CN101951526A - 图像信号处理装置和图像显示器 - Google Patents

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Abstract

提供了一种图像信号处理装置和图像显示器，其被允许实现具有更自然的深度感的立体图像显示。所述图像信号处理装置包括：第一运动矢量检测部分和信息获得部分。所述第一运动矢量检测部分从左眼图像和右眼图像检测一个或多个二维运动矢量作为沿着图像的X-Y平面的运动矢量，所述左眼图像和右眼图像之间具有视差。所述信息获得部分基于检测的二维运动矢量获得属于Z轴方向的信息。所述Z轴方向是利用所述左眼图像和所述右眼图像形成的立体图像中的深度方向。

Description

图像信号处理装置和图像显示器
技术领域
本发明涉及使用用于显示立体图像的图像信号执行处理的图像信号处理装置以及包括这种图像信号处理装置的图像显示器。
背景技术
近年来，作为平板电视和便携式终端的显示器，经常使用有源矩阵液晶显示器(LCD)，其中分别为各像素安排TFT(薄膜晶体管)。在这种液晶显示器中，典型地，通过从屏幕的顶部到底部线序地将图像信号写到辅助电容元件和像素的液晶元件，独立地驱动各像素。
在液晶显示器中，依赖于应用，执行用于将一帧时段划分为多个时段并在各个时段中显示不同图像的驱动(以下称为时分驱动)。使用这种时分驱动***的液晶显示器的示例包括使用如日本未审专利申请公开No.2000-4451中描述的快门眼镜的立体图像显示***、使用偏振滤色镜的立体图像显示***等。近年来，用于立体图像的内容增加，因此允许显示立体图像的电视已经持续发展。
在使用快门眼镜的立体图像显示***中，一帧时段划分为两个时段，并且交替显示作为右眼图像和左眼图像的两个图像，它们之间具有视差。此外，使用与图像的切换同步执行打开/关闭操作的快门眼镜。控制快门眼镜，使得在左眼显示时段打开左眼镜片(关闭右眼镜片)，并且在右眼显示时段打开右眼镜片(关闭左眼镜片)。当佩戴这种快门眼镜的观众观看显示图像时，实现立体视觉。
发明内容
在现有技术的二维(2D)图像显示的情况下，当执行用于改进图像质量的帧速率转换处理(帧插值处理)或图像处理(例如，锐度处理等)时，通常如日本未审专利申请公开No.2006-66987中所述检测和使用沿着图像的X-Y平面的运动矢量。因此，同样在立体(3D)图像显示的情况下，为了减少由以时分方式显示用于右眼和左眼的两个图像导致的闪烁等的产生，或者为了执行与2D图像显示的情况相同的图像处理，考虑使用运动矢量。
然而，在现有技术的立体图像显示***中，如现有技术的2D图像显示的情况，只检测和使用沿着图像的X-Y平面的二维运动矢量。换句话说，不检测和使用立体图像显示中的沿着Z轴方向(垂直于屏幕的方向，深度方向)的运动矢量。因此，难以使用属于Z轴方向的信息(沿着Z轴方向的运动矢量等)执行帧插值处理或图像处理，并且难以执行对立体显示特定的有效图像质量改进处理(为了具有更自然的深度感)。此外，上述问题不仅可能出现在液晶显示器中，而且还可能出现在其它种类的显示器中。
期望提供一种图像信号处理装置和图像显示器，其被允许实现具有更自然的深度感的立体图像显示。
根据本发明的实施例，提供了一种图像信号处理装置，包括：第一运动矢量检测部分，其从左眼图像和右眼图像检测一个或多个二维运动矢量作为沿着图像的X-Y平面的运动矢量，所述左眼图像和右眼图像之间具有视差；以及信息获得部分，其基于检测到的二维运动矢量，获得属于Z轴方向的信息，所述Z轴方向是利用所述左眼图像和所述右眼图像形成的立体图像中的深度方向。
根据本发明的实施例，提供了一种图像显示器，包括：上述第一运动矢量检测部分；上述信息获得部分；帧插值部分，其利用从所述左眼图像检测到的二维运动矢量对所述左眼图像执行帧插值处理，并且利用从所述右眼图像检测到的二维运动矢量对所述右眼图像执行帧插值处理；图像质量改进部分，其利用所述属于Z轴方向的信息，对已经经历帧插值处理的左眼图像和右眼图像执行图像质量改进处理；以及显示部分，其以时分方式交替显示已经经历图像质量改进处理的左眼图像和右眼图像。
