JPH06178327A - 高臨場映像表示方法とその装置 - Google Patents
高臨場映像表示方法とその装置Info
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- JPH06178327A JPH06178327A JP4328009A JP32800992A JPH06178327A JP H06178327 A JPH06178327 A JP H06178327A JP 4328009 A JP4328009 A JP 4328009A JP 32800992 A JP32800992 A JP 32800992A JP H06178327 A JPH06178327 A JP H06178327A
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3141—Constructional details thereof
- H04N9/3147—Multi-projection systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 一般に普及しているテレビ信号の液晶プロジ
ェクション手段などに、歪を補正する機能を付加し、安
価で且つ設置条件を選ばない広視野角２眼ステレオ３Ｄ
や多眼ステレオ３Ｄの画像を表示できるようにする。 【構成】 複数の画像信号の接続される部分に重みを掛
ける連続画像変換手段３a〜３cと、投影面のスクリーン
４に対して垂直でない方向から投射した画像を垂直方向
から投射した画像と同じ形状になるように変換する画像
の射影変換手段２a〜２cと、複数の画像を投影表示する
投影手段１a〜１cを備え、前記入力された画像を前記連
続画像変換手段と前記射影変換手段により、前記投影手
段で画像が斜めから投影されたとき投影された画像が連
続なるように変換する。
ェクション手段などに、歪を補正する機能を付加し、安
価で且つ設置条件を選ばない広視野角２眼ステレオ３Ｄ
や多眼ステレオ３Ｄの画像を表示できるようにする。 【構成】 複数の画像信号の接続される部分に重みを掛
ける連続画像変換手段３a〜３cと、投影面のスクリーン
４に対して垂直でない方向から投射した画像を垂直方向
から投射した画像と同じ形状になるように変換する画像
の射影変換手段２a〜２cと、複数の画像を投影表示する
投影手段１a〜１cを備え、前記入力された画像を前記連
続画像変換手段と前記射影変換手段により、前記投影手
段で画像が斜めから投影されたとき投影された画像が連
続なるように変換する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は標準のテレビジョン(Ｔ
Ｖ)信号により臨場感の高い画像信号を表示する高臨場
映像表示方法とその装置に関する。
Ｖ)信号により臨場感の高い画像信号を表示する高臨場
映像表示方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図９は従来の高臨場投影装置の概要図を
示し、これは、上映室91内に階段状の客席92を配設し、
魚眼レンズに近い広角の特殊な光学系93を用意し、高解
像度フィルムにコンピュータグラフィックスの画像や自
然画を撮像して、半球に近いスクリーン94に投影するシ
ステムである。
示し、これは、上映室91内に階段状の客席92を配設し、
魚眼レンズに近い広角の特殊な光学系93を用意し、高解
像度フィルムにコンピュータグラフィックスの画像や自
然画を撮像して、半球に近いスクリーン94に投影するシ
ステムである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９に
示すものは特殊で高価な機材が必要であり、さらに専用
の上映室が必要であり博覧会や大きな遊園地などでし
か、設置上映できないものとなっていた。
示すものは特殊で高価な機材が必要であり、さらに専用
の上映室が必要であり博覧会や大きな遊園地などでし
か、設置上映できないものとなっていた。
【０００４】本発明は、前記課題を解決するもので、一
般に普及しているテレビジョン信号の液晶プロジェクシ
ョン手段などに、歪を補正する機能を付加し、安価で且
つ設置条件を選ばない広視角で、しかも、２眼ステレオ
３Ｄ画像や３眼ステレオ３Ｄ画像が表示できる高臨場映
像表示方法とその装置を提供することを目的とする。
般に普及しているテレビジョン信号の液晶プロジェクシ
ョン手段などに、歪を補正する機能を付加し、安価で且
つ設置条件を選ばない広視角で、しかも、２眼ステレオ
３Ｄ画像や３眼ステレオ３Ｄ画像が表示できる高臨場映
像表示方法とその装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の高臨場映像表示
方法は、複数の画像信号の接続される部分に重みを掛け
るように画像を連続画像変換し、かつ、画像の投影面に
対して垂直でない方向から投射した画像を垂直方向から
投射した画像と同じ形状になるように画像を射影変換す
ることにより投影装置で前記画像を投影したとき投影さ
れた画像が連続または重なるように変換することを特徴
とする。
方法は、複数の画像信号の接続される部分に重みを掛け
るように画像を連続画像変換し、かつ、画像の投影面に
対して垂直でない方向から投射した画像を垂直方向から
投射した画像と同じ形状になるように画像を射影変換す
ることにより投影装置で前記画像を投影したとき投影さ
