JPH1175221A - ２次元映像を３次元映像に変換する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】シーン変化検出によって遅延量が０にされた後
において、新しいシーンの映像に対する遅延量を速やか
に好適な遅延量に到達させることができる２次元映像を
３次元映像に変換する方法を提供する。 【解決手段】主映像信号におけるシーンの変化の有無を
検出し、シーンの変化が有ると判定した場合にメモリ制
御装置２４によりフィールドメモリ１１において次フィ
ールドにおける主映像信号に対する副映像信号の第２遅
延量を０にするとともに、それ以降の一定期間において
は、複数種類のテーブルのうち、画像の動きの速度に対
する第１遅延量が最も大きいテーブルに基づいて第１遅
延量を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＶＴＲ、ビデオカメ
ラ等から出力されたり、ＣＡＴＶ放送、ＴＶ放送等によ
って伝送されてきたりする２次元映像を３次元映像に変
換する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近話題になっている３次元映像表示シ
ステムに使用される３次元映像ソフトは、その大半が３
次元映像表示システム用に特別に作成されたものであ
る。このような３次元映像ソフトは、一般には２台のカ
メラを用いて左目用映像と右目用映像とを撮像して記録
されたものである。３次元映像ソフトに記録された左右
の映像は、ほぼ同時に表示装置に重ね合わされて表示さ
れる。そして、重ね合わされて表示される左目用映像と
右目用映像とを、観察者の左右の目にそれぞれ別々に入
射させることによって、観察者に３次元映像が認識され
る。

【０００３】ところで、現在、２次元映像ソフトが多数
存在している。したがって、これらの２次元映像ソフト
から３次元映像を生成することができれば、既存の２次
元映像ソフトと同じ内容の３次元映像ソフトを最初から
作り直すといった手間が省ける。

【０００４】このようなことから、２次元映像を３次元
映像に変換する方法が既に提案されている。２次元映像
を３次元映像に変換する従来方法として、次のようなも
のが挙げられる。すなわち、左から右方向に移動する物
体が映っている２次元映像の場合、この元の２次元映像
を左目用映像とし、この左目用映像に対して数フレーム
前の映像を右目用映像とする方法である。このようにす
ると、左目用映像と右目用映像との間に視差が生じるの
で、この両映像をほぼ同時に画面上に表示することによ
り、移動する物体が背景に対して前方に浮き出される。

【０００５】なお、左目用映像に対して数フレーム前の
映像は、元の２次元映像をフィールドメモリに記憶さ
せ、所定フィールド数分、遅延して読み出すことにより
得られる。以上のような、従来方法をフィールド遅延方
式ということにする。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のフィールド遅延
方式によって２次元映像を３次元映像に変換する方法に
おいては、現在写し出されている映像のシーンから全く
異なるシーンに映像が変化した場合、左目用映像では新
たなシーンが写し出されているのに対して、フレーム遅
延された右目用映像では前のシーンの映像が写し出され
るため、観察者の左右の目には全く異なるシーンの映像
が入射し、観察者が違和感を感じるという問題がある。

【０００７】本出願人は、このような問題を解消する方
法として、２次元映像におけるシーンの変化の有無を検
出し、シーンの変化が有ると判定した場合に、フィール
ド遅延の遅延量を０にさせる方法を開発している（特開
平８−１４９５１４号公報参照）。

【０００８】シーンの変化時において遅延量は急激に変
化せしめられるが、通常時においては遅延量は緩やかに
変化するように制御されるので、シーン変化検出によっ
て遅延量が０にされた後、新しいシーンの映像に対する
遅延量が好適な遅延量に到達するまでに、時間がかかる
という問題がある。

【０００９】この発明は、シーン変化検出によって遅延
量が０にされた後において、新しいシーンの映像に対す
る遅延量を速やかに好適な遅延量に到達させることがで
きる２次元映像を３次元映像に変換する方法を提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明による２次元映
像を３次元映像に変換する方法は、２次元映像信号か
ら、主映像信号と、主映像信号に対して遅延された副映
像信号とを生成することにより、２次元映像を３次元映
像に変換する方法であって、映像の動きの速度と第１遅
延量との関係を示す複数種類のテーブルを予め記憶して
おくとともに、複数種類のテーブルのうちから所定のテ
ーブルを指定するための入力手段を設けておき、主映像
信号の動きの速度を、フィールドごとに算出し、入力手
段によって指定されたテーブルと、主映像信号の現フィ
ールドの動きの速度とに基づいて第１遅延量を求め、求
められた第１遅延量に基づいて、次フィールドにおける
主映像信号に対する副映像信号の第２遅延量を決定する
２次元映像を３次元映像に変換する方法において、上記
主映像信号におけるシーンの変化の有無を検出し、シー
ンの変化が有ると判定した場合に次フィールドにおける
主映像信号に対する副映像信号の第２遅延量を０にする
とともに、それ以降の一定期間においては、上記複数種
類のテーブルのうち、映像の動きの速度に対する第１遅
延量が最も大きいテーブルに基づいて第１遅延量を求め
ることを特徴とする。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例に
ついて説明する。

【００１２】図１は、２次元映像を３次元映像に変換す
るための２Ｄ／３Ｄ変換装置の構成を示している。

【００１３】この２Ｄ／３Ｄ変換装置は、フィールド遅
延方式によって左目用映像と右目用映像とを生成するこ
とにより視差を発生させ、生成された左目用映像と右目
用映像の両方または一方に位相ずらしを施すことによ
り、被写体と基準スクリーン面との位置関係を変化させ
る。

