、仮想カメラVcの位置および姿勢を算出する(ステップS43)。 Further, the virtual camera photographing means 14 uses the virtual camera position / orientation calculating means 143 to obtain the normalized image I ′ from the pixel I ′ 0 , 0 (u, v) to the position of the pinhole H (0, 0). Generate a unit vector. Then, the virtual camera photographing unit 14 calculates the position and orientation of the virtual camera Vc based on the unit vector and the distance Length generated by the virtual camera position / orientation calculating unit 143 (step S43).

また、仮想カメラ撮影手段14は、仮想撮影画像生成手段144によって、仮想カメラVcの位置および姿勢に基づいて、表示対象を仮想平面に正射影することで、表示対象を仮想カメラVcで撮影した仮想撮影画像を生成する(ステップS44)。   In addition, the virtual camera photographing unit 14 uses the virtual photographed image generation unit 144 to project the display target onto the virtual plane based on the position and orientation of the virtual camera Vc, thereby capturing the virtual image obtained by photographing the display target with the virtual camera Vc. A captured image is generated (step S44).

以上のように、本発明の実施形態に係る立体像生成装置1は、正規化画像設定手段12によって、画素サイズが要素レンズLの間隔に対して整数分の1となる正規化画像I’を用意する。そして、立体像生成装置1は、仮想カメラ撮影手段14によって、要素レンズLの中心が仮想撮影画像の画素に対応するような正射影を行い、仮想撮影画像の画素の画素値を、用意した正規化画像I’の各画素に割り当てる。これによって、立体像生成装置1は、要素レンズLの間隔が要素画像Gの画素サイズの整数倍という条件を満たさない場合でも、正射影により表示画像Iを生成できるので、その演算量を少なくすることができる。より具体的には、立体像生成装置1は、画像内に存在する全画素に対して射影変換を行う従来技術と比べて、1/要素レンズLの数だけ演算量を少なくすることができる。 As described above, the stereoscopic image generating apparatus 1 according to an embodiment of the present invention, the normalized image setting unit 12, the normalized image I pixel size becomes integral submultiple respect to the spacing element lenses L P ' Prepare. Then, the stereoscopic image generating apparatus 1, by the virtual camera photographing means 14 performs the orthogonal projection such as the center of the element lenses L P corresponds to a pixel of the virtual photographic image, the pixel values of the pixels of the virtual photographic image, was prepared Assigned to each pixel of the normalized image I ′. Thereby, a stereoscopic image generating apparatus 1, even if the distance between the element lenses L P does not satisfy the condition that an integral multiple of the pixel size of the elemental image G, it is possible to generate a display image I by orthogonal projection, less the amount of calculation can do. More specifically, the stereoscopic image generating apparatus 1, as compared with the conventional technique of performing the projection conversion for all the pixels present in the image, can be reduced by the amount of computation the number of 1 / element lenses L P .

また、立体像生成装置1は、第1のフィルタ15によって、レンズアレイLでのサンプリングに起因する折返し雑音を低減するので、表示画像Iを高品質にすることができる。このとき、立体像生成装置1は、フィルタ用パラメータ設定手段13によって、フィルタ適用領域を人手によらずに設定することができ、正確な低域通過フィルタ処理を可能とする。そして、立体像生成装置1は、第2のフィルタ17aによって、画像表示パネル21でのサンプリングに起因する折返し雑音を低減するので、立体画像を高品質にすることができる。 Further, the stereoscopic image generating apparatus 1, the first filter 15, so reducing the aliasing noise due to sampling at the lens array L A, it is possible to display image I high quality. At this time, the stereoscopic image generating apparatus 1 can set the filter application region by the filter parameter setting unit 13 without human intervention, and enables accurate low-pass filter processing. Then, the stereoscopic image generating device 1 reduces the aliasing noise caused by sampling on the image display panel 21 by the second filter 17a, so that the quality of the stereoscopic image can be improved.

