CN101909182A - 图像处理设备,图像处理方法和图像显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了图像处理设备，图像处理方法和图像显示设备。所述图像处理设备包括：运动矢量检测部件，配置来用于发现与存在于左眼和右眼之间的图像不一致性对应的、作为图像中的不一致性而出现的运动矢量；和格式确定部件，配置来确定输入图像信号是三维图像格式的信号还是二维图像格式的信号。

Description

图像处理设备,图像处理方法和图像显示设备

技术领域

本发明涉及能够识别输入图像信号的图像格式的图像处理设备，由图像处理设备采用的图像处理方法，以及使用图像处理设备的图像显示设备。

背景技术

很久以来，人们就已经知道了采用眼镜(spectacle)***的三维图像显示设备。三维图像显示设备通过基于光学偏振和/或晶体光闸(shutter)，对佩戴特殊的立体光学眼镜(stereoptican)的观看者的双眼示出具有不一致性的分离图像来实现双目视觉。

此外，人们也已经知道了采用视差阻挡***或柱镜法的裸眼三维图像显示设备。该裸眼三维图像显示设备能够实现裸眼的双目视觉。采用这些***的裸眼三维图像显示设备并不需要观看者配戴立体光学眼镜。

为了实现双目视觉，必须对观看者的右眼和左眼示出具有不一致性的不同图像。因此，必须示出至少两个分离的不一致的图像，其是右眼的图像和左眼的图像。

近年来，实际上已经推出了供消费者用的、能够显示三维图像的电视机，并引起了人们的关注。

发明内容

已经提出了用于向图像处理设备或图像显示设备提供三维图像信号的三维图像格式。作为特定的三维图像格式，已经提供了一种格式，根据此格式，通过典型地采用场顺序***(field sequential system)沿着时间轴交替地和顺序地提供左眼图像和右眼图像。就消费者电视机等而言，除了已知的二维图像格式之外，跟上三维图像格式已成为必须的了。

日本专利特开No.2006-332985和Hei 10-257525公开了除了已知的二维图像格式之外的用于各种三维图像格式的自动格式识别技术。上述的专利文件根据下面的概念提出了确定输入图像是否是三维图像格式的图像的处理。 左眼图像和右眼图像基本上彼此相似，但是，仍然存在与左眼和右眼之间的图像中的不一致性对应的差别，因此，左眼图像和右眼图像并非是彼此完全相同的。

例如，根据日本专利特开No.2006-332985中所公开的技术，在根据场顺序***确定输入图像是否是三维图像格式的图像的程序中，首先，将用作为格式确定处理的对象的输入图像划分为两个子图像。如果确定这两个子图像是彼此不同的，就确定输入图像是三维图像。但是，即使在已知二维图像的情况下，在包含运动的情景的图像中，在图像之间也自然地存在差别。因此，该技术引起一个问题，即具有剧烈运动的二维图像会被不正确地确定为三维图像。此外，该技术还引起另一问题，就是即使根据场顺序***偶然将输入图像正确地确定为三维图像，基于此技术的图像显示设备也不能正确地显示图像，除非该设备能够确定两个子图像中的哪一个是右眼图像，和两个子图像中的哪一个是左眼图像。

为了解决上述的问题，本发明提供了图像处理设备，图像处理方法和图像显示设备，其能够以高度的准确性来确定根据场顺序***接收的输入信号是三维图像格式的信号还是二维图像格式的信号。

根据本发明的实施例，提供了图像处理设备，该设备采用以下各个部件：

运动矢量检测部件，配置来于在输入图像信号中沿着时间轴连续出现的第一、第二和第三图像，发现与存在于左眼和右眼之间的图像不一致性对应的运动矢量，对于其中将根据场顺序***提供给图像处理设备的输入图像信号看成是三维图像格式的信号的情况，该图像不一致性作为图像中的不一致性而出现；和

格式确定部件，配置来基于与在左眼和右眼之间的图像中的不一致性对应的运动矢量来确定输入图像信号是三维图像格式的信号还是二维图像格式的信号，和如果确定输入图像信号是三维图像格式的信号，则确定由输入图像信号表示的当前接收的图像是左眼图像还是右眼图像。

根据本发明的另一实施例，提供了由图像处理设备采用的图像处理方法，该方法包含如下步骤：

驱动运动矢量检测部件，基于在输入图像信号中沿着时间轴连续出现的第一、第二和第三图像，发现与存在于左眼和右眼之间的图像不一致性对应的运动矢量，该图像不一致性作为对于将根据场顺序***提供给图像处理设 备的输入图像信号看成是三维图像格式的信号的情况的图像中的不一致性而出现；

驱动格式确定部件，基于与在左眼和右眼之间的图像中的不一致性对应的运动矢量，来确定输入图像信号是三维图像格式的信号还是二维图像格式的信号；和

驱动格式确定部件，如果确定输入图像信号是三维图像格式的信号，则定由输入图像信号表示的当前接收的图像是左眼图像还是右眼图像。

根据本发明的又一实施例，提供了图像显示设备，该设备使用以下各个部件：

运动矢量检测部件，配置来基于在输入图像信号中沿着时间轴连续出现的第一、第二和第三图像，对于将根据场顺序***提供给图像处理设备的输入图像信号看成是三维图像格式的信号的情况，发现与存在于左眼和右眼之间的图像不一致性对应的运动矢量，该图像不一致性作为图像中的不一致性而出现；