【００１４】入力端子１には、２次元映像信号ａが入力
される。この２次元映像信号ａは、動きベクトル検出回
路１６、複数のフィールドメモリ１１および映像切換回
路１３にそれぞれ送られる。

【００１５】動きベクトル検出回路１６は、よく知られ
ているように、代表点マッチング法に基づいて、動きベ
クトルを検出するためのデータを生成するものである。
動きベクトル検出回路１６によって生成されたデータ
は、ＣＰＵ２０に送られる。

【００１６】代表点マッチング法について、簡単に説明
する。図２に示すように、各フィールドの映像エリア１
００内に複数の動きベクトル検出領域Ａ０〜Ｅ７が設定
されている。各動きベクトル検出領域Ａ０〜Ｅ７の大き
さは同じである。また、各動きベクトル検出領域Ａ０〜
Ｅ７は、図３に示すように、さらに複数の小領域ｅに分
割されている。そして、図４に示すように、各小領域ｅ
それぞれに、複数のサンプリング点Ｓと１つの代表点Ｒ
とが設定されている。

【００１７】現フィールドにおける各小領域ｅ内のサン
プリング点Ｓの映像信号レベルと、前フィールドにおけ
る対応する小領域ｅの代表点Ｒの映像信号レベルとの差
（各サンプリング点における相関値）が、各動きベクト
ル検出領域Ａ０〜Ｅ７ごとに求められる。そして、各動
きベクトル検出領域Ａ０〜Ｅ７ごとに、動きベクトル検
出領域内の全ての小領域間において、代表点Ｒに対する
偏位が同じサンプリング点どうしの相関値が累積加算さ
れる。したがって、各動きベクトル検出領域Ａ０〜Ｅ７
ごとに、１つの小領域ｅ内のサンプリング点の数に応じ
た数の相関累積値が求められる。

【００１８】各動きベクトル検出領域Ａ０〜Ｅ７内にお
いて、相関累積値が最小となる点の偏位、すなわち相関
性が最も高い点の偏位が、当該動きベクトル検出領域Ａ
０〜Ｅ７の動きベクトル（被写体の動き）として抽出さ
れる。

【００１９】フィールドメモリ１１は、２次元映像信号
ａをフィールド単位で遅延させて出力させるために設け
られている。遅延量は、メモリ制御回路２４により、所
定範囲内において、フィールド単位で可変制御される。

【００２０】フィールドメモリ１１の出力ｂ（遅延され
た２次元映像信号）は、映像切換回路１３および補間回
路１２にそれぞれ送られる。補間回路１２は、入力信号
ｂに対して、垂直方向の補間信号を生成するものであ
る。補間回路１２の出力ｃ（遅延された２次元映像信号
の垂直方向補間信号）は、映像切換回路１３に送られ
る。

【００２１】したがって、映像切換回路１３には、入力
された２次元映像信号ａ、遅延された２次元映像信号ｂ
および遅延された２次元映像信号ｂの垂直方向補間信号
ｃが入力する。映像切換回路１３は、左映像用位相制御
回路１４と右映像用位相制御回路１５とに対し、信号ｂ
および信号ｃのうちの一方の信号（副映像信号）と、信
号ａ（主映像信号）とを、被写体の動き方向に応じて切
り換えて出力する。ただし、遅延量が０の場合には、左
映像用位相制御回路１４と右映像用位相制御回路１５と
の両方に、信号ａが送られる。

【００２２】信号ｂおよび信号ｃのうちから１方の選択
は、２次元映像信号ａが奇数フィールドか偶数フィール
ドかに基づいて行なわれる。すなわち、信号ｂおよび信
号ｃのうち、２次元映像信号ａのフィールド種類（奇数
フィールドか偶数フィールド）に対応するものが選択さ
れる。映像切換回路１３による映像の切り換えは、ＣＰ
Ｕ２０によって制御される。

【００２３】各位相制御回路１４、１５は、入力される
映像信号の位相をずらすことにより、入力される映像の
表示位置を水平方向に移動させるために設けられてい
る。位相のずらし量およびずらし方向は、メモリ制御回
路２４によって制御される。左映像用位相制御回路１４
の出力は、左映像出力端子２に送られる。また、右映像
用位相制御回路１５の出力は、右映像出力端子３に送ら
れる。

【００２４】ＣＰＵ２０は、メモリ制御回路２４および
映像切換回路１３を制御する。ＣＰＵ２０は、そのプロ
グラム等を記憶するＲＯＭ２１および必要なデータを記
憶するＲＡＭ２２を備えている。ＣＰＵ２０には、動き
ベクトル検出回路１６から動きベクトル検出に必要なデ
ータが送られてくる。また、ＣＰＵ２０には、各種入力
手段および表示器を備えた操作・表示部２３が接続され
ている。各種入力手段には、立体感を調節するための立
体感調節器が含まれている。

【００２５】ＣＰＵ２０は、動きベクトルに基づいて、
フィールドメモリ１１による遅延フィールド数（遅延
量）を算出する。つまり、原則的には、動きベクトルが
大きい場合には、遅延量が小さくなるように、動きベク
トルが小さい場合には、遅延量が大きくなるように、遅
延量を決定する。

