JPH0759113A - 疑似立体映像表示装置及び疑似立体映像の生成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 通常の２次元映像を加工して得られた僅かに
異なる２つの２次元映像を見ることにより、疑似立体感
を伴った映像表示を可能にする方法と装置を提供する。 【構成】 映像の水平方向における明るさの変化によっ
て生じる水平方向の輪郭構造に着目し、基となる１つの
２次元映像から輪郭強調の仕方が僅かに異なる２つの２
次元映像を生成し、それらの映像を対応する２つの小型
表示装置で同時に見ることで、疑似立体感を伴った映像
表示を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は共通の２次元映像を用い
て疑似立体映像を表示出来るようにした疑似立体映像表
示装置、及び共通の２次元映像から疑似立体映像を実現
するための２種類の２次元映像を生成する方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】平面的な映像を立体的に見せるための工
夫は従来より種々試みられている。中でも１つの映像情
報をハードウェア或いはソフトウェア的に処理すること
により僅かに異なる２種類の映像情報を生成し、それら
を左目及び右目に対応させて表示することで、疑似的に
立体感を生成させる方法が多数考案されている。その代
表例として、例えば特開昭６０−５２１９０号公報及び
特開昭６４−２１４３６号公報に開示されている技術内
容が挙げられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前者は基となる基礎映
像（２次元映像）に対し外部から奥行きに関する情報を
与え、その奥行きに関する情報に従って所定の距離だけ
ずらした副映像を生成し、２つの映像を各々の目で同時
に見ることで疑似立体感を得ようとするものであり、外
部から必要不可欠な第２の情報（この例では奥行きや距
離の情報）を常に与える必要がある点が特徴である。外
部からの第２の情報は人間の判断行為や指示行為による
ものや、或いは、非常に複雑な計算処理を伴うものであ
り、従って、基礎映像から副映像を生成する過程を自動
化できないという問題点がある。

【０００４】一方、後者は基となる基礎映像に対し、人
間の両目の間隔距離だけ表示位置を全体にずらした副映
像を生成し、やはり２つの映像を各々の目で同時に見る
ことで疑似立体感を得ようとするものであり、上記の方
法の様に外部から第２の情報を常に与える必要はない
が、副映像を生成する過程において、パラメーター（こ
の例では表示位置のずらし量）が固定化されている点が
特徴である。このパラメーターが固定されているため
に、表示される映像や、或いは使用者に依っては必ずし
も良好な疑似立体感が得られないという問題点がある。

【０００５】そこで、本発明は以上のような問題点を解
決するもので、その目的とするところは、人間の判断行
為や指示行為を伴った外部からの第２の情報を必要とせ
ず、従って、基となる共通の２次元映像から１組の疑似
立体映像を形成する２つの２次元映像を自動的に生成
し、同時に、１組の疑似立体映像の生成に際して、パラ
メーターを適時変更可能とし、良好な疑似立体が得られ
る１組の疑似立体映像を生成する装置及び方法を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の疑似立体映像表示装置は、使用者の両目に各
々対応させた２つの小型表示装置を備えた映像表示装置
において、基となる共通の２次元映像を取り込む映像入
力部と、前記映像入力部からの２次元映像を所定のアル
ゴリズムに基づき、前記２次元映像の明るさの変化によ
って生じる水平方向の輪郭構造を強調処理することによ
り、左目用映像と前記左目用映像とは異なる右目用映像
とを生成する左右映像生成部と、左目に対応する前記小
型表示装置には前記左目用映像を、また、右目に対応す
る前記小型表示装置には前記右目用映像を各々表示する
映像表示部とを備えたことを特徴とする。

【０００７】また、本発明の別の疑似立体映像表示装置
は、使用者の両目に各々対応させた２つの小型表示装置
を備えた映像表示装置において、基となる共通の２次元
映像を取り込む映像入力部と、疑似立体映像を生成する
に当たり必要となる各種の変数情報を予め格納し、外部
からの指示により変数情報を出力する変数情報格納部
と、取り込んだ前記２次元映像の状態及び内容により、
使用者が適当な変数情報を選択し、前記変数情報格納部
に対して前記選択された変数情報を指示する変数情報指
示部と、前記変数情報格納部からの変数情報と所定のア
ルゴリズムに基づき、前記２次元映像の明るさの変化に
よって生じる水平方向の輪郭構造を強調処理することに
より、左目用映像と前記左目用映像とは異なる右目用映
像とを生成する左右映像生成部と、左目に対応する前記
小型表示装置には前記左目用映像を、また、右目に対応
する前記小型表示装置には前記右目用映像を各々表示す
る映像表示部とを備えたことを特徴とする。