格式确定部件，配置来基于与在左眼和右眼之间的图像中的不一致性对应的运动矢量，来确定输入图像信号是三维图像格式的信号还是二维图像格式的信号，且如果确定输入图像信号是三维图像格式的信号，则确定由输入图像信号表示的当前接收的图像是左眼图像还是右眼图像；和

显示部件，配置来在确定输入图像信号是三维图像格式的信号还是二维图像格式的信号时，根据由格式确定部件识别的图像格式，来显示基于输入图像信号的图像。

在如上所述的由本发明提供的图像处理设备、图像处理方法和图像显示设备中：

驱动运动矢量检测部件，以基于在输入图像信号中沿着时间轴连续出现的第一、第二和第三图像，对于将根据场顺序***提供给图像处理设备的输入图像信号看成是三维图像格式信号的情况，发现与存在于左眼和右眼之间的图像不一致性对应的运动矢量，该图像不一致性作为图像中的不一致性而出现；

驱动格式确定部件，以至少基于与左眼和右眼之间的图像中的不一致性对应的运动矢量，来确定输入图像信号是三维图像格式的信号还是二维图像格式的信号；

驱动格式确定部件，以如果确定输入图像信号是三维图像格式的信号，则确定由输入图像信号表示的当前接收的图像是左眼图像还是右眼图像。

根据本发明实施例的图像处理设备、图像处理方法和图像显示设备，至少基于与左眼和右眼之间的图像中的不一致性对应的运动矢量来进行格式确定。这样，就能够以高度的准确性来确定输入图像信号是三维图像格式的信号还是二维图像格式的信号。具体地说，如果输入图像信号是三维图像格式的信号，则能够确定由输入图像信号表示的当前接收的图像是左眼图像还是右眼图像。

附图说明

通过如下参照附图给出的优选实施例的描述，本发明的上述和其它创新和特征将会变得更加清楚，其中：

图1是框图，示出根据本发明的第一实施例的图像显示设备的典型的整体配置；

图2是框图，示出根据本发明的第一实施例的图像显示设备中采用的图像处理部件的典型配置；

图3A是说明图，示出了根据场顺序***的二维图像格式的典型的输入图像信号；

图3B是说明图，示出了根据场顺序***的三维图像格式的典型的输入图像信号；

图4A到图4D是说明图，示出了在图像的显示位置和实现双目视觉之间的关系；

图5A和图5B是说明图，在描述表示在左眼和右眼之间的图像中的不一致性的运动矢量时参照该图；

图6是流程图，表示由图2所示的图像处理部件中采用的格式确定部件执行的图像格式确定处理；

图7是框图，示出了在根据第二实施例的图像显示设备中采用的图像处理部件的配置；

图8A是说明图，示出了根据场顺序***的二维图像格式的典型的输入图像信号；

图8B是说明图，示出了根据场顺序***的三维图像格式的典型的输入 图像信号；

图9示出了流程图，表示由图7所示的图像处理部件中采用的格式确定部件执行的图像格式确定处理。

具体实施方式

以下，将参照附图来详细说明本发明的优选实施例。

<第一实施例>

[图像显示设备的配置]

图1是框图，示出了根据本发明的第一实施例的图像显示设备10的典型的整体配置。如图所示，图像显示设备10采用信号输入部件1、图像处理部件2、信号输出部件3和显示面板4。显示面板4是本发明提供的显示部件的典型的具体实现，而图像处理部件2是本发明提供的图像处理设备的典型的具体实现。

图像显示设备10的典型的例子是电视机。信号输入部件1通常接收广播信号。随后，信号输入部件1进行处理，以将广播信号分为亮度信号(也被称为Y信号)和色差信号(其是U信号和V信号)。最后，信号输入部件1向图像处理部件2提供处理结果，作为输入图像信号。

图像处理部件2是用于对输入图像信号进行各种信号处理的部件。图像处理部件2具有这样的功能，即通过进行信号处理来执行识别输入图像信号的信号格式的处理。

显示面板4是用于作为在显示屏幕上二维布置的多个像素、而二维显示图像的部件。显示面板4通常是有机EL(电致发光)显示面板或液晶显示面板。

信号输出部件3基于输入图像信号产生适于由图像处理部件2识别的图像格式的驱动信号，然后将驱动信号提供给显示面板4。

应该说明的是，作为显示三维图像的***，可以采用各种已知的显示***中的任何一个。由于图像显示设备10的特点在于由图像处理部件2进行识别输入图像信号的图像格式的处理，因此，没有具体说明用作本发明的显示部件的典型的具体实现的显示面板4。

[图像处理部件2的配置]

如上所述，图像处理部件2是由本发明提供的图像处理设备的典型的具体实现。图2是框图，示出了图像处理部件2的典型配置。

如图所示，图像处理部件2采用第一运动矢量检测部件23、第二运动矢量检测部件24和格式确定部件25。基于在输入图像信号(其是根据场顺序***提供给图像处理设备2的)中沿着时间轴连续出现的第一、第二和第三图像，第一运动矢量检测部件23和第二运动矢量检测部件24发现每个都与存在于左眼和右眼之间的图像不一致性对应的运动矢量，该图像不一致性是作为对于输入图像信号是三维图像格式信号的情况的图像中的不一致性而出现的。

另一方面，格式确定部件25是这样的部件，其基于每个都与在左眼和右眼之间的图像中的不一致性对应的运动矢量来确定输入图像信号是三维图像格式的信号还是二维图像格式的信号，和如果确定输入图像信号是三维图像格式的信号，则确定由输入图像信号表示的当前接收的图像是左眼图像还是右眼图像。