【００２６】また、ＣＰＵ２０は、動きベクトルの方向
に基づいて、映像切換回路１３を制御する。つまり、動
きベクトルの方向が左から右の場合には、入力された２
次元映像信号ａを左目用位相制御回路１４に、遅延され
た２次元映像信号ｂまたはｃを右目用位相制御回路１５
に送る。動きベクトルの方向が右から左の場合には、入
力された２次元映像信号ａを右目用位相制御回路１５
に、遅延された２次元映像信号ｂまたはｃを左目用位相
制御回路１４に送る。

【００２７】この２Ｄ／３Ｄ変換装置では、フィールド
遅延方式によって左目用映像と右目用映像とを生成する
ことにより視差を発生させ、生成された左目用映像と右
目用映像の両方または一方に位相ずらしを施すことによ
り、被写体と基準スクリーン面との位置関係を変化させ
ている。

【００２８】図５は、ＣＰＵによる２Ｄ／３Ｄ変換処理
手順を示している。ＣＰＵによる２Ｄ／３Ｄ変換処理
は、入力映像信号ａのフィールドの切り換えタイミング
がくるごとに行なわれる。

【００２９】（１）ステップ１では、複数のフィールド
メモリ１１のうち、今回のフィールドに対する２次元映
像信号を書き込むべきメモリ（書込みメモリ）および既
に記憶されている２次元映像信号を読み出すべきメモリ
（読み出しメモリ）をそれぞれ示すデータがメモリ制御
回路２４に出力される。また、各位相制御回路１４、１
５による位相ずれ量および向きを示すデータがメモリ制
御回路２４に出力される。さらに、映像切換回路１３に
映像切り換え制御信号が出力される。

【００３０】読み出しメモリは、前回の２Ｄ／３Ｄ変換
処理のステップ６において決定された遅延量に基づいて
決定される。また、各位相制御回路１４、１５による位
相ずれ量および向きは、後述するように、前回の２Ｄ／
３Ｄ変換処理のステップ６において決定されたボリュー
ム値ＶＲに基づいて決定される。

【００３１】また、遅延された２次元映像信号ｂおよび
ｃのうちの一方の選択は、フィールドメモリ１１から読
み出されるべき２次元映像信号ｂのフィールド種類と、
２次元映像信号ａのフィールド種類とに基づいて決定さ
れる。さらに、選択された信号ｂまたはｃと、信号ａと
の切り換えは、前回の２Ｄ／３Ｄ変換処理で求められた
水平方向の動きベクトルの方向に基づいて決定される。
つまり、選択された信号ｂまたはｃと、信号ａとの切り
換え方向は、遅延量の符号によって表される。

【００３２】（２）ステップ２では、操作・表示部２３
からの各種入力信号が取り込まれて記憶される。各種入
力信号には、遅延量を自動で算出するか（自動モー
ド）、手動設定するか（手動モード）を示す自動・手動
モード設定信号、立体感調節器によって設定されたボリ
ューム値を表す設定信号、手動モードが設定されるとき
に行なわれる遅延量設定信号等がある。

【００３３】（３）ステップ３では、前回の２Ｄ／３Ｄ
変換処理のステップ１０で求められた各動きベクトル検
出領域ごとの動きベクトルに対する信頼性結果に基づい
て、信頼性のある動きベクトルのみが抽出される。

【００３４】（４）ステップ４では、ステップ３で抽出
された信頼性のある動きベクトルのうち、垂直方向成分
が所定値より小さいもののみが抽出される。

【００３５】（５）ステップ５では、ステップ４で抽出
された信頼性のある動きベクトルの水平方向成分（有効
水平方向動きベクトル）の平均値が算出される。

【００３６】（６）ステップ６では、ステップ５で算出
された有効水平方向動きベクトルの平均値に基づく、遅
延量算出処理が行なわれる。この遅延量算出処理の詳細
については、後述する。

【００３７】（７）ステップ７では、ステップ２で取り
込まれて記憶されているデータに基づいて、自動モード
か手動モードかが判別される。

【００３８】（８）ステップ７で手動モードが設定され
ていると判別された場合には、遅延量が、ステップ２で
取り込まれた設定値に固定される（ステップ８）。

【００３９】（９）ステップ７で自動モードが設定され
ていると判別された場合には、ステップ６の遅延量算出
処理で用いられる履歴データが更新される（ステップ
９）。

【００４０】（１０）ステップ１０では、動きベクトル
検出回路１６から動きベクトル検出に必要なデータが取
り込まれ、各動きベクトル検出領域に対する動きベクト
ルが算出される。また、各動きベクトル検出領域ごとの
相関累積値の平均値および最小値に基づいて、各動きベ
クトル検出領域ごとに動きベクトルの信頼性が判別され
る。そして、算出された動きベクトルおよび信頼性判別
結果がＲＡＭ２２に記憶される。

【００４１】（１１）ステップ１１では、シーンチェン
ジ検出・制御処理が行なわれる。シーンチェンジ検出・
制御処理の詳細については後述する。

【００４２】図６は、図５のステップ６の遅延量算出処
理の詳細な手順を示している。

【００４３】まず、立体感度を表すボリューム値ＶＲの
決定処理が行なわれる（ステップ２０）。通常時は、ボ
リューム値ＶＲとしては、立体感調節器によって設定さ
れているボリューム値が採用される。ただし、図５のス
テップ１１のシーンチェンジ検出・制御処理においてシ
ーン変化が検出され、遅延量が強制的に０にされてから
一定時間が経過するまでは、ボリューム値ＶＲは強制的
に最大値に設定される。