在根据本发明实施例的图像信号处理装置和图像显示器中，从左眼图像和右眼图像检测到二维运动矢量作为沿着图像的X-Y平面的运动矢量，所述左眼图像和右眼图像之间具有视差。然后，基于检测到的二维运动矢量，获得属于Z轴方向的信息，所述Z轴方向是利用所述左眼图像和所述右眼图像形成的立体图像中的深度方向。
具体地，在根据本发明实施例的图像显示器中，分别利用从所述左眼图像和右眼图像检测到的二维运动矢量对所述左眼图像和所述右眼图像执行帧插值处理。此外，利用属于Z轴方向的信息，对已经经历帧插值处理的左眼图像和右眼图像执行图像质量改进处理。然后，以时分方式交替显示已经经历图像质量改进处理的左眼图像和右眼图像。从而，利用二维运动矢量，通过帧插值处理减少了立体图像显示中的闪烁的产生，并且允许利用获得的属于Z轴方向的信息的图像质量改进处理，因此与现有技术的立体图像显示相比，允许图像质量的有效改进(具有更自然深度感的立体图像显示)。
在根据本发明实施例的图像信号处理装置和图像显示器中，从左眼图像和右眼图像检测到二维运动矢量作为沿着图像的X-Y平面的运动矢量，所述左眼图像和右眼图像之间具有视差，并且基于检测到的二维运动矢量，获得属于Z轴方向的信息，所述Z轴方向是利用所述左眼图像和所述右眼图像形成的立体图像中的深度方向，因此可实现具有更自然深度感的立体图像显示。
从下面的描述中，本发明的其它和进一步的目的、特征和优点将更完整地出现。
附图说明
图1是图示根据本发明第一实施例的、包括图像信号处理装置(图像信号处理部分)的立体图像显示***的整体配置的方块图。
图2是图示图1所示的像素的具体配置示例的电路图。
图3是图示图1所示的图像信号处理部分的具体配置示例的方块图。
图4是图示作为图3所示的图像质量改进部分的示例的锐度处理部分的配置示例的方块图。
图5是图示图4所示的增益计算部分的具体配置示例的方决图。
图6A和6B是图示右眼图像和左眼图像的传输格式的示例的示意图。
图7A和7B是简要图示图1所示的立体图像显示***中的立体图像显示操作的示意图。
图8是用于描述立体图像显示中的右眼图像和左眼图像中的运动矢量的示意图。
图9是图示根据比较示例1的现有技术中的2D图像显示器中使用XY轴运动矢量执行帧插值处理的图像信号处理部分的方块图。
图10是用于描述图9所示的根据比较示例1的帧插值处理的时序图。
图11是图示根据比较示例2的现有技术中的立体(3D)显示器中使用XY轴运动矢量执行帧插值处理的图像信号处理部分的方块图。
图12是根据第一实施例的用于描述Z轴运动矢量的示意图。
图13是图示根据第一实施例的获得Z轴运动矢量和Z轴位置信息的方法的示例的时序图。
图14是图示根据第二实施例的图像信号处理部分的具体配置示例的方块图。
图15是图示根据比较示例3的立体图像显示器中执行产生和叠加测试模式和OSD模式的处理的图像信号处理部分的方块图。
图16是图示根据图15所示的比较示例3的测试模式的示例的示意图。
图17是图示根据图15所示的比较示例3的OSD模式的示例的示意图。
图18是用于描述根据图15所示的比较示例3的OSD模式的显示的示意图。
图19是图示根据第二实施例的测试模式的示例的示意图。
图20A和20B是图示图19所示的A平面上的右眼测试模式和左眼测试模式的示例的示意图。
图21A和21B是图示图19所示的B平面上的右眼测试模式和左眼测试模式的示例的示意图。
图22A和22B是图示图19所示的C平面上的右眼测试模式和左眼测试模式的示例的示意图。
图23是图示根据第二实施例的OSD模式的示例的示意图。
图24A和24B是图示图23所示的A平面上的右眼OSD模式和左眼OSD模式的示例的示意图。
图25A和25B是图示图23所示的B平面上的右眼OSD模式和左眼OSD模式的示例的示意图。
图26A和26B是图示图23所示的C平面上的右眼OSD模式和左眼OSD模式的示例的示意图。
图27是用于描述根据第二实施例的OSD模式的显示的示意图。
