WO2009123066A1 - 画像処理方法、画像処理装置及び記録媒体 - Google Patents

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WO2009123066A1
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eye image
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left eye
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PCT/JP2009/056335
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井上　晃
上原　伸一
高取　憲一
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日本電気株式会社
Ｎｅｃ液晶テクノロジー株式会社
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    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers

Definitions

  • the present invention relates to an image processing method, an image processing apparatus, and a program for improving display quality in a system that displays different images at a plurality of viewpoints.
  • Patent Literature 1 Patent Literature 2 and Patent Literature 3 disclose a technique for generating images with different luminance components corresponding to left and right eyes and displaying them.
  • Patent Document 1 a stereoscopic effect and glossiness are obtained by relatively increasing the luminance of one of the left and right images, and in Patent Documents 2 and 3, by enhancing the contrast of one image.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an example of a conventional image processing apparatus.
  • a conventional image processing apparatus 300 includes a binocular image display unit 301, a right image luminance correction unit 302, and a left image luminance correction unit 303.
  • the binocular image display unit 301 includes a right image display unit 304 and a left image display unit 305.
  • the input image signal is input to the right image luminance correction unit 302 and the left image luminance correction unit 303, respectively.
  • the right image luminance correction unit 302 enhances the contrast between light and dark after extracting the luminance Y from the image signal.
  • the contrast enhancement method there is a method in which the first tone curve 51 shown in FIG.
  • the left image brightness correction unit 303 corrects the brightness using a parameter different from that of the right image.
  • a parameter different from that of the right image As an example of the left image luminance correction unit 303, there is a method of causing the second tone curve 52 to affect the luminance Y.
  • the second tone curve 52 has a smaller inclination than the first tone curve 51 and a low contrast enhancement effect.
  • the binocular image display unit 301 is a display device that can present different images to the right and left eyes of a person, and is used as a stereoscopic display.
  • the binocular image display unit 301 there is one in which different polarizing filters are attached to the left and right image projection units, and an observer views both eyes through polarized glasses.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 10-224822 JP 2004-229881 A Japanese National Patent Publication No. 11-511316
  • the conventional technique has a problem that the sharpness cannot be enhanced only by correcting the overall brightness of the image.
  • the present invention has been made to solve such problems, and provides an image display device, an image display method, and a program that improve image quality by displaying different images in both eyes. Objective.
  • an image processing method includes an image enhancement step of enhancing a predetermined band of a right eye image displayed on the right eye and a left eye image displayed on the left eye from the input image. And in the image enhancement step, a difference in enhancement amount between the right eye image and the left eye image (hereinafter also referred to as enhancement difference) is set to a detection limit or more.
  • a right eye image displayed on the right eye is used as an input image
  • a left eye image displayed on the left eye is generated by reversing the input image in black and white or color.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an image processing apparatus according to a first embodiment of the present invention. It is a block diagram which shows the image processing apparatus concerning the 2nd Embodiment of this invention. It is explanatory drawing which shows the relationship between the enhancement amount k and sharpness. It is a figure which shows an example of a band-pass filter characteristic. It is a figure which shows the example of an image process using Formula (2), Comprising: It is a figure which shows the example of an original image. It is a figure which shows the image processing example using Formula (2), Comprising: It is a figure which shows an example of a sharpness fall.
  • FIG. 1 is a diagram showing an image processing apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • the image processing apparatus 100 includes a right eye image acquisition unit 101 that acquires a right eye image to be displayed on the right eye (first viewpoint) from the input image, and a left eye that is displayed on the left eye (second viewpoint) from the input image. And a left-eye image acquisition unit 102 that acquires an image.
  • the right eye image acquisition unit 101, or the right eye image acquisition unit 101 and the left eye image acquisition unit 102 performs enhancement processing on a predetermined band of the input image.
  • the difference (enhancement difference) is more than the detection limit.
  • the input image may be a still image or a moving image.
  • the emphasis process is performed on one of the left and right images with an emphasis amount different from that of the other emphasis process, thereby causing a visual field conflict, improving the contrast, and improving the image quality.
  • the band enhancement processing may be performed only by the right eye image acquisition unit 101, or the band enhancement processing is performed by both the right eye image acquisition unit 101 and the left eye image processing unit 102, and the enhancement amount in the band enhancement processing is performed. May be different.
  • the difference between the enhancement amounts of the right eye image and the left eye image is 0.1 or more and the enhancement amount is ⁇ 0.1 to 10 respectively.
  • the enhancement amount of the band enhancement process may be changed according to time. Further, as will be described later, monochrome inversion processing or color inversion processing may be performed on either the right eye image processing unit or the left eye image processing unit instead of the band enhancement processing.
  • band enhancement processing black-and-white reversal, or color reversal processing may be performed only on the attention area specified in the input image.
  • the attention area By designating the attention area, it is possible to limit the area causing the visual field conflict, so that the viewer's attention can be collected in the specific area.
  • a horizontal parallax may be added to one input image. Thereby, a parallax image (stereoscopic image) with improved image quality can be obtained.
  • luminance correction for emphasizing contrast may be performed to obtain a right eye image and a left eye image. Thereby, the image quality can be further improved.
  • the present embodiment is an example in which a band emphasis process is performed as a correction process for causing a binocular rivalry.
  • a band emphasis process is performed as a correction process for causing a binocular rivalry.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an image processing apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • the image processing apparatus 110 includes a multi-view image display unit 1, a right-eye image luminance correction unit 2, a left-eye image luminance correction unit 3, and a right-eye band.
  • the enhancement unit 4, the left eye band enhancement unit 5, the attention area designation unit 8, and the parallax generation unit 9 are included.
  • the multi-eye image display unit 1 includes a right eye image display unit 6 and a left eye image display unit 7.
  • the input image signal is input to the right eye band enhancement unit 4 and the left eye band enhancement unit 5, respectively.
  • the same input signal is distributed.
  • image data obtained by duplicating the same input image in advance may be used as the input to the right eye band emphasizing unit 4 and the left eye band emphasizing unit 5. Good.
  • the right eye band emphasizing unit 4 emphasizes or suppresses a spatial frequency band sensitive to visual sharpness with respect to the input image, and generates a right eye band emphasized image.
  • the left eye band emphasizing unit 5 has the same configuration as the right eye band emphasizing unit 4, but the amount of emphasis is different. Specifically, enhancement processing is performed using a value of the enhancement amount k different from that of the right-eye band enhancement unit 4, and a left-eye band enhancement image having a different enhancement amount from the right-eye band enhancement image is generated. This improves the contrast and improves the image quality.
  • Y (x, y) represents the luminance value at the coordinate (x, y) point in one frame of the original image.
  • K in the formula (1) is an enhancement amount, and sharpness increases as it increases from 0, and sharpness decreases as it decreases from 0.
  • the BPF is a band-pass filter that filters band components sensitive to visual sharpness.
  • the optimum amount of enhancement k for increasing the sharpness is determined depending on the shape of the BPF and the picture pattern. However, when the sharpness is increased in a normal use situation, it is desirable that there is a difference of 0.1 or more as the value of the enhancement amount k experimentally in order to perceive the difference in sharpness. When the difference in enhancement amount k (enhancement difference) is smaller than 0.1, it becomes difficult to distinguish the difference in sharpness. The limit point where the difference in sharpness can be discriminated by perception is called the detection limit. Sharpness increases as k increases, but when a certain level is exceeded, black and white bordering occurs near the edge due to excessive enhancement, resulting in a picture-like image rather than a real image.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the enhancement amount k and the sharpness.
  • the sharpness characteristic curve 201 indicates that the sharpness increases in proportion to the enhancement amount up to a certain amount, but if the enhancement is excessive, the sharpness can no longer be sensed and decreases.
  • the enhancement amount k In order to reduce sharpness, it is necessary to make the enhancement amount k smaller than zero. At this time, a so-called blurred image is output. In order to make humans perceive a reduction in sharpness experimentally, it is desirable that the enhancement amount be ⁇ 0.1 or less.
  • the lower limit of k when reducing sharpness is -1.0, that is, when all band components are subtracted. If k is set to a value smaller than ⁇ 1.0, an unpredictable image effect will occur. That is, when one enhancement amount is set to 0 and the other sharpness is reduced, the enhancement amount is preferably ⁇ 1.0 ⁇ k ⁇ ⁇ 0.1.