图2所示的图像处理部件2确定输入图像信号是如图3B所示的具有三维图像格式的信号或者如图3A所示的具有二维图像格式的信号。图3是多个说明图，每个都示出了根据场顺序***提供给图像显示设备10的典型的输入图像信号。更具体地说，图3A是说明图，示出了根据场顺序***的二维图像格式的典型的输入图像信号。附图标记FN表示出现在时间N的二维图像。二维图像可以是场图像或帧图像。另一方面，图3B是说明图，示出了根据场顺序***的三维图像格式的典型的输入图像信号。附图标记LN表示出现在时间N的、用作左眼的场图像或帧图像的三维图像，而附图标记RN表示出现在时间N的、用作右眼的场图像或帧图像的三维图像。应该说明的是，如图3B所示，沿着时间轴顺序地将左眼图像LN且之后将右眼图像RN提供给图像显示设备10。然而，为了指示左眼图像LN和右眼图像RN是虚拟合成的并同时在显示面板4上显示的，最终将左眼图像LN和右眼图像RN示出为同时出现的图像，从而可以在显示面板4上实现双目视觉。

如图2所示，图像处理部件2起图像格式识别电路的作用，其采用第一图像存储器21、第二图像存储器22、第一运动矢量检测部件23、第二运动矢量检测部件24和格式确定部件25。

在第一实施例中采用的第一运动矢量检测部件23和第二运动矢量检测 部件24是本发明提供的运动矢量检测部件的典型实现。

第一图像存储器21和第二图像存储器22中的每一个都用于分别以1场或1帧延迟可以是场图像或帧图像的输入图像。在下面的说明中，如图3A所示，附图标记F0、F1和F2分别表示沿时间轴连续出现的第一、第二和第三二维图像。如图3B所示，根据相同的意义，分别用附图标记L0、R0和L2来表示沿时间轴连续出现的第一、第二和第三三维图像。将第一二维图像F0或第一左眼三维图像L0提供给第一运动矢量检测部件23。

此外，也将第三二维图像F2或第三左眼用三维图像L2提供给第一运动矢量检测部件23。第三二维图像F2和第三左眼三维图像L2中的每一个都是由第一图像存储器21和第二图像存储器22从第一二维图像F0和第一左眼三维图像L0分别延迟两个场或两个帧的输入图像。

也将第一二维图像F0和第一左眼三维图像L0提供给第二运动矢量检测部件24。此外，也将第二二维图像F1和第二右眼三维图像R0提供给第二运动矢量检测部件24。第二二维图像F1和第二右眼三维图像R0中的每一个是由第一图像存储器21和第二图像存储器22从第一二维图像F0和第一左眼三维图像L0分别延迟一个场或一个帧的输入图像。就是说，将如图3A所示的沿时间轴连续出现的第一和第二二维图像F0和F1或如图3B所示的沿时间轴连续出现的第一和第二三维图像L0和R0连续提供给第二运动矢量检测部件24。

第一运动矢量检测部件23和第二运动矢量检测部件24中的每一个都是用于计算运动矢量并向格式确定部件25输出所计算的运动矢量的部件。运动矢量是表示在水平和垂直方向上从特定的输入图像到紧跟在该特定输入图像后面的输入图像的运动量的矢量。以像素为单位来表达该运动量。有各种检测运动矢量的技术。用于检测运动矢量的技术的典型例子是块匹配技术。然而，在第一实施例中，没有特别地指定用于检测运动矢量的特定的具体技术。这就是说，第一实施例决没有将用于检测运动矢量的技术限定为某个特定的具体技术。换句话说，只要该技术能够用来产生作为像素块检测的结果而得到的运动矢量，就能采用用于检测运动矢量的任何技术。

更具体地说，第一运动矢量检测部件23检测在第一二维图像F0或第一左眼三维图像L0和第三二维图像F2或第三左眼三维图像L2之间的第一运动矢量B0，并将第一运动矢量B0输出到格式确定部件25。另一方面，第二 运动矢量检测部件24检测在第一二维图像F0或第一左眼三维图像L0和第二二维图像F1或第二右眼三维图像R0之间的第二运动矢量B1，并将第二运动矢量B1输出到格式确定部件25。如上所述，第一二维图像F0和第二二维图像F1是沿着时间轴连续出现的二维图像，而第一左眼三维图像L0和第二右眼三维图像R0是沿着时间轴连续出现的三维图像。

格式确定部件25是这样的部件，其基于分别从第一运动矢量检测部件23和第二运动矢量检测部件24上接收到的第一运动矢量B0和第二运动矢量B1来产生指示输入图像格式的格式识别信号。就是说，格式确定部件25确定由输入图像信号表示的输入图像的格式是三维图像的格式还是二维图像的格式。因此，由格式识别信号传递的信息是这样的信息，其至少由输入图像信号表示的输入图像的格式是三维图像的格式还是二维图像的格式。在图2的框图中，输入图像信号是作为输入亮度信号示出的。此外，如果格式确定部件25确定由输入图像信号表示的输入图像的格式是三维图像的格式，格式确定部件25进一步确定当前提供的输入图像是左眼还是右眼的三维图像。也由格式识别信号来传递指示当前的输入图像是左眼还是右眼的三维图像的信息。

[由图像处理部件2进行的识别图像格式的处理]

根据第一实施例的图像显示设备的最突出的特征是由图像处理部件2进行的识别输入图像的格式的处理。因此，下面的描述具体说明了由图像处理部件2进行的识别输入图像的格式的处理，其作为图像显示设备10的特征处理。具体地说，下面的描述具体说明了基于分别从第一运动矢量检测部件23和第二运动矢量检测部件24接收的第一运动矢量B0和第二运动矢量B1，而由格式确定部件2进行的识别输入图像的格式的处理。