图28是用于描述根据第二实施例的使用OSD模式的显示的Z轴坐标指示符的示意图。
具体实施方式
下面将参考附图详细描述优选实施例。此外，将按照以下顺序给出描述。
1.第一实施例(获得和使用Z轴运动矢量和Z轴位置信息的方法的示例)
2.第二实施例(立体图像显示器中的测试/OSD模式显示的示例)
3.修改
第一实施例
立体图像显示***的整体配置
图1图示根据本发明第一实施例的立体图像显示***的方块图。立体图像显示***是时分驱动立体图像显示***，并且包括根据本发明第一实施例的图像显示器(液晶显示器1)和快门眼镜6。
液晶显示器1的配置
液晶显示器1基于输入图像信号Din显示图像，该输入图像信号Din包括具有双眼视差的右眼图像信号DR(属于右眼的图像流的右眼的每个图像信号)和左眼图像信号DL(属于左眼的图像流的左眼的每个图像信号)。液晶显示器1包括液晶显示面板2、背光3、图像顺序控制部分41、快门控制部分42、图像信号处理部分43、定时控制部分44、背光驱动部分50、数据驱动器51和栅极驱动器52。此外，图像信号处理部分43对应于本发明中的“图像信号处理装置”的具体示例。
背光3是施加光到液晶显示面板2的光源，并且包括例如LED(发光二极管)、CCFL(冷阴极荧光灯)等。
液晶显示面板2响应于从稍后将描述的栅极驱动器52提供的驱动信号，基于从数据驱动器51提供的图像电压调制从背光3发射的光，以便基于输入图像信号Din显示图像。更具体地，如稍后将详细描述的，以时分方式交替显示基于右眼图像信号DR的右眼图像(属于右眼的图像流的右眼的每个单位图像)和基于左眼图像信号DL的左眼图像(属于左眼的图像流的左眼的每个单位图像)。换句话说，在液晶显示面板2中，以由稍后将描述的图像顺序控制部分41控制的输出顺序显示图像，以便对立体图像显示器执行时分驱动。液晶显示面板2包括整体上以矩阵形安排的多个像素20。
图2图示每个像素20中的像素电路的电路配置示例。像素20包括液晶元件22、TFT(薄膜晶体管)元件21和辅助电容元件23。用于线序选择要驱动的像素的栅极线G、用于提供图像电压(从数据驱动器51提供的图像电压)给要驱动的像素的数据线D和辅助电容线Cs连接到像素20。
液晶元件22响应于通过TFT元件21从数据线D提供到其一端的图像电压，执行显示操作。液晶元件22通过在一对电极(未示出)之间包夹例如由AV(垂直对齐)模式或TN(扭曲向列)模式液晶制成的液晶层(未示出)来配置。液晶元件22中的该对电极的一个(一端)连接到TFT元件21的漏极和辅助电容元件23的一端，并且该对电极的另一个(另一端)接地。辅助电容元件23是用于稳定液晶元件22的累积电荷的电容元件。辅助电容元件23的一端连接到液晶元件22的一端和TFT元件21的漏极，并且辅助电容元件23的另一端连接到辅助电容线Cs。TFT元件21是用于将基于图像信号D1的图像电压提供给液晶元件22的一端和辅助电容元件23的一端的开关元件，并且由MOS-FET(金属氧化物半导体-场效应晶体管)配置。TFT元件21的栅极和源极分别连接到栅极线G和数据线D，并且TFT元件21的漏极连接到液晶元件22的一端和辅助电容元件23的一端。
图像顺序控制部分41控制输入图像信号Din的右眼图像信号DR和左眼图像信号DL的输出顺序(写入顺序、显示顺序)，以便产生图像信号D1。更具体地，图像顺序控制部分41控制输出顺序，使得右眼图像信号DR和左眼图像信号DL以时分方式交替输出。换句话说，在该情况下，产生图像信号D1，使得右眼图像DR和左眼图像信号DL以左眼图像信号DL、右眼图像信号DR、左眼图像信号DL、......的顺序输出。图像顺序控制部分41还将指示当前输出的图像信号D1是左眼图像信号DL(D1L)或右眼图像信号DR(D1R)的标志(LR确定标志L/R)输出到图像信号处理部分43。此外，下文中一帧时段的输出左眼图像信号DL的时段和输出右眼图像信号DR的时段分别称为“L子帧时段”和“R子帧时段”。