【００４４】ボリューム値ＶＲの決定処理では、図７に
示すように、まず、シーン変化に基づくボリューム制御
が行なわれていることを記憶するフラグＦ１がセット
（Ｆ１＝１）されているか否かが判別される（ステップ
４１）。フラグＦ１がセットされていなければ、シーン
変化が検出されたことを記憶するフラグＦ２がセット
（Ｆ２＝１）されているか否かが判別される（ステップ
４２）。フラグＦ２は、図５のステップ１１のシーンチ
ェンジ検出・制御処理においてシーン変化が検出された
ときセットされる。

【００４５】フラグＦ２がセットされていなければ、ボ
リューム値ＶＲとして立体感調節器によって設定されて
いるボリューム値ＳＶＲがセットされる（ステップ４
３）。

【００４６】ステップ４２において、フラグＦ２がセッ
トされている場合には、前回の２Ｄ／３Ｄ変換処理のス
テップ１１でシーン変化が検出されたと判別され、フラ
グＦ１がセットされる（ステップ４４）。また、カウン
ト値Ｋが０にセットされる（ステップ４５）。また、ボ
リューム値ＶＲとして、最大値ＭＶＲがセットされる
（ステップ４６）。

【００４７】ステップ４１において、フラグＦ１がセッ
トされている場合には、カウント値Ｋが所定値ＫＯ以上
であるか否かが判別される（ステップ４７）。カウント
値Ｋが所定値ＫＯより小さい場合には、シーン変化が検
出されてから所定時間が経過していないと判別され、カ
ウント値Ｋが１だけインクリメントされた後（ステップ
４８）、ボリューム値ＶＲとして最大値ＭＶＲがセット
される（ステップ４９）。

【００４８】ステップ４７において、カウント値Ｋが所
定値ＫＯ以上である場合には、シーン変化が検出されて
から所定時間が経過したと判別され、フラグＦ１がリセ
ットされた後（ステップ５０）、ボリューム値ＶＲとし
て立体感調節器によって設定されているボリューム値Ｓ
ＶＲがセットされる（ステップ４３）。

【００４９】以上のようにして、ボリューム値ＶＲが決
定されると、ボリューム値ＶＲに基づく第１遅延量ｄ１
の算出処理が行なわれる（ステップ２１）。

【００５０】ＲＯＭ２１には、立体感調節器によって設
定されうる複数段階のボリュームに応じた種類の遅延量
テーブルが格納されている。また、ＲＯＭ２１には、立
体感調節器によって設定されうる複数段階のボリューム
に応じた種類の水平位相ずれ量が格納されている。

【００５１】立体感調節器によって設定されうる複数段
階のボリューム値に対する視差量および位相ずれ量との
関係の一例が図８に示されている。この例では、標準を
中心とし、立体感が強くなる方向に４段階、立体感が弱
くなる方向に４段階の調整が可能である。つまり、９段
階の立体感の調整が可能である。

【００５２】視差量（単位：画素）は、各ボリューム値
において、視差量をどの程度に設定するかの目安であ
る。各ボリューム値に対する遅延量テーブルは、原則的
には、視差量が図８に示された視差量となるように作成
される。視差量Ｐは、動きベクトルをＶ、遅延量をＤと
すると、Ｖ×Ｄで表される。

【００５３】図９は、ボリューム値”０”（標準）に対
応する動きベクトルＶと遅延量Ｄとの関係を示してい
る。図９における曲線Ｓは、図８に示された標準に対す
る視差量の値”１２”によって定まるグラフ（Ｄ＝１２
／Ｖ）を表している。また、図９において、折れ線は、
実際に用いられる動きベクトルＶと遅延量Ｄとの関係を
示している。ボリューム値”０”（標準）に対する遅延
量テーブルは、図９の折れ線によって表された動きベク
トルＶと遅延量Ｄとの関係に基づいて作成されて、ＲＯ
Ｍ２１に格納される。

【００５４】図１０は、ボリューム値”−４”（最弱）
に対応する動きベクトルＶと遅延量Ｄとの関係を示して
いる。図１０における曲線Ｓは、図８に示されたボリュ
ーム値”−４”に対する視差量の値”４”によって定ま
るグラフ（Ｄ＝４／Ｖ）を表している。また、ボリュー
ム値”−４”に対する遅延量テーブルは、図１０の折れ
線によって表された動きベクトルＶと遅延量Ｄとの関係
に基づいて作成されて、ＲＯＭ２１に格納される。

【００５５】図１１は、ボリューム値”４”（最強）に
対応する動きベクトルＶと遅延量Ｄとの関係を示してい
る。図１１における曲線Ｓは、図８に示されたボリュー
ム値”４”に対する視差量の値”２０”によって定まる
グラフ（Ｄ＝２０／Ｖ）を表している。また、ボリュー
ム値”４”に対する遅延量テーブルは、図１１の折れ線
によって表された動きベクトルＶと遅延量Ｄとの関係に
基づいて作成されて、ＲＯＭ２１に格納される。