在图2所示的图像处理部件2中，第一运动矢量检测部件23检测在第一二维图像F0或第一左眼三维图像L0和第三二维图像F2或第三左眼三维图像L2之间的第一运动矢量B0，并将第一运动矢量B0输出到格式确定部件25。另一方面，第二运动矢量检测部件24检测在第一二维图像F0或第一左眼三维图像L0和第二二维图像F1或第二右眼三维图像R0之间的第二运动矢量B1，并将第二运动矢量B1输出到格式确定部件25。如上所述，第一二维图像F0和第二二维图像F1是沿着时间轴连续出现的二维图像，而第一左眼三维图像L0和第二右眼三维图像R0是沿着时间轴连续出现的三维图像。

如果提供给图像处理部件2的输入图像信号的格式是如图3B所示的那样的三维图像格式，那么，能够从第一运动矢量B0得到在三维图像的帧之间的运动量。在此情况下，第二运动矢量B1是表示在左眼和右眼之间的图像中的不一致性的运动矢量。因此，能够从第二运动矢量B1得到在左眼和右眼之间的图像中的不一致性的量值(magnitude)。

另一方面，如果提供给图像处理部件2的输入图像信号的格式是如图3A所示的那样的二维图像格式，那么，第一运动矢量B0和第二运动矢量B1中的每一个的方向(和绝对值)就会与三维图像格式的不同地变化。

格式确定部件25基于第一运动矢量B0和第二运动矢量B1的性质来确定由输入图像信号表示的输入图像的格式是三维图像的格式还是二维图像的格式。此外，如果格式确定部件25确定由输入图像信号表示的输入图像的格式是三维图像的格式，则格式确定部件25进一步确定当前提供的输入图像是左眼的三维图像还是右眼的三维图像。

图6示出了流程图，表示如上所述由格式确定部件25执行的图像格式确定处理。如图所示，该流程图从步骤S1开始，在步骤S1，格式确定部件25接收第一运动矢量B0和第二运动矢量B1。然后，在下一步骤S2，格式确定部件25执行第一确定处理，以确定在第一运动矢量B0和第二运动矢量B1之间是否存在关联。如果在步骤S2执行的第一确定处理的结果为“是(Yes)”(这指示在第一运动矢量B0和第二运动矢量B1之间存在关联)，格式确定部件25则确定由输入图像信号表示的输入图像的格式是二维图像的格式。这是因为，在三维图像格式的情况下，即使在帧间运动的量之间存在着在时间轴方向上的紧密的关联，但是，在表示帧间的运动量的第一运动矢量B0和表示左眼和右眼之间的图像中的不一致性的量值的第二运动矢量B1之间几乎不存在关联。

另一方面，如果在步骤S2执行的第一确定处理的结果为“否(No)”(这指示在第一运动矢量B0和第二运动矢量B1之间不存在关联)，则处理流程进行到步骤S3，在此步骤，格式确定部件25进一步执行第二确定处理，以确定第二运动矢量B1是否满足在左眼和右眼之间的图像中的不一致性的限制条件。更具体地说，如下面将要详细说明的那样，格式确定部件25确定在左眼和右眼之间的图像中的不一致性的量值是否不大于预先确定的阈值TH0’和TH1’。如前所述，左眼和右眼之间的图像中的不一致性的量值是从第 二运动矢量B1得到的量值。将预先确定的阈值TH0’和TH1’用作为是否实现双目视觉的标准。

如果在步骤S3执行的第二确定处理的结果为“否(No)”(这指示第二运动矢量B1不满足在左眼和右眼之间的图像中的不一致性的限制条件，或者，更具体地说，在左眼和右眼之间的图像中的不一致性的量值大于预先确定的阈值TH0’和TH1’)，则格式确定部件25确定由输入图像信号表示的输入图像的格式是二维图像的格式。

另一方面，如果在步骤S3执行的第二确定处理的结果为“是(Yes)”(这指示第二运动矢量B1满足在左眼和右眼之间的图像中的不一致性的限制条件，或者，更具体地说，在左眼和右眼之间的图像中的不一致性的量值不大于预先确定的阈值TH0’和TH1’)，则格式确定部件25确定由输入图像信号表示的输入图像的格式是三维图像的格式。

在此情况下，处理流程进行到步骤S4，在此步骤，格式确定部件25进一步进行第三确定处理，以确定当前提供的输入图像是左眼的三维图像还是右眼的三维图像。在第三确定处理中，格式确定部件25识别第二运动矢量B1的方向。具体地说，格式确定部件25确定在用作为矢量/格式检测处理的对象的图像的表面上的第二运动矢量B1之中、具有最大的绝对值的第二运动矢量B1的方向是不是负方向。如果在步骤S4进行的第三确定处理的结果为“是(Yes)”(这指示第二运动矢量B1的方向是负方向)，则格式确定部件25确定当前提供的输入图像是左眼的三维图像。另一方面，如果在步骤S4进行的第三确定处理的结果为“否(No)”(这指示第二运动矢量B1的方向不是负方向)，则格式确定部件25确定当前提供的输入图像是右眼的三维图像。应当说明的是，下面将参照图5A和图5B来详细说明所进行的识别第二运动矢量B1的方向的第三确定处理。

[实现双目视觉的条件]

