JP5494284B2 - 立体表示装置及び立体表示装置の制御方法 - Google Patents
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Description
<第1実施形態>
[立体表示装置の概略構成]
[立体表示装置の機能構成]
[立体表示装置の動作]
<第2実施形態>
[立体表示装置の機能構成]
[立体表示装置の動作]
<第3実施形態>
[立体表示装置の動作]
<第4実施形態>
[立体表示装置の動作]
<第5実施形態>
[立体表示装置の機能構成]
(表示画面例)
[立体表示装置の動作]
(表示例1)
(表示例2)
(表示例3)
[立体表示装置の概略構成]
まず、本発明の第1実施形態に係る立体表示装置の概略構成について図2及び図17を参照しながら説明する。本実施形態では、図2に示したように、立体ディスプレイ100aの画素面の前方にパララックスバリア110を置く。視聴者は、パララックスバリア110を通して映像を見るため、正視領域では右目には右目用の画像だけが入り、左目には左目用の画像だけが入る。このようにして右目に見える映像と左目に見える映像とが異なることにより、立体ディスプレイ100aに映し出される映像は立体的に見える。
このように裸眼用立体表示装置の場合、特殊な眼鏡を用いないで立体視できるという利点がある。しかし、前述したように立体ディスプレイ100aの各画素に複数の視点画像が周期的に配置されるため、各周期の境界部分では、右目に入るべき視点映像が左目に導光され、左目に入るべき視点映像が右目に導光される逆視領域が存在する。たとえば図17では、視点画像が1,2,3,4,1,2,3,4、・・・と周期的に配置されるため、4つの映像データの周期の切れ目(視点4、視点1)が、右目に入るべき視点映像が左目に導光され、左目に入るべき視点映像が右目に導光される逆視領域となる。逆視領域では、視聴者には立体画像の手前と奥が反転した映像を知覚する、あるいは不自然に融合して見えるという違和感のある不快な逆視現象が生じる。よって、立体映像では、逆視現象に対する視聴者の不快感を軽減する必要がある。よって、以下の各実施形態では、視聴者が正視領域内で逆視現象の影響を受けずに視聴できる頻度を高める方法を提案する
本実施形態に係る立体表示装置の機能構成について図1の機能ブロック図を参照しながら説明する。本実施形態にかかる立体表示装置100は、視聴者位置情報取得部120(位置情報取得部に相当)、多視点画像を入力または生成する多視点画像処理部130、多視点画像を立体ディスプレイ100aに出力する多視点画像出力部140、裸眼立体ディスプレイ100aの持つ設計値と多視点画像出力部140からの出力状況から視域を算出する視域算出部150、視聴者位置算出部122からの算出結果から目標視域を算出する目標視域算出部160、視域算出部150の算出結果および目標視域算出部160の算出結果を用いて多視点画像出力部140を制御する多視点画像制御部170を有する。視聴者位置情報取得部120は、カメラ200が撮像したデータから視聴者の顔を認識する顔認識部121及び顔認識部121から視聴者の位置と距離を算出する視聴者位置算出部122を有する。
視聴者は、ある決められた位置(例えば画面中央より2mの位置)に移動し、その位置においてカメラと用いて顔を撮影する。そのときに撮像される顔画像の大きさを基準とする。基準画像の撮像は、コンテンツ視聴前に初期設定としての処理を行う。より具体的には、視聴者位置算出部122は、視距離に対する画像上の平均的な顔の大きさを予め調べておき、図示しないデータベースやメモリに記録しておく。検出した視聴者の顔画像の大きさとデータベースやメモリ内のデータとを比較し、対応する距離データを読み出すことで、視聴者の位置情報及びディスプレイ100aから視聴者までの距離情報を取得することができる。カメラ200の設置位置は固定されているので、検出された顔が位置する画像上の座標情報から、ディスプレイ100aに対する視聴者の相対位置情報を取得することも可能である。なお、これらの処理は視聴者が複数人数存在しても動作させることができる。また、データベースやメモリは、立体表示装置100に内蔵していてもよく、外部に保持していてもよい。