  • the emphasis amount between them is ⁇ 0.1 to 10
  • the difference in emphasis amount (enhancement difference) is 0. It is preferably 1 to 10.
  • FIG. 4 shows a band-pass filter characteristic 31 as an example of a band-pass characteristic of a BPF (band-pass filter).
  • the band-pass filter characteristic 31 indicates a smooth linear filter having a peak in the vicinity of 20 cycle per deg [cpd].
  • a method that emphasizes the sharpness of an image using a filter with similar characteristics is Sakata, "Pixel arrangement and image quality (line picture elements) (visual and image quality)", Television Society Technical Report, Vol.6, No. 37, 19831 (Non-Patent Document 2) and A. Inoue and J.Tajima, "Adaptive Image Sharpening Method Using Edge Sharpness," Vol.E76-D, No.10, pp.1174-1180, 1993 (non-patent Reference 3).
  • a spatial filter having a continuous and smooth frequency characteristic having a peak in the vicinity of 10 to 50 cpd can be used.
  • the BPF there is a DOG (Difference-Of-Gaussian) filter of the following formula (2).
  • C1 and C2 are constants.
  • This filter is expressed by the difference of the Gaussian filter, and the parameters are ⁇ 1 and ⁇ 2 .
  • ⁇ 1 is a value for controlling the rising edge on the low frequency side, and increasing the value has an effect of enhancing a larger edge.
  • ⁇ 2 is a value that controls the cutoff on the high frequency side, and is effective in suppressing noise during emphasis.
  • ⁇ 1 and ⁇ 2 differ depending on the resolution and pattern of the image.
  • digital image data such as SDTV (Standard Definition TeleVision), HDTV (High Definition TeleVision), and digital camera photographs that are generally used at present
  • the range of ⁇ 1 is 0.5 to 5.0
  • the range of ⁇ 2 is It is preferably 0.0 to 1.0.
  • FIG. 5 to FIG. 8 show examples of image processing using Expression (2).
  • 5 shows an original image example 211
  • FIG. 6 shows a sharpness reduction example 212
  • FIG. 7 shows a sharpness-enhanced image example 213
  • FIG. 8 shows an excessive sharpness-enhancement example 214.
  • a simple high-frequency filter 61 shown in FIG. 9 can be used as an example of a BPF with a reduced amount of calculation. This has the property of filtering high frequencies above the band sensitive to sharpness.
  • the band enhancement processing described above is targeted for processing on the luminance signal Y.
  • the color image signal RGB is input, it is common to perform the band emphasis processing only on the luminance Y signal after the luminance Y signal and the color difference UV signal are decomposed, because the amount of calculation is reduced.
  • band enhancement processing may be performed independently for RGB.
  • the parallax generation unit 9 adds horizontal parallax to only one image for stereoscopic viewing. Specifically, a process of translating each pixel in accordance with the depth of each pixel of the image is performed. For example, for an object in the distance, the movement amount is set to 0, and an image obtained by moving the region pixel of the nearby object X by d in the horizontal direction and a right eye band emphasized image are displayed on both eyes. By doing this, the object X can appear to be raised.
  • the parallax generation unit 9 is disposed after the left eye band enhancement unit 5, but may be disposed after the right eye band enhancement unit 4. Further, when stereoscopic viewing is not performed, the amount of parallax movement may be set to zero. Note that when the parallax information is input to the input image signal, the parallax generation unit 9 is not essential.
  • the right eye image luminance correction unit 2 extracts the luminance Y from the output image signal of the right eye band enhancement unit 4 and then emphasizes the contrast of light and dark to obtain a right eye display image.
  • the contrast enhancement method there is a method in which the first tone curve 51 shown in FIG.
  • the left eye image luminance correction unit 3 corrects the luminance of the output image signal of the left eye band enhancement unit 5 using parameters different from the right eye display image to obtain a left eye display image.
  • the second tone curve 52 has a smaller inclination than the first tone curve 51 and a low contrast enhancement effect.
  • the right eye image luminance correction unit 2 has the same operation as the right eye image luminance correction unit 202 in the conventional method
  • the left eye image luminance correction unit 3 has the same operation as the right eye image luminance correction unit 203 in the conventional method.
  • the luminance correction unit according to the present embodiment since there is band emphasis at the previous stage, a constant image quality improvement effect can be obtained without performing luminance correction in an extreme case.
  • the multi-view image display unit 1 is a display device capable of presenting different images at different viewpoint positions, and a right-eye image display unit 6 that displays a right-eye display image and a left eye that displays a left-eye display image. And an image display unit 7.
  • the multi-eye image display unit 1 can display the right eye image and the left eye image in correspondence with the left and right eyes. Therefore, it is often used as a stereoscopic display.
  • the multi-view image display unit 1 there is a type in which different polarizing filters are attached to the right eye image projection unit and the left eye image projection unit, and an observer views binocular through polarized glasses.
  • the multi-view image display unit 1 is a multi-view display unit 45 using a lenticular lens as shown in FIG.
  • the multi-view image display unit 45 is obtained by mounting lenticular lenses arranged side by side on the front surface of the liquid crystal panel 42. Images corresponding to the respective viewpoints are stored in the right eye image buffer 43 and the left eye image buffer 44.
  • the right eye image and the left eye image are alternately synthesized in a strip shape and displayed in accordance with the size of the lenticular lens. Since the optical path is bent by the lenticular lens, it is possible to display images corresponding to the human left eye and right eye and images corresponding to a plurality of viewpoints.
  • FIG. 11 shows an example of the multi-view image display unit, but the multi-view image display unit is not limited to these.
  • an anaglyph method using color filters of different colors for the left and right eyes and an anaglyph method are developed to divide the wavelength range of visible light into six and use three different regions for the left and right eyes.
  • liquid crystal shutter glasses stereo shutter glasses
  • a parallax barrier (parallax barrier) is used to limit light reaching the left and right eyes, and each image corresponding to the left and right eyes is displayed on the display device in a time-sharing manner.
  • a scan backlight method that switches the light input in the backlight of the display device in the right and left directions in a time-division manner and uses the lens together to control the image and light direction that enters the eye in a time-division manner.
  • a viewer method in which a display device corresponding to each eye is arranged in a near-eye method in front of the eyes according to a head mounted display or the like, and an image corresponding to each eye is displayed on each display device. .
  • This embodiment can be suitably applied to such various types of multi-view display units. Because, in the image processing method according to the present embodiment, the generated image is processed as necessary in accordance with various types of multi-view image display units and observed through the multi-view image display unit. This is because multi-view information can be recognized.
  • the attention area designation section 8 designates a partial area that the viewer wants to pay attention to from the image.
  • An example of the attention area is shown in FIG. FIG. 12 shows a person image 72, and an area surrounded by a rectangle is an attention area 71.
  • the face area of the person in front is specified.
  • the product area in the advertisement image can be considered as the attention area.
  • an area specifying method there is a method of specifying using an input device such as a mouse. There is also a method of automatically detecting from each image frame using an image recognition technique.
  • the attention area specifying unit 8 may be provided as necessary.
  • FIG. 13 is a flowchart showing the operation of the image processing apparatus according to this embodiment.
  • an image signal is input (step S1).
  • a moving image is input, but even a still image can be processed in the same manner.
  • the image signal is input to the right eye band enhancement unit 4 and the left eye band enhancement unit 5.
  • the image signal input to the right eye band enhancement unit 4 is subjected to enhancement processing with a predetermined enhancement amount k1 (step S2) and input to the right eye image luminance correction unit 2.
  • the image signal input to the left eye band enhancement unit 5 is subjected to enhancement processing with an enhancement amount k2 that is at least 0.1 different from the enhancement amount k1 (step S3). It is preferable that the enhancement amounts k1 and k2 are both ⁇ 0.1 to 10 and the absolute value of the difference (enhancement difference) between them is 0.1 to 10.
  • the signal that has been band-enhanced in the left-eye band enhancement process 5 is input to the parallax generation unit 9 to be a predetermined parallax image (step S4). Thereafter, the image is input to the left eye image luminance correction unit 3.