ここで、射影変換を行う従来技術(例えば、特開2009−175866号公報)でも、折返し雑音低減フィルタを用いているが、仮想カメラの位置又は撮影方向を変える毎に、要素画像で1画素ずつ演算を行うため、その演算量が多くなってしまう。しかし、立体像生成装置1では、第1のフィルタ15および第2のフィルタ17aが正射影に適用可能なため、従来の折返し雑音低減フィルタに比べて、折返し雑音の低減に必要な演算量も少なくすることができる。   Here, even in the conventional technique for performing projective transformation (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-175866), the aliasing noise reduction filter is used. Since the calculation is performed, the calculation amount is increased. However, since the first filter 15 and the second filter 17a can be applied to orthographic projection in the stereoscopic image generating device 1, the amount of calculation required for reducing the aliasing noise is less than that of the conventional aliasing noise reduction filter. can do.

なお、本発明の実施形態では、立体像生成装置1は、第1のフィルタ15および第2のフィルタ17aを備えることとして説明したが、何れか一方だけを備えてもよく、両方を備えなくともよい。
ここで、第1のフィルタ15のみを備える場合、立体像生成装置1は、レンズアレイLでのサンプリングに起因する折返し雑音を低減するので、実用上十分な品質の表示画像Iを得ることができる。このように第1のフィルタ15のみを備える場合(つまり、第2のフィルタ17aを備えない場合)、立体像生成装置1は、表示画像生成手段17によって、正規化画像I’の中心画素を表素画像の画素とすることで、表素画像を生成してもよい。
また、第2のフィルタ17aのみを備える場合、立体像生成装置1は、画像表示パネル21でのサンプリングに起因する折返し雑音を低減するので、実用上十分な品質の表示画像Iを得ることができる。
In the embodiment of the present invention, the stereoscopic image generating apparatus 1 has been described as including the first filter 15 and the second filter 17a. However, only one or both of them may be included. Good.
Here, the case of providing only the first filter 15, the stereoscopic image generating apparatus 1, since reducing the aliasing noise due to sampling at the lens array L A, to obtain a display image I of practically sufficient quality it can. As described above, when only the first filter 15 is provided (that is, when the second filter 17 a is not provided), the stereoscopic image generating apparatus 1 displays the center pixel of the normalized image I ′ by the display image generating unit 17. A surface image may be generated by using pixels of the elementary image.
Further, when only the second filter 17a is provided, the stereoscopic image generating device 1 can reduce the aliasing noise caused by the sampling on the image display panel 21, and thus can obtain a display image I having a practically sufficient quality. .

なお、本発明の実施形態では、インテグラル方式に適用する例を説明したが、本発明は、これに限定されない。例えば、表示画像Iの垂直方向を1画素とすることで、本発明は、レンチキュラ方式にも適用することができる。   In the embodiment of the present invention, the example applied to the integral method has been described, but the present invention is not limited to this. For example, by setting the vertical direction of the display image I to one pixel, the present invention can also be applied to the lenticular method.

なお、本発明において、第2のフィルタ17aは、正規化画像I’における要素画像Gの画素サイズと、画像表示パネル21の画素サイズとの比が整数でない場合、内挿処理を施してサンプリング位置に応じた表示画像Iの画素値を計算してもよい。   In the present invention, when the ratio between the pixel size of the element image G in the normalized image I ′ and the pixel size of the image display panel 21 is not an integer, the second filter 17a performs an interpolation process to obtain a sampling position. The pixel value of the display image I according to the above may be calculated.

なお、本発明の実施形態では、本発明に係る立体像生成装置を独立した装置として説明したが、本発明では、一般的なコンピュータを、前記した各手段として機能させる立体像生成プログラムによって実現することもできる。この立体像生成プログラムは、通信回線を介して配布しても良く、CD−ROMやフラッシュメモリ等の記録媒体に書き込んで配布しても良い。   In the embodiment of the present invention, the stereoscopic image generating apparatus according to the present invention has been described as an independent apparatus. However, in the present invention, a general computer is realized by a stereoscopic image generating program that functions as each of the above-described units. You can also. This stereoscopic image generation program may be distributed via a communication line, or may be distributed by writing in a recording medium such as a CD-ROM or a flash memory.