图像信号处理部分43利用从图像顺序控制部分41提供的图像信号D1(D1L、D1R)和LR确定标志L/R，执行稍后将描述的图像信号处理，以便产生图像信号D3(D3L、D3R)。更具体地，如稍后描述的，基于沿着图像的X-Y平面的运动矢量(XY轴运动矢量mvxy)，获得属于立体图像中的深度方向(Z轴方向)的信息，并且执行利用该信息的图像质量改进处理。此外，稍后(参考图3到5)将详细描述图像信号处理部分43的配置。
定时控制部分44控制背光驱动部分50、栅极驱动器52和数据驱动器51的驱动定时，并且将从图像信号处理部分43提供的图像信号D3提供给数据驱动器51。
栅极驱动器52响应于通过定时控制部分44的定时控制，沿着上述栅极线G线序驱动液晶显示面板2中的像素20。
数据驱动器51将基于从定时控制部分44提供的图像信号D3的图像电压提供给液晶显示面板2的每个像素20。更具体地，数据驱动器51对图像信号D3执行D/A(数字/模拟)转换，以便产生作为模拟信号的图像信号(上述图像电压)，以将该模拟信号输出到每个像素20。
背光部分50响应于通过定时控制部分44的定时控制，控制背光3的照明操作(发光操作)。然而，在该实施例中，可以不控制背光3的这种照明操作(发光操作)。
快门控制部分42和快门眼镜6的配置
快门控制部分42将对应于通过图像顺序控制部分41的右眼图像信号DR和左眼图像信号DL的输出定时输出到快门眼镜6。此外，在该情况下，控制信号CTL描述为如例如红外信号的无线电信号，但是可以是有线信号。
当液晶显示器1的观众(图1未示出)佩戴快门眼镜6时，实现立体视觉。快门眼镜6包括左眼镜片6L和右眼镜片6R，并且如例如液晶快门的光屏蔽快门(未示出)分别安排在左眼镜片6L和右眼镜片6R上。每个光屏蔽快门中的光屏蔽功能的有效状态(打开状态)或无效状态(关闭状态)由从快门控制部分42提供的控制信号CTL控制。更具体地，如稍后描述的，快门控制部分42控制快门眼镜6，以便与左眼图像和右眼图像的切换同步地交替改变左眼镜片6L和右眼镜片6R的打开/关闭状态。
图像信号处理部分43的具体配置
现在，参考图3到5，下面将详细描述图像信号处理部分43的配置。图3图示图像信号处理部分43的方块图。
图像信号处理部分43包括2帧延迟部分430、XY轴运动矢量检测部分431、Z轴信息获得部分432、帧插值部分433和图像质量改进部分434。
2帧延迟部分430是用于将图像信号D1中的左眼图像信号D1L和右眼图像信号D1R的每个延迟2帧的帧存储器。
XY轴运动矢量检测部分431使用在当前左眼图像信号D1L和当前右眼图像信号D1R之前2帧的帧中的左眼图像信号D1L和右眼图像信号D1R、以及当前左眼图像信号D1L和当前右眼图像信号D1R，确定上述XY轴运动矢量mvxy。XY轴运动矢量检测部分431包括L图像运动矢量检测部分431L、R图像运动矢量检测部分431R和三个开关SW11、SW12和SW13。此外，XY轴运动矢量检测部分431对应于本发明中的“第一运动矢量检测部分”的具体矢量。
开关SW11是用于根据LR确定标志L/R的状态、将当前图像信号D1分发给L图像运动矢量检测部分431L或R图像运动矢量检测部分431R的开关。更具体地，在LR确定标志L/R的状态是“左眼图像”的情况下，当前图像信号D1被认为是左眼图像信号D1L，并且将左眼图像信号D1L提供给L图像运动矢量检测部分431L。另一方面，在LR确定标志L/R的状态是“右眼图像”的情况下，当前图像信号D1被认为是右眼图像信号D1R，并且将右眼图像信号D1R提供给R图像运动矢量检测部分431R。
类似地，开关SW12是用于根据LR确定标志L/R的状态、将当前图像信号D1之前2帧的图像信号D1分发给L图像运动矢量检测部分431L或R图像运动矢量检测部分431R的开关。更具体地，在LR确定标志L/R的状态是“左眼图像”的情况下，当前图像信号D1之前2帧的图像信号D1被认为是左眼图像信号D1L，并且将左眼图像信号D1L提供给L图像运动矢量检测部分431L。另一方面，在LR确定标志L/R的状态是“右眼图像”的情况下，当前图像信号D1之前2帧的图像信号D1被认为是右眼图像信号D1R，并且将右眼图像信号D1R提供给R图像运动矢量检测部分431R。