れた画像が連続または重なるように変換することを特徴
とする。
【０００６】また、本発明の高臨場映像表示装置は、複
数の画像信号の接続される部分に重みを掛ける画像の連
続画像変換手段と、投影面に対して垂直でない方向から
投射した画像を垂直方向から投射した画像と同じ形状に
なるように変換する画像の射影変換手段と、複数の画像
を投影表示する投影手段を備え、入力された画像を前記
連続画像変換手段と前記射影変換手段により前記投影手
段で画像が投影されたとき投影された画像が連続または
重なるように変換することを特徴とする。
数の画像信号の接続される部分に重みを掛ける画像の連
続画像変換手段と、投影面に対して垂直でない方向から
投射した画像を垂直方向から投射した画像と同じ形状に
なるように変換する画像の射影変換手段と、複数の画像
を投影表示する投影手段を備え、入力された画像を前記
連続画像変換手段と前記射影変換手段により前記投影手
段で画像が投影されたとき投影された画像が連続または
重なるように変換することを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明によれば、スクリーンから鉛直でない方
向から斜め投影された画像が、斜め投射による歪を補正
し鉛直方向から投影されたように投影でき、複数の画像
を連続する広視野角を与える１枚の画像を、一般に普及
している液晶などを用いたビデオプロジェクション手段
で合成できる。
向から斜め投影された画像が、斜め投射による歪を補正
し鉛直方向から投影されたように投影でき、複数の画像
を連続する広視野角を与える１枚の画像を、一般に普及
している液晶などを用いたビデオプロジェクション手段
で合成できる。
【０００８】また本発明によれば、投影する複数の画像
を投射位置の違った場所から同一のスクリーンに斜め投
射による歪を補正して重なるように表示し、その画像を
２眼ステレオ３Ｄ画像や多眼ステレオ３Ｄ画像とするこ
とにより、３Ｄ画像を表示できる。
を投射位置の違った場所から同一のスクリーンに斜め投
射による歪を補正して重なるように表示し、その画像を
２眼ステレオ３Ｄ画像や多眼ステレオ３Ｄ画像とするこ
とにより、３Ｄ画像を表示できる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例の高臨場映像表示装置
について、以下図面を参照しながら説明する。それとと
もに、高臨場映像表示方法についても説明する。図１は
本発明の高臨場映像表示装置の第１の実施例の構成を示
すブロック図であり、合せて画像の投射位置の概略を示
す。同図において、１a，１b，１cは画像信号を投影す
る投影手段(ビデオプロジェクション手段)、２a，２b，
２cは斜め投射した画像の歪を補正する射影変換手段、
３a，３b，３cは投射された画像が連続するように変換
する連続画像変換手段、４は画像が投射されるスクリー
ン、５a，５b，５cは投射された投影変換を行なわない
画像を示す。
について、以下図面を参照しながら説明する。それとと
もに、高臨場映像表示方法についても説明する。図１は
本発明の高臨場映像表示装置の第１の実施例の構成を示
すブロック図であり、合せて画像の投射位置の概略を示
す。同図において、１a，１b，１cは画像信号を投影す
る投影手段(ビデオプロジェクション手段)、２a，２b，
２cは斜め投射した画像の歪を補正する射影変換手段、
３a，３b，３cは投射された画像が連続するように変換
する連続画像変換手段、４は画像が投射されるスクリー
ン、５a，５b，５cは投射された投影変換を行なわない
画像を示す。
【００１０】図２は図１の高臨場映像表示装置で、標準
のテレビ信号(たとえばＮＴＳＣ)で正規の長方形の形状
の信号を投影手段１a，１b，１cに入力したときの画像
の形状を示す。ここで示した画像の形状は、天井から前
方正面に(スクリーンの鉛直線よりも上方から)投射した
もので、投影変換を行なわない実線で示す画像５a，５
b，５cの下部及び左右部分が拡大される歪(射影変換)を
受けている。このような歪を受けた画像は、もとの画像
信号が連続するものであったとしても、連続した画像と
はならない。
のテレビ信号(たとえばＮＴＳＣ)で正規の長方形の形状
の信号を投影手段１a，１b，１cに入力したときの画像
の形状を示す。ここで示した画像の形状は、天井から前
方正面に(スクリーンの鉛直線よりも上方から)投射した
もので、投影変換を行なわない実線で示す画像５a，５
b，５cの下部及び左右部分が拡大される歪(射影変換)を
受けている。このような歪を受けた画像は、もとの画像
信号が連続するものであったとしても、連続した画像と
はならない。
【００１１】本発明ではこの斜め投影による歪(射影変
換)を、あらかじめ想定し、逆の歪(射影変換)を画像信
号に付加することにより、画像の歪をキャンセルし、図
２の破線図示の６a，６b，６cに示す長方形になるよう
に投影変換を行った画像を
換)を、あらかじめ想定し、逆の歪(射影変換)を画像信
号に付加することにより、画像の歪をキャンセルし、図
２の破線図示の６a，６b，６cに示す長方形になるよう
に投影変換を行った画像を
【００１２】
【外１】
【００１３】ところで画像の歪(射影変換)をキャンセル
する変換は、射影変換手段２a，２b，２cで行う。射影
変換は一般に、変換前の座標をｘ，ｙとし、変換後の座
標をｘ′，ｙ′としたとき以下の数１の式で示される。
する変換は、射影変換手段２a，２b，２cで行う。射影