[動的3次元形状モデルへの応用]
以下、図13を参照して、立体像生成装置1を用いて、動的3次元形状モデルの立体像(インテグラル立体映像)を生成する手法について説明する。
[Application to dynamic 3D shape model]
Hereinafter, a method of generating a stereoscopic image (integral stereoscopic video) of a dynamic three-dimensional shape model using the stereoscopic image generating device 1 will be described with reference to FIG.

図13に示すように、立体映像生成システムSは、3次元モデリング装置3と、立体像生成装置1とを備える。
3次元モデリング装置3は、複数のカメラを、表示対象を取り囲むように配置し、その複数のカメラ画像から動的な3次元形状モデルを生成するものである。この3次元モデリング装置3は、例えば、特許第4014140号公報で開示されている3次元モデリング装置を用いることができる。
As shown in FIG. 13, the stereoscopic video generation system S includes a three-dimensional modeling device 3 and a stereoscopic image generation device 1.
The three-dimensional modeling apparatus 3 arranges a plurality of cameras so as to surround a display target, and generates a dynamic three-dimensional shape model from the plurality of camera images. As the three-dimensional modeling apparatus 3, for example, a three-dimensional modeling apparatus disclosed in Japanese Patent No. 4014140 can be used.

これによって、立体映像生成システムSは、3次元モデリング装置3において、複数のカメラ画像から映像フレームごとに動的3次元形状モデルを生成し、立体像生成装置1において、動的3次元形状モデルからインテグラル立体像を生成する。これによって、立体像生成装置1は、映像フレームごとにインテグラル立体像を生成することで、動画像(インテグラル立体映像)を生成することができる。   Accordingly, the stereoscopic video generation system S generates a dynamic three-dimensional shape model for each video frame from a plurality of camera images in the three-dimensional modeling device 3, and the stereoscopic image generation device 1 generates the dynamic three-dimensional shape model from the dynamic three-dimensional shape model. Generate an integral 3D image. Accordingly, the stereoscopic image generating apparatus 1 can generate a moving image (integral stereoscopic video) by generating an integral stereoscopic image for each video frame.

以下、実施例として、図14を参照して、第1のフィルタ15による折返し雑音を低減する効果について説明する(適宜図2参照)。
この実施例では、図2の立体像生成装置1において、第2のフィルタ17aを備えない構成とし(以後、「立体像生成装置1B」とする)、この立体像生成装置1Bで表示画像Iを生成した。そして、立体表示装置2に表示画像Iを表示させて、立体表示装置2のレンズアレイLを通して観察される立体像Zをデジタルカメラ(不図示)で撮影した。また、比較例として、従来の立体像生成装置で同じ表示対象の立体像Zを生成して、立体表示装置2のレンズアレイLを通して観察される立体像Zをデジタルカメラで撮影した。
Hereinafter, as an example, the effect of reducing aliasing noise by the first filter 15 will be described with reference to FIG. 14 (see FIG. 2 as appropriate).
In this embodiment, the stereoscopic image generating device 1 in FIG. 2 is configured not to include the second filter 17a (hereinafter referred to as “stereoscopic image generating device 1B”), and the stereoscopic image generating device 1B displays the display image I. Generated. Then, to display the display image I on the stereoscopic display device 2, were taken stereoscopic image Z observed through the lens array L A stereoscopic display device 2 with a digital camera (not shown). As a comparative example, to generate a stereoscopic image Z of the same display target in the conventional stereoscopic image generation apparatus, and a stereoscopic image Z observed through the lens array L A of the stereoscopic display device 2 taken with a digital camera.

比較例における撮影画像を図14(a)に示し、その拡大画像を図14(c)に示す。図14(a)の撮影画像では、部分的に値の極端に異なるスポット的ノイズが、視点移動によりざらざらした状態で観察された。また、図14(c)の拡大画像では、図14(a)の撮影画像に対応するように、ざらつきが感じられた。   The captured image in the comparative example is shown in FIG. 14A, and the enlarged image is shown in FIG. In the photographed image of FIG. 14A, spot-like noises with extremely different values are observed in a rough state due to the viewpoint movement. In addition, in the enlarged image of FIG. 14C, roughness was felt so as to correspond to the captured image of FIG.