L图像运动矢量检测部分431L利用在当前左眼图像信号D1L之前2帧并从开关SW12提供的左眼图像信号D1L和从开关SW11提供的当前左眼图像信号D1L，确定左眼图像信号D1L中的XY轴运动矢量mvL。
R图像运动矢量检测部分431R利用在当前右眼图像信号D1R之前2帧并从开关SW12提供的右眼图像信号D1R和从开关SW11提供的当前右眼图像信号D1R，确定右眼图像信号D1R中的XY轴运动矢量mvR。
开关SW13是用于根据LR确定标志L/R的状态、选择性输出从L图像运动矢量确定部分431L输出的XY轴运动矢量mvL和从R图像运动矢量确定部分431R输出的XY轴运动矢量mvR的开关。更具体地，在LR确定标志L/R的状态是“左眼图像”的情况下，左眼图像信号D1L中的XY轴运动矢量mvL输出为XY轴运动矢量mvxy。另一方面，在LR确定标志L/R的状态是“右眼图像”的情况下，右眼信号D1R的XY轴运动矢量mvR输出为XY轴运动矢量mvxy。
Z轴信息获得部分432基于LR确定标志L/R、当前图像信号D1和由XY轴运动矢量检测部分431检测到的XY轴运动矢量mvL和mvR，获得属于立体图像中的深度方向(Z轴方向)的信息。更具体地，在该情况下，作为属于Z轴方向的信息，获得立体图像的作为沿着Z轴方向的运动矢量的Z轴运动矢量mvz和沿着Z轴方向的Z轴位置信息Pz。Z轴信息获得部分432包括Z轴运动矢量检测部分432A、LR图像运动矢量检测部分432B和Z轴位置信息检测部分432C。
Z轴运动矢量检测部分432A基于LR确定标志L/R和XY轴运动矢量mvL和mvR确定Z轴运动矢量。更具体地，确定左眼图像信号D1L中的XY轴运动矢量mvL和右眼图像信号D1R中的XY轴运动矢量mvR之间的差(＝mvL-mvR)，以便获得Z轴运动矢量mvz。此外，Z轴运动矢量检测部分432A对应于本发明中的“第二运动矢量检测部分”的具体示例。此外，稍后将详细描述获得Z轴运动矢量mvz的处理。
LR图像运动矢量检测部分432B基于LR确定标志L/R和当前图像信号D1，确定对应于左眼图像信号D1L和右眼图像信号D1R之间的运动部分的差的XY轴运动矢量mvLR(左右运动矢量)。此外，LR图像运动矢量检测部分432B对应于本发明中的“第一运动矢量检测部分”的具体示例。此外，稍后将详细描述获得XY轴运动矢量mvLR的处理。
Z轴位置信息检测部分432C基于由LR图像运动矢量检测部分432B确定的XY轴运动矢量mvLR和LR确定标志L/R，确定Z轴位置信息。此外，稍后将详细描述获得Z轴位置信息的处理。
帧插值部分433基于LR确定标志L/R、当前图像信号D1和当前图像信号D1之前2帧的图像信号D1、以及XY轴运动矢量mvxy，对左眼图像信号D1L和右眼图像信号D1R独立执行帧插值处理。更具体地，执行类似于现有技术中的2D图像显示器中使用的处理的帧插值处理(帧速率增强处理)，以便产生由左眼图像信号D2L和右眼图像D2R配置的图像信号D2。
图像质量改进部分434利用LR确定标志L/R、XY轴运动矢量mvxy、Z轴运动矢量mvz和Z轴位置信号Pz，对左眼图像信号D2L和右眼图像信号D2R执行预定图像质量改进处理。从而，从图像信号处理部分43输出通过图像质量改进处理获得的图像信号D3(由左眼图像信号D3L和右眼图像信号D3R配置)。这种图像质量改进处理的示例包括锐度处理、颜色增强处理(如HSV颜色空间处理)、噪声减少处理、误差扩散处理、图像/亮度处理、白平衡调整处理、降低黑电平的处理等。此外，除了这些图像质量改进处理外，例如可以利用Z轴运动矢量mvz或Z轴位置信息Pz执行声音质量改进处理(例如，在图像向前移动的立体图像的情况下调高声音的处理)。
锐度处理部分434-1的具体配置