图4A到图4D是说明图，示出了在图像的显示位置和实现双目视觉之间的关系。更具体地说，图4A是说明图，示出了一状态，在此状态中，观看者的左眼5L和右眼5R观看在图像平面(也称为图像显示平面)上的相同的图像像素位置。在此情况下，在所显示的图像上不存在不一致性，因此，观看者看到了真实的图像P。另一方面，图4B到图4D中的每一个都示出了显示在左眼和右眼之间的图像中具有不一致性的两个图像的状态。

更具体地说，图4B是说明图，该图示出了一状态，在此状态中，将右眼图像R0放置在图像显示平面上位于左眼图像L0的右侧的位置。因此，在图4B所示的状态的情况下，观看者可以立体光学地观看在图像显示平面前侧上的虚拟图像P0。图4C示出了一状态的图，在此状态中，将右眼图像R2放置在图像显示平面上位于左眼图像L2的左侧的位置，就是说，图4C是示出了与图4B所示的状态中的右图像和左图像位置相反的左图像和右图像位置的图。这样，在图4C所示的状态的情况下，观看者可以立体光学地观看在图像显示平面后侧上的虚拟图像P2。

图4D是示出了一状态的图，在此状态中，显示具有不一致性的图像，但是没有实现双目视觉，就是说，没有创建虚拟图像。与图4C所示的状态很相似，图4D是示出了一状态的图，在此状态中，将右眼图像R4放置在图像显示平面上位于左眼图像L4的左侧的位置。由于右眼图像R4和左眼图像L4彼此间分开过远的距离，因此，不能实现双目视觉。用附图标记TH1来表示在观看者的左眼5L和右眼5R之间的图像中的所假定的不一致性的量值。在此情况下，如果在右眼图像R4和左眼图像L4之间的图像中的不一致性的量值大于所假设的不一致性TH1，就不能实现双目视觉。这样，为了实现示出位于图像显示平面后侧的虚拟图像的双目视觉，就必须将右眼图像R4和左眼图像L4之间的图像中的不一致性减小到不大于预定阈值TH1’的值，在此，该预定阈值TH1’是基于所假定的不一致性TH1设置的。

如图4B所示的状态的情况那样，为了实现示出位于图像显示平面前侧的虚拟图像的双目视觉，存在双目视觉的条件。如果右眼图像R0和左眼图像L0彼此间分开过远的距离，即使在图4B所示的状态下，也不能实现双目视觉。具体地说，必须将右眼图像R0和左眼图像L0之间的图像中的不一致性减小到不大于预定阈值TH0’的值，在此，该预定阈值TH0’是基于所假定的视距TH0设置的，该视距TH0被定义为在图像显示平面和观看者的视点之间的距离。

应当说明的是，在一个三维图像中，形成在图像显示平面前侧上的虚拟图像的像素通常与形成在图像显示平面后侧上的虚拟图像的像素相混淆。在向图像显示设备10提供三维图像的时候，能够使用从三维图像中检测到的第二运动矢量B1的方向来确定像素是形成在图像显示平面前侧上的虚拟图像的像素还是形成在图像显示平面后侧上的虚拟图像的像素。参照图5A和图 5B，下面的描述说明了利用从三维图像中检测到的第二运动矢量B1的方向来确定像素是形成在图像显示平面前侧的虚拟图像的像素还是形成在图像显示平面后侧的虚拟图像的像素。

图5A是说明图，该图示出了一状态，在此状态中，在图像显示平面的前侧上形成了虚拟图像P0和P1。虚拟图像P0是基于右眼图像R0和左眼图像L0形成的虚拟图像，而虚拟图像P1是基于右眼图像R1和左眼图像L1形成的虚拟图像。在虚拟图像P0的情况下，将右眼图像R0放置在图像显示平面上位于左眼图像L0的左侧的位置。同样，在虚拟图像P1的情况下，将右眼图像R1放置在图像显示平面上位于左眼图像L1的左侧的位置。在这些情况下，第二运动矢量B1是在左眼图像L0和右眼图像R0之间的矢量或者是在左眼图像L1和右眼图像R1之间的矢量。将向左的方向称为负方向(-)，而将向右的方向称为正方向(+)。在此情况下，第二运动矢量B1的方向是负方向。应当说明的是，在图5A所示的情况下，在右眼图像R0和左眼图像L0之间的眼间不一致性D0不大于预定的阈值TH0’，该阈值是基于假定的视距TH0设置的。同样，在右眼图像R1和左眼图像L1之间的眼间不一致性D1不大于预先确定的阈值TH0’。

另一方面，图5B是说明图，该图示出了一状态，在此状态中，在图像显示平面的后侧形成了虚拟图像P2和P3。虚拟图像P2是基于右眼图像R2和左眼图像L2形成的虚拟图像，而虚拟图像P3是基于右眼图像R3和左眼图像L3形成的虚拟图像。在虚拟图像P2的情况下，将右眼图像R2放置在图像显示平面上位于左眼图像L2的右侧的位置。同样，在虚拟图像P3的情况下，将右眼图像R3放置在图像显示平面上位于左眼图像L3的右侧的位置。在这些情况下，第二运动矢量B1是在左眼图像L2和右眼图像R2之间的矢量或者是在左眼图像L3和右眼图像R3之间的矢量。将向左的方向称为负方向(-)，而将向右的方向称为正方向(+)。在此情况下，第二运动矢量B1的方向是正方向。应当说明的是，在图5B所示的情况下，在右眼图像R2和左眼图像L2之间的眼间不一致性D2不大于预定的阈值TH1’，该阈值是根据假定的不一致性TH1设置的。同样，在右眼图像R3和左眼图像L3之间的眼间不一致性D3不大于预先确定的阈值TH1’。