変換は一般に、変換前の座標をｘ，ｙとし、変換後の座
標をｘ′，ｙ′としたとき以下の数１の式で示される。
【００１４】
【数１】
【００１５】以上のような射影変換の数１の式に従い、
入力された画像の座標値(ｘ，ｙ)が出力座標値(ｘ′，
ｙ′)に座標変換される。しかし液晶を用いたビデオプ
ロジェクション手段を考えた場合、出力座標は離散値で
あり連続的な出力座標値では、回路を構成する場合、整
合性が悪くなる。従って出力側の離散的な座標値(ｘ′
int，ｙ′int)に対応する射影変換を受ける入力画像中
の座標値(ｘr，ｙr)を求め、その点での信号レベルを補
間演算で求める構成とする。
入力された画像の座標値(ｘ，ｙ)が出力座標値(ｘ′，
ｙ′)に座標変換される。しかし液晶を用いたビデオプ
ロジェクション手段を考えた場合、出力座標は離散値で
あり連続的な出力座標値では、回路を構成する場合、整
合性が悪くなる。従って出力側の離散的な座標値(ｘ′
int，ｙ′int)に対応する射影変換を受ける入力画像中
の座標値(ｘr，ｙr)を求め、その点での信号レベルを補
間演算で求める構成とする。
【００１６】図３は図１の射影変換手段２a，２b，２c
の構成を示すブロック図であり、同図において、11，13
は画像信号を蓄積するメモリ、12は信号補間手段、14，
17はアドレス発生手段、15は重み発生手段、16は座標逆
変換手段である。
の構成を示すブロック図であり、同図において、11，13
は画像信号を蓄積するメモリ、12は信号補間手段、14，
17はアドレス発生手段、15は重み発生手段、16は座標逆
変換手段である。
【００１７】図１の連続画像変換手段３a，３b，３cよ
り入力された画像信号は、一旦メモリ11に蓄積する。次
に出力する順番に出力座標に相当する出力メモリ13のア
ドレスをアドレス発生手段17で発生させる。このアドレ
ス(出力される画像の離散的な画素の座標値)(ｘ′int，
ｙ′int)に座標変換される入力画像中の座標値(ｘr，ｙ
r)を座標逆変換手段16で求める。この座標逆変換手段16
で行う変換を以下の数２の式で示す。
り入力された画像信号は、一旦メモリ11に蓄積する。次
に出力する順番に出力座標に相当する出力メモリ13のア
ドレスをアドレス発生手段17で発生させる。このアドレ
ス(出力される画像の離散的な画素の座標値)(ｘ′int，
ｙ′int)に座標変換される入力画像中の座標値(ｘr，ｙ
r)を座標逆変換手段16で求める。この座標逆変換手段16
で行う変換を以下の数２の式で示す。
【００１８】
【数２】
【００１９】また回転行列の要素ｒijは数３の式で示さ
れる。
れる。
【００２０】
【数３】
【００２１】θは図１に示す水平回転角で、φは天井投
影点からスクリーン４を見たときの仰角である。θ，φ
は各ビデオプロジェクション手段で異なり、添え字 a,
b,cをつける。
影点からスクリーン４を見たときの仰角である。θ，φ
は各ビデオプロジェクション手段で異なり、添え字 a,
b,cをつける。
【００２２】以上のようにして射影変換手段２a，２b，
２cにおいて、出力画素の座標値(ｘ′int，ｙ′int)，
回転行列Ｒの要素ｒ11〜ｒ33，点距離ｆから数２の式を
計算し、出力画素の座標値(ｘ′int，ｙ′int)に座標変
換される入力画像中の座標値(ｘr，ｙr)を決定する。こ
の時画像の中心も座標変換され異なった座標となるが、
画像の中心は基準となる座標値(例えば零)にオフセット
させる。
２cにおいて、出力画素の座標値(ｘ′int，ｙ′int)，
回転行列Ｒの要素ｒ11〜ｒ33，点距離ｆから数２の式を
計算し、出力画素の座標値(ｘ′int，ｙ′int)に座標変
換される入力画像中の座標値(ｘr，ｙr)を決定する。こ
の時画像の中心も座標変換され異なった座標となるが、
画像の中心は基準となる座標値(例えば零)にオフセット
させる。
【００２３】また座標変換された画像の大きさが原画像
の大きさより大きくなる場合には、はみ出した部分が原
画像の大きさに納まるよう、縮小処理を行う。この縮小
処理は、数２の変数のｘ′int，ｙ′intに縮小率で割っ
た値を代入し、計算を行い、以下で説明するように得ら
れた結果を代入する出力メモリ13のアドレスは元のｘ′
int，ｙ′intの値とする。この縮小処理は、射影変換手
段２a，２b，２cの処理の中で最も小さい縮小率を、３
つの射影変換手段の共通の縮小率とする。
の大きさより大きくなる場合には、はみ出した部分が原
画像の大きさに納まるよう、縮小処理を行う。この縮小
処理は、数２の変数のｘ′int，ｙ′intに縮小率で割っ
た値を代入し、計算を行い、以下で説明するように得ら
れた結果を代入する出力メモリ13のアドレスは元のｘ′
int，ｙ′intの値とする。この縮小処理は、射影変換手
段２a，２b，２cの処理の中で最も小さい縮小率を、３
つの射影変換手段の共通の縮小率とする。
【００２４】次に求められた入力画像の座標値(ｘr，ｙ
r)より補間演算に使う画素の座標と、その画素に掛ける
補間時の重みを決定する。アドレス発生手段14は座標値
逆変換手段16で決定された入力画像中の座標値(ｘr，ｙ
r)から補間計算時に使用する画素の座標値を次の数４の
式で決定する。本実施例では、キュービック・コンボリ
ューション法によって補間計算を行う。
r)より補間演算に使う画素の座標と、その画素に掛ける
補間時の重みを決定する。アドレス発生手段14は座標値
逆変換手段16で決定された入力画像中の座標値(ｘr，ｙ