顔認識部121により視聴者の左右の眼の検出が可能である。カメラ200により撮像された左右の眼のそれぞれの重心位置の距離を算出する。一般に、裸眼用の立体ディスプレイには、設計視距離がある。また、人間の左右の瞳孔間距離(眼間距離)は平均65mmといわれている。瞳孔間距離65mmの視聴者がカメラ200から「設計視距離」だけ離れたときを基準とし、顔認識部121による顔認識動作の際には、算出された左右の眼の重心位置の距離から視聴者までの距離を算出する。
次に、本実施形態に係る立体表示装置の全体動作について、図8の処理フローを参照しながら説明する。図8で処理が開始されると、カメラ200は視聴環境を撮像し、顔認識部121は撮像空間内の顔を検出する(S805)。
[立体表示装置の機能構成]
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態では、属性情報に基づき視聴者の優先度を考慮して視聴者の位置に合わせて視域を制御する。以下、本実施形態にかかる立体表示装置について詳述する。
図9に示したように、本実施形態にかかる立体表示装置100の機能構成は、図1に示した第1実施形態にかかる立体表示装置100の機能構成と基本的に同様であるため、重複記載はせず、ここでは、第1実施形態にかかる立体表示装置100の機能構成に追加された属性情報保持部180及び制御部190の機能構成を説明する。
次に、本実施形態にかかる立体表示装置の全体動作について、図10に示した処理フローを参照しながら説明する。図10で処理が開始されると、第1実施形態の処理フローと同様にS805〜S845の処理が行われる。S830〜S845の処理が繰り返された後、S845にてkが0の場合には、目標視域算出部160は、属性情報保持部180の保持する属性情報に従い、属性情報保持部180に保持された、視域内の各視聴者の優先度のスコアの合計が最大となるマッピングモードkを選択し、そのマッピングモードkを目標視域として出力する(S1005)。これによれば、例えば属性情報のうちの優先度をスコアとして属性情報保持部180に保持した場合には、優先度を考慮した視域で立体映像を表示することができる。
次に、第3実施形態について説明する。第3実施形態では、第2実施形態のように優先度を予め登録するのではなく、ユーザのリモコン動作により、一時的に特定の視聴者の優先度を高くし、特定の視聴者が強制的に視域に入るような動作を実現するものである。以下、本実施形態にかかる立体表示装置について詳述する。なお、本実施形態に係る立体表示装置100の機能構成は、図9に示した第2実施形態と同様であるため説明を省略する。
本実施形態にかかる立体表示装置の全体動作について、図11に示した処理フローを参照しながら説明する。図11で処理が開始されると、第1実施形態の処理フローと同様にS805〜S815の処理が行われる。
次に、第4実施形態について説明する。なお、本実施形態に係る立体表示装置100の機能構成は、図9に示した第2実施形態と同様であるため説明を省略する。
本実施形態にかかる立体表示装置の全体動作について、図12に示した処理フローを参照しながら説明する。図12で処理が開始されると、第1実施形態の処理フローと同様にS805〜S845の処理が行われる。
上記第1〜第4実施形態では、立体表示装置側でいかに効果的に逆視を防止するように制御を行うかがポイントであり、視聴者は移動しなかった。これに対して、本実施形態では、正視領域への移動を視聴者に促す誘導情報を表示し、視聴者を積極的に正視領域に移動させる点で第1〜第4実施形態と相違する。
図13に示したように、本実施形態にかかる立体表示装置100の機能構成は、図1に示した第1実施形態にかかる立体表示装置100の機能構成と基本的に同様である。これに加えて、本実施形態にかかる立体表示装置100では、OSD画像生成部171及び逆視判定部195の機能を有する。多視点画像制御部170及びOSD画像生成部171は視聴者位置情報提示部175に含まれる機能であり、正視領域への移動を視聴者自身に促す位置情報を裸眼立体ディスプレイ上にオンスクリーンディスプレイ(On−Screen Display、OSDとも称呼される。)として提示する。