  • the right-eye image brightness correction unit 2 and the left-eye image brightness correction unit 3 optimize the brightness of the image (steps S5 and S6).
  • the multi-eye image display unit 1 displays the right eye image and the left eye image (step S7).
  • the present embodiment it is possible to improve the sharpness by increasing the high-frequency band component for the image of one viewpoint and intentionally causing a visual field conflict by the band emphasizing unit.
  • the attention area it is possible to limit the area causing the visual field conflict, so that the viewer's attention can be collected in the specific area.
  • FIG. 14 is a block diagram showing an image processing apparatus according to the third embodiment of the present invention.
  • the image processing apparatus 120 includes a multi-view image display unit 11, a right eye band emphasizing unit 13, a left eye band emphasizing unit 14, and a right eye emphasis amount. It includes a series changing unit 15, a left eye enhancement amount time series changing unit 16, an attention area specifying unit 12, and a parallax generating unit 19.
  • the multi-eye image display unit 11 includes a right eye image display unit 17 and a left eye image display unit 18.
  • the input image signal is input to the right eye band enhancement unit 13 and the left eye band enhancement unit 14, respectively.
  • the right eye band enhancement unit 13 and the left eye band enhancement unit 14 perform band enhancement processing on the input image frame.
  • the right eye band enhancement unit 4 or the left eye band enhancement unit 5 can be used.
  • the right eye band enhancement unit 13 performs band enhancement processing using the right eye enhancement amount calculated by the right eye enhancement amount time-series variation unit 15.
  • the left eye band enhancement unit 14 performs band enhancement processing using the left eye enhancement amount calculated by the left eye enhancement amount time-series variation unit 16.
  • the right eye enhancement amount time-series variation unit 15 outputs an enhancement amount that changes according to a predetermined rule.
  • T1 (t) F ((t% N) +1)
  • T2 (t) G ((t% N) +1) (3)
  • % In formula (3) represents the remainder.
  • predetermined N enhancement amounts are sequentially applied in time t.
  • the enhancement amount in units of a plurality of frames.
  • N 12
  • F (n) ⁇ 1, 1, 1, 1, 3, 3, 3, 10, 10, 10, 10 ⁇
  • the enhancement amount is 1 every 4 frames.
  • 3 and 10 can be switched.
  • T1 (t) F (1)
  • T2 (t) F ((t% N) +1) (4)
  • the parallax generation unit 19 is made to act on the output of the left eye band enhancement unit 14.
  • the parallax generation unit 19 adds horizontal parallax to only one image for stereoscopic viewing, and operates in the same manner as the parallax generation unit 9. Note that when the parallax information is input to the input image signal, the parallax generation unit 19 is not essential.
  • the output of the parallax generation unit 19 and the output of the right eye band enhancement unit 13 are input to the multiview image display unit 11.
  • the multi-eye image display unit 11 is a display device capable of presenting different images at different viewpoint positions.
  • the right-eye image display unit 17 that displays a right-eye display image and the left eye that displays a left-eye display image.
  • the multi-view image display unit 11 operates in the same manner as the multi-view image display unit 1 in the right-eye embodiment.
  • the attention area designation unit 12 is a block that designates a partial area that the viewer wants to pay attention to from the image, and is a block that performs the same movement as the attention area designation unit 8.
  • the designated attention area is reflected in the two band emphasis sections, and the band emphasis section performs band emphasis processing only within the attention area.
  • Non-Patent Document 4 when humans present different images alternately in the range of 2Hz to 50Hz, I feel a flicker. Usually, this flickering sensation causes discomfort, and measures are taken to suppress this frequency band peak. However, it is necessary to present a frame that changes with time in order to express how the object shines, such as sparkling water, metallic luster, metallic texture, and star blink.
  • the same effect as in the first embodiment is achieved, and the glossiness of the object is obtained by temporally changing the image of one eye and intentionally causing a visual field conflict. Can be reproduced.
  • FIG. 15 is a block diagram showing an image processing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the image display device 130 according to the fourth exemplary embodiment includes a multi-view image display unit 21, a black and white reversing unit 22, an attention area designation unit 23, and a parallax generation unit 24.
  • the multi-eye image display unit 21 includes a right eye image display unit 25 and a left eye image display unit 26.
  • the black and white reversing unit 22 inverts only the luminance signal of the input image signal.
  • the input image signal is decomposed into a luminance signal and a color signal.
  • black and white inversion tone curve correction is performed only on the luminance signal.
  • the black-and-white inversion tone curve 81 is a downward-sloping tone curve such that when the input luminance Y is 255 (white), the output luminance Y ′ is 0 (black).
  • the original color signal can be used to convert to a color image signal in which only the luminance is inverted.
  • Equation (5) 255 ⁇ Y (5)
  • the parallax generation unit 24 adds horizontal parallax to only one image for stereoscopic viewing, and operates in the same manner as the parallax generation unit 9.
  • the parallax generation unit is operated on an image different from the image that is reversed in black and white.
  • the parallax generation unit may be operated on an image that is reversed in black and white. Note that when the parallax information is input to the input image signal, the parallax generation unit 24 is not essential.
  • Output image signals from the black and white reversing unit 22 and the parallax generating unit 24 are input to the multi-view image display unit 21.
  • the multi-eye image display unit 21 is a display device capable of presenting different images at different viewpoint positions.
  • the right-eye image display unit 25 displays a right-eye display image and the left eye displays a left-eye display image.
  • the multi-view image display unit 21 operates in the same manner as the multi-view image display unit 1 in the first embodiment.
  • the attention area designation section 23 is a block for designating a partial area that the viewer wants to pay attention to from the image, and moves in the same manner as the attention area designation section 8.
  • the designated attention area is reflected in the black and white reversing unit 22, and the black and white reversing unit 22 performs black and white reversal only within the attention area.
  • the fifth embodiment of the present invention includes a multi-view image display unit 21, a color inversion unit 27, an attention area designation unit 23, and a parallax generation unit 24.
  • the multi-eye image display unit 21 includes a right eye image display unit 25 and a left eye image display unit 26.
  • the color reversing unit 27 is a means for reversing the input image signal including color information.
  • the color reversing unit 27 there is a method of reversing R, G, B independently with respect to the input image signal RGB.
  • the inversion method there is a method of applying Equation (6) to the RGB signal.
  • the RGB signal is an 8-bit signal in the range of 0 to 255.
  • the color can be inverted by subtracting the current signal independently from the maximum value as shown in equation (6).
  • B ' 255-B
  • the color reversing unit 27 there is a method of reversing after converting the luminance color difference signal.
  • the input signal RGB is decomposed into YUV which is a luminance color difference signal.
  • YCbCr standardized by ITU-R BT.601 can be used as the YUV signal.
  • Y represents a luminance signal
  • Cb and Cr represent a color difference.
  • the color inversion method there is a method in which Y, Cb, and Cr are independently inverted as shown in Expression (7).
  • Cr ' 255-Cr
  • tone curve correction such as the black and white inversion tone curve 81 of FIG. 16 can be applied as signal inversion processing.
  • the parallax generation unit 24 adds horizontal parallax to only one image for stereoscopic viewing, and operates in the same manner as the parallax generation unit 9.
  • the parallax generation unit is operated on an image different from the image whose color is inverted, but the parallax generation unit may be operated on an image whose color is inverted. Note that when the parallax information is input to the input image signal, the parallax generation unit 9 is not essential.
  • the output image signals of the color reversing unit 27 and the parallax generating unit 24 are input to the multi-view image display unit 21.
  • the multi-eye image display unit 21 is a display device capable of presenting different images at different viewpoint positions.
  • the right-eye image display unit 25 displays a right-eye display image and the left eye displays a left-eye display image.
  • the multi-view image display unit 21 operates in the same manner as the multi-view image display unit 1 in the right-eye embodiment.
  • the attention area designation section 23 is a block that designates a partial area that the viewer wants to pay attention to from the image, and is a block that moves in the same manner as the attention area designation section 8.
  • the designated attention area is reflected in the color inversion unit 27, and color inversion is performed only within the attention area.
  • the hardware configuration has been described.