【００５６】他のボリューム値”−３”、”−２”、”
−１”、”１”、”２”および”３”に対する遅延量テ
ーブルについても、同様にして作成されてＲＯＭ２１に
格納される。

【００５７】図８に示されている各位相ずれ量（単位：
画素）は、図１の各位相制御回路１４、１５で用いられ
る位相ずれ量の和を示している。位相のずれ方向は、こ
の例では、左目用映像に対しては左方向と定められ、右
目用映像に対しては右方向と定められている。つまり、
位相制御回路１４による位相制御においては、ずれ方向
は常に左方向となる。また、位相制御回路１５による位
相制御においては、ずれ方向は常に右方向となる。

【００５８】図８に示されている位相ずれ量が偶数の場
合には、各位相制御回路１４、１５で用いられる位相ず
れ量は、図８の位相ずれ量の１／２に決定される。図８
に示されている位相ずれ量が奇数の場合には、２で割り
切れないので、両位相制御回路１４、１５のうち、一方
の位相制御回路で用いられる位相ずれ量を他方の位相制
御回路で用いられる位相ずれ量より１画素分大きくす
る。なお、補間等によって１画素の半分の単位でも位相
制御を行うことは可能なので、図８に示されている位相
ずれ量が奇数の場合にも、各位相制御回路１４、１５で
用いられる位相ずれ量を、図８の位相ずれ量の１／２に
決定するようにしてもよい。

【００５９】第１遅延量は、ステップ２０によって決定
されたボリューム値ＶＲに対応する遅延量テーブルから
求められる。

【００６０】また、図５のステップ１では、各位相制御
回路１４、１５で用いられる位相ずれ量が、ステップ２
０によって決定されたボリューム値ＶＲに対応する位相
ずれ量に基づいて決定される。そして、決定された位相
ずれ量は、上述した位相ずれ方向とともに、メモリ制御
回路２４を介して各位相制御回路１４、１５に送られ
る。

【００６１】図１２は、動きベクトルが同じ映像に対し
て、ボリューム値ＶＲが”−４”に決定された場合（図
１２（ａ））、”０”に決定された場合（図１２
（ｂ））および”４”に決定された場合（図１２
（ｃ））の、フィールド遅延のみによる注視物体の立体
像位置の変化を示している。図１２において、３１は観
察者の左目を、３２は観察者の右目を、Ｒａはモニタ面
Ｓ上での注視物体の右映像を、Ｌａはモニタ面Ｓ上での
注視物体の左映像を、Ｐａは注視物体の立体像位置を、
Ｐｂ（＝Ｒｂ＝Ｌｂ）は背景である静止映像をそれぞれ
示している。注視物体の右映像Ｒａと左映像Ｌａとの距
離が視差量である。背景面はモニタ面Ｓと一致してい
る。この図から分かるように、ボリューム値ＶＲが大き
くなるほど、視差量が大きくなり、注視物体の背景面
（モニタ面Ｓ）からの飛び出し量が大きくなるので、立
体感が増すことが分かる。

【００６２】図１３は、動きベクトルが同じ映像に対し
て、ボリューム値ＶＲが”−４”に決定された場合（図
１３（ａ））、”０”に決定された場合（図１３
（ｂ））および”４”に決定された場合（図１３
（ｃ））の、フィールド遅延および位相ずらしによる、
注視物体および背景である静止物体の立体像位置の変化
を示している。つまり、注視物体および背景である静止
物体の立体像位置の変化を示している。図１３におい
て、図１２と同じ符号は、フィールド遅延のみによる注
視物体および背景である静止物体の立体像位置の変化を
示している。

【００６３】図１３において、３１は観察者の左目を、
３２は観察者の右目を、Ｒａ’はモニタ面Ｓ上での注視
物体の右映像を、Ｌａ’はモニタ面Ｓ上での注視物体の
左映像を、Ｐａ’は注視物体の立体像位置をそれぞれ示
している。また、Ｒｂ’はモニタ面Ｓ上での静止物体
（背景）の右映像を、Ｌｂ’はモニタ面Ｓ上での静止物
体（背景）の左映像を、Ｐｂ’は静止物体の立体像位置
をそれぞれ示している。

【００６４】図１２と図１３とを比較すると、図１３の
背景（静止物体）の立体視位置Ｐｂ’および注視物体の
立体視位置Ｐａ’は、それぞれ図１２の背景（静止物
体）の位置Ｐｂおよび注視物体の立体視位置Ｐａに比べ
て、モニタ面Ｓを基準として、後方に移動していること
が分かる。つまり、背景（静止物体）の立体視位置Ｐ
ｂ’はモニタ面Ｓより後方に移動し、注視物体の立体視
位置Ｐａ’は図１２の注視物体の立体視位置Ｐａよりモ
ニタ面Ｓに近づいている。このように、背景（静止物
体）の立体視位置Ｐｂ’および注視物体の立体視位置Ｐ
ａ’が、モニタ面Ｓを基準として、後方に移動すること
によって立体感が増幅される。

【００６５】なお、上記の例では、右目用映像に対して
は右側に、左目用映像に対しては左側に位相をずらして
いるが、逆方向に位相ずれを行うようにしてもよい。

【００６６】以上のようにして第１遅延量ｄ１が求めら
れると、遅延量履歴データに基づいて、今回から過去９
回までの１０フィールド分の遅延量の平均値、前回から
その過去９回までの１０フィールド分の遅延量の平均
値、前前回からその過去９回までの１０フィールド分の
遅延量の平均値がそれぞれ算出される（ステップ２
２）。