r)から補間計算時に使用する画素の座標値を次の数４の
式で決定する。本実施例では、キュービック・コンボリ
ューション法によって補間計算を行う。
【００２５】
【数４】 （[ｘr]-1,[ｙr]-1)（[ｘr],[ｙr]-1) （[ｘr]+1,[ｙr]-1)（[ｘr]+2,[ｙr]-1) （[ｘr]-1,[ｙr]) （[ｘr],[ｙr]) （[ｘr]+1,[ｙr]) （[ｘr]+2,[ｙr]) （[ｘr]-1,[ｙr]+1)（[ｘr],[ｙr]+1) （[ｘr]+1,[ｙr]+1)（[ｘr]+2,[ｙr]+1) （[ｘr]-1,[ｙr]+2)（[ｘr],[ｙr]+2) （[ｘr]+1,[ｙr]+2)（[ｘr]+2,[ｙr]+2) だだし、［］は［］内の値を越えない最大の整数を意味
する。
する。
【００２６】以上の４×４＝16、近傍の画素でのレベル
を用い、信号補間手段12で次の数５の式の重みを掛け、
補間演算を完了する。信号補間手段12ではキュービック
・コンボリューション法による補間を行う。
を用い、信号補間手段12で次の数５の式の重みを掛け、
補間演算を完了する。信号補間手段12ではキュービック
・コンボリューション法による補間を行う。
【００２７】
【数５】
【００２８】として(ｘr，ｙr)でのレベルＩ(ｘr，ｙr)
を計算する。数５の式において、[ｘr]−ｘr−１＋ｉ、
[ｙr]−ｙr−１＋ｊの値は、次の数６の式で与えられ
る。
を計算する。数５の式において、[ｘr]−ｘr−１＋ｉ、
[ｙr]−ｙr−１＋ｊの値は、次の数６の式で与えられ
る。
【００２９】
【数６】 [ｘr]-ｘr-１+ｉ＝｛[ｘr]-ｘr-１，[ｘr]-ｘr，[ｘr]-ｘr+１，[ｘr]-ｘr+２｝ [ｙr]-ｙr-１+ｊ＝｛[ｙr]-ｙr-１，[ｙr]-ｙr，[ｘr]-ｙr+１，[ｙr]-ｙr+２｝ これらの値は重み発生手段15により、ｘr，ｙrの小数部
ｘr−[ｘr]，ｙr−[ｙr]から計算する。以上のようにし
て求められた出力画素の座標値(ｘ′int，ｙ′int)に対
応する画像信号のレベルＩ(ｘr，ｙr)を、アドレス発生
手段17が示す出力メモリ13のアドレスに書き込む。
ｘr−[ｘr]，ｙr−[ｙr]から計算する。以上のようにし
て求められた出力画素の座標値(ｘ′int，ｙ′int)に対
応する画像信号のレベルＩ(ｘr，ｙr)を、アドレス発生
手段17が示す出力メモリ13のアドレスに書き込む。
【００３０】このようにしてスクリーンの鉛直線上から
はずれた点から、スクリーン上に歪(射影変換)の影響な
く投影することを可能とする。以上の処理を射影変換手
段２a，２b，２cで行なう。
はずれた点から、スクリーン上に歪(射影変換)の影響な
く投影することを可能とする。以上の処理を射影変換手
段２a，２b，２cで行なう。
【００３１】以上のようにして求めた、射影変換後の画
像を投影手段１a，１b，１cの液晶デバイス等の表示デ
バイスに入力し、スクリーン４に投射する。投影手段１
a，１b，１cは、それぞれスクリーンに対する角度が異
なるため、射影変換手段２a,2b，２cは水平回転角θと
仰角φをそれぞれの角度に設定する。
像を投影手段１a，１b，１cの液晶デバイス等の表示デ
バイスに入力し、スクリーン４に投射する。投影手段１
a，１b，１cは、それぞれスクリーンに対する角度が異
なるため、射影変換手段２a,2b，２cは水平回転角θと
仰角φをそれぞれの角度に設定する。
【００３２】以上のようにして長方形に変換された画像
を、１枚の画像に滑らかに接続する処理を連続画像変換
手段３a，３b，３cで行う。この連続画像変換手段３a，
を、１枚の画像に滑らかに接続する処理を連続画像変換
手段３a，３b，３cで行う。この連続画像変換手段３a，
【００３３】
【外２】
【００３４】参照)になだらかな重みをつけ、２つの画
像が滑らかに重なるよう合成する。なだらかな重みを付
けることにより、画像の輝度や、色相が多少ずれていた
場合においても、その変化を目立たないように接続する
ためである。
像が滑らかに重なるよう合成する。なだらかな重みを付
けることにより、画像の輝度や、色相が多少ずれていた
場合においても、その変化を目立たないように接続する
ためである。
【００３５】図４は連続画像変換手段の重み特性の一例
を示す図であり、図４で示した位置
を示す図であり、図４で示した位置
【００３６】
【外３】
【００３７】る位置の重みの合計は100％である。画像
信号で重なりのある部分は、図１の連続画像変換手段３
aと３b(３bと３c)の間で画像信号の入力１と入力２(入
力２と入力３)のそれぞれの部分のデータが転送されて
から、重みの処理が行われる。このようにして画像の隣
接部分が滑らかに接続され、図２の６a，６b，６cで示
される３つの画像が１つの連続した大きな画像に変換さ
れる。以上の説明は理解が容易になるよう、画像信号の
処理の流れと逆の順序で各部分の動作説明を行ったが、
ここで画像信号の処理の流れに従って説明する。
信号で重なりのある部分は、図１の連続画像変換手段３
aと３b(３bと３c)の間で画像信号の入力１と入力２(入
力２と入力３)のそれぞれの部分のデータが転送されて
から、重みの処理が行われる。このようにして画像の隣
接部分が滑らかに接続され、図２の６a，６b，６cで示
される３つの画像が１つの連続した大きな画像に変換さ
れる。以上の説明は理解が容易になるよう、画像信号の
処理の流れと逆の順序で各部分の動作説明を行ったが、