如上所述，在一个三维图像中，形成在图像显示平面前侧的虚拟图像的像素通常与形成在图像显示平面后侧的虚拟图像的像素相混淆。因此，第二 运动矢量B1既能面向正方向又能面向负方向。然而，在许多情况下，普通的三维图像是示出在前侧的虚拟图像的图像。因此，在图6所示的流程图的步骤S4，通过使格式确定部件25确定在用作为矢量/格式检测处理的对象的图像的表面上的多个第二运动矢量B1之中、具有最大的绝对值的第二运动矢量B1的方向是负方向还是正方向，可以确定当前输入的三维图像是左眼图像还是右眼图像。这就是说，如果在用作为矢量/格式检测处理的对象的图像的表面上的多个第一运动矢量B1之中、具有最大的绝对值的第二运动矢量B1的方向是负方向，则能够确定当前输入的三维图像是左眼图像。

此外，如上所述，在图6所示的流程图的步骤S3，格式确定部件25执行第二确定处理，以确定第二运动矢量B1是否满足在左眼和右眼之间的图像中的不一致性的限制条件。典型地，格式确定部件25通过确定是否满足下述的条件(1)或(2)来执行第二确定处理。这就是说，如果满足下述的条件(1)或(2)，则确定第二运动矢量B1是满足在左眼和右眼之间的图像中的不一致性的限制条件的矢量。

条件(1)

在屏幕上朝向正方向的所有矢量B1的绝对值不大于预先确定的阈值TH1，并且，在屏幕上朝向负方向的所有矢量B1的绝对值不大于预先确定的阈值TH0’。

条件(2)

在屏幕上朝向正方向的所有矢量B1的绝对值不大于预先确定的阈值TH0’，并且，在屏幕上朝向负方向的所有矢量B1的绝对值不大于预先确定的阈值TH1’。

在屏幕尺寸为1920像素×1080像素的情况下，更具体地说，基于所假定的、在40个像素的视距TH0来设置预定的阈值TH0’。

在屏幕尺寸为1920像素×1080像素的情况下，更具体地说，基于在8个像素的所假定的不一致性TH1来设置预定的阈值TH1’。

[第一实施例的效果]

根据第一实施例，至少能够基于表示在左眼和右眼之间的图像中的不一致性的运动矢量来识别输入图像的格式。因此，能够以高度的准确度来确定表示输入图像的信号的格式是三维图像的格式还是二维图像的格式。具体地说，如果表示输入图像的信号的格式是三维图像的格式，则可确定当前的输 入图像是左眼图像还是右眼图像。这样，图像显示设备10能够以正确的格式恰当地显示图像。

<第二实施例>

下面，将说明根据本发明的第二实施例的图像显示设备。应当说明的是，在根据第二实施例的图像显示设备中，用相同的标号和相同的附图标记来表明与在根据第一实施例的图像显示设备中所采用的各个对应部分相同的组件作为相对部分。此外，为了避免重复描述，适当地省略了对相同组件的说明。

图7是框图，示出了根据第二实施例的图像处理部件2的配置。图7示出的图像处理部件2的配置与根据图2的框图中所示的第一实施例的图像处理部件2的配置的不同之处在于，第二实施例具有图像内插部件31。此外，第二实施例采用了新的第二运动矢量检测部件32来代替第一实施例中包括的第二运动矢量检测部件24。最主要的是，第二实施例采用了新的格式确定部件33来代替格式确定部件25。

在第二实施例中所采用的第一运动矢量检测部件23和第二运动矢量检测部件32是本发明提供的运动矢量检测部件的典型实现。

图7的框图所示的图像处理部件2被设计来起用于确定输入信号的格式是像图8A所示的二维图像的格式或者是像图8B所示的三维图像的格式的电路的作用。

图8A是说明图，示出了根据场顺序***的二维图像格式的典型的输入图像信号。附图标记FN表示出现在时间N的二维图像。该二维图像可以是场图像或帧图像。另一方面，图8B是说明图，示出了根据场顺序***的三维图像格式的典型的输入图像信号。附图标记LN表示出现在时间N的，用作左眼的场图像或帧图像的三维图像，而附图标记RN表示出现在时间N的，用作右眼的场图像或帧图像的三维图像。

图8B所示的三维图像与图3B所示的三维图像的不同之处在于，图8B所示的三维图像的左眼三维图像LN出现的时间不同于同一三维图像的右眼三维图像RN出现的时间。如果用图2所示的图像处理部件2来处理图8B所示的三维图像，就会不希望地将不一致性的量值与运动距离相混淆，以至于错误地识别输入图像的格式。

为了解决这个问题，在图7所示的图像处理部件2中，图像内插部件31 基于运动补偿来执行图像内插处理，以便发现要用作作为图像格式确定处理的对象的图像的图像F1’(或L1)。图像F1’(或L1)是位于第一图像F0(或L0)的时间和第三图像F2(或L2)的时间之间的时间的图像。

第二运动矢量检测部件32检测在两个图像，即用作图像格式确定处理的对象的第一图像F0(或L0)和图像F1’(或L1)之间的第二运动矢量B1。第二运动矢量B1用作表示在左眼和右眼之间的图像中的不一致性的运动矢量。格式确定部件33是用于仅基于第二运动矢量B1来识别输入信号的格式的部件。如果输入图像是二维图像，则用作图像格式确定处理的对象的第一图像F0和图像F1’几乎是彼此相同的。这样，就能根据如下参照图9所述的流程图来进行图像格式确定处理。