【００６７】ステップ２２で用いられた遅延量履歴デー
タは、過去において、ステップ２１で得られた第１遅延
量ｄ１である。

【００６８】次に、３組の平均値のうち、２つ以上が同
じ値であれば、その値（多数値）が第２遅延量ｄ２とし
て選択され、すべてが異なる値であればその中間値が第
２遅延量ｄ２として選択される（ステップ２３）。

【００６９】次に、ステップ２３で選択された第２遅延
量ｄ２と、１２〜１８フィールド前の第２遅延量ｄ２の
いずれか（たとえば、１５フィールド前の第２遅延量ｄ
２）と、３０フィールド前の第２遅延量ｄ２と、３つの
第２遅延量ｄ２が比較される（ステップ２４）。ステッ
プ２４で用いられた遅延量履歴データは、過去におい
て、ステップ２３で得られた第２遅延量ｄ２である。

【００７０】全ての第２遅延量ｄ２が一致する場合には
（ステップ２５でＹＥＳ）、目標遅延量Ｐｄがステップ
２３で選択された第２遅延量に変更された後（Ｐｄ＝ｄ
２）（ステップ２６）、ステップ３０に進む。したがっ
て、図１４に示すように、３つの第２遅延量ｄ２（過去
のものから順にｄ２−１、ｄ２−２、ｄ２−３で表す）
が変化し、全ての第２遅延量ｄ２が一致すると、目標遅
延量Ｐｄが第２遅延量（ｄ２−３）に変更される。

【００７１】全ての第２遅延量ｄ２が一致しない場合に
は（ステップ２５でＮＯ）、全ての第２遅延量ｄ２が現
在の目標遅延量Ｐｄより大きいか、全ての第２遅延量ｄ
２が現在の目標遅延量Ｐｄより小さいか、またはそれら
の条件に該当しないかが判別される（ステップ２７）。

【００７２】全ての第２遅延量ｄ２が現在の目標遅延量
Ｐｄより大きいときには、目標遅延量Ｐｄが＋１された
後（Ｐｄ＝Ｐｄ＋１）（ステップ２８）、ステップ３０
に進む。たとえば、図１５に示すように、３つの第２遅
延量ｄ２（過去のものから順にｄ２−１、ｄ２−２、ｄ
２−３で表す）が変化し、全ての第２遅延量ｄ２が現在
の目標遅延量Ｐｄより大きいときには、目標遅延量Ｐｄ
が＋１される。

【００７３】全ての第２遅延量ｄ２が現在の目標遅延量
Ｐｄより小さいときには、目標遅延量Ｐｄが−１された
後（Ｐｄ＝Ｐｄ−１）（ステップ２９）、ステップ３０
に進む。全ての第２遅延量ｄ２が現在の目標遅延量Ｐｄ
より大きくなくかつ全ての第２遅延量ｄ２が現在の目標
遅延量ｄより小さくないときには、ステップ３０に進
む。

【００７４】ステップ３０では、目標遅延量Ｐｄと現在
実際に設定されている遅延量（設定遅延量ｄ３）とが一
致するか否かが判別される。目標遅延量Ｐｄと設定遅延
量ｄ３とが一致していない場合には、現在の設定遅延量
ｄ３が既に４フィールド継続しているか否かが判別され
る（ステップ３１）。現在の設定遅延量ｄ３が既に４フ
ィールド継続している場合には、設定遅延量ｄ３が目標
遅延量Ｐｄに近づく方向に１だけ変更される（ｄ３＝ｄ
３±１）（ステップ３２）。そして、図５のステップ７
に移行する。

【００７５】上記ステップ３０で、目標遅延量と現在の
設定遅延量とが一致している場合または、上記ステップ
３１で現在の設定遅延量が既に４フィールド継続してい
ない場合には、遅延量を変更することなく、図５のステ
ップ７に移行する。

【００７６】つまり、この例では、設定遅延量ｄ３は４
フィールド周期単位でかつ１フィールド分ずつ目標遅延
量Ｐｄに近づくように制御される。

【００７７】なお、電源投入後において、ステップ２１
において、初めて第１遅延量ｄ１が算出されたときに
は、第２遅延量ｄ２、目標遅延量Ｐｄおよび設定遅延量
ｄ３はｄ１と等しくなる。

【００７８】図６の処理において、ステップ２２におい
て、今回から過去９回までの１０フィールド分の遅延量
の平均値のみを算出し、これを目標遅延量とし、ステッ
プ２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９の処理を
省略してもよい。

【００７９】また、ステップ２２において、今回から過
去９回の１０フィールド分の遅延量の平均値のみを算出
し、これを第２遅延量とし、ステップ２３の処理を省略
してもよい。

【００８０】また、ステップ２３で求められた第２遅延
量を目標遅延量とし、ステップ２４、２５、２６、２
７、２８、２９の処理を省略してもよい。

【００８１】また、ステップ２２および２３の処理を省
略してもよい。この場合には、ステップ２４で用いられ
る第２遅延量として、ステップ２１で求められた第１遅
延量ｄ１が用いられる。