また、実施例における撮影画像を図14(b)に示し、その拡大画像を図14(d)に示す。図14(b)の撮影画像では、図14(a)に比べて、スポット的ノイズが低減していることがわかった。また、図14(d)の拡大画像では、図14(c)に比べて、低域通過フィルタ処理により高域(ざらつき)が除去されていることがわかった。以上より、立体像生成装置1Bでは、第1のフィルタ15によって、実用上十分な品質の表示画像Iが得られることがわかった。   Further, a photographed image in the embodiment is shown in FIG. 14B, and an enlarged image thereof is shown in FIG. In the captured image of FIG. 14B, it was found that spot noise was reduced as compared to FIG. In addition, in the enlarged image of FIG. 14D, it was found that the high frequency (roughness) was removed by the low-pass filter processing as compared with FIG. 14C. From the above, it has been found that in the stereoscopic image generating device 1B, the display image I having a practically sufficient quality can be obtained by the first filter 15.

1 立体像生成装置
11 立体表示装置モデル化手段(パラメータ入力手段)
12 正規化画像設定手段(正規化画像画素サイズ算出手段)
13 フィルタ用パラメータ設定手段(フィルタ適用領域設定手段)
14 仮想カメラ撮影手段
141 正規化画像画素位置算出手段
142 ピンホール位置算出手段
143 仮想カメラ位置・姿勢算出手段
144 仮想撮影画像生成手段
15 第1のフィルタ(第1の折返し雑音低減手段)
16 正規化画像生成手段
17 表示画像生成手段
17a 第2のフィルタ(第2の折返し雑音低減手段)
2 立体表示装置
21 画像表示パネル(画像表示手段)
レンズアレイ
要素レンズ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 3D image production | generation apparatus 11 3D display apparatus modeling means (parameter input means)
12 Normalized image setting means (normalized image pixel size calculating means)
13 Filter parameter setting means (filter application area setting means)
14 Virtual camera photographing means 141 Normalized image pixel position calculating means 142 Pinhole position calculating means 143 Virtual camera position / orientation calculating means 144 Virtual photographed image generating means 15 First filter (first aliasing noise reducing means)
16 Normalized image generating means 17 Display image generating means 17a Second filter (second aliasing noise reducing means)
2 stereoscopic display device 21 image display panel (image display means)
L A lens array L P element lenses

Claims (4)