図14に、裸眼立体表示装置の立体ディスプレイ100a画面上に表示された2D表示エリアの概略図を示す。ここでは、立体ディスプレイ100aは、3D表示エリア(R)中に2D表示エリア(S)を有している。かかる構成によれば、複数視点から構成される裸眼立体ディスプレイ100aにおいても、各視点画像の同位置に同じ画像を挿入することで、原理的に逆視を生じずに2D画像を提示することができる。よって、視聴者が逆視位置にいたとしても、2D表示エリア(S)に位置情報を提示することにより、視聴者は容易にディスプレイ上の情報を読み取ることが可能となる。表示方法としては、図14のようにディスプレイ面の一部に、正視位置へ誘導するための位置情報を2D表示しても良いし、全画面に2D表示しても良い。また、例えば、3Dコンテンツ視聴中、位置情報を2D表示せず、3Dコンテンツの再生を一時停止した場合や、コンテンツ視聴の開始前に位置情報を2D表示しても良い。
本実施形態にかかる立体表示装置の全体動作について、図15に示した処理フローを参照しながら説明する。図15で処理が開始されると、第1実施形態の処理フローと同様にS805〜S820の処理が行われる。
図16Aに2D表示エリアに2D表示されている、誘導情報を有するOSD画像の画像イメージを示す。例えば図16Aでは画面上部に立体ディスプレイ100aを提示し、立体ディスプレイと視域A1,A2,A3と視聴者との位置関係がわかるように2D表示する。また、視域と逆視視聴者と正視視聴者とを区別できるように表示する。たとえば、青は正視位置にいる視聴者、赤は逆視位置にいる視聴者を示し、黄色は視域情報を示すというように色分けしてもよい。逆視視聴者と正視視聴者の判定結果を色を用いて識別してもよい。
視聴者を正視位置に誘導するためにディスプレイ上に表示する誘導情報は、図16Aのように、ディスプレイ100aが設置されている室内を上部から描く俯瞰図であっても良く、図16B及び図16Cのように、ディスプレイを鏡面のように使用する表示形態でも良い。視聴者の位置を示すために、視聴者の表示は、マークを用いても良く、図16B及び図16Cで例示されるようなCG等で生成したアバターを用いても良く、撮像画像そのものを用いても良い。図16B及び図16Cでは、逆視視聴者B1に「○」、正視視聴者B2に「×」を表示することにより、視聴者が逆視領域にいるか正視領域にいるかを区別する。また、図16B及び図16Cでは、奥にいるユーザの画像を小さく表示することにより奥行き感を表示し、これにより、逆視視聴者は適正位置(視域)をより直感的に認識することができる。
また、視聴者が正視位置(視域)から動いて逆視位置に入った場合、その視聴者をより効果的に正視位置に誘導するために、ディスプレイ100a上に視聴者を誘導するための位置情報を提示しても良い。図16Cでは、正視エリアを簡単に視覚できるように逆視エリアに斜線を引いている。これにより、逆視視聴者B2は、より簡単に適正位置(視域)へ移動することができる。
100a 立体ディスプレイ
110 パララックスバリア
120 視聴者位置情報取得部
121 顔認識部
122 視聴者位置算出部
130 多視点画像処理部
140 多視点画像出力部
150 視域算出部
160 目標視域算出部
170 多視点画像制御部
171 OSD画像生成部
175 視聴者位置情報提示部
180 属性情報保持部
190 制御部
195 逆視判定部
200 カメラ
210 データベース
Claims (12)
- 複数の視点画像を表示する表示部を備える立体表示装置であって、
複数の観察者の顔認識を行う顔認識部と、
予め前記顔認識部により認識された前記観察者の顔認識情報と対応する属性情報を保持する属性情報保持部と、
前記観察者の位置情報を取得する位置情報取得部と、
視域を算出する視域算出部と、
前記観察者の位置情報と前記視域に基づき、前記観察者が逆視位置にいるか正視位置にいるかを判定する逆視判定部と、
前記観察者の位置情報と前記観察者が逆視位置にいるか正視位置にいるかの判定結果とを含む誘導情報を生成する観察者位置情報提示部と、
前記生成された誘導情報のうち、前記顔認識部により認識された顔認識情報と前記属性情報保持部の保持する属性情報に対応する顔認識情報とに基づいて前記表示部を注視していないと判定される観察者に対する誘導情報を除く誘導情報を前記表示部に出力する多視点画像出力部と、