【００８２】図１６は、図５のステップ１１のシーンチ
ェンジ検出・制御処理の詳細を示している。

【００８３】シーンチェンジ検出・制御処理では、シー
ンチェンジを検出するとともに、シーンチェンジを検出
したときに、全ての遅延量（ｄ１，ｄ２，ｄ３，Ｐｄ）
及び遅延量履歴データが０にされる。シーンチェンジが
検出された場合には、上述したように、ボリューム値Ｖ
Ｒが一定期間、たとえば１秒間の間、最大値ＭＶＤ（こ
の例は”４”）に設定される。

【００８４】まず、複数の動きベクトル検出領域ａ、
ｂ、ｃ…のうち、所定の１の領域ａでの現フィールドに
おける水平方向動きベクトルの大きさ（動きベクトル
量）が取得される（ステップ６１）。次に、ステップ６
１で取得した動きベクトル量が、既存値に加算される
（ステップ６２）。既存値の初期値は０である。

【００８５】次に、ステップ６１に戻り、他の動きベク
トル検出領域ｂでの現フィールドにおける水平方向動き
ベクトルの大きさ（動きベクトル量）が取得される（ス
テップ６１）。そして、取得された動きベクトル量が、
既存値、すなわち、動きベクトル検出領域ａにおける動
きベクトル量に加算される（ステップ６２）。このよう
にして、全ての動きベクトル検出領域の現フィールドに
おける動きベクトル量の総和が算出される（ステップ６
１、６２、６３）。

【００８６】現フィールドを第ｔフィールド（ｔは自然
数）とし、現フィールドにおける動きベクトル量の総和
をＭＸ（ｔ）とすると、ＭＸ（ｔ）は次の数式で表され
る。

【００８７】

【数１】

【００８８】全ての動きベクトル検出領域の現フィール
ドにおける動きベクトル量の総和が算出されると（ステ
ップ６３でＹＥＳ）、２フィールド前までの動きベクト
ル量の総和の平均値が求められる（ステップ６４）。

【００８９】具体的には、３フィールド前の映像の動き
ベクトル量の総和ＭＸ（ｔ−３）と、２フィールド前の
映像の動きベクトルの総和ＭＸ（ｔ−２）との平均値Ｍ
Ｘａｖｅ（ｔ−２）を、２フィールド前までの動きベク
トル量の総和の平均値ＭＸａｖｅ（ｔ−２）としてい
る。ＭＸａｖｅ（ｔ）は、次の数式に基づいて、求めら
れる。

【００９０】

【数２】

【００９１】ただし、この例では、Ｓ＝２である。この
実施例では、３フィールド前の映像の動きベクトル量の
総和ＭＸ（ｔ−３）と、２フィールド前の映像の動きベ
クトルの総和ＭＸ（ｔ−２）との平均値ＭＸａｖｅ（ｔ
−２）を２フィールド前までの動きベクトル量の総和の
平均値としているが、それ以上、例えば２フィールド前
から９フィールド前までの８個のフィールド（Ｓ＝８）
の平均値を、２フィールド前までの動きベクトル量の総
和の平均値としてもよい。

【００９２】次に、上記ステップ６３で得られた現フィ
ールドの動きベクトル量の総和ＭＸ（ｔ）がＲＡＭ２２
の退避領域に確保される（ステップ６５）。なお、退避
領域には数フィールド前までの映像について各フィール
ド毎の動きベクトル量の総和が確保されている。

【００９３】次に、退避領域に確保されている１フィー
ルド前のフィールドの動きベクトル量の総和ＭＸ（ｔ−
１）がステップ６４で得られた平均値ＭＸａｖｅ（ｔ−
２）より所定値（たとえば、４０画素）以上大きいか否
かが判別される（ステップ６６）。総和ＭＸ（ｔ−１）
が平均値ＭＸａｖｅ（ｔ−２）より所定値以上大きくな
い場合には、シーンの変り目を検出したことを記憶する
ためのフラグＦ２がリセット（Ｆ２＝０）された後（ス
テップ７１）、この処理は終了する。

【００９４】総和ＭＸ（ｔ−１）が平均値ＭＸａｖｅ
（ｔ−２）より所定値以上大きい場合には、退避領域に
確保されている１フィールド前の動きベクトル量の総和
ＭＸ（ｔ−１）が、退避領域に確保されている現フィー
ルドの動きベクトル量の総和ＭＸ（ｔ）より所定値（た
とえば、４０画素）以上大きいか否かが判別される（ス
テップ６７）。総和ＭＸ（ｔ−１）が総和ＭＸ（ｔ）よ
り所定値以上大きくない場合には、シーンの変り目を検
出したことを記憶するためのフラグＦ２がリセット（Ｆ
２＝０）された後（ステップ７１）、この処理は終了す
る。

【００９５】総和ＭＸ（ｔ−１）が総和ＭＸ（ｔ）より
所定値以上大きい場合には、２フィールド前の映像と１
フィールド前の映像との間には、シーンの切れ目が生じ
ていると判断され、ステップ６８に進む。

【００９６】すなわち、ＭＸ（ｔ−１）＞＞ＭＸａｖｅ
（ｔ−２）であり、かつＭＸ（ｔ−１）＞＞ＭＸ（ｔ）
であるという条件を満たす数式３が成立した時、動きベ
クトル量が急激に大きくなったと判断し、第（ｔ−２）
フィールドと、第（ｔ−１）フィールドとの間でシーン
が変化したと判断される。

