JPH08237687A - 疑似立体画像表示装置 - Google Patents

疑似立体画像表示装置

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Publication number
JPH08237687A
JPH08237687A JP7036822A JP3682295A JPH08237687A JP H08237687 A JPH08237687 A JP H08237687A JP 7036822 A JP7036822 A JP 7036822A JP 3682295 A JP3682295 A JP 3682295A JP H08237687 A JPH08237687 A JP H08237687A
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JP
Japan
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images
image
image display
pseudo
display device
Prior art date
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Pending
Application number
JP7036822A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenya Uomori
謙也 魚森
Atsushi Morimura
森村  淳
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPH08237687A publication Critical patent/JPH08237687A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 1つのディスプレイに様々な角度から撮像し
た画像を順次表示することにより、1つのディスプレイ
で、特別な眼鏡等を装着せずに、疑似的な立体感を得る
ことを目的とする。 【構成】 複数の視点からカメラ1〜3で撮像された複
数の画像と、前記複数の画像を時間的に切り替える切替
え器5と、切替え器5の出力を観察するための画像表示
部6より構成され、複数視点からの画像を順次切替えて
表示することにより、特別な眼鏡など無しで、手軽に疑
似的な立体感を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,立体画像を疑似的に表
示する疑似立体画像表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の3次元画像表示装置は、例えば図
8に示すようなものがある。これは、各々の表示面を直
交した偏光板14で覆った2台のCRT11,12を用
意し、これをハーフミラー13で合成し、観察者はこれ
に対応した偏光フィルタで構成された偏光メガネ10を
装着し、左右眼に対応した画像を観察するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
な従来の3次元画像表示装置では、2種類の画像をそれ
ぞれ右目、左目に独立に表示しなければならないため、
装置が大がかりとなる。また、時分割立体画像表示装置
においては、右画像、左画像を交互に表示するため、表
示部は1つで動作するが、画像信号に同期した液晶シャ
ッターを用意し、これを観察者が装着しなければならな
い欠点があった。
【0004】本発明はかかる点に鑑み、複数視点からの
画像を順次切替えて表示することにより、特別な眼鏡な
ど無しで、手軽に疑似的な立体感を得る疑似立体画像表
示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】本発明は上記目的を達成
するため、複数の視点から撮像された複数の画像と、前
記複数の画像を時間的に切り替える切替え器と、前記切
替え器の出力を観察するための画像表示部を備えた構成
である。
【0006】
【作用】本発明は、前記した構成により、1つのディス
プレイに様々な角度から撮像した画像を順次表示するこ
とにより、疑似的に立体感を得るものである。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図1(a)は、本発明の第1の実施例
における疑似立体画像表示装置の構成を示すものであ
る。
【0008】図1において、1は1番目のカメラ1、2
は2番目のカメラ2、3はn番目のカメラn、4は被写
体、5は切替え器、6は表示モニタ、7は観察者であ
る。
【0009】以上のように構成された本実施例につい
て、以下その動作を説明する。まず、被写体4をn台の
カメラ1、2、....nで撮像する。この時、それぞれの
カメラは撮像方向を平行にして撮像しても良いし(図1
(b))、被写体4が全てのカメラの画面中央に撮像され
るようにカメラに輻輳角をもたせて撮像してもよい(図
1(c))。また、カメラを水平方向に配置しているが、
これを垂直方向に配置しても、前後方向に配置してもよ
い。前後方向に配置する場合には、前方のカメラが後方
のカメラの視野妨害となるので、水平または垂直方向に
も位置を変えて配置する必要がある。
【0010】これにより得られたn種類の画像は切替え
器5に入力される。切替え器5は、図2(a)に示すよ
うに、時間の経過に従ってカメラ1、2、......nの画
像を順次mフィールドづつ切替える(ここで、mは適当
な整数である。)。順次切替えていき、画像nが出力さ
れた後は、n−1、n−2、......1の様に逆に切替
え、これを表示モニタ6に表示する。そして、この画像
切替えシーケンスを繰り返すことにより、静止画撮像に
おいても表示モニタ6には複数視点の画像が順次表示さ
れ、あたかも被写体4または観察者7が左右方向、上下
方向、または前後に動いた時に感じられる立体感(運動
視差による立体感)を得ることができる。また、図2
(b)に示したように、複数視点の画像を1、2、....