を備える立体表示装置。 - 前記多視点画像出力部は、前記生成された誘導情報を前記表示部上の一部又は全部に2D表示させる請求項1に記載の立体表示装置。
- 前記多視点画像出力部は、前記生成された誘導情報を前記表示部上の一部にオンスクリーンディスプレイとして表示させる請求項1又は2のいずれか一項に記載の立体表示装置。
- 前記誘導情報には、前記観察者と前記視域との位置関係を表示するための情報が含まれる請求項1〜3のいずれか一項に記載の立体表示装置。
- 前記誘導情報には、前記観察者を前記視域の方向に誘導するための情報が含まれる請求項1〜4のいずれか一項に記載の立体表示装置。
- 前記誘導情報には、複数の前記観察者を誘導するための情報が含まれる請求項5に記載の立体表示装置。
- 前記誘導情報には、複数の前記観察者を複数の前記視域のうちの異なる視域に誘導するための情報が含まれる請求項6に記載の立体表示装置。
- 前記多視点画像出力部は、前記生成された誘導情報を前記表示部に俯瞰映像として出力させる請求項1〜7のいずれか一項に記載の立体表示装置。
- 前記観察者の位置情報及び前記視域に基づき、視域内に存在する観察者の数に応じて目標視域を設定する目標視域算出部と、
前記複数の視点画像の配置を入れ替えた際に与えられる各視域のうち、前記目標視域に類似する視域を与える視点画像の配置を選択する多視点画像制御部とを更に備え、
前記多視点画像出力部は、前記選択された配置に応じて複数の視点画像を前記表示部に表示させるとともに、前記生成された誘導情報を前記表示部上の一部に2D表示させる請求項1〜8のいずれか一項に記載の立体表示装置。 - 前記位置情報取得部は、前記複数の観察者の顔認識により複数の観察者の位置情報を検出する位置算出部を含み、
前記誘導情報には、前記検出された位置情報の位置に前記複数の観察者の顔認識により識別された前記複数の観察者をそれぞれ識別可能に表示するための情報が含まれる請求項1〜9のいずれか一項に記載の立体表示装置。 - 複数の視点画像を表示する表示部を備える立体表示装置であって、
複数の観察者の顔認識を行う顔認識部と、
予め前記顔認識部により認識された前記観察者の顔認識情報と対応する属性情報を保持する属性情報保持部と、 前記観察者の位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記複数の視点画像を立体映像として観察できる領域を算出する視域算出部と、
前記観察者の位置情報と前記領域に基づき、前記観察者が領域外にいるか領域内にいるかを判定する逆視判定部と、
前記観察者の位置情報と前記観察者が領域外にいるか領域内にいるかの判定結果とを含む誘導情報を生成する観察者位置情報提示部と、
前記生成された誘導情報のうち、前記顔認識部により認識された顔認識情報と前記属性情報保持部の保持する属性情報に対応する顔認識情報とに基づいて前記表示部を注視していないと判定される観察者に対する誘導情報を除く誘導情報を前記表示部に出力する多視点画像出力部と、
を備える立体表示装置。 - 複数の視点画像を表示する表示部を備える立体表示装置の制御方法であって、
複数の観察者の顔認識を行うステップと、
予め前記観察者の顔認識情報と対応する属性情報を保持するステップと、 前記観察者の位置情報を位置情報取得部により取得するステップと、
視域を視域算出部により算出するステップと、
前記観察者の位置情報と前記視域に基づき、前記観察者が逆視位置にいるか正視位置にいるかを逆視判定部により判定するステップと、
前記観察者の位置情報と前記観察者が逆視位置にいるか正視位置にいるかの判定結果とを含む誘導情報を観察者位置情報提示部により生成するステップと、
前記生成された誘導情報のうち、認識された顔認識情報と保持される属性情報に対応する顔認識情報とに基づいて前記表示部を注視していないと判定される観察者に対する誘導情報を除く誘導情報を多視点画像出力部により前記表示部に出力するステップと、
を含む立体表示装置の制御方法。
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