  • the present invention is not limited to this, and arbitrary processing may be realized by causing a CPU (Central Processing Unit) to execute a computer program.
  • the computer program can be provided by being recorded on a recording medium, or can be provided by being transmitted via the Internet or another transmission medium.
  • the present invention can be used for an image processing method, an image processing apparatus, and a program for improving display quality in a system that displays different images at a plurality of viewpoints.

Abstract

　本発明は、視野闘争を意図的に生じさせることにより、鮮鋭感を向上させることができる画像処理方法及び画像処理装置を提供することを目的とする。画像処理装置１００は、入力画像に補正処理を行って右眼画像を生成する右眼補正処理部１０１と、入力画像に補正処理とは異なる補正処理を行って右眼画像と視野闘争を生じさせる左眼画像を生成する左眼補正処理部１０２と、右眼画像及び左眼画像を異なる視点にそれぞれ表示する多眼画像表示部とを有する。

Description

画像処理方法、画像処理装置及び記録媒体
　本発明は、複数の視点に異なる画像を表示するシステムにおいて表示品質を向上させる画像処理方法、画像処理装置及びプログラムに関する。
　従来、特許文献１、特許文献２及び特許文献３に、左右の目に対応した輝度成分が互いに異なる画像を生成し、これらを表示する技術が開示されている。特許文献１では、左右の画像の一方の輝度を相対的に高くすることにより、また特許文献２、３では、一方の画像のコントラストを強調することにより、立体感や光沢感を得ている。
　図１８は、従来の画像処理装置の一例を示す図である。従来の画像処理装置３００は、両眼画像表示部３０１と、右画像輝度補正部３０２と、左画像輝度補正部３０３とから構成されている。両眼画像表示部３０１は、右画像表示部３０４と、左画像表示部３０５とを含む。入力された画像信号は、右画像輝度補正部３０２と、左画像輝度補正部３０３にそれぞれ入力される。右画像輝度補正手段３０２は、画像信号から輝度Ｙを抽出した後に明暗のコントラストを強調する。 コントラスト強調方法の一例として、図１０に示す第１のトーンカーブ５１を輝度Ｙに作用させる方法がある。左画像輝度補正部３０３は、右画像とは異なるパラメータを用いて輝度を補正する。左画像輝度補正部３０３の一例として、第２のトーンカーブ５２を輝度Ｙに作用させる方法がある。第２のトーンカーブ５２は、第１のトーンカーブ５１に比べると傾きが小さく、コントラスト強調効果が低い特性になっている。
　両眼画像表示部３０１は、人の右目と左目に異なる画像を提示することが可能な表示装置であり、立体ディスプレイとして利用されている。両眼画像表示部３０１の例としては、左右の画像投影部に異なる偏光フィルタを装着し、観察者の方で偏光眼鏡を通して両眼視するものがある。
特開平１０－２２４８２２号公報 特開２００４－２２９８８１号公報 特表平１１－５１１３１６号公報
　しかしながら、従来の技術においては、画像の全体的な明暗を補正するだけではシャープネス感を強調することができないという問題点がある。
　本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、両眼に異なる画像を表示することによって、画像品質を向上させる画像表示装置、画像表示方法及びプログラムを提供することを目的とする。
　上述した課題を解決するために、本発明に係る画像処理方法は、入力画像から右眼に表示する右眼画像及び左眼に表示する左眼画像の所定の帯域を強調処理する画像強調工程を有し、前記画像強調工程では、前記右眼画像と前記左眼画像の強調量の差（以下、強調差ともいう。）を検知限以上とするものである。
　本発明にかかる他の画像表示方法は、右眼に表示する右眼画像を入力画像とし、左眼に表示する左眼画像を前記入力画像を白黒反転又は色反転することによって生成するものである。
　本発明によれば、鮮鋭感を向上させることができる画像処理方法、画像処理装置及びプログラムを提供することができる。
本発明の第１の実施の形態にかかる画像処理装置を示すブロック図である。 本発明の第２の実施の形態にかかる画像処理装置を示すブロック図である。 強調量ｋと、鮮鋭さとの関係を示す説明図である。 帯域濾過フィルタ特性の一例を示す図である。 式（２）を用いた画像処理例を示す図であって、元画像例を示す図である。 式（２）を用いた画像処理例を示す図であって、鮮鋭さ低下例を示す図である。 式（２）を用いた画像処理例を示す図であって、鮮鋭さ強調画像の例を示す図である。 式（２）を用いた画像処理例を示す図であって、鮮鋭さ強調過多の例を示す図である。 ＢＰＦの一例である高周波フィルタを示す図である。 第１のトーンカーブを示す図である。 レンチキュラーレンズを用いた多眼表示部を示す図である。 注目領域の一例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態にかかる画像処理装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態にかかる画像処理装置を示すブロック図である。 本発明の第４の実施の形態にかかる画像処理装置を示すブロック図である。 白黒反転トーンカーブを示す図である。 本発明の第５の実施の形態にかかる画像処理装置を示すブロック図である。 従来の画像処理装置の一例を示す図である。
符号の説明
１、１１、２１　多眼画像表示部
２　右眼画像輝度補正部
３　左眼画像輝度補正部
４、１３　右眼帯域強調部
５、１４　左眼帯域強調部
６、１７、２５　右眼画像表示部
７、１８、２６　左眼画像表示部
８、１２、２３　注目領域指定部
９、１９、２４、２９　視差生成部
１５　右眼強調量時系列変動部
１６　左眼強調量時系列変動部
２２　白黒反転部
２７　色反転部
３１　帯域濾過フィルタ特性
４２　液晶パネル
４３、４４　画像バッファ
４５　多眼表示部
５１、５２　トーンカーブ
６１　高周波フィルタ
７１　注目領域
７２　人物画像
８１　白黒反転トーンカーブ
１００、１１０、１２０、１３０　画像処理装置
１０１　右眼補正処理部
１０２　左眼補正処理部
第１の実施の形態.
　以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる画像処理装置１００を示す図である。画像処理装置１００は、入力画像から右眼（第１の視点）に表示する右眼画像を取得する右眼画像取得部１０１と、入力画像から左眼（第２の視点）に表示する左眼画像を取得する左眼画像取得部１０２とを有する。そして、右眼画像取得部１０１、又は右眼画像取得部１０１及び左眼画像取得部１０２は入力画像の所定の帯域を強調処理するものであって、右眼画像と左眼画像の強調量の差（強調差）は検知限以上である。入力画像は、静止画像であっても動画像であってもよい。
　本実施の形態においては、左右の画像の一方を他方の強調処理とは異なる強調量で強調処理を行うことにより、視野闘争を生じさせ、コントラストを向上し、画質の向上を図るものである。ここで、右眼画像取得部１０１のみで帯域強調処理を行ってもよいし、右眼画像取得部１０１と左眼画像処理部１０２の双方で帯域強調処理を行い、当該帯域強調処理における強調量を異ならせるようにしてもよい。その場合、後述するように、右眼画像と左眼画像の強調量の差が０．１以上、それぞれ強調量が－０．１乃至１０であることが好ましい。さらに、帯域強調処理の強調量を時間に応じて変動させるようにしてもよい。また、後述するように、帯域強調処理ではなく、右目画像処理部及び左眼画像処理部のいずれか一方について白黒反転処理又は色反転処理を施してもよい。
　また、入力画像において指定された注目領域に対してのみ帯域強調処理、白黒反転又は色反転処理を施すようにしてもよい。注目領域を指定することにより視野闘争を起こす領域を制限することができるため、視聴者の注目を特定領域に集めることができる。さらに、一方の入力画像に対し水平方向の視差を付加するようにしてもよい。これにより、より画質が向上した視差画像（立体画像）を得ることができる。さらにまた、入力画像の帯域強調処理をした後、コントラストを強調する輝度補正を行って右眼画像及び左眼画像とするようにしてもよい。これにより、より画質を向上させることができる。
第２の実施の形態.