【０００８】以上の疑似立体映像表示装置においては、
前記疑似立体映像表示装置の小型表示装置は使用者の頭
部或いは顔面近傍に配置される頭部装着型の小型表示装
置であることを、また、液晶表示装置であることを特徴
とする。

【０００９】また、本発明の疑似立体映像表示装置にか
かわる疑似立体映像の生成方法は、左目用映像と右目用
映像との組からなる疑似立体映像を共通の２次元映像か
ら得る疑似立体映像の生成方法において、映像の水平方
向における明るさの変化によって生じる水平方向の輪郭
構造を、明るさの変化の方向と変化量に着目して強調処
理を行い、強調位置と強調度合いの違いにより、左目用
映像と右目用映像を生成したことを特徴とする。

【００１０】前記生成方法においては、明るさの変化が
暗から明である水平方向の輪郭構造のみを強調した映像
を左目用映像とし、明るさの変化が明から暗である水平
方向の輪郭構造のみを強調した映像を右目用映像とした
ことを特徴とし、また、前記輪郭構造を強調処理する際
の変数情報を使用者が随時指定できることを特徴とす
る。

【００１１】

【作用】一般に輪郭強調処理を施された映像では、疑似
的な立体感を覚え易いことが知られている。そこで、１
つの２次元映像から、映像の水平方向における輪郭強調
処理の仕方を変えた、左目用及び右目用の互いに僅かに
異なる２つの２次元映像を生成し、それらの映像を各々
対応する２つの小型表示装置を通して同時に見ることに
より、脳内において融像作用を誘起し、単に輪郭強調さ
れた１つの２次元映像を見る場合よりも、より一層物体
が手前に浮き上がった様な疑似的立体感を与える。

【００１２】また、入力された映像の特徴により、その
映像に応じた輪郭強調の仕方を微妙に変えることで、状
況に応じた疑似的立体感を生成できる。

【００１３】

【実施例】以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明す
る。但し、本発明は以下の実施例に限定されるものでは
ない。本発明は、基となる共通の２次元映像から、左目
用映像及び右目用映像を生成し、それらを同時に見るこ
とにより、使用者に疑似立体感を伴った映像を提供する
ものである。

【００１４】（実施例１）本発明の一実施例における疑
似立体映像表示装置の構成を示すブロック図を図１に示
す。ＶＴＲ、ＴＶチューナー、ＴＶカメラ等と接続され
た映像入力部１１には、一般的な２次元映像が取り込ま
れ、取り込まれた映像はフレーム或いはフィールド単位
毎に区分され、左右映像生成部１２に出力される。左右
映像生成部では、映像入力部から送られてきた映像に対
し、所定のアルゴリズムに従って各々僅かに異なる左目
用映像と右目用映像の２種類の映像を生成する。尚、こ
の時の映像生成のアルゴリズムに付いては後ほど詳述す
る。左右映像生成部において生成された２種類の映像は
映像表示部１３に送られ、２台の小型表示装置に表示さ
れる。但し、左目用映像１４は左目用小型表示装置１５
に、右目用映像１６は右目用小型表示装置１７にという
ように、各々対応する小型表示装置に表示される。小型
表示装置としては、ＣＲＴ表示装置、液晶表示装置、プ
ラズマ表示装置、ＥＬ表示装置、ＬＥＤ表示装置等様々
な表示装置が使用可能であるが、２つの２次元映像を同
時に見るために、画面歪が小さいものが要求され、この
点から、小型軽量な平面型表示装置である液晶表示装置
が最も理想的である。尚、２台の小型表示装置を必ずし
も用いる必要はなく、１台の比較的大型の表示装置の表
示画面を２分割し、或いは部分的に２ヶ所の表示領域を
設定し、その各々に対して左目用映像と右目用映像を表
示するようにしても良い。

【００１５】ここで、１種類の２次元映像から左目用映
像及び右目用映像を生成するアルゴリズムに付いて説明
する。本発明では、映像の輪郭強調処理を利用して疑似
的立体感の生成を実現している。