nと切替え、その後また1、2、....nと切替えること
を繰り返しても、同様な効果が得られる。
【0011】また、カメラを前後方向に配置する際、カ
メラ1台により、カメラレンズのズーム機構を順次変化
させることにより、前後方向のカメラ配置と似た動作を
得ることも出来る。また、図1(d)に示すように、n
/2番目のカメラを中心として、その他のカメラの方向
を外向きに向けることにより、観察者は広範囲の視野の
画像を観察することもできる。
【0012】以上の様に、本実施例によれば、表示装置
が1つのみで、従来の立体画像表示装置で必要であった
専用の眼鏡などを装着することなしに、疑似立体画像を
観察することが出来る。
【0013】図3は,本発明の第2の実施例における疑
似立体画像表示装置の構成を示すものである。図3にお
いて、1は1番目のカメラ1、2は2番目のカメラ2、
3はn番目のカメラn、4は被写体、5は切替え器、6
は表示モニタ、7は観察者であり、これらは第1の実施
例と同じものである。第1の実施例と異なるのは、観察
者の頭部位置を検出する頭部位置検出器8、頭部位置セ
ンサ9が付加され、これにより検出された観察者の頭部
3次元位置により切替え器5の切替えシーケンスが変化
する点である。
【0014】以上のように構成された本実施例の疑似立
体画像表示装置について,以下その動作を説明する。ま
ず、被写体4をカメラ1、2、......nで撮像し、これ
により得られたn種類の画像は切替え器5に入力され
る。切替え器5は、図2(a)に示すように、時間の経
過に従ってカメラX、X+1、X+2、....X+Yの画
像を順次mフィールドづつ切替える。ここでX、Yは適
当な整数値である。たとえば、X=5、Y=7の場合に
はカメラ5、6、7、8、9、10、11の画像が順次
切替えられ、その後11、10、9、8、7、6、5と
言う風に逆の順番に切替えられる(図4Aの範囲のカメ
ラを切替えることに相当する)。この時切替え位置の中
心はカメラ8の画像となる。このようにし、切替えられ
た画像を表示モニタ6に表示する。そして、この画像切
替えシーケンスを繰り返すことにより、静止画撮像にお
いても表示モニタ6には複数視点の画像が順次表示さ
れ、あたかも被写体4または観察者7が左右方向、上下
方向、または前後に動いた時に感じられる立体感(運動
視差による立体感)を得ることができる。
【0015】ここで、観察者7の頭部位置を頭部位置セ
ンサ9、頭部位置検出器8で測定する。測定方法は、磁
気発生によるものや超音波を利用したものが既に存在す
るので、これらを利用すれば良い。測定された頭部位置
が被写体の正面ならば、切替え位置の中心はカメラ8の
画像とし(図4A、観察者7)、頭部が7’の位置に移
動した場合には切替え位置の中心は、例えば、カメラ1
2の画像とする(図4B、観察者7’)。この時切替え
られるカメラ画像は9、10、11、12、13、1
4、15となる。即ち、観察者の視点の位置に対応し
て、カメラ画像の切替え位置の中心を移動し、観察者
は、観察者の頭部運動に対応して、その方向からの視点
の画像を中心とした疑似立体画像を観察することにな
る。
【0016】また、本実施例では、頭部運動が左右方向
であったが、カメラを垂直方向に配置し、頭部の垂直位
置によりこれらの画像を切替えても、また、カメラを前
後方向に配置し、頭部の前後位置によりこれらの画像を
切替えても、同様な疑似立体効果が得られる。
【0017】また、本実施例において切替器5が、観察
者7の頭部位置からの視点での画像に対応する画像のみ
を選択し出力することによって(例えば図4Aで、観察
者7の位置の場合、画像8のみを選択して表示する)、
表示画像は2次元画像であるが、あたかも観察者7の動
きに従った視野の画像を観察することも出来る。
【0018】以上の様に本実施例によれば、観察者の頭
部運動に対応した疑似立体画像を観察することが出来、
あたかも自分が動いて視野が変化したのと同様な感覚が
生まれ、更にリアルに立体感が知覚できる。
【0019】図5は,本発明の第3の実施例における疑