　次に、発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、視野闘争を生じさせるための補正処理として帯域強調処理を施す例である。ここでは先ず、本実施の形態にかかる画像処理装置において、質感が変化して画質が向上する原理について説明する。大山、今井、和気編、"感覚・知覚心理学ハンドブック"、誠信書房、ｐｐ.７４４－７５１（非特許文献１）によると、左右の目に異なる画像を提示すると、脳内ではこれらの画像が合成されて知覚される。その知覚状態は安定ではなく、どちらかの画像が支配的に見えたり、両眼の画像が交互に見えたりする。この現象は視覚心理学において視野闘争とよばれる。
　また両眼の輝度値にあまり差がないときは両眼加重と呼ばれるコントラスト感度の向上の効果があることが知られている。この両眼視における視覚の不安定さを利用すると、左右の一方の画像を強く帯域強調することによって、強調される空間周波数帯域が支配的であるような画像中の部分領域において、視野闘争が引き起こされる。また同時に、輝度差が小さい領域では両眼加重によるコントラスト感の増大が起こる。この効果により物体上に生じる光の反射、光沢感などの質感を、脳内に想起させることができる。さらに、両眼で視差を生成することで、立体視においても上記の画質向上効果を与えることができる。
　次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図２は、本発明の第２の実施の形態にかかる画像処理装置を示すブロック図である。図２に示すように、第２の実施の形態にかかる画像処理装置１１０は、多眼画像表示部１と、右眼画像輝度補正部２と、左眼画像輝度補正部３と、右眼帯域強調部４と、左眼帯域強調部５と、注目領域指定部８と、視差生成部９とを有する。多眼画像表示部１は、右眼画像表示部６と、左眼画像表示部７とを有する。
　入力された画像信号は、右眼帯域強調部４と、左眼帯域強調部５とにそれぞれ入力される。なお本実施の形態では、同じ入力信号を分配する構成になっているが、あらかじめ同じ入力画像を複製した画像データを、右眼帯域強調部４及び左眼帯域強調部５の入力として用いてもよい。
　右眼帯域強調部４は、入力画像に対して視覚の鮮鋭さに敏感な空間周波数帯域を強調又は抑圧し、右眼帯域強調画像を生成する。左眼帯域強調部５は、右眼帯域強調部４と同じ構成であるが強調量が異なる。具体的には強調量ｋの値が右眼帯域強調部４と異なる値を用いて強調処理を行い、右眼帯域強調画像とは強調量が異なる左眼帯域強調画像を生成する。これにより、コントラストを向上し、画質を向上させる。
　右眼帯域強調部４の一例として、式（１）のような線形フィルタを用いて強調する方法がある。Ｙ（ｘ,ｙ）は元画像の１フレームにおける座標（ｘ,ｙ）地点の輝度値を表している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
　式（１）のｋは強調量であり、０から大きくなるにつれて鮮鋭さが増大し、０から小さくなるにつれて鮮鋭さが低下する。ＢＰＦは視覚の鮮鋭さに敏感な帯域成分を濾過する帯域濾過フィルタである。
　鮮鋭さを増大させるための最適な強調量ｋの値は、ＢＰＦの形状や画像の絵柄に依存して決まる。しかしながら通常の利用状況において、鮮鋭さを上げていく場合、鮮鋭さの違いを知覚するためには、実験的に強調量ｋの値として０．１以上の差があることが望ましい。強調量ｋの差（強調差）が０．１よりも小さくなると鮮鋭さの違いを判別しにくくなる。知覚によって鮮鋭さの違いを判別できる限界点を検知限と呼ぶ。ｋが大きくなるにつれて鮮鋭さが増大していくが、あるレベルを越えると強調過多によってエッジ付近に白黒の縁取りが生じ、実写というよりも絵画風な画像になってしまう。強調量ｋと、鮮鋭さとの関係を示す説明図を図３に示す。
　鮮鋭さ特性曲線２０１は、一定量までは強調量に比例して鮮鋭さが大きくなるが、強調過多になるともはや鮮鋭さを感じることができず、逆に低下してしまうことを示す。ＢＰＦの形状や、画像の絵柄に依存するが、実験的には強調量ｋの上限はｋ＝１０程度である。すなわち、一方の画像の強調量を０とする場合（強調処理を行わない場合）、他方の強調処理における強調量は０．１≦ｋ≦１０とすることが好ましい。
　鮮鋭さを低下させるには、強調量ｋを０より小さくする必要がある。このときいわゆる暈けた画像が出力されることになる。実験的に人間に鮮鋭さの低下を知覚させるためには、強調量が－０．１以下であることが望ましい。なお、鮮鋭さを低下させるときのｋの下限は－１．０、すなわち帯域成分を全て減算する場合である。ｋを－１．０より小さい値にすると、見た目に予想不能な画像効果が生じてしまう。すなわち、一方の強調量を０として、他方の鮮鋭さを低下させる場合、その強調量は、－１.０≦ｋ≦－０．１とすることが好ましい。右眼帯域強調部４及び左眼帯域強調部５において、同時に帯域強調処理を行う場合には、両者の強調量が－０．１乃至１０であって、強調量の差（強調差）が０．１乃至１０であることが好ましい。
　ＢＰＦ（帯域濾過フィルタ）の帯域濾過特性の一例として、図４に帯域濾過フィルタ特性３１を示す。帯域濾過フィルタ特性３１は、２０ｃｙｃｌｅ　ｐｅｒ　ｄｅｇ　［ｃｐｄ］付近にピークを持つ滑らかな線形フィルタを示している。同様な特性を有するフィルタを使用して画像の鮮鋭さを強調する方法が坂田、"絵素配列と画質（線状絵素）（視覚と画質）"、テレビジョン学会技術報告、Vol.6, No.37, 1983１（非特許文献２）及びA.Inoue and J.Tajima, "Adaptive Image Sharpening Method Using Edge Sharpness," Vol.E76-D, No.10, pp.1174-1180, 1993（非特許文献３）などに記載されている。実際には１０から５０ｃｐｄ付近にピークを有する連続で滑らかな周波数特性を有する空間フィルタを用いることができる。ＢＰＦの一例として、下記式（２）のＤＯＧ（Difference-Of-Gaussian）フィルタがある。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000004
　Ｃ１、Ｃ２は定数である。本フィルタは、ガウスフィルタの差分で表現されておりパラメータはσ１、σ２である。パラメータの値を変更することで、通過帯域を変更することができる。具体的な数値の例としてはσ１＝２．０、σ２＝１．０などがある。σ１は低周波側の立ち上がりを制御する値であり、値を大きくすることでより大きなエッジを強調する効果がある。σ２は高周波側のカットオフを制御する値であり、強調時のノイズ抑制に効果がある。
　σ１、σ２は、画像の解像度や絵柄によって最適な値が異なる。現在一般に利用されているＳＤＴＶ（Standard Definition TeleVision）、ＨＤＴＶ（High Definition TeleVision）、デジカメ写真などのデジタル画像データの場合、σ１の範囲は０．５乃至５．０であり、σ２の範囲は０．０乃至１．０であることが好ましい。