ここで画像信号の処理の流れに従って説明する。
【００３８】はじめに画角が連続した３枚の画像が、図
１の入力端に入力１〜３として入力される。それぞれの
画像は、連続画像変換手段３a，３b，３cにおいて、画
像が接続される左右端の部分の画像をそれぞれ転送し、
図４に示す重みを掛ける。画像の端部を接続し、重みを
掛けられた画像は、射影変換手段２a，２b，２cでスク
リーン４の鉛直線上からはずれた点から、スクリーン４
上に投射したときの歪(射影変換)の影響をキャンセルす
る画像変換を行う。
１の入力端に入力１〜３として入力される。それぞれの
画像は、連続画像変換手段３a，３b，３cにおいて、画
像が接続される左右端の部分の画像をそれぞれ転送し、
図４に示す重みを掛ける。画像の端部を接続し、重みを
掛けられた画像は、射影変換手段２a，２b，２cでスク
リーン４の鉛直線上からはずれた点から、スクリーン４
上に投射したときの歪(射影変換)の影響をキャンセルす
る画像変換を行う。
【００３９】このような変換を行うことにより、天井か
ら斜め下のスクリーン４に投射した場合にも、正しい長
方形を投影することができ、変換された画像を投影手段
１a，１b，１cからスクリーン４へ投射する。投射され
た画像はスクリーン４の斜め上方向から投射されている
にもかかわらず、図２の６a，６b，６cのように連続し
た長方形とすることが可能である。斜め投射の歪(射影
変換)の影響をキャンセルする画像の射影変換手段と、
画像端部の重みを連続的に変化させる連続画像変換手段
により、画像を滑らかに接続し広視野の画像とすること
が可能である。
ら斜め下のスクリーン４に投射した場合にも、正しい長
方形を投影することができ、変換された画像を投影手段
１a，１b，１cからスクリーン４へ投射する。投射され
た画像はスクリーン４の斜め上方向から投射されている
にもかかわらず、図２の６a，６b，６cのように連続し
た長方形とすることが可能である。斜め投射の歪(射影
変換)の影響をキャンセルする画像の射影変換手段と、
画像端部の重みを連続的に変化させる連続画像変換手段
により、画像を滑らかに接続し広視野の画像とすること
が可能である。
【００４０】以上の実施例では投影手段１a，１b，１c
としてビデオプロジェクション手段を３台用い、部屋の
中央の天井から前面のスクリーン４に投射した場合であ
るが、部屋の両サイドから投射を行い、スクリーン４上
で広視野角な画像を合成することも可能である。
としてビデオプロジェクション手段を３台用い、部屋の
中央の天井から前面のスクリーン４に投射した場合であ
るが、部屋の両サイドから投射を行い、スクリーン４上
で広視野角な画像を合成することも可能である。
【００４１】図５は２台のビデオプロジェクション手段
を用いた例の構成を示すブロック図である。図中、１
d，１eは投影手段(ビデオプロジェクション手段)、２
d，２eは射影変換手段、３d，３eは連続画像変換手段で
あり、その他前出の各図と同じ構成要素には同じ符号を
付してある。
を用いた例の構成を示すブロック図である。図中、１
d，１eは投影手段(ビデオプロジェクション手段)、２
d，２eは射影変換手段、３d，３eは連続画像変換手段で
あり、その他前出の各図と同じ構成要素には同じ符号を
付してある。
【００４２】図１の第１の実施例と異なるのは、投影手
段１のスクリーン４に対する角度であり、この状態で受
ける画像の投影による歪をキャンセルする射影変換の角
度である。この時スクリーン４に投影される画像の形状
を図６に示す。５d，５eは投影変換を行わないときの画
像の形状(実線図示)であり、６d，６eは投影変換を行っ
たときの画像の形状(破線図示)である。６nは２つの画
像が重なる部である。重なっている部分の半分は、連続
画像変換手段３d，３eにより、入力１，２の画像信号の
対応する部分を転送する。このようにして本発明では部
屋の両サイドから投射しても、画像を滑らかに接続し、
臨場感ある広視野な画像を投影することができる。
段１のスクリーン４に対する角度であり、この状態で受
ける画像の投影による歪をキャンセルする射影変換の角
度である。この時スクリーン４に投影される画像の形状
を図６に示す。５d，５eは投影変換を行わないときの画
像の形状(実線図示)であり、６d，６eは投影変換を行っ
たときの画像の形状(破線図示)である。６nは２つの画
像が重なる部である。重なっている部分の半分は、連続
画像変換手段３d，３eにより、入力１，２の画像信号の
対応する部分を転送する。このようにして本発明では部
屋の両サイドから投射しても、画像を滑らかに接続し、
臨場感ある広視野な画像を投影することができる。
【００４３】以上のように本発明の第１の実施例では、
斜め投射の歪(射影変換)の影響をキャンセルする画像の
射影変換手段と、画像端部の重みを連続的に変化させる
連続画像変換手段により、通常の液晶ビデオプロジェク
ション手段を用いて画像を斜めから投射した場合におい
ても、画像を滑らかに接続し広視野の画像とすることが
可能である。従って特殊な光学系やフィルム、ライトバ
ルブを用いることなく広視野角で臨場感の非常に高い画
像を得ることができ、その実用的価値が高い。
斜め投射の歪(射影変換)の影響をキャンセルする画像の
射影変換手段と、画像端部の重みを連続的に変化させる
連続画像変換手段により、通常の液晶ビデオプロジェク
ション手段を用いて画像を斜めから投射した場合におい
ても、画像を滑らかに接続し広視野の画像とすることが
可能である。従って特殊な光学系やフィルム、ライトバ
ルブを用いることなく広視野角で臨場感の非常に高い画
像を得ることができ、その実用的価値が高い。
【００４４】次に本発明の第２の実施例について説明す
る。本実施例では高臨場な画像とするために、２眼ステ
レオ画像を投影する装置とその方法について説明する。
従来複数の画像を同じ位置に投影するためには、投射す
る光学系の光軸を一致させる必要があり、ハーフミラー
などで構成された専用の光学系を持つ特殊なビデオプロ
ジェクション手段が必要であった。本発明では特殊な光
学系を必要とせず、一般に用いられている液晶デバイス
を用いたビデオプロジェクション手段で２眼ステレオ画
像が投影できる方法と装置を実現するものである。
る。本実施例では高臨場な画像とするために、２眼ステ
レオ画像を投影する装置とその方法について説明する。
従来複数の画像を同じ位置に投影するためには、投射す
る光学系の光軸を一致させる必要があり、ハーフミラー
などで構成された専用の光学系を持つ特殊なビデオプロ
ジェクション手段が必要であった。本発明では特殊な光
学系を必要とせず、一般に用いられている液晶デバイス
を用いたビデオプロジェクション手段で２眼ステレオ画
像が投影できる方法と装置を実現するものである。
【００４５】図７は本発明の第２の実施例の構成を示す
ブロック図であり、第１の実施例と同じ構成要素には同
じ番号をつけ説明を省略する。また区別のために添え字
を変える。第１の実施例と異なるのは、18g，18fの偏光
手段と、画像を投射する位置である。偏光手段18g，18f
は、それぞれのステレオ画像を分離するために挿入す
る。画像の投射位置は図８に示すように、画像の中心が
一致するようにする。投影変換を行わない状態の画像を
５g，５f(実線)で示し、投影変換をしたときの画像を６
g，６f(破線)で示す。
ブロック図であり、第１の実施例と同じ構成要素には同
じ番号をつけ説明を省略する。また区別のために添え字
を変える。第１の実施例と異なるのは、18g，18fの偏光
手段と、画像を投射する位置である。偏光手段18g，18f
は、それぞれのステレオ画像を分離するために挿入す
る。画像の投射位置は図８に示すように、画像の中心が
一致するようにする。投影変換を行わない状態の画像を
５g，５f(実線)で示し、投影変換をしたときの画像を６
g，６f(破線)で示す。
【００４６】投影変換を行ったとき、それぞれの画像は
長方形に変換され、この時丁度２つの画像を重ねること
ができる。画像の投影変換は、第１の実施例と同様に数
２，数３の式の変換を、射影変換手段２f，２gにより行
う。異なった角度からの投射にもかかわらず、射影変換
を行うことにより画像を十分に一致さすことが可能であ
る。投影手段１f，１gとスクリーン４の間に偏光手段18
f，18gを入れ、２つの画像の偏光面を90度ずらし、後で
分離できるようにする。入力１，２に与える画像は両眼
視差を与えたステレオ画像で、偏光眼鏡で２つの画像を
分離することにより、立体感を観察者に与えるものであ
る。
長方形に変換され、この時丁度２つの画像を重ねること
ができる。画像の投影変換は、第１の実施例と同様に数
２，数３の式の変換を、射影変換手段２f，２gにより行
う。異なった角度からの投射にもかかわらず、射影変換
を行うことにより画像を十分に一致さすことが可能であ
る。投影手段１f，１gとスクリーン４の間に偏光手段18
f，18gを入れ、２つの画像の偏光面を90度ずらし、後で
分離できるようにする。入力１，２に与える画像は両眼
視差を与えたステレオ画像で、偏光眼鏡で２つの画像を
分離することにより、立体感を観察者に与えるものであ
る。
【００４７】この時、投影手段は、スクリーン４の鉛直
線上からずれた点から投射しているにもかかわらず、画
像のどの部分でも、スクリーン４上に視差が正しく表示
できるため、正しい奥行き感のある臨場感の高い画像が
提示可能となる。この時ビデオプロジェクション手段は
一般に用いられている、液晶を用いた物で良く、特殊な
光学系や特殊なビデオプロジェクション手段を必要とせ
ず、実効的な価値が高いものとすることができる。
線上からずれた点から投射しているにもかかわらず、画
像のどの部分でも、スクリーン４上に視差が正しく表示
できるため、正しい奥行き感のある臨場感の高い画像が
提示可能となる。この時ビデオプロジェクション手段は
一般に用いられている、液晶を用いた物で良く、特殊な
光学系や特殊なビデオプロジェクション手段を必要とせ
ず、実効的な価値が高いものとすることができる。
【００４８】以上のように、本発明の第２の実施例で
は、２つの画像をスクリーンの鉛直線上からずれた異な
った点から投影しているにもかかわらず、スクリーン上
の同じ位置に重なって表示する事が可能となり、正しい
視差を提示でき、正しい奥行き感のある臨場感の高い画
像が提示可能となる。さらにこの時ビデオプロジェクシ
ョン手段は一般に用いられている、液晶を用いた物で良
く、特殊な光学系や特殊なビデオプロジェクション手段
を必要とせず実現でき、その実用的価値は非常に高い。
は、２つの画像をスクリーンの鉛直線上からずれた異な
った点から投影しているにもかかわらず、スクリーン上
の同じ位置に重なって表示する事が可能となり、正しい
視差を提示でき、正しい奥行き感のある臨場感の高い画
像が提示可能となる。さらにこの時ビデオプロジェクシ
ョン手段は一般に用いられている、液晶を用いた物で良
く、特殊な光学系や特殊なビデオプロジェクション手段
を必要とせず実現でき、その実用的価値は非常に高い。
【００４９】なお本発明の第２の実施例では２つの画像
を分離するために、偏光手段を用いたがこれを時分割の
液晶シャッターなどに置き換えても良いのは当然であ
る。また眼鏡を用いる２眼ステレオの３Ｄ画像を適応し
た例を示したが、多眼レンチキュラーを用いる３Ｄ画像
に適応できるのは当然である。
を分離するために、偏光手段を用いたがこれを時分割の
液晶シャッターなどに置き換えても良いのは当然であ
る。また眼鏡を用いる２眼ステレオの３Ｄ画像を適応し
た例を示したが、多眼レンチキュラーを用いる３Ｄ画像
に適応できるのは当然である。
【００５０】また本発明の第１の実施例では連続した画
像を得るため、画像の左右端を互いに転送し合成した
が、入力された複数の画像の左右端にオーバーラップ部
がある場合にはなくても良いのは当然である。また射影
変換手段の中で、画像の補間に数５の式で示すキュービ
ック・コンボリューション法による補間を用いたが、バ
イリニヤー方式などによる他の補間方法を用いて良いの
は明かである。また射影変換手段の信号の出力する部分
にメモリを用いているが、出力するビデオプロジェクシ
ョン手段との関係で省略できる場合も存在する。また射
影変換の方法は、回転行列ｒの要素を用いた原理通りの
方法を示したが、これらの式を演算手段の簡略化のため
に、近似式などで展開して行う方法も明らかに本発明の
範囲である。
像を得るため、画像の左右端を互いに転送し合成した
が、入力された複数の画像の左右端にオーバーラップ部
がある場合にはなくても良いのは当然である。また射影
変換手段の中で、画像の補間に数５の式で示すキュービ
ック・コンボリューション法による補間を用いたが、バ
イリニヤー方式などによる他の補間方法を用いて良いの
は明かである。また射影変換手段の信号の出力する部分
にメモリを用いているが、出力するビデオプロジェクシ
ョン手段との関係で省略できる場合も存在する。また射
影変換の方法は、回転行列ｒの要素を用いた原理通りの
方法を示したが、これらの式を演算手段の簡略化のため
に、近似式などで展開して行う方法も明らかに本発明の
範囲である。
【００５１】また本発明の第１の実施例と第２の実施例
を切り替えることが可能であり、これらの２つの方式や
装置を切り替える高臨場画像表示装置及び方法も本発明
に含まれる。
を切り替えることが可能であり、これらの２つの方式や
装置を切り替える高臨場画像表示装置及び方法も本発明
に含まれる。
【００５２】なお本発明の実施例は装置の形状で示した
が、処理の速度の遅い部分については、この構成に従っ
て計算機で処理をおこなうソフト(手法)として実現して
も良いのは当然である。
が、処理の速度の遅い部分については、この構成に従っ
て計算機で処理をおこなうソフト(手法)として実現して
も良いのは当然である。
【００５３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
斜め投射の歪(射影変換)の影響をキャンセルする画像の
射影変換と、画像端部の重みを連続的に変化させる連続
画像変換により、通常の液晶ビデオプロジェクション手
段を用いて画像を斜めから投射した場合においても、画
像を滑らかに接続し広視野の画像とすることが可能であ
る。従って特殊な光学系やフィルム、ライトバルブを用
いることなく広視野角で臨場感の非常に高い画像を得る
ことが可能となる。
斜め投射の歪(射影変換)の影響をキャンセルする画像の
射影変換と、画像端部の重みを連続的に変化させる連続
画像変換により、通常の液晶ビデオプロジェクション手
段を用いて画像を斜めから投射した場合においても、画
像を滑らかに接続し広視野の画像とすることが可能であ
る。従って特殊な光学系やフィルム、ライトバルブを用
いることなく広視野角で臨場感の非常に高い画像を得る
ことが可能となる。
【００５４】また、本発明の第２の実施例では、２つの
画像をスクリーンの鉛直線上からずれた異なった点から
投影しているにもかかわらず、スクリーン上の同じ位置
に重なって表示する事が可能となり、正しい視差を提示
でき、正しい奥行き感のある臨場感の高い画像が提示可
能となる。さらにこの時ビデオプロジェクション手段は
一般に用いられている、液晶を用いた物で良く、特殊な
光学系や特殊なビデオプロジェクション手段を必要とせ
ず臨場感の非常に高い画像を表示することが可能とな
り、その実用的価値は非常に大きい。
画像をスクリーンの鉛直線上からずれた異なった点から
投影しているにもかかわらず、スクリーン上の同じ位置
に重なって表示する事が可能となり、正しい視差を提示
でき、正しい奥行き感のある臨場感の高い画像が提示可
能となる。さらにこの時ビデオプロジェクション手段は
一般に用いられている、液晶を用いた物で良く、特殊な
光学系や特殊なビデオプロジェクション手段を必要とせ
ず臨場感の非常に高い画像を表示することが可能とな
り、その実用的価値は非常に大きい。
【図１】本発明の高臨場画像表示装置の第１の実施例の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図２】図１で投影された画像の形状を示す図である。
【図３】図１の射影変換手段の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図４】図１の連続画像変換手段の重みの特性の一例を
示す特性図である。