要素レンズを2次元に配置したレンズアレイと画像表示手段とを備える立体表示装置に表示する表示対象としての3次元形状モデルを仮想的な撮影カメラである仮想カメラで撮影して、前記立体表示装置用の表示画像を生成する立体像生成装置であって、
前記要素レンズの焦点距離と、前記要素レンズの間隔と、前記画像表示手段の画素間隔とが入力されるパラメータ入力手段と、
前記要素レンズの間隔を前記画像表示手段の画素間隔で除算して予め設定された定数を乗じた値に基づいて前記要素レンズ間の画素数を算出すると共に、前記要素レンズの間隔に対して整数分の1となる画素サイズを有する正規化画像において、前記要素レンズの間隔を前記要素レンズ間の画素数で除算することで前記正規化画像の画素サイズを算出する正規化画像画素サイズ算出手段と、
前記画像表示手段の画素間隔を前記正規化画像の画素サイズで除算することで、前記正規化画像の画素座標を算出する正規化画像画素位置算出手段と、
前記レンズアレイから前記仮想カメラの位置までを示すように予め設定した距離と前記正規化画像の画素サイズとを乗算して前記要素レンズの焦点距離で除算した値に基づいて前記仮想カメラの位置を算出し、前記正規化画像における要素画像の画素位置から前記要素レンズの中心位置までの単位ベクトルの逆方向を前記仮想カメラの撮影方向として算出し、前記仮想カメラの撮影方向を用いて前記仮想カメラの姿勢を算出する仮想カメラ位置・姿勢算出手段と、
前記仮想カメラ位置・姿勢算出手段が算出した仮想カメラの位置および姿勢に基づいて、前記3次元形状モデルを仮想平面に正射影することで、前記3次元形状モデルを前記仮想カメラで撮影した仮想撮影画像を生成する仮想撮影画像生成手段と、
所定の座標変換式により前記仮想撮影画像の画素の画素値を前記正規化画像の画素に割り当てることで、前記正規化画像を生成する正規化画像生成手段と、
前記正規化画像生成手段が生成した正規化画像から前記表示画像を生成する表示画像生成手段と、
を備えることを特徴とする立体像生成装置。
A 3D model as a display object to be displayed on a stereoscopic display device including a lens array in which element lenses are arranged two-dimensionally and an image display means is photographed by a virtual camera which is a virtual photographing camera, and the stereoscopic display device A stereoscopic image generating device for generating a display image for use,
Parameter input means for inputting a focal length of the element lens, an interval between the element lenses, and a pixel interval of the image display means;
The number of pixels between the element lenses is calculated based on a value obtained by dividing the element lens interval by the pixel interval of the image display means and multiplying by a preset constant, and is an integer with respect to the element lens interval. Normalized image pixel size calculation means for calculating a pixel size of the normalized image by dividing the interval between the element lenses by the number of pixels between the element lenses in a normalized image having a pixel size of 1 ,
A normalized image pixel position calculating unit that calculates pixel coordinates of the normalized image by dividing a pixel interval of the image display unit by a pixel size of the normalized image;
The position of the virtual camera is calculated based on a value obtained by multiplying the distance set in advance so as to indicate the position from the lens array to the position of the virtual camera and the pixel size of the normalized image and dividing by the focal length of the element lens. And calculating the reverse direction of the unit vector from the pixel position of the element image to the center position of the element lens in the normalized image as the shooting direction of the virtual camera, and using the shooting direction of the virtual camera, the virtual camera Virtual camera position / posture calculating means for calculating the posture of
Based on the position and orientation of the virtual camera calculated by the virtual camera position / orientation calculation means, the 3D shape model is orthogonally projected onto a virtual plane, thereby taking a virtual image of the 3D shape model captured by the virtual camera. Virtual captured image generation means for generating an image;
A normalized image generating means for generating the normalized image by assigning a pixel value of the pixel of the virtual photographed image to a pixel of the normalized image by a predetermined coordinate transformation formula;
Display image generating means for generating the display image from the normalized image generated by the normalized image generating means;
A stereoscopic image generating device comprising:
前記仮想撮影画像において、前記要素レンズの中心位置に対応する画素を結んだ線分の中点で囲われるフィルタ適用領域が複数設定され、当該フィルタ適用領域毎に低域通過フィルタ処理を施す第1の折返し雑音低減手段、
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の立体像生成装置。
In the virtual photographed image, a plurality of filter application regions surrounded by the midpoints of the line segments connecting the pixels corresponding to the center positions of the element lenses are set, and a low-pass filter process is performed for each filter application region. Aliasing noise reduction means,
The stereoscopic image generating apparatus according to claim 1, further comprising:
前記仮想カメラの姿勢を示す行列を用いて、前記仮想撮影画像に前記フィルタ適用領域を設定するフィルタ適用領域設定手段、
をさらに備えることを特徴とする請求項2に記載の立体像生成装置
Filter application area setting means for setting the filter application area in the virtual captured image using a matrix indicating the attitude of the virtual camera;