图9示出了流程图，表示由上述的格式确定部件33执行的图像格式确定处理。如图所示，该流程图从步骤S11开始，在此步骤，格式确定部件33从第二运动矢量检测部件32接收第二运动矢量B1。然后，在下一步骤S12，格式确定部件33执行第一确定处理，以便确定第二运动矢量B1在整个屏幕上是否几乎全都是零(或者是静止不动的)。如果在屏幕上的多个第二运动矢量B1之中具有最大绝对值的第二运动矢量B1的量值不大于预先确定的阈值，那么，在第一确定处理中就确定第二运动矢量B1在整个屏幕上几乎完全静止不动。如果在步骤S12执行的第一确定处理的结果为“是(Yes)”(这指示确定第二运动矢量B1在整个屏幕上几乎全都是静止不动的)，则确定输入图像的格式是二维图像的格式。

另一方面，如果在步骤S12执行的第一确定处理的结果为“否(No)”(这指示确定第二运动矢量B1在整个屏幕上并不都是静止不动的，则确定输入图像的格式是三维图像的格式。在此情况下，在继续到步骤S14之前，处理流程进行到步骤S13，然后。在步骤S13和步骤S14上执行的处理基本上与分别在图6所示的流程图中的步骤S3和S4执行的处理相同。然而，在图9所示的流程图的情况下，在完成在步骤S14执行的处理之后，处理的流程进行到步骤S15或步骤S16。

在步骤S15，格式确定部件33执行第(4-a)个确定处理，以确定前面的确定结果是否指示前面的几个帧是三维图像并且紧接在前面的帧是左眼的三维图像。如果第(4-a)个确定处理的结果是“否(No)”(这指示没有满足这些条件)，则格式确定部件33可以确定当前的输入帧是右眼的三维图像。 然而，格式确定部件33确定当前的输入帧是二维图像。另一方面，如果第(4-a)个确定处理的结果为“是(Yes)”(这指示满足了这些条件)，则格式确定部件33就确定当前的输入帧是右眼的三维图像。

在步骤S16，格式确定部件33执行第(4-b)个确定处理，以确定前面的确定结果是否指示前面的几个帧是三维图像并且紧接在前面的帧是右眼的三维图像。如果第(4-b)个确定处理的结果是“否(No)”(这指示没有满足这些条件)，则格式确定部件33可以确定当前的输入帧是左眼的三维图像。然而，格式确定部件33确定当前的输入帧是二维图像。另一方面，如果第(4-b)个确定处理的结果为“是(Yes)”(这指示满足了这些条件)，则格式确定部件33确定当前的输入帧是左眼的三维图像。

<其它实施例>

本发明的实施决不仅限于至此描述的实施例。因此，可以用各种实施例中的每一种来实现本发明。

例如，可为三维图像的格式提供实现图像显示设备10的每一实施例，这些三维图像是根据场顺序***提供给图像显示设备10的。但是，可将每个实施例应用到任何其它种类的三维图像的格式。例如，为了将根据本发明的图像处理应用到另一种三维图像格式，可用屏幕左/右分区处理电路等来代替第一图像存储器21和第二图像存储器22中的每一个，在此，所述的第一图像存储器和第二图像存储器是在图2和图7的每个框图的图像处理部件2中采用的。如前所述，第一图像存储器21和第二图像存储器22中的每一个都用于延迟输入信号。

本发明包含与于2009年6月3日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2009-134123中所公开的主题内容相关的主题内容，现将其全部内容通过引用合并于此。

本领域技术人员应当了解，根据设计要求和其它的因素，可进行各种修改、组合、部分组合和变更，只要其在所附的权利要求或其等效条款所规定的范围内即可。

Claims (10)

1.一种图像处理设备，包括：

运动矢量检测部件，配置来基于在输入图像信号中沿着时间轴连续出现的第一、第二和第三图像，对于根据场顺序***提供给所述图像处理设备的所述输入图像信号被看成是三维图像格式的信号的情况，发现与存在于左眼和右眼之间的图像不一致性对应的运动矢量，该图像不一致性作为图像中的不一致性而出现；和

格式确定部件，配置来基于与左眼和右眼之间的图像中的不一致性对应的所述运动矢量，来确定所述输入图像信号是所述三维图像格式的信号还是二维图像格式的信号，且如果确定所述输入图像信号是所述三维图像格式的信号，则确定由所述输入图像信号表示的当前接收到的图像是左眼图像还是右眼图像。

2.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，所述格式确定部件确定基于与左眼和右眼之间的图像中的不一致性对应的所述运动矢量而发现的眼间不一致性的量值是否不大于用作关于是否实现双目视觉的标准的预定阈值；并进一步：

如果所述格式确定部件确定所述眼间不一致性的量值不大于所述预定阈值，则确定所述输入图像信号的格式是所述三维图像格式；或

如果所述格式确定部件确定所述眼间不一致性的量值大于所述预定阈值，则确定所述输入图像信号的格式是所述二维图像格式。

3.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，如果所述格式确定部件确定所述输入图像信号的格式是所述三维图像格式，则所述格式确定部件则基于与所述左眼和右眼之间的图像中的不一致性对应的所述运动矢量的方向，来进一步确定当前输入图像是左眼的三维图像还是右眼的三维图像。