　図５乃至図８に式（２）を用いた画像処理例を示す。σ１＝２．０、σ２＝０．３である。図５は元画像例２１１、図６は鮮鋭さ低下例２１２、図７は鮮鋭さ強調画像の例２１３、図８は鮮鋭さ強調過多の例２１４を示す。なお、演算量を削減したＢＰＦの一例として図９に示す単純な高周波フィルタ６１を使用することもできる。これは鮮鋭さに敏感な帯域以上の高周波を濾過する特性を有する。
　以上述べた帯域強調処理は、輝度信号Ｙに対する処理を対象としている。カラー画像信号ＲＧＢが入力される場合には、輝度Ｙ信号と色差ＵＶ信号に分解した後に、輝度Ｙ信号にのみ帯域強調処理を作用させるほうが、演算量が少なくなるため一般的である。ただ、画像効果としてはＲ、Ｇ、Ｂ独立に処理することによっても同様の効果が得られるため、ＲＧＢ独立に帯域強調処理を行ってもよい。
　次に、左眼帯域強調部５の出力に対して、視差生成部９を作用させる。視差生成部９は、立体視を行うために片方の画像にのみ、水平方向の視差を付加するものである。具体的には、画像の各画素の奥行きに合わせて画素毎に平行移動させる処理を行う。例えば、遠方にある物体については移動量を０とし、近くの物体Ｘの領域画素を、水平方向にｄだけ移動させることで得られた画像と、右眼帯域強調画像とを両眼に表示させることで物体Ｘを手前に浮き出るように見せることができる。なお、本実施の形態では視差生成部９を、左眼帯域強調部５の後に配置したが、右眼帯域強調部４の後に配置することもできる。また立体視を行わないときには視差移動量を０とすればよい。なお、入力画像信号に視差情報が入力されている場合は、視差生成部９は必須ではない。
　右眼画像輝度補正部２は右眼帯域強調部４の出力画像信号から輝度Ｙを抽出した後に明暗のコントラストを強調して右眼表示画像を得る。 コントラスト強調方法の一例として、図１０に示す第１のトーンカーブ５１を輝度Ｙに作用させる方法がある。左眼画像輝度補正部３は左眼帯域強調部５の出力画像信号に対して、右眼表示画像とは異なるパラメータを用いて輝度を補正して左眼表示画像を得る。左眼画像輝度補正部３の一例として、第２のトーンカーブ５２を輝度Ｙに作用させる方法がある。第２のトーンカーブ５２は、第１のトーンカーブ５１に比べると傾きが小さく、コントラスト強調効果が低い特性になっている。右眼画像輝度補正部２は、従来手法における右眼画像輝度補正部２０２と同じ作用をし、左眼画像輝度補正部３は、従来手法における右眼画像輝度補正部２０３と同じ作用をする。ただし本実施の形態における輝度補正部では、前段の帯域強調があるために、極端な場合には輝度補正をしなくとも一定の画質改善効果が得られる。
　多眼画像表示部１は、異なる視点位置に異なる画像を提示することが可能な表示装置であり、右眼表示画像を表示する右眼画像表示部６と、左眼表示画像を表示する左眼画像表示部７とから構成されている。多眼画像表示部１は、右眼画像及び左眼画像を、左右の両目にそれぞれ対応させて表示させることができる。そのため、立体ディスプレイとして利用されることが多い。多眼画像表示部１の例としては、右眼画像投影部と左眼画像投影部に異なる偏光フィルタを装着し、観察者のほうで偏光眼鏡を通して両眼視するものがある。また多眼画像表示部１の他の例として、図１１に示すようなレンチキュラーレンズを用いた多眼表示部４５がある。多眼画像表示部４５は、レンチキュラーレンズを横に並べたものを、液晶パネル４２の前面に装着したものである。右眼画像バッファ４３と、左眼画像バッファ４４とにそれぞれの視点に対応した画像が蓄積されている。液晶パネル４２では、レンチキュラーレンズの大きさに合わせて右眼画像と左眼画像を短冊状に交互に合成して表示する。レンチキュラーレンズによって光路が曲げられることで、人間の左目と右目に対応した画像や、複数の視点に対応した画像を表示することが可能となる。
　図１１に多眼画像表示部の一例を示したが、多眼画像表示部は、これらに限るわけでない。例えば、眼鏡方式では、左右の目に対し異なる色の色フィルタを用いるアナグリフ方式、アナグリフ方式を発展させ可視光の波長領域を６個に分割し左右の各目に対し異なる３領域を使用する方式、また、液晶シャッター眼鏡（ステレオシャッター眼鏡）を用いて左右の目に対応する各画像を時間軸方向に分割して順に表示し対応する目の眼鏡を透過状態にする方式等がある。
　また、例えば、裸眼方式では、視差バリア（パララックスバリア）を用い左右の各目に届く光を制限するバリア方式や、さらに左右の目に対応する各画像を時分割で表示装置に表示すると共に表示装置のバックライトでの光の入れ方を右方向と左方向と時分割で切り替え更にレンズを併用することによって目に入る画像と光の方向を時分割に制御するスキャンバックライト方式等がある。更に別の方式として、ヘッドマウントディスプレイ等の形式により各目に対応した表示装置を目の直前におくニアアイ方式で配置 し、各表示装置に各目に対応した画像を表示するビューワ方式等がある。
　このような様々な各方式の多眼表示部に対し、本実施の形態は好適に適用できる。なぜなら本実施の形態にかかる画像処理方法においては、生成された画像は、各種の多眼画像表示部の方式に合わせて必要に応じて加工され多眼画像表示部を通し観察されることにより、多眼情報を認識することができるためである。
　注目領域指定部８は、画像中から視聴者が注意したい部分領域を指定する。注目領域の一例を図１２に示す。図１２は人物画像７２を表しており、その中の矩形で囲まれた領域が注目領域７１である。このケースでは、手前の人物の顔領域が指定されている。人物の顔以外にも、広告画像中の商品領域などが注目領域として考えられる。領域指定方法としては、マウスなどの入力機器を用いて指定する方法がある。また画像認識技術を用いて自動的に各画像フレーム中から検出する方法がある。なお、この注目領域指定部８は必要に応じて設ければよい。
　次に、本実施の形態にかかる画像処理装置の動作について説明する。図１３は、本実施の形態にかかる画像処理装置の動作を示すフローチャートである。図１３に示すように、先ず、画像信号を入力する（ステップＳ１）。本実施の形態においては、動画を入力することとしているが、静止画であっても同様に処理することができる。
　画像信号は、右眼帯域強調部４及び左眼帯域強調部５に入力される。右眼帯域強調部４に入力された画像信号は、所定の強調量ｋ１にて強調処理され(ステップＳ２)、右眼画像輝度補正部２に入力される。一方、左眼帯域強調部５に入力された画像信号は、強調量ｋ１とは０.１以上差がある強調量ｋ２にて強調処理される(ステップＳ３)。強調量ｋ１、ｋ２は、両者が－０．１乃至１０であって、両者の差（強調差）の絶対値が０．１乃至１０であることが好ましい。
　次に、左眼帯域強調処理５にて帯域強調された信号は、視差生成部９に入力され、所定の視差画像とされる(ステップＳ４)。その後、左眼画像輝度補正部３に入力される。右眼画像輝度補正部２及び左眼画像輝度補正部３でそれぞれ画像の輝度を最適化する(ステップＳ５、Ｓ６)。そして、上述したように、多眼画像表示部１にて右目画像及び左目画像を表示する(ステップＳ７)。
　本実施の形態においては、帯域強調部により、一方の視点の画像に対して高周波帯域成分を増大させること、及び視野闘争を意図的に生じさせることにより、鮮鋭感を向上させることができる。また、注目領域を指定することにより視野闘争を起こす領域を制限することができるため、視聴者の注目を特定領域に集めることができる。
第３の実施の形態.