【００９７】

【数３】

【００９８】ステップ６８では、映像切換回路１３から
出力される左目用の映像信号および右目用の映像信号の
両方が、入力端子１に入力される２次元映像信号となる
ように、遅延量（設定遅延量ｄ３）が０にせしめられ
る。したがって、次のフィールドのステップ１（図５参
照）においては、遅延量が０であるとして左目用映像お
よび右目用映像が選択される。つまり、シーンの変り目
においては、出力端子２、３から出力される左右の映像
信号は同一の映像信号となり、モニタに映し出される左
右の映像は同一映像となるため、観察者は違和感を感じ
なくなる。

【００９９】この後、退避領域に確保されている各フィ
ールドの動きベクトル量の総和の全てがクリアされる
（ステップ６９）。

【０１００】そして、シーンの変り目を検出したことを
記憶するためのフラグＦ２がセット（Ｆ２＝１）された
後（ステップ７０）、この処理は終了する。

【０１０１】上記実施の形態では、代表点マッチング法
により求められた動きベクトルに基づいてシーンの変り
目が検出されているが、動きベクトルの代わりに、代表
点マッチング法による動きベクトル検出時に得られる相
関累積値の最小値を用いてもよい。

【０１０２】上記実施の形態では、シーン変化が検出さ
れると、遅延量が強制的に０にされるが、ボリューム値
ＶＲが所定時間の間、最大値に設定されるので、シーン
変化検出によって遅延量が０にされた後において、新し
いシーンの映像に対する遅延量を速やかに好適な遅延量
に到達させることができる。

【０１０３】

【発明の効果】この発明によれば、シーン変化検出によ
って遅延量が０にされた後において、新しいシーンの映
像に対する遅延量を速やかに好適な遅延量に到達させる
ことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】２Ｄ／３Ｄ変換装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図２】各フィールドの映像エリア内に設定される複数
の動きベクトル検出領域Ａ０〜Ｅ７を示す模式図であ
る。

【図３】各動きベクトル検出領域内に設定されている複
数の小領域ｅを示す模式図である。

【図４】各小領域ｅ内に設定されている複数のサンプリ
ング点Ｓと１つの代表点Ｒとを示す模式図である。

【図５】ＣＰＵによる２Ｄ／３Ｄ変換処理の全体的な手
順を示すフローチャートである。

【図６】図５のステップ６の遅延量算出処理の詳細な手
順を示すフローチャートである。

【図７】図６のステップ２０のボリューム値決定処理の
詳細な手順を示すフローチャートである。

【図８】立体感調整器によって設定されるボリュームに
対する遅延量および位相ずらし量の関係を示す図であ
る。

【図９】ボリューム”０”に対応する動きベクトルと遅
延量との関係を示すグラフである。

【図１０】ボリューム”−４”に対応する動きベクトル
と遅延量との関係を示すグラフである。

【図１１】ボリューム”４”に対応する動きベクトルと
遅延量との関係を示すグラフである。

【図１２】動きベクトルが同じ映像に対して、ボリュー
ムが”−４”に設定されている場合、”０”に設定され
ている場合および”４”に設定されている場合の、フィ
ールド遅延のみによる、注視物体および背景である静止
物体の立体像位置の変化を示す模式図である。

【図１３】動きベクトルが同じ映像に対して、ボリュー
ムが”−４”に設定されている場合、”０”に設定され
ている場合および”４”に設定されている場合の、フィ
ールド遅延および位相ずらしによる、注視物体および背
景である静止物体の立体像位置の変化を示す模式図であ
る。

【図１４】３つの第２遅延量が全て一致した場合に、目
標遅延量が変更される様子を示すタイムチャートであ
る。

【図１５】３つの第２遅延量の全てが現在の目標遅延量
より大きくなったときに、目標遅延量が変更される様子
を示すタイムチャートである。

【図１６】図５のステップ１１のシーンチェンジ検出・
制御処理の詳細な手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１１ フィールドメモリ １２ 補間回路 １３ 映像切換回路 １４、１５ 位相制御回路 ２０ ＣＰＵ ２１ ＲＯＭ ２２ ＲＡＭ ２３ 操作・表示部 ２４ メモリ制御回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２次元映像信号から、主映像信号と、主
   映像信号に対して遅延された副映像信号とを生成するこ
   とにより、２次元映像を３次元映像に変換する方法であ
   って、映像の動きの速度と第１遅延量との関係を示す複
   数種類のテーブルを予め記憶しておくとともに、複数種
   類のテーブルのうちから所定のテーブルを指定するため
   の入力手段を設けておき、主映像信号の動きの速度を、
   フィールドごとに算出し、入力手段によって指定された
   テーブルと、主映像信号の現フィールドの動きの速度と
   に基づいて第１遅延量を求め、求められた第１遅延量に
   基づいて、次フィールドにおける主映像信号に対する副
   映像信号の第２遅延量を決定する２次元映像を３次元映
   像に変換する方法において、 上記主映像信号におけるシーンの変化の有無を検出し、
   シーンの変化が有ると判定した場合に次フィールドにお
   ける主映像信号に対する副映像信号の第２遅延量を０に
   するとともに、それ以降の一定期間においては、上記複
   数種類のテーブルのうち、映像の動きの速度に対する第
   １遅延量が最も大きいテーブルに基づいて第１遅延量を
   求めることを特徴とする２次元映像を３次元映像に変換
   する方法。