4.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，

所述运动矢量检测部件包括第一运动矢量检测子部件和第二运动矢量检测子部件；

所述第一运动矢量检测子部件检测在所述第一图像和所述第三图像之间的第一运动矢量；

所述第二运动矢量检测子部件检测在从所述第一到第三图像中选出的作为沿着时间轴连续出现的两个相邻图像的任何两个图像之间的第二运动矢量，并将所述第二运动矢量用作与左眼和右眼之间的所述图像中的不一致性对应的运动矢量。

5.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中：

所述格式确定部件确定在所述第一运动矢量和所述第二运动矢量之间是否存在关联；

如果所述格式确定部件确定在所述第一运动矢量和所述第二运动矢量之间存在关联，则所述格式确定部件确定所述输入图像信号的格式是所述二维图像格式；

如果所述格式确定部件确定在所述第一运动矢量和所述第二运动矢量之间没有关联，则所述格式确定部件进一步确定基于与在左眼和右眼之间的所述图像中的不一致性对应所述第二运动矢量发现的眼间不一致性的量值是否不大于用作关于是否实现双目视觉的标准的预定阈值；

如果所述格式确定部件确定所述眼间不一致性的量值不大于所述预定阈值，则所述格式确定部件确定所述输入图像信号的格式是所述三维图像格式；

如果所述格式确定部件确定所述眼间不一致性的量值大于所述预定阈值，则所述格式确定部件确定所述输入图像信号的格式是所述二维图像格式。

6.根据权利要求1所述的图像处理设备，所述图像处理设备进一步具有图像内插部件，其中，

所述运动矢量检测部件包括第一运动矢量检测子部件和第二运动矢量检测子部件；

所述第一运动矢量检测子部件检测在所述第一图像和所述第三图像之间的第一运动矢量；

所述图像内插部件进行图像内插过程，以基于所述第一运动矢量发现在位于时间轴上的所述第一图像和所述第三图像之间的一时间处的特定图像，并将所述特定图像用作矢量检测/格式确定处理的对象；和

所述第二运动矢量检测子部件检测在所述第一图像和用作矢量检测/格式确定处理的对象的所述特定图像之间的第二运动矢量，并将所述第二运动矢量用作与在左眼和右眼之间的所述图像中的不一致性对应的运动矢量。

7.一种图像处理设备所采用的图像处理方法，包括如下步骤：

驱动运动矢量检测部件，以基于在输入图像信号中沿时间轴连续出现的第一、第二和第三图像，对于根据场顺序***提供给所述图像处理设备的所述输入图像信号被看成是三维图像格式的信号的情况，来发现与存在于左眼和右眼之间的图像不一致性对应的运动矢量，该图像不一致性作为图像中的不一致性而出现；

驱动格式确定部件，以基于与左眼和右眼之间的图像中的不一致性对应的所述运动矢量，来确定所述输入图像信号是所述三维图像格式的信号还是二维图像格式的信号；和

驱动所述格式确定部件，以如果确定所述输入图像信号是所述三维图像格式的信号，则确定由所述输入图像信号表示的当前接收到的图像是左眼图像还是右眼图像。

8.一种图像显示设备，包括：

运动矢量检测部件，配置来基于在输入图像信号中沿着时间轴连续出现的第一、第二和第三图像，对于根据场顺序***提供给所述图像显示设备的所述输入图像信号被看成是三维图像格式的信号的情况，来发现与存在于左眼和右眼之间的图像不一致性对应的运动矢量，该图像不一致性作为图像中的不一致性而出现；

格式确定部件，配置来基于与在左眼和右眼之间的图像中的不一致性对应的所述运动矢量，来确定所述输入图像信号是所述三维图像格式的信号还是二维图像格式的信号，且如果确定所述输入图像信号是所述三维图像格式的信号，则确定由所述输入图像信号表示的当前接收到的图像是左眼图像还是右眼图像；和

显示部件，配置来在确定所述输入图像信号是所述三维图像格式的信号还是所述二维图像格式的信号时，根据由所述格式确定部件识别的图像格式，来显示基于所述输入图像信号的图像。

9.一种图像处理设备，包括：

运动矢量检测装置，用于基于输入图像信号中沿着时间轴连续出现的第一、第二和第三图像，对于根据场顺序***提供给所述图像处理设备的所述输入图像信号被看成是三维图像格式的信号的情况，来发现与存在于左眼和右眼之间的图像不一致性对应的运动矢量，该图像不一致性作为图像中的不一致性而出现；

格式确定装置，用于基于与左眼和右眼之间的图像中的不一致性对应的所述运动矢量，来确定所述输入图像信号是所述三维图像格式的信号还是二维图像格式的信号，且如果确定所述输入图像信号是所述三维图像格式的信号，则确定由所述输入图像信号表示的当前接收到的图像是左眼图像还是右眼图像。

10.一种图像显示设备，包括：

运动矢量检测装置，用于基于在输入图像信号中沿着时间轴连续出现的第一、第二和第三图像，对于根据场顺序***提供给所述图像显示设备的所述输入图像信号被看成是三维图像格式的信号的情况，来发现与存在于左眼和右眼之间的图像不一致性对应的运动矢量，该图像不一致性作为图像中的不一致性而出现；

格式确定装置，用于基于与左眼和右眼之间的图像中的不一致性对应的所述运动矢量，来确定所述输入图像信号是所述三维图像格式的信号还是二维图像格式的信号，且如果确定所述输入图像信号是所述三维图像格式的信号，则确定由所述输入图像信号表示的当前接收到的图像是左眼图像还是右眼图像；和

显示装置，用于在确定所述输入图像信号是所述三维图像格式的信号还是所述二维图像格式的信号时，根据由所述格式确定装置识别的图像格式，来显示基于所述输入图像信号的图像。

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