　次に、本発明の第３の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態は、第１の実施の形態の帯域強調処理において、強調量を時系列に変動させる例である。図１４は、本発明の第３の実施の形態にかかる画像処理装置を示すブロック図である。図１４に示すように、第３の実施の形態にかかる画像処理装置１２０は、多眼画像表示部１１と、右眼帯域強調部１３と、左眼帯域強調部１４と、右眼強調量時系列変動部１５と、左眼強調量時系列変動部１６と、注目領域指定部１２と、視差生成部１９とを有する。多眼画像表示部１１は、右眼画像表示部１７と、左眼画像表示部１８とを有する。
　入力された画像信号は、右眼帯域強調部１３、左眼帯域強調部１４にそれぞれ入力される。右眼帯域強調部１３、左眼帯域強調部１４は、入力画像フレームに対し帯域強調処理を施す。一例として右眼帯域強調部４又は左眼帯域強調部５を使用することができる。右眼帯域強調部１３は、右眼強調量時系列変動部１５によって算出された右眼強調量を用いて、帯域強調処理を行う。左眼帯域強調部１４は、左眼強調量時系列変動部１６によって算出された左眼強調量を用いて、帯域強調処理を行う。
　右眼強調量時系列変動部１５は、あらかじめ定められた規則に従って変化する強調量を出力する。右眼強調量時系列変動部１５、及び左眼強調量時系列変動部１６の動作の一例を示す。右眼強調量時系列変動部１５にＮ個の強調量セットＦ（ｎ）（ｎ＝１...．Ｎ）が保存されている。左眼強調量時系列変動部１６にＮ個の強調量セットＧ（ｎ）（ｎ＝１...．Ｎ）が保存されているとする。時間ｔにおける右眼び左眼強調量算出の一例として、式（３）のＴ１（ｔ）,Ｔ２（ｔ）がある。
Ｔ１（ｔ）＝Ｆ（（ｔ％Ｎ）＋１）
Ｔ２（ｔ）＝Ｇ（（ｔ％Ｎ）＋１）　　　・・・（３）
　式（３）の％は剰余を表す。式（３）では、予め定められたＮ個の強調量を時間ｔに合わせて順番に適用していくものである。また動画像への適用の場合、複数フレーム単位で強調量を切り替えることも可能である。一例として例えば、Ｎ＝１２、Ｆ（ｎ）＝｛１，１，１，１，３，３，３，３，１０，１０，１０，１０｝とすれば、４フレームごとに強調量を１，３，１０と切り替えることができる。また、左右の片方の強調量を固定した例として、式（４）のＴ１（ｔ）、Ｔ２（ｔ）がある。
Ｔ１（ｔ）＝Ｆ（１）
Ｔ２（ｔ）＝Ｆ（（ｔ％Ｎ）＋１）　　　・・・（４）
　式（４）は、右眼帯域強調画像の強調量Ｔ１（ｔ）は固定のまま、左眼帯域強調画像の強調量Ｔ２（ｔ）のみを１からＮ番目まで順次切り替えていくことを示している。Ｎ＝２とすれば第２の強調量Ｔ２（ｔ）側において、２つの強調量による画像が順次切り替わる。式（４）では右眼帯域強調画像の強調量を固定としているが、逆に左眼Ｔ２側を固定として右眼Ｔ１側の画像を強調してもよい。
　次に左眼帯域強調部１４の出力に対して、視差生成部１９を作用させる。視差生成部１９は、立体視を行うために片方の画像にのみ、水平方向の視差を付加するものであり、視差生成部９と同等の動作をする。なお、入力画像信号に視差情報が入力されている場合は、視差生成部１９は必須ではない。
　視差生成部１９の出力と、右眼帯域強調部１３の出力は、多眼画像表示部１１に入力される。多眼画像表示部１１は、異なる視点位置に異なる画像を提示することが可能な表示装置であり、右眼表示画像を表示する右眼画像表示部１７と、左眼表示画像を表示する左眼画像表示部１８とから構成されている。多眼画像表示部１１は右眼実施の形態における多眼画像表示部１と同等の動作をする。
　注目領域指定部１２は、画像中から視聴者が注意したい部分領域を指定するブロックであり、注目領域指定部８と同等の動きをするブロックである。指定した注目領域は、２つの帯域強調部に反映されて、帯域強調部は、注目領域内にのみ帯域強調処理を施す。
　本実施の形態によって質感が変化して画質が向上する原理について説明する。大山、今井、和気編、"感覚・知覚心理学ハンドブック"、誠信書房、pp.552-555（非特許文献４）によると、人間が異なる画像を２Ｈｚから５０Ｈｚ程度の範囲で交互に提示すると、ちらつき感を感じる。通常、このちらつき感は不快感の原因となるので、この周波数帯のピークを抑える処置が取られている。しかしながら、水面のきらめきや、金属光沢、メタリックな材質感、星の瞬きなど、物体が輝く様を表現するには、時間的に変化するフレームを提示することが必要である。
　この時間変化フレームを従来の単眼視表示で行うと、ちらつき感を生じるために、かえって画質低下を招く場合がある。しかし多眼表示システムによって一方の画像にだけ処理を行うことで、双方の画像が合成されて、知覚するちらつき感が緩和される。このようにして、Ｎ枚のフレームの画像を変化させながら提示することにより、物体の輝き、光沢感などの質感を、脳内に想起させることができる。さらに、両眼で視差を生成することで、立体視においても上記の画質向上効果を与えることができる。
　本実施の形態においては、第１の実施の形態と同様の効果を奏すると共に、一方の目の画像を時間的に変動させることと、視野闘争を意図的に生じさせることにより、物体の光沢感などの質感を再現することができる。
第４の実施の形態.
　次に、本発明の第４の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態は、視野闘争を生じさせるための補正処理として白黒反転処理を施す例である。図１５は、本発明の第４の実施の形態にかかる画像処理装置を示すブロック図である。図１５に示すように、第４の実施の形態にかかる画像表示装置１３０は、多眼画像表示部２１と、白黒反転部２２と、注目領域指定部２３と、視差生成部２４とから構成されている。多眼画像表示部２１は、右眼画像表示部２５と、左眼画像表示部２６とを有する。白黒反転部２２は、入力画像信号の輝度信号のみを反転する。
　まず入力画像信号を輝度信号と色信号に分解する。次に輝度信号にのみ白黒反転トーンカーブ補正を行う。この白黒反転トーンカーブ補正の一例として、図１６の白黒反転トーンカーブ８１によって輝度値を変換する方法がある。白黒反転トーンカーブ８１は、入力輝度Ｙが２５５（白）のときに、出力輝度Ｙ'が０（黒）となるような、右下がりのトーンカーブである。白黒反転トーンカーブ補正の後に、元の色信号を使って、輝度だけが反転したカラー画像信号に変換することができる。
　白黒反転部２２のもう一つの例として、輝度信号Ｙに式（５）を作用させる方法がある。輝度信号Ｙは０から２５５までの範囲の８ｂｉｔ信号を仮定している。式（５）のように最大輝度値から現信号を減算することで白黒反転させることができる。
Ｙ'＝２５５－Ｙ　　　・・・（５）
　次に、白黒反転処理を行う前の入力画像信号を分岐して、視差生成部２４を作用させる。視差生成部２４は、立体視を行うために片方の画像にのみ、水平方向の視差を付加するものであり、視差生成部９と同等の動作をする。なお本実施例では、白黒反転する画像と別の画像に対して視差生成部を作用させているが、逆に白黒反転した画像に視差生成部を作用させてもよい。なお、入力画像信号に視差情報が入力されている場合は、視差生成部２４は必須ではない。
　白黒反転部２２と、視差生成部２４の出力画像信号は、多眼画像表示部２１に入力される。多眼画像表示部２１は、異なる視点位置に異なる画像を提示することが可能な表示装置であり、右眼表示画像を表示する右眼画像表示部２５と、左眼表示画像を表示する左眼画像表示部２６とから構成されている。多眼画像表示部２１は第１の実施の形態における多眼画像表示部１と同等の動作をする。
　注目領域指定部２３は、画像中から視聴者が注意したい部分領域を指定するブロックであり、注目領域指定部８と同等の動きをする。指定した注目領域は、白黒反転部２２に反映され、白黒反転部２２は、注目領域内にのみ白黒反転を施す。
　本実施の形態によって質感が変化する原理について説明する。画像に対して輝度値の白黒反転を行うと、撮影された物体の材質が透明に変化したように感じる場合がある。そこで、片方の視点に対する画像にのみ白黒反転を施すことで、材質の変化した前の画像と、後の画像との視野闘争をもたらすことができる。白黒反転を行って視野闘争を意図的に生じさせることにより、物体の透明感を増幅させて質感を変化させることができる。この処理を、例えば商品の宣伝画像における商品領域にのみに適用することにより、見た目の品質向上や人目を引く効果を上げることができる。
第５の実施の形態．
　次に、本発明の第５の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１７を参照すると、本発明の第５の実施の形態は、多眼画像表示部２１と、色反転部２７と、注目領域指定部２３と、視差生成部２４とから構成されている。多眼画像表示部２１は、右眼画像表示部２５と、左眼画像表示部２６とを含む。
　色反転部２７は、入力画像信号を、色情報含めて反転する手段である。色反転部２７の一例として、入力画像信号ＲＧＢに対して、Ｒ、Ｇ、Ｂ独立に反転する方法がある。反転する方法の一例としては、ＲＧＢ信号に式（６）を作用させる方法がある。ここでＲＧＢ信号は０から２５５までの範囲の８ｂｉｔ信号を仮定している。式（６）のように最大値から現信号を独立に減算することで色反転させることができる。
Ｒ'＝２５５－Ｒ
Ｇ'＝２５５－Ｇ　　　・・・（６）
Ｂ'＝２５５－Ｂ