Stereoscopic image generating apparatus according to claim 2, further comprising a.
要素レンズを2次元に配置したレンズアレイと画像表示手段とを備える立体表示装置に表示する表示対象としての3次元形状モデルを仮想的な撮影カメラである仮想カメラで撮影して、前記立体表示装置用の表示画像を生成するために、コンピュータを、
前記要素レンズの焦点距離と、前記要素レンズの間隔と、前記画像表示手段の画素間隔とが入力されるパラメータ入力手段、
前記要素レンズの間隔を前記画像表示手段の画素間隔で除算して予め設定された定数を乗じた値に基づいて前記要素レンズ間の画素数を算出すると共に、前記要素レンズの間隔に対して整数分の1となる画素サイズを有する正規化画像において、前記要素レンズの間隔を前記要素レンズ間の画素数で除算することで前記正規化画像の画素サイズを算出する正規化画像画素サイズ算出手段、
前記画像表示手段の画素間隔を前記正規化画像の画素サイズで除算することで、前記正規化画像の画素座標を算出する正規化画像画素位置算出手段、
前記レンズアレイから前記仮想カメラの位置までを示すように予め設定した距離と前記正規化画像の画素サイズとを乗算して前記要素レンズの焦点距離で除算した値に基づいて前記仮想カメラの位置を算出し、前記正規化画像における要素画像の画素位置から前記要素レンズの中心位置までの単位ベクトルの逆方向を前記仮想カメラの撮影方向として算出し、前記仮想カメラの撮影方向を用いて前記仮想カメラの姿勢を算出する仮想カメラ位置・姿勢算出手段、
前記仮想カメラ位置・姿勢算出手段が算出した仮想カメラの位置および姿勢に基づいて、前記3次元形状モデルを仮想平面に正射影することで、前記3次元形状モデルを前記仮想カメラで撮影した仮想撮影画像を生成する仮想撮影画像生成手段、
所定の座標変換式により前記仮想撮影画像の画素の画素値を前記正規化画像の画素に割り当てることで、前記正規化画像を生成する正規化画像生成手段、
前記正規化画像生成手段が生成した正規化画像から前記表示画像を生成する表示画像生成手段、
として機能させることを特徴とする立体像生成プログラム。
A 3D model as a display object to be displayed on a stereoscopic display device including a lens array in which element lenses are arranged two-dimensionally and an image display means is photographed by a virtual camera which is a virtual photographing camera, and the stereoscopic display device Computer to generate display images for
Parameter input means for inputting a focal length of the element lens, an interval between the element lenses, and a pixel interval of the image display means,
The number of pixels between the element lenses is calculated based on a value obtained by dividing the element lens interval by the pixel interval of the image display means and multiplying by a preset constant, and is an integer with respect to the element lens interval. In a normalized image having a pixel size that is a fraction, a normalized image pixel size calculating unit that calculates the pixel size of the normalized image by dividing the interval between the element lenses by the number of pixels between the element lenses;
Normalized image pixel position calculating means for calculating pixel coordinates of the normalized image by dividing the pixel interval of the image display means by the pixel size of the normalized image;
The position of the virtual camera is calculated based on a value obtained by multiplying the distance set in advance so as to indicate the position from the lens array to the position of the virtual camera and the pixel size of the normalized image and dividing by the focal length of the element lens. And calculating the reverse direction of the unit vector from the pixel position of the element image to the center position of the element lens in the normalized image as the shooting direction of the virtual camera, and using the shooting direction of the virtual camera, the virtual camera Virtual camera position / posture calculating means for calculating the posture of
Based on the position and orientation of the virtual camera calculated by the virtual camera position / orientation calculation means, the 3D shape model is orthogonally projected onto a virtual plane, thereby taking a virtual image of the 3D shape model captured by the virtual camera. Virtual captured image generation means for generating an image,
A normalized image generating means for generating the normalized image by assigning a pixel value of the pixel of the virtual photographed image to a pixel of the normalized image by a predetermined coordinate transformation formula;
Display image generating means for generating the display image from the normalized image generated by the normalized image generating means;
A three-dimensional image generation program characterized by functioning as
JP2010102806A 2010-04-28 2010-04-28 Stereoscopic image generating apparatus and program thereof Expired - Fee Related JP5452801B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010102806A JP5452801B2 (en) 2010-04-28 2010-04-28 Stereoscopic image generating apparatus and program thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010102806A JP5452801B2 (en) 2010-04-28 2010-04-28 Stereoscopic image generating apparatus and program thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011234142A JP2011234142A (en) 2011-11-17
JP5452801B2 true JP5452801B2 (en) 2014-03-26