【００１６】映像の輪郭強調処理の詳細を図２（ａ）〜
図２（ｄ）及び図３（ａ）〜図３（ｃ）を用いて説明す
る。図２（ａ）には輪郭強調処理が施される映像が示さ
れており、ここでは、暗い背景２７の中に明るい矩形状
の物体（クロスハッチが施されている）２１が表示され
ている。図３（ａ）には図２（ａ）に示した映像の横線
で示した表示位置２２における信号波形３１が示されて
いる。図３の縦方向は信号強度Ｖ（つまり明るさ）を、
横方向は表示位置Ｐを示しており、信号の立ち上がりの
部分３２では暗から明に、立ち下がりの部分３３では明
から暗に各々明るさが大幅に変化しており、この部分は
図２（ａ）に示された矩形状物体の左側の輪郭構造２３
及び右側の輪郭構造２４と各々対応している。

【００１７】今、注目する矩形状物体の明るさの変化に
より形成される水平方向における輪郭構造（図２（ａ）
の２３及び２４の部分）に注目する。図２（ａ）の左側
の輪郭構造２３では、明るさが暗から明へと変化してい
るが、この輪郭構造に対応する映像の信号波形３１を、
図３（ｂ）に示す様なアンダーシュート３４とオーバー
シュート３５を伴った形状に加工すると、表示される映
像上では、図２（ｂ）に示す様に矩形状物体の左側に僅
かに影２５が生成され、矩形状物体が浮き上がった様に
見える。同様に、図２（ｃ）及び図３（ｃ）に示す様
に、右側の輪郭構造２４に対応する映像の信号波形３１
を加工することにより、矩形状物体の右側にも僅かに影
２６を生成することが出来、同様に矩形状物体が浮き上
がった様に見える。尚、本実施例では、明るさの変化が
暗から明である水平方向の輪郭構造のみを強調した映像
を左目用映像とし、同様に明から暗である映像を右目用
映像としたが、この対応関係は必ずしも固定化されてい
るものではなく、映像の内容や状態或いは使用者の好み
により、適時変更できるようにしておくことが望まし
い。

【００１８】従って、明るさの変化により形成される輪
郭構造への影の付け方の違いにより、左目用映像と右目
用映像が各々形成される。尚、輪郭強調する際の信号波
形の形状加工においては、上記の様に、必ずしもアンダ
ーシュートとオーバーシュートの両方を形成する必要は
なく、どちらか片方で良い場合もある。更に、形状加工
の際に取り得る変数としては、アンダーシュート信号及
びオーバーシュート信号の強度Ａ、それらの信号が存在
する領域の幅Ｔ、及び信号の形状等が主のものとなる。
以上の２つの２次元映像を形成する際に必要となる変数
情報は、予め図１に示す左右映像生成部１２に格納され
ている。

【００１９】影の位置が異なるこれら２つの映像を、各
々対応する２つの小型表示装置（図１の１５及び１７）
で同時に見ることで、使用者の脳内において融像現象が
誘起され、図２（ｄ）に示す様に、矩形状物体はより一
層浮き上がった様に見え、良好な疑似立体感を使用者に
与える。人間の目においては水平方向に両眼が並ぶた
め、左目用及び右目用の僅かに異なる２種類の２次元映
像を生成するに当たっては、映像の水平方向における輪
郭構造を変化させるだけで、十分に疑似立体感を与え得
る映像を生成することが可能である。

【００２０】次に、本発明の疑似立体映像表示装置の外
観の一例を図５に示す。図５から判る様に、小型表示装
置５１は映像表示部が使用者５４の目の直前に位置する
形態を取る頭部装着型であり、映像入力部及び左右映像
生成部は映像表示部とは分離され別の信号処理ユニット
５３におさめられている。小型表示装置５１からはイヤ
ーフォン５２がのび、疑似立体映像と同時に音声も聴取
することが出来る。必ずしも上記の様な構成を取る必要
はないが、頭部装着型である小型表示装置の小型軽量化
を達成するためには、本実施例の形態は理想的である。
頭部装着型の表示装置においては、表示装置と使用者の
目との距離が非常に近いため、より一層の疑似立体感を
醸成出来ることが大きな特徴である。

【００２１】以上の構成により、一般的な２次元の入力
映像は各々僅かに異なる左目用映像と右目用映像の２つ
の２次元映像に変換され、各々対応する小型表示装置に
リアルタイムで表示される。使用者はそれら２つの僅か
に異なる映像を同時に見ることにより、本来２次元映像
を見ているにもかかわらず、疑似的な立体感を覚えるこ
とになる。

【００２２】（実施例２）本発明の別の一実施例におけ
る疑似立体映像表示装置の構成を示すブロック図を図４
に示す。尚、先の実施例１で説明した疑似立体映像表示
装置と機能及び機構的に同一の部分に関しては、同一の
番号を付与すると共に、その部分の詳しい説明を省略す
る。

【００２３】図４において、映像入力部１１と左右映像
生成部１２の機能は、実施例１の場合と同じである。但
し、実施例１では、１つの２次元映像から左目用映像及
び右目用映像を生成する際に必要となる変数情報が、予
め左右映像生成部１２に格納されていたが、本実施例で
は、後述する変数情報格納部１８から変数情報を適時取
り込む点が大きな特徴である。

【００２４】変数情報格納部１８には、１つの２次元映
像から左目用映像及び右目用映像を生成する際に必要と
なる変数情報として、取り込まれる映像の状態や内容を
予め想定し、その仮定に対し最適な変数情報が複数組用
意されている。変数情報指示部１９では、取り込まれた
映像の状態や内容を使用者が判断し、予め用意されてい
る複数組の変数情報から、使用者の判断により最適若し
くは好適と思われる変数情報を選択し、その選択結果を
変数情報格納部に対して出力する。

【００２５】左右映像生成部１２では、変数情報格納部
１８から送られて来る変数情報を基に、所定のアルゴリ
ズムに従って、左目用映像及び右目用映像の２つの映像
を生成し、実施例１の場合と同様に映像表示部１３へ出
力する。尚、２つの映像を生成するアルゴリズムの内容
及び映像表示部を構成する小型表示装置は、先の実施例
１の場合と同様である。

【００２６】次に、変数情報の内容に付いて説明する。
映像信号の波形形状を加工するに当たっては、例えば、
アンダーシュートやオーバーシュートを付与する信号領
域の幅やその強度、或いは、アンダーシュートとオーバ
ーシュートの両方の必要性等、様々なバリエーションが
存在し、それにより生成される輪郭強調の結果も微妙に
異なる。つまり、変数情報の設定によっては、疑似立体
感をより一層高めることも可能であるし、逆に、疑似立
体感を殆ど与えないようにすることも可能である。

【００２７】従って、波形形状の加工時における形態
（バリエーション）が予め幾つかのパターンに分類さ
れ、その分類されたパターンを変数情報化してあるた
め、表示する映像の種類、内容、状態（例えば明るさの
状態や色の状態等）、及び使用者の好みにより、使用者
が変数情報を適時選択でき、より一層効果的な疑似立体
感を使用者に与えたり、場合によっては、疑似立体感を
殆ど伴わない２次元的な印象を与えることも可能とな
る。

【００２８】以上の構成により、状況に応じた疑似立体
感を使用者が適時選択できるため、映像の内容や使用者
の好みに応じた使い分けが出来ると共に、用途の多様化
をより一層促進することが出来る。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように本発明の疑似立体映像
表示装置は、基となる１つの２次元映像から輪郭強調の
仕方が僅かに異なる２つの２次元映像を生成し、それら
の映像を対応する２つの小型表示装置で同時に見ること
により、本来２次元映像であるにもかかわらず、疑似的
な立体感を伴った映像として観賞することが出来る。

【００３０】また、疑似立体映像の生成方法として、映
像の水平方向における明るさの変化によって生じる水平
方向の輪郭構造を、明るさの変化の方向と変化量に着目
して強調処理を行い、強調位置と強調度合いの違いによ
り、左目用映像と右目用映像の２つの２次元映像を生成
するという方法を用いることにより、疑似立体感を与え
る２つの２次元映像を簡単な信号処理内容により生成で
き、従って、信号処理を実現する回路規模も小さく、ま
た、実時間処理を容易に行うことが出来る。

【００３１】更に、２つの２次元映像を生成する際の輪
郭強調処理に必要となる各種の変数情報に対して、表示
する映像の種類、内容、状態、及び使用者の好みによ
り、使用者が変数情報を適時選択できるように構成され
ているため、より一層効果的な疑似立体感を使用者に与
えることが出来、本発明の疑似立体映像表示装置の用途
の多様化をより一層促進することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１で説明した本発明の疑似立体映像表
示装置の構成を示すブロック図。

【図２】 輪郭強調処理の過程を説明するために用い
た、矩形状物体が表示されている図であり、（ａ）は輪
郭強調が施される前の映像を示す図、（ｂ）は左側の輪
郭強調が施された状態を示す図、（ｃ）は右側の輪郭強
調が施された状態を示す図、（ｄ）は左右両側の輪郭強
調が施された状態を示す図。

【図３】 図２（ａ）から（ｃ）に表示される図形の横
線で示された部分における信号波形を示す図であり、
（ａ）は図２（ａ）の信号波形を示す図、（ｂ）は図２
（ｂ）の信号波形を示す図、（ｃ）は図３（ｃ）の信号
波形を示す図。

【図４】 実施例２で説明した本発明の疑似立体映像表
示装置の構成を示すブロック図。

【図５】 実施例１及び実施例２に示した本発明の疑似
立体映像表示装置の外観図。

【符号の説明】

１１ 映像入力部 １２ 左右映像生成部 １３ 映像表示部 １４ 左目用映像 １５ 左目用小型表示装置 １６ 右目用映像 １７ 右目用小型表示装置 １８ 変数情報格納部 １９ 変数情報指示部 ２１ 矩形状の物体 ２２ 表示位置 ２３ 左側の輪郭構造 ２４ 右側の輪郭構造 ２５ 左側にできる影 ２６ 右側にできる影 ２７ 暗い背景 ３１ 信号波形 ３２ 信号の立ち上がりの部分 ３３ 信号の立ち下がりの部分 ３４ アンダーシュート ３５ オーバーシュート ５１ 頭部装着型の小型表示装置 ５２ イヤーフォン ５３ 信号処理ユニット ５４ 使用者

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 使用者の両目に各々対応させた２つの小
   型表示装置を備えた映像表示装置において、 基となる共通の２次元映像を取り込む映像入力部と、 前記映像入力部からの２次元映像を所定のアルゴリズム
   に基づき、前記２次元映像の明るさの変化によって生じ
   る水平方向の輪郭構造を強調処理することにより、左目
   用映像と前記左目用映像とは異なる右目用映像とを生成
   する左右映像生成部と、 左目に対応する前記小型表示装置には前記左目用映像
   を、また、右目に対応する前記小型表示装置には前記右
   目用映像を各々表示する映像表示部とを備えたことを特
   徴とする疑似立体映像表示装置。
2. 【請求項２】 使用者の両目に各々対応させた２つの小
   型表示装置を備えた映像表示装置において、 基となる共通の２次元映像を取り込む映像入力部と、 疑似立体映像を生成するに当たり必要となる各種の変数
   情報を予め格納し、外部からの指示により変数情報を出
   力する変数情報格納部と、 取り込んだ前記２次元映像の状態及び内容により、使用
   者が適当な変数情報を選択し、前記変数情報格納部に対
   して前記選択された変数情報を指示する変数情報指示部
   と、 前記変数情報格納部からの変数情報と所定のアルゴリズ
   ムに基づき、前記２次元映像の明るさの変化によって生
   じる水平方向の輪郭構造を強調処理することにより、左
   目用映像と前記左目用映像とは異なる右目用映像とを生
   成する左右映像生成部と、 左目に対応する前記小型表示装置には前記左目用映像
   を、また、右目に対応する前記小型表示装置には前記右
   目用映像を各々表示する映像表示部とを備えたことを特
   徴とする疑似立体映像表示装置。
3. 【請求項３】 前記疑似立体映像表示装置の小型表示装
   置は使用者の頭部或いは顔面近傍に配置される頭部装着
   型の小型表示装置であることを特徴とする請求項１及び
   請求項２に記載の疑似立体映像表示装置。
4. 【請求項４】 前記疑似立体映像表示装置に使用される
   小型表示装置は液晶表示装置であることを特徴とする請
   求項１及び請求項２に記載の疑似立体映像表示装置。
5. 【請求項５】 左目用映像と右目用映像との組からなる
   疑似立体映像を共通の２次元映像から得る疑似立体映像
   の生成方法において、映像の水平方向における明るさの
   変化によって生じる水平方向の輪郭構造を、明るさの変
   化の方向と変化量に着目して強調処理を行い、強調位置
   と強調度合いの違いにより、左目用映像と右目用映像を
   生成したことを特徴とする疑似立体映像の生成方法。
6. 【請求項６】 前記疑似立体映像の生成方法において、
   明るさの変化が暗から明である水平方向の輪郭構造のみ
   を強調した映像を左目用映像とし、明るさの変化が明か
   ら暗である水平方向の輪郭構造のみを強調した映像を右
   目用映像としたことを特徴とする請求項５記載の疑似立
   体映像の生成方法。
7. 【請求項７】 前記輪郭構造を強調処理する際の変数情
   報を使用者が随時指定できることを特徴とする請求項５
   記載の疑似立体映像の生成方法。