似立体画像表示装置の構成を示すものである。図5にお
いて、1はカメラ1、2はカメラ2、3はカメラn、4
は被写体、5は切替え器、6は表示モニタ、7は観察者
であり、これらは本発明における第1の実施例と同じも
のである。第1の実施例と異なるのは、それぞれのカメ
ラの出力を画像安定部9に入力し、これの出力を切替え
器5に入力している点である。
【0020】本実施例は、図1において、カメラ1〜n
の間隔が大きい場合に、疑似立体画像が、被写体4が大
きく画面内を移動して非常に見づらい場合に適用する。
【0021】以上のように構成された本実施例の疑似立
体画像表示装置について,以下その動作を説明する。ま
ず、被写体4をカメラ1、2、......nで撮像し、これ
により得られたn種類の画像は画像安定部9に入力され
る。この時、切替えられるカメラ画像を1〜nとし、切
替の中心となる画像をQとする。画像安定部9は、中心
となる画像Qを基準として画像Q以外の画像について、
被写体4の画像の位置を計算する。計算手法としては、
例えば、被写体4の像近辺の画像の輝度パターンの相関
情報を用いた相関マッチング法が考えられる。
【0022】これにより、図6(a)に示すように、画像
Qに対して画像1では被写体4の位置はベクトルv1だ
け移動していることが計算され、画像nではvnだけ移
動していることが計算される。相関マッチングによるベ
クトルの計算は、例えば2枚の画像の相互相関を求め、
被写体がどれだけ移動して撮像されているかを計算する
ことにより実現される。図7に相関マッチング手法の原
理を示す。
【0023】図7においては,画像1と画像Q間の被写
体の移動ベクトルv1を求めることを想定する。画像1
で、a×a画素のブロック窓WQに、被写体4が入るよ
うに設定する。この設定は画像撮影者が手動で設定して
も良いし、撮像画像の中心部を取るなど、固定の位置と
してもよい。このブロック窓と同じ輝度パターンを持つ
ブロックW1画像を画像Qで同じサイズの窓を用いて探
し,この時の左右のブロック位置のずれ(Δx,Δy)
が,移動ベクトルv1となる。ここでv1(Δx,Δ
y)は、
【0024】
【数1】
【0025】ここで,
【0026】
【数2】
【0027】で与えられる。ただし、(数1)内のΣ
は、a×aのブロック窓内について座標xk,ykを変
化させて絶対値内の総和をとることを示す。minは、
括弧内のcorr(i,j) i,jを変化させた時、corr(i,
j)の値が最小になる場合を示す。その時の(i,j)が
移動ベクトルv1となる。
【0028】このようにして、画像Qに写っている被写
体4の位置対する、その他の画像での被写体4の位置ま
での移動量ベクトルが計算される。この移動量ベクトル
を用いて、画像1〜画像nの位置を平行移動すれば、図
6(b)に示したように、被写体4の像を同じ位置に制
御することが出来る。画面内で同じ位置に被写体4が存
在しても、撮像カメラの視点が異なるため、本発明の第
1の実施例と同様に画像安定部の9の出力である出力画
像1〜出力画像nを順次切替え器5で切替え、表示モニ
タ6に表示すると、被写体4が回転しているような動画
像が得られる。これにより、疑似的な立体感が得られる
わけである。
【0029】以上の様に本実施例によれば、カメラ1〜
nの間隔が大きい場合、被写体が左右に大きく運動し、
自然な疑似立体感が得られない場合でも安定した疑似立
体画像を得ることが出来る。
【0030】なお、本実施例においては、カメラを用い
た実画像の場合を説明したが、CGにおいてカメラパラ
メータを制御すれば、CGでも同様の疑似立体効果が得
られる。
【0031】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、複数視点
からの画像を順次切替えて表示することにより、特別な
眼鏡など無しで、手軽に疑似的な立体感を得ることが出
来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)〜(d)は本発明における第1の実施例の疑似