Family

ID=45323011

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010102806A Expired - Fee Related JP5452801B2 (en) 2010-04-28 2010-04-28 Stereoscopic image generating apparatus and program thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5452801B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11587283B2 (en) 2019-09-17 2023-02-21 Canon Kabushiki Kaisha Image processing apparatus, image processing method, and storage medium for improved visibility in 3D display

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6031260B2 (en) * 2012-05-31 2016-11-24 日本放送協会 Image encoding apparatus and image decoding apparatus
JP6106415B2 (en) * 2012-11-28 2017-03-29 日本放送協会 Imaging device and display device
JP6223226B2 (en) * 2014-02-25 2017-11-01 日本放送協会 Camera parameter calculation apparatus and program thereof
JP6300358B2 (en) * 2014-05-23 2018-03-28 日本放送協会 Display image generating apparatus and program thereof
JP6388435B2 (en) * 2014-08-21 2018-09-12 日本放送協会 Image generating apparatus, image generating method, and program
JP6949163B2 (en) * 2016-06-16 2021-10-13 日本放送協会 Element image group generator, encoder, decoder, and program

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08171074A (en) * 1994-12-19 1996-07-02 Shimadzu Corp Three-dimensional stereoscopic picture display device
JP4184690B2 (en) * 2002-03-28 2008-11-19 株式会社東芝 Image forming method, image forming program, and image forming apparatus
JP2004333691A (en) * 2003-05-02 2004-11-25 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Lens position detecting method and device
JP4272464B2 (en) * 2003-05-02 2009-06-03 日本放送協会 Stereoscopic image correction apparatus and method
JP4764624B2 (en) * 2004-12-07 2011-09-07 株式会社 日立ディスプレイズ Stereoscopic display device and stereoscopic image generation method
JP2006287592A (en) * 2005-03-31 2006-10-19 Namco Bandai Games Inc Image generating device, electronic equipment, and image generation method and program
JP4928476B2 (en) * 2008-01-22 2012-05-09 日本放送協会 Stereoscopic image generating apparatus, method thereof and program thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11587283B2 (en) 2019-09-17 2023-02-21 Canon Kabushiki Kaisha Image processing apparatus, image processing method, and storage medium for improved visibility in 3D display

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011234142A (en) 2011-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5452801B2 (en) Stereoscopic image generating apparatus and program thereof
KR102526794B1 (en) Camera module, solid-state imaging device, electronic device, and imaging method
JP5456020B2 (en) Information processing apparatus and method
JP4942221B2 (en) High resolution virtual focal plane image generation method
JP4928476B2 (en) Stereoscopic image generating apparatus, method thereof and program thereof
JP4328311B2 (en) Method and program for creating multi-viewpoint image for 3D image display
JP5522794B2 (en) Stereoscopic image generating apparatus and program thereof
JP2013009274A (en) Image processing device, image processing method, and program
JP6585938B2 (en) Stereoscopic image depth conversion apparatus and program thereof
JP2015104107A (en) Ip stereoscopic video estimation device and program therefor
JP4729011B2 (en) Element image group conversion device, stereoscopic image display device, and element image group conversion program
JP4523538B2 (en) 3D image display device
JP6622621B2 (en) Multi-view camera control device, program thereof, and multi-view video shooting system
JP6076083B2 (en) Stereoscopic image correction apparatus and program thereof
JP7257272B2 (en) DEPTH MAP GENERATION DEVICE AND PROGRAM THEREOF, AND 3D IMAGE GENERATION DEVICE
JP6846165B2 (en) Image generator, image display system and program
JP2009211254A (en) Image processing unit, compound eye imaging device, image processing method, and image processing program
JP4377656B2 (en) Integral photography apparatus and integral photography display apparatus
JP5202448B2 (en) Image processing system and method
JP6118527B2 (en) Spatial distortion correction apparatus and program thereof
JP6768431B2 (en) Image generator and program
JP6073121B2 (en) 3D display device and 3D display system
JP6788472B2 (en) Element image generator and its program
JP2019185283A (en) Three-dimensional model generation apparatus and program thereof, and IP stereoscopic image display system
JP2020028114A (en) Stereoscopic image generation device and program thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130104

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130920

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131001

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131107

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131203

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131230

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5452801

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees