JPH07220044A - 視差画像作成方法 - Google Patents
視差画像作成方法Info
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- JPH07220044A JPH07220044A JP6008859A JP885994A JPH07220044A JP H07220044 A JPH07220044 A JP H07220044A JP 6008859 A JP6008859 A JP 6008859A JP 885994 A JP885994 A JP 885994A JP H07220044 A JPH07220044 A JP H07220044A
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- Japan
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- image data
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Abstract
(57)【要約】
【目的】視差画像の作成を容易にする。
【構成】点光源１１〜ピンホール１８Ａまでの構成部品
で共焦点光学系が形成され、ここで被写体Ａを高さａず
つ上昇させたときの画像データが撮像されてフレームメ
モリ２３に格納される。次に、各画像データが横に所定
量だけずらして読み出され、これが前回のデータと比較
されて大きいほうのデータが蓄積される。これによっ
て、被写体Ａを撮像方向に対して適宜な角度だけずれた
位置から見た視差画像が得られる。角度が異なる位置か
ら見た２つの視差画像が１フレーム毎に切り替えられて
モニタ３１に表示され、これを偏光切替え回路３３と偏
光眼鏡３４を介して相対的に左側の視差画像を左眼だけ
で見ると共に、右側の視差画像を右眼だけで見るように
すると、被写体Ａが立体的に見える。ここでは、２次元
の撮像データから直接視差画像を作ることができる。
で共焦点光学系が形成され、ここで被写体Ａを高さａず
つ上昇させたときの画像データが撮像されてフレームメ
モリ２３に格納される。次に、各画像データが横に所定
量だけずらして読み出され、これが前回のデータと比較
されて大きいほうのデータが蓄積される。これによっ
て、被写体Ａを撮像方向に対して適宜な角度だけずれた
位置から見た視差画像が得られる。角度が異なる位置か
ら見た２つの視差画像が１フレーム毎に切り替えられて
モニタ３１に表示され、これを偏光切替え回路３３と偏
光眼鏡３４を介して相対的に左側の視差画像を左眼だけ
で見ると共に、右側の視差画像を右眼だけで見るように
すると、被写体Ａが立体的に見える。ここでは、２次元
の撮像データから直接視差画像を作ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、立体画像表示装置など
に適用して好適な視差画像作成方法に関する。
に適用して好適な視差画像作成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】撮像レンズのピントを変えて同一被写体
の複数の画像データを作成し、これらの画像データのう
ちコントラストが最良の部分だけを重ね合わせることに
よって、この被写体の高さ方向に対して全てピントが合
った画像を作成する方法が提案されている。
の複数の画像データを作成し、これらの画像データのう
ちコントラストが最良の部分だけを重ね合わせることに
よって、この被写体の高さ方向に対して全てピントが合
った画像を作成する方法が提案されている。
【０００３】例えば周知の共焦点顕微鏡ではピントの合
った部分の輝度が最大レベルとなり、それ以外の部分の
輝度レベルが急激に低くなるという特性を有する。した
がって、被写体との距離を変えて複数枚の画像データを
作成し、これを重ね合わせるだけで高さ方向に対して全
てピントが合った画像を容易に作成することが可能にな
る。
った部分の輝度が最大レベルとなり、それ以外の部分の
輝度レベルが急激に低くなるという特性を有する。した
がって、被写体との距離を変えて複数枚の画像データを
作成し、これを重ね合わせるだけで高さ方向に対して全
てピントが合った画像を容易に作成することが可能にな
る。
【０００４】また、各画像データにおける撮像レンズと
被写体との距離を記憶しておけば、この距離データと各
画像データを用いて被写体の立体モデル、すなわち３次
元の画像データを作ることが可能である。そして、この
立体モデルを用いて元の２次元の画像データとは異なる
視点から見た２次元の画像データ、すなわち、視差画像
を作ることができる。
被写体との距離を記憶しておけば、この距離データと各
画像データを用いて被写体の立体モデル、すなわち３次
元の画像データを作ることが可能である。そして、この
立体モデルを用いて元の２次元の画像データとは異なる
視点から見た２次元の画像データ、すなわち、視差画像
を作ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の視差画
像作成方法では、最初に作成した２次元の画像データか
ら３次元の画像データを作成し、その後この３次元の画
像データを用いて最初の２次元の画像データを作成した
ときとは異なる視点から見た２次元の画像データを作成
するので、データ処理に時間がかかるという問題があっ
た。また、画像データ以外に距離データを記憶する必要
があるので容量の大きいメモリが必要になり、更に３次
元データを扱うのでデータ処理が複雑になり、その結果
装置が複雑で高価になるという問題もあった。
像作成方法では、最初に作成した２次元の画像データか
ら３次元の画像データを作成し、その後この３次元の画
像データを用いて最初の２次元の画像データを作成した
ときとは異なる視点から見た２次元の画像データを作成
するので、データ処理に時間がかかるという問題があっ
た。また、画像データ以外に距離データを記憶する必要
があるので容量の大きいメモリが必要になり、更に３次
元データを扱うのでデータ処理が複雑になり、その結果
装置が複雑で高価になるという問題もあった。
【０００６】そこでこの発明は、上述したような課題を
解決したものであって、２次元の画像データだけで視差
画像を簡単に作成することが可能な視差画像作成方法を
提案するものである。
解決したものであって、２次元の画像データだけで視差
画像を簡単に作成することが可能な視差画像作成方法を
提案するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明においては、共焦点光学系の撮像手段で被写
体の距離別の画像データを複数作成し、複数の画像デー
タを所定量だけずらして重ね合わせることによって被写
体の視差画像を作成することを特徴とするものである。
め、本発明においては、共焦点光学系の撮像手段で被写
体の距離別の画像データを複数作成し、複数の画像デー
タを所定量だけずらして重ね合わせることによって被写
体の視差画像を作成することを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】図１及び図３に示すように点光源１１、ビーム
スプリッタ１４、対物レンズ１６、集光レンズ１７及び
ピンホール１８Ａで共焦点光学系が形成されている。こ
の共焦点光学系で、図２の被写体Ａを高さａずつ上昇さ
せたときの画像データ（図４（Ａ，Ｂ））がフレームメ
モリ２３に格納され、これと前回のデータとが比較回路
２２で比較されて大きいほうのデータがフレームメモリ
２３に蓄積される。これによって、例えば図５に示すよ
うに被写体Ａを撮像位置から左側に角度αだけずれた位
置から見た視差画像が得られる。これが左眼用画像メモ
リ２８に格納される。
スプリッタ１４、対物レンズ１６、集光レンズ１７及び
ピンホール１８Ａで共焦点光学系が形成されている。こ
の共焦点光学系で、図２の被写体Ａを高さａずつ上昇さ
せたときの画像データ（図４（Ａ，Ｂ））がフレームメ
モリ２３に格納され、これと前回のデータとが比較回路
２２で比較されて大きいほうのデータがフレームメモリ
２３に蓄積される。これによって、例えば図５に示すよ
うに被写体Ａを撮像位置から左側に角度αだけずれた位
置から見た視差画像が得られる。これが左眼用画像メモ
リ２８に格納される。
【０００９】同様にして図６に示すように撮像位置から
右側に角度βだけずれた位置から見た視差画像が作成さ
れ、これが右眼用画像メモリ２９に格納される。そし
て、これらの視差画像を１フレーム毎に切り替えてモニ
タ３１に表示し、これを偏光切替え回路３３及び偏光眼
鏡３４を介して左側から見た視差画像を左眼だけで見る
と共に、右側から見た視差画像を右眼だけで見るように
すると、被写体Ａが立体的に見えるようになる。ここで
は、２次元の画像データから直接的に視差画像を形成す
ることができるから、データ処理が容易で装置の構成を
簡単にすることが可能になる。
右側に角度βだけずれた位置から見た視差画像が作成さ
れ、これが右眼用画像メモリ２９に格納される。そし
て、これらの視差画像を１フレーム毎に切り替えてモニ
タ３１に表示し、これを偏光切替え回路３３及び偏光眼
鏡３４を介して左側から見た視差画像を左眼だけで見る
と共に、右側から見た視差画像を右眼だけで見るように
すると、被写体Ａが立体的に見えるようになる。ここで
は、２次元の画像データから直接的に視差画像を形成す
ることができるから、データ処理が容易で装置の構成を
簡単にすることが可能になる。
【００１０】
【実施例】続いて、本発明に係わる視差画像作成方法の
一実施例について、図面を参照して詳細に説明する。
一実施例について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】図１は、本発明の視差画像作成方法を適用
した立体画像表示装置１の構成を示す。この立体画像表
示装置１においては、点光源１１から放射された光がコ
リメータレンズ１２で平行光束に変換され、これが水平
走査部１３で水平方向に走査される。水平走査された光
はビームスプリッタ１４を介して垂直走査部１５に入射
し、ここで垂直走査されて対物レンズ１６を介して被写
体Ａに照射される。
した立体画像表示装置１の構成を示す。この立体画像表
示装置１においては、点光源１１から放射された光がコ
リメータレンズ１２で平行光束に変換され、これが水平
走査部１３で水平方向に走査される。水平走査された光
はビームスプリッタ１４を介して垂直走査部１５に入射
し、ここで垂直走査されて対物レンズ１６を介して被写
体Ａに照射される。
【００１２】被写体Ａは説明を簡単にするため、図２に
示すように直径の異なる複数の円柱Ａ１〜Ａ５をそれら
の中心Ｃ１〜Ｃ５を同一中心軸に一致させて重ね合わせ
た形状とし、各円柱Ａ１〜Ａ５の上面には上下の円柱Ａ
１，Ａ２、Ａ２，Ａ３・・・で互いに直交する複数の直
線が設けられているものとする。各円柱Ａ１〜Ａ５の高
さはａは同一である。
示すように直径の異なる複数の円柱Ａ１〜Ａ５をそれら
の中心Ｃ１〜Ｃ５を同一中心軸に一致させて重ね合わせ
た形状とし、各円柱Ａ１〜Ａ５の上面には上下の円柱Ａ
１，Ａ２、Ａ２，Ａ３・・・で互いに直交する複数の直
線が設けられているものとする。各円柱Ａ１〜Ａ５の高
さはａは同一である。
【００１３】さて、被写体Ａで反射した光は再び対物レ
ンズ１６、垂直走査部１５及びビームスプリッタ１４を
通り、更に集光レンズ１７及びピンホール板１８を介し
てラインセンサ１９に入力する。この反射光は垂直走査
部１５を戻っているので、ラインセンサ１９に入力する
ときは水平方向の走査だけが行なわれている。ピンホー
ル板１８には、図３に示すようにラインセンサ１９の各
ピクセル１９Ａに対応してピンホール１８Ａが設けられ
ており、このピンホール１８Ａと被写体Ａは共に焦点位
置に置かれている。すなわち、共焦点光学系を形成して
いる。したがって、ラインセンサ１９の出力、すなわ
ち、輝度レベルは被写体Ａに対して焦点が合った部分、
ここでは円柱Ａ１の上面が最大となり、それ以外の部分
が急激に低下する。このときの画像データをモニタ３１
（図１）に表示すると、図４（Ａ）に示すように円柱Ａ
１の上面が明確な画像となり、その他の円柱Ａ２〜Ａ５
の上面が薄い画像となる。
ンズ１６、垂直走査部１５及びビームスプリッタ１４を
通り、更に集光レンズ１７及びピンホール板１８を介し
てラインセンサ１９に入力する。この反射光は垂直走査
部１５を戻っているので、ラインセンサ１９に入力する
ときは水平方向の走査だけが行なわれている。ピンホー
ル板１８には、図３に示すようにラインセンサ１９の各
ピクセル１９Ａに対応してピンホール１８Ａが設けられ
ており、このピンホール１８Ａと被写体Ａは共に焦点位
置に置かれている。すなわち、共焦点光学系を形成して
いる。したがって、ラインセンサ１９の出力、すなわ
ち、輝度レベルは被写体Ａに対して焦点が合った部分、
ここでは円柱Ａ１の上面が最大となり、それ以外の部分
が急激に低下する。このときの画像データをモニタ３１
（図１）に表示すると、図４（Ａ）に示すように円柱Ａ
１の上面が明確な画像となり、その他の円柱Ａ２〜Ａ５
の上面が薄い画像となる。
【００１４】ラインセンサ１９の出力は、信号処理回路
２０でシェーディング処理などの信号処理が行なわれ、
次にＡ／Ｄコンバータ２１でディジタル変換された後、
比較回路２２を介してフレームメモリ２３に格納され
る。このようにして、対物レンズ１６に対して最上部が
所定の距離Ｌにある被写体Ａの１フレーム分の画像デー
タがフレームメモリ２３に蓄積された後、ＣＰＵ２４の
制御によって被写体Ａが載置されているＺ軸送りテーブ
ル２５が移動して被写体Ａが円柱Ａ１の高さａだけ上昇
する。これで、対物レンズ１６と被写体Ａの最上部との
距離が（Ｌ−ａ）となり、対物レンズ１６に対して円柱
Ａ２の上面が合焦点となる。ここで、前回と同様にして
被写体Ａの反射光をラインセンサ１９で検出し、その出
力である画像データを比較回路２２に供給する。このと
きの画像データをモニタに表示すると、図４（Ｂ）に示
すように円柱Ａ２の上面が明確でその他の円柱Ａ１，Ａ
３〜Ａ５の上面がぼけた画像となる。
２０でシェーディング処理などの信号処理が行なわれ、
次にＡ／Ｄコンバータ２１でディジタル変換された後、
比較回路２２を介してフレームメモリ２３に格納され
る。このようにして、対物レンズ１６に対して最上部が
所定の距離Ｌにある被写体Ａの１フレーム分の画像デー
タがフレームメモリ２３に蓄積された後、ＣＰＵ２４の
制御によって被写体Ａが載置されているＺ軸送りテーブ
ル２５が移動して被写体Ａが円柱Ａ１の高さａだけ上昇
する。これで、対物レンズ１６と被写体Ａの最上部との
距離が（Ｌ−ａ）となり、対物レンズ１６に対して円柱
Ａ２の上面が合焦点となる。ここで、前回と同様にして
被写体Ａの反射光をラインセンサ１９で検出し、その出
力である画像データを比較回路２２に供給する。このと
きの画像データをモニタに表示すると、図４（Ｂ）に示
すように円柱Ａ２の上面が明確でその他の円柱Ａ１，Ａ
３〜Ａ５の上面がぼけた画像となる。
【００１５】そして、今度はＣＰＵ２４によってシフト
読み出し制御部２６が制御され、これによって、フレー
ムメモリ２３に格納されていた前回の画像データが例え
ばＸ軸方向の図中左側に所定量Ｘ１だけシフトされて読
み出される。読み出された画像データと今回の画像デー
タとが比較回路２２で比較されて輝度レベルの大きいほ
うが出力される。ここでは前回の画像データでは焦点が
合っていないために輝度レベルが低かった部分の一部に
焦点が合っているので、その一部分が最大輝度レベルと
なり、これが前回の最大輝度レベルの部分と共に残され
てフレームメモリ２３に蓄積される。このときの画像は
図４（Ｃ）に示すように、前回焦点が合った円柱Ａ１の
上面に、今回焦点が合った円柱Ａ２の上面を左側にＸ１
だけずらして重ね合わせた画像となる。
読み出し制御部２６が制御され、これによって、フレー
ムメモリ２３に格納されていた前回の画像データが例え
ばＸ軸方向の図中左側に所定量Ｘ１だけシフトされて読
み出される。読み出された画像データと今回の画像デー
タとが比較回路２２で比較されて輝度レベルの大きいほ
うが出力される。ここでは前回の画像データでは焦点が
合っていないために輝度レベルが低かった部分の一部に
焦点が合っているので、その一部分が最大輝度レベルと
なり、これが前回の最大輝度レベルの部分と共に残され
てフレームメモリ２３に蓄積される。このときの画像は
図４（Ｃ）に示すように、前回焦点が合った円柱Ａ１の
上面に、今回焦点が合った円柱Ａ２の上面を左側にＸ１
だけずらして重ね合わせた画像となる。
【００１６】同様にして、被写体Ａを距離ａずつ上昇さ
せたときのラインセンサ１９の出力と、フレームメモリ
２３内に格納されていた前回のデータを左側に所定量Ｘ
１だけずらして読み出したデータとを比較して、輝度レ
ベルの大きいほうのデータをフレームメモリ２３に蓄積
する。この処理を繰り返すことによって、被写体ＡのＺ
軸方向、すなわち、高さ方向に対して全てピントの合っ
た２次元の画像データが得られる。これをモニタに表示
すると、図５に示すように各円柱Ａ１〜Ａ５の上面が全
て明確であり、しかもこれらが左側に寸法Ｘ１ずつずれ
た画像になる。これは、図１の被写体Ａを撮像方向に対
して角度αだけ左側にずれた位置から見たときの視差画
像となる。
せたときのラインセンサ１９の出力と、フレームメモリ
２３内に格納されていた前回のデータを左側に所定量Ｘ
１だけずらして読み出したデータとを比較して、輝度レ
ベルの大きいほうのデータをフレームメモリ２３に蓄積
する。この処理を繰り返すことによって、被写体ＡのＺ
軸方向、すなわち、高さ方向に対して全てピントの合っ
た２次元の画像データが得られる。これをモニタに表示
すると、図５に示すように各円柱Ａ１〜Ａ５の上面が全
て明確であり、しかもこれらが左側に寸法Ｘ１ずつずれ
た画像になる。これは、図１の被写体Ａを撮像方向に対
して角度αだけ左側にずれた位置から見たときの視差画
像となる。
【００１７】このようにしてフレームメモリ２３に蓄積
された視差画像を、切り替えスイッチ２７を介して例え
ば左眼用画像メモリ２８に格納する。次に、上述と同様
にして今度はフレームメモリ２３に格納されている画像
データをＸ軸方向の右側に寸法Ｘ２だけシフトさせて読
み出して、これを次の画像データと比較して輝度レベル
の大きい方のデータを残すことによって、図６に示すよ
うに図１の被写体Ａを撮像方向に対して角度βだけ右側
にずれた位置から見たときの視差画像がフレームメモリ
２３に蓄積される。これが、今度は右眼用画像メモリ２
９に格納される。
された視差画像を、切り替えスイッチ２７を介して例え
ば左眼用画像メモリ２８に格納する。次に、上述と同様
にして今度はフレームメモリ２３に格納されている画像
データをＸ軸方向の右側に寸法Ｘ２だけシフトさせて読
み出して、これを次の画像データと比較して輝度レベル
の大きい方のデータを残すことによって、図６に示すよ
うに図１の被写体Ａを撮像方向に対して角度βだけ右側
にずれた位置から見たときの視差画像がフレームメモリ
２３に蓄積される。これが、今度は右眼用画像メモリ２
９に格納される。
【００１８】次に、左眼用画像メモリ２８と右眼用画像
メモリ２９から出力される視差画像が切り替えスイッチ
３０で１フレーム毎に切り替えられてモニタ３１に交互
に供給される。各画像メモリ２８，２９の読み出しタイ
ミングはＣＰＵ２４で管理されるメモリ制御部３２によ
って制御される。そして、モニタ３１に映し出された画
像を、１フレーム毎に偏光が切り替えられる偏光切り替
え部３３を介して左右偏光方向が直行する偏光眼鏡３４
で見ることによって、左右両眼で夫々視差の異なる画像
が見えるから被写体Ａが立体的に見えるようになる。
メモリ２９から出力される視差画像が切り替えスイッチ
３０で１フレーム毎に切り替えられてモニタ３１に交互
に供給される。各画像メモリ２８，２９の読み出しタイ
ミングはＣＰＵ２４で管理されるメモリ制御部３２によ
って制御される。そして、モニタ３１に映し出された画
像を、１フレーム毎に偏光が切り替えられる偏光切り替
え部３３を介して左右偏光方向が直行する偏光眼鏡３４
で見ることによって、左右両眼で夫々視差の異なる画像
が見えるから被写体Ａが立体的に見えるようになる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、共焦点
光学系の撮像装置で被写体の距離別の画像データを複数
作成し、複数の画像データを所定量だけずらして重ね合
わせることによって、被写体の視差画像を作成するもの
である。
光学系の撮像装置で被写体の距離別の画像データを複数
作成し、複数の画像データを所定量だけずらして重ね合
わせることによって、被写体の視差画像を作成するもの
である。
【００２０】したがって、本発明によれば、従来のよう
に２次元の画像データから一旦３次元の画像データ、す
なわち、立体モデルを作成し、これに基づいて再度２次
元の視差画像を作成する必要がないからデータ処理が容
易になり、視差画像作成装置の構成が簡単で安価になる
などの効果がある。
に２次元の画像データから一旦３次元の画像データ、す
なわち、立体モデルを作成し、これに基づいて再度２次
元の視差画像を作成する必要がないからデータ処理が容
易になり、視差画像作成装置の構成が簡単で安価になる
などの効果がある。
【図１】本発明に係わる視差画像作成方法を適用した立
体画像表示装置１の構成図である。
体画像表示装置１の構成図である。
【図２】被写体Ａの形状を示す図である。
【図３】共焦点光学系の構成図である。
【図４】被写体Ａとの距離別の画像を示す図である。
【図５】撮像方向に対して角度αだけずれた位置から見
た視差画像を示す図である。
た視差画像を示す図である。
【図６】撮像方向に対して角度βだけずれた位置から見
た視差画像を示す図である。
た視差画像を示す図である。
１ 立体画像表示装置 １１ 点光源 １４ ビームスプリッタ １６ 対物レンズ １７ 集光レンズ １８Ａ ピンホール １９ ラインセンサ ２２ 比較回路 ２３ フレームメモリ
Claims (3)
- 【請求項１】 共焦点光学系の撮像手段で被写体の距離
別の画像データを複数作成し、 上記複数の画像データを所定量だけずらして重ね合わせ
ることによって上記被写体の視差画像を作成することを
特徴とする視差画像作成方法。 - 【請求項２】 上記複数の画像データのうち特定のデー
タを所定量だけずらして重ね合わせることを特徴とする
請求項１記載の視差画像作成方法。 - 【請求項３】 上記特定のデータは最大輝度データであ
ることを特徴とする請求項２記載の視差画像作成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6008859A JPH07220044A (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | 視差画像作成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6008859A JPH07220044A (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | 視差画像作成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07220044A true JPH07220044A (ja) | 1995-08-18 |
Family
ID=11704444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6008859A Pending JPH07220044A (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | 視差画像作成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07220044A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1437898A1 (en) * | 2002-12-30 | 2004-07-14 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Video filtering for stereo images |
-
1994
- 1994-01-28 JP JP6008859A patent/JPH07220044A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1437898A1 (en) * | 2002-12-30 | 2004-07-14 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Video filtering for stereo images |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040413 |