立体画像表示装置の構成図
【図2】(a),(b)は本実施例における順次画像切替えの
動作を示す図
【図3】本発明における第2の実施例の疑似立体画像表
示装置の構成図
【図4】本発明における順次画像切替えの際の中心画像
の位置制御の動作を示す図
【図5】本発明における第3の実施例の疑似立体画像表
示装置の構成図
【図6】(a),(b)は本発明における画像安定部の動作を
示す図
【図7】本発明における相関マッチングによる被写体の
移動量計算概念図
【図8】従来の立体画像表示装置の構成図
【符号の説明】
1 カメラ1 2 カメラ2 3 カメラn 4 被写体 5 切替え器 6 表示ディスプレイ 7 観察者 7’ 観察者(移動後) 8 頭部位置検出器 9 頭部位置センサ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の視点から撮像された複数の画像と、
    前記複数の画像を時間的に切り替える切替え器と、前記
    切替え器の出力を観察するための画像表示部より構成さ
    れることを特徴とする疑似立体画像表示装置。
  2. 【請求項2】切替え器は、複数の視点から撮像された画
    像をあたかも観察者の視点が移動している様に、視点の
    位置の順序に従って画像を切替えることを特徴とする請
    求項1記載の疑似立体画像表示装置。
  3. 【請求項3】複数の視点は、水平方向、垂直方向、また
    は前後方向に視点が並ぶように構成されたことを特徴と
    する請求項1記載の疑似立体画像表示装置。
  4. 【請求項4】複数の視点は、前後方向に並ぶように構成
    するかわりに、ひとつの視点に置かれた撮像装置のズー
    ム機構を順次切替えることにより複数の画像を得ること
    を特徴とする請求項1記載の疑似立体画像表示装置。
  5. 【請求項5】複数の視点から撮像された複数の画像と、
    前記複数の画像を時間的に切り替える切替え器と、観察
    者の頭部位置を計測する頭部位置検出部と、前記切替え
    器の出力を観察するための画像表示部とを備え、前記切
    替え器は、前記頭部位置検出部により検出された頭部位
    置に従って中心となる視点の画像を変化させることを特
    徴とする疑似立体画像表示装置。
  6. 【請求項6】複数の視点から撮像された複数の画像と、
    観察者の頭部位置を計測する頭部位置検出部と、前記頭
    部位置検出部により検出された頭部位置に従って前記複
    数の画像のうち一つを選択する切替え器と、前記切替え
    器の出力を観察するための画像表示部より構成されるこ
    とを特徴とする疑似立体画像表示装置。
  7. 【請求項7】複数の視点から撮像された複数の画像と、
    前記複数の画像を時間的に切り替える切替え器と、画像
    内の注目する被写体が大きく移動しないように表示画像
    を平行移動する画像安定部と、前記画像安定部の出力を
    観察するための画像表示部より構成されることを特徴と
    する疑似立体画像表示装置。
JP7036822A 1995-02-24 1995-02-24 疑似立体画像表示装置 Pending JPH08237687A (ja)

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JP7036822A JPH08237687A (ja) 1995-02-24 1995-02-24 疑似立体画像表示装置

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JP7036822A Pending JPH08237687A (ja) 1995-02-24 1995-02-24 疑似立体画像表示装置

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Cited By (4)

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