　色反転部２７の他の例として、輝度色差信号に変換した後に反転させる方法がある。入力信号ＲＧＢを、輝度色差信号であるＹＵＶに分解する。ＹＵＶ信号として例えばＩＴＵ－Ｒ　ＢＴ.６０１で標準化されているＹＣｂＣｒを利用することができる。ＲＧＢとＹＣｂＣｒとの相互変換については一般に広く知られており、Ｙが輝度信号、ＣｂとＣｒが色差を表す。色反転方法の一例として、式（７）に示すようにＹ、Ｃｂ、Ｃｒを独立に反転させる方法がある。
Ｙ'＝２５５－Ｙ
Ｃｂ'＝２５５－Ｃｂ　　　・・・（７）
Ｃｒ'＝２５５－Ｃｒ
　なお、信号の反転処理として、図１６の白黒反転トーンカーブ８１のようなトーンカーブ補正を適用することも可能である。
　次に、色反転を行う前の入力画像信号を分岐して、視差生成部２４を作用させる。視差生成部２４は、立体視を行うために片方の画像にのみ、水平方向の視差を付加するものであり、視差生成部９と同等の動作をする。なお本実施形態では、色反転する画像と別の画像に対して視差生成部を作用させているが、逆に色反転した画像に視差生成部を作用させてもよい。なお、入力画像信号に視差情報が入力されている場合は、視差生成部９は必須ではない。
　色反転部２７と、視差生成部２４の出力画像信号は、多眼画像表示部２１に入力される。多眼画像表示部２１は、異なる視点位置に異なる画像を提示することが可能な表示装置であり、右眼表示画像を表示する右眼画像表示部２５と、左眼表示画像を表示する左眼画像表示部２６とから構成されている。多眼画像表示部２１は右眼実施の形態における多眼画像表示部１と同等の動作をする。
　注目領域指定部２３は、画像中から視聴者が注意したい部分領域を指定するブロックであり、注目領域指定部８と同等の動きをするブロックである。指定した注目領域は、色反転部２７に反映され、注目領域内にのみ色反転を施す。
　本発明によって質感が変化する原理について説明する。画像に対して輝度値の色反転を行うと、白黒反転と同様に撮影された物体の材質が透明に変化したように感じる場合がある。そこで、片方の視点に対する画像にのみ色反転を施すことで、材質の変化した前の画像と、後の画像との視野闘争をもたらすことができる。これにより、物体の表面に透明感を与えることができる。この処理を、例えば商品の宣伝画像における商品領域にのみに適用することにより、見た目の品質向上や人目を引く効果を上げることができる。
　例えば、上述の実施の形態では、ハードウェアの構成として説明したが、これに限定されるものではなく、任意の処理を、ＣＰＵ（Central Processing Unit）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。この場合、コンピュータプログラムは、記録媒体に記録して提供することも可能であり、また、インターネットその他の伝送媒体を介して伝送することにより提供することも可能である。
　以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　この出願は、２００８年４月３日に出願された日本出願特願２００８－０９６７７４を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　本発明は、複数の視点に異なる画像を表示するシステムにおいて表示品質を向上させる画像処理方法、画像処理装置及びプログラムに利用することができる。

Claims (22)

  1. 　入力画像から右眼に表示する右眼画像及び左眼に表示する左眼画像の所定の帯域を強調処理又は反強調処理する画像強調工程を有し、
    　前記画像強調工程では、前記右眼画像と前記左眼画像の強調量の差を、知覚によって鮮鋭さの違いを判別できる限界点である検知限以上とする、画像処理方法。
  2. 　前記右眼画像と前記左眼画像の強調量の差が０．１以上である
    　ことを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
  3. 　前記右眼画像と前記左眼画像の強調量の差が１０以下である
    　ことを特徴とする請求項２記載の画像処理方法。
  4. 　視野闘争を発生するよう前記右眼画像と前記左眼画像の強調量を異ならせる
    　ことを特徴とする請求項３記載の画像処理方法。
  5. 　前記帯域強調処理の強調量を時間に応じて変動させる
    　ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の画像処理方法。
  6. 　前記画像強調工程では、Ｃ１、Ｃ２を定数、σ１を０．５乃至５．０の範囲のパラメータ、σ２を０．０乃至１．０の範囲のパラメータとしたとき、下記で表わされるフィルタを使用する
    　ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の画像処理方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
  7. 　右眼に表示する右眼画像を入力画像とし、左眼に表示する左眼画像を前記入力画像を白黒反転又は色反転することによって生成する画像処理方法。
  8. 　入力画像において指定された注目領域に対してのみ帯域強調処理又は白黒反転を施す
    　ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の画像処理方法。
  9. 　一方の前記入力画像に対し水平方向の視差を付加する
    　ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項記載の画像処理方法。
  10. 　前記入力画像の帯域強調処理をした後、コントラストを強調する輝度補正を行って前記右眼画像及び左眼画像とする
    　ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の画像処理方法。
  11. 　入力画像から右眼に表示する右眼画像を取得する右眼画像取得手段と、
    　前記入力画像から左眼に表示する左眼画像を取得する左眼画像取得手段とを有し、
    　前記右眼画像取得手段及び／又は左眼画像取得手段は、前記入力画像に対して所定の帯域を強調処理又は反強調処理するものであって、前記右眼画像と前記左眼画像の強調量の差を、知覚によって鮮鋭さの違いを判別できる限界点である検知限以上とする、画像処理装置。
  12. 　前記右眼画像と前記左眼画像の強調量の差が０．１以上である
    　ことを特徴とする請求項１１記載の画像処理装置。
  13. 　前記右眼画像と前記左眼画像の強調量の差が１０以下である
    　ことを特徴とする請求項１２記載の画像処理装置。
  14. 　前記右眼画像取得手段及び左眼画像取得手段は、視野闘争を発生するようそれぞれ前記右眼画像及び前記左眼画像の強調量を異ならせる
    　ことを特徴とする請求項１３記載の画像処理装置。
  15. 　前記右眼画像取得手段及び／又は左眼画像取得手段は、前記帯域強調処理の強調量を時間に応じて変動させる
    　ことを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１項記載の画像処理装置。
  16. 　前記右眼画像取得手段及び左眼画像取得手段は、Ｃ１、Ｃ２を定数、σ１を０．５乃至５．０の範囲のパラメータ、σ２を０．０乃至１．０の範囲のパラメータとしたとき、下記で表わされるフィルタを使用する
    　ことを特徴とする請求項１１乃至１５のいずれか１項記載の画像処理装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
  17. 　入力画像から右眼に表示する右眼画像を取得する右眼画像取得手段と、
    　前記入力画像から左眼に表示する左眼画像を取得する左眼画像取得手段とを有し、
    　前記右眼画像取得手段は、取得した前記入力画像を白黒反転又は色反転する、画像処理装置。
  18. 　入力画像において注目領域を指定する注目領域指定手段を更に有し、
    　注目領域指定手段は、前記注目領域に対してのみ帯域強調処理又は白黒反転を施す
    　ことを特徴とする請求項１１乃至１７のいずれか１項記載の画像処理装置。
  19. 　一方の前記入力画像に対し水平方向の視差を付加する視差生成手段を更に有する
    　ことを特徴とする請求項１１乃至１８のいずれか１項記載の画像処理装置。
  20. 　前記右眼画像取得手段及び左眼画像取得手段は、前記入力画像の帯域強調処理をした後、コントラストを強調する輝度補正を行って前記右眼画像及び左眼画像とする
    　ことを特徴とする請求項１１乃至１６のいずれか１項記載の画像処理装置。
  21. 　所定の動作をコンピュータに実行させるためのプログラムを格納した記録媒体であって、
    　入力画像から右眼に表示する右眼画像及び左眼に表示する左眼画像の所定の帯域を強調処理又は反強調処理する画像強調工程を有し、
    　前記画像強調工程では、前記右眼画像と前記左眼画像の強調量の差を、知覚によって鮮鋭さの違いを判別できる限界点である検知限以上とする、プログラムを格納した記録媒体。
  22. 　所定の動作をコンピュータに実行させるためのプログラムを格納した記録媒体であって、
    　右眼に表示する右眼画像を入力画像とし、左眼に表示する左眼画像を前記入力画像を白黒反転又は色反転することによって生成するプログラムを格納した記録媒体。
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