示す特性図である。
【図５】２台のビデオプロジェクション手段を用いた例
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図６】図５の投影された画像の形状を示す図である。
【図７】本発明の高臨場画像表示装置の第２の実施例の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図８】図７の投影された画像の形状を示す図である。
【図９】従来の高臨場投影装置の概要図である。
１…投影手段(ビデオプロジェクション手段)、 ２…射
影変換手段、 ３…連続画像変換手段、 ４…スクリー
ン、 ５…投影変換を行なわない画像、 ６…投影変換
を行なった画像、 11，13…メモリ、 12…信号補間手
段、 14，17…アドレス発生手段、 15…重み発生手
段、 16…座標逆変換手段、 18…偏光手段。
影変換手段、 ３…連続画像変換手段、 ４…スクリー
ン、 ５…投影変換を行なわない画像、 ６…投影変換
を行なった画像、 11，13…メモリ、 12…信号補間手
段、 14，17…アドレス発生手段、 15…重み発生手
段、 16…座標逆変換手段、 18…偏光手段。
Claims (7)
- 【請求項１】 複数の画像信号の接続される部分に重み
を掛けるように画像を連続画像変換し、かつ、画像の投
影面に対して垂直でない方向から投射した画像を垂直方
向から投射した画像と同じ形状になるように画像を射影
変換することにより投影装置で前記画像を投影したとき
投影された画像が連続するように変換することを特徴と
する高臨場映像表示方法。 - 【請求項２】 画像の投影面に対して垂直でない方向か
ら投射した画像を垂直方向から投射した画像と同じ形状
になるように画像を投影変換することにより、投影装置
で前記画像を投影したとき投影された画像が重なるよう
に変換することを特徴とする高臨場映像表示方法。 - 【請求項３】 前記複数の画像信号の接続される部分に
重みを掛けるように画像を連続画像変換する際、少なく
とも２つの画像の一部が重なるような連続画像に変換す
ることを特徴とする請求項１記載の高臨場映像表示方
法。 - 【請求項４】 複数の画像信号の接続される部分に重み
を掛ける画像の連続画像変換手段と、投影面に対して垂
直でない方向から投射した画像を垂直方向から投射した
画像と同じ形状になるように変換する画像の射影変換手
段と、複数の画像を投影表示する投影手段を備え、入力
された画像を前記連続画像変換手段と前記射影変換手段
により前記投影手段で画像が投影されたとき投影された
画像が連続になるように変換することを特徴とする高臨
場映像表示装置。 - 【請求項５】 投影面に対して垂直でない方向から投射
した画像を垂直方向から投射した画像と同じ形状になる
ように変換する画像の射影変換手段と、複数の画像を投
影表示する投影手段を備え、入力された画像を前記射影
変換手段により前記投影手段で画像を同一面に投影した
とき投影された画像が重なるように変換することを特徴
とする高臨場映像表示装置。 - 【請求項６】 前記連続画像変換手段は、少なくとも２
つの画像の一部が重なるような連続画像に変換すること
を特徴とする請求項４記載の高臨場映像表示装置。 - 【請求項７】 前記射影手段は画像の投影方向を変化さ
せることができ、かつ、前記射影変換手段は前記射影手
段による投影方向の変化に応じて画像の形状を制御でき
るようにしたことを特徴とする請求項４及び５記載の高
臨場映像表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32800992A JP3534785B2 (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | 高臨場映像表示方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32800992A JP3534785B2 (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | 高臨場映像表示方法とその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06178327A true JPH06178327A (ja) | 1994-06-24 |
| JP3534785B2 JP3534785B2 (ja) | 2004-06-07 |
Family
ID=18205495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32800992A Expired - Fee Related JP3534785B2 (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | 高臨場映像表示方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3534785B2 (ja) |
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- 1992-12-08 JP JP32800992A patent/JP3534785B2/ja not_active Expired - Fee Related
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