图4图示作为图像质量改进部分434的示例的、执行上述锐度处理的锐度处理部分434-1的方块图。锐度处理部分434-1包括滤波器部分434A、增益计算部分434B、乘法部分434C和加法部分434D。此外，在图4中，为了简化附图，只图示了其中对左眼图像信号D2L和D3L以及右眼图像信号D2R和D3R之一执行锐度处理的方块，但是对其它执行锐度处理的块具有相同配置。
滤波器部分434A基于图像信号D2和XY轴运动矢量mvxy执行预定滤波处理(高频滤波(HPF)处理)，以便提取沿着X轴方向和Y轴方向的二维锐度分量。从而，确定二维锐度处理中的增益值(二维增益值G(2D))。
增益计算部分434B基于Z轴运动矢量mvz和Z轴位置信息Pz执行稍后将描述的增益计算处理，以便确定沿着Z轴方向的锐度处理中的增益值(Z轴增益值G(z))。此外，如稍后将描述的，根据Z轴运动矢量mvz或Z轴位置信息Pz的幅度和方向设置Z轴增益值G(z)的幅度。
乘法部分434C将从滤波部分434A输出的二维增益值G(2D)乘以从增益计算部分434B输出的Z轴增益值G(z)。从而，确定沿着X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的三维锐度处理中的增益值(三维增益值G(3D))。换句话说，在该情况下，考虑二维增益值G(2D)和Z轴增益值G(z)，确定作为锐度处理部分434-1中的最终增益值的三维增益值G(3D)。
加法部分434D通过将三维增益值G(3D)加到图像信号D2，使用三维增益值G(3D)执行锐度处理。从而，通过锐度处理获得的图像信号D3从锐度处理部分434-1输出。
图5图示上述增益计算部分434B的方块图。增益计算部分434B包括四个选择器811、814、821和824、四个乘法部分812、822、831和832、以及两个加法部分813和823。
选择器811根据选择信号S11的值选择性输出“1.0”或“-1.0”的值，并且具有对应于Z轴位置信息Pz的值(极性)执行位置反转的功能。更具体地，当选择信号S11的值为“0”时，根据Z轴位置信息Pz的值输出“1.0”的值，使得在Z轴的前面位置中的图像锐化(sharpen)。另一方面，在选择信号S11的值为“1”的情况下，根据Z轴位置信息Pz的值输出“-1.0”的值，使得在Z轴的后面位置中的图像锐化。
乘法部分812将Z轴位置信息Pz的值乘以从选择器811输出的值(“1.0”或“-1.0”)。作为示例，Z轴位置信息Pz的值落入-1.0(对应于Z轴方向上的后面位置)-0(对应于Z轴上的原点位置)-1.0(对应于Z轴方向上的前面位置)的范围，即，-1.0≤Pz≤1.0的范围。加法部分813将“1.0”的值作为偏移值加到来自乘法部分812的输出值。从而，来自加法部分813的输出值是从0到2.0范围的值，包括两个端点。
选择器814根据选择信号S12的值选择性输出“1.0”的值或来自加法部分813的输出值，并且具有确定Z轴位置信息Pz是否反应在Z轴增益值G(z)上的功能。更具体地，在选择信号S12的值为“0”的情况下，输出作为固定值的“1.0”的值，以便不将Z轴位置信息Pz反应在Z轴增益值G(z)上。另一方面，在选择信号S12为“1”的情况下，输出来自加法部分813的输出值，以便将Z轴位置信息Pz反应在Z轴增益值G(z)上。
选择器821根据选择信号S21的值选择性输出“1.0”或“-1.0”的值，并且具有对应于Z轴运动矢量的值(极性)执行位置反转的功能。更具体地，在选择信号S21的值为“0”的情况下，根据Z轴运动矢量的值输出“1.0”的值，以便在朝向Z轴的前方运动时(向前运动时)使图像锐化。另一方面，在选择信号S21的值为“1”的情况下，根据Z轴运动矢量的值输出“-1.0”的值，以便在朝向Z轴的后方运动时(向后运动时)使图像锐化。
乘法部分822将Z轴运动矢量mvz的值乘以从选择器821输出的值(“1.0”或“-1.0”)。作为示例，Z轴运动矢量mvz的值落入-1.0(对应于图像向后运动的情况)-0(对应于图像固定的情况)-1.0(对应于图像向前运动的情况)的范围，即，-1.0≤mvz≤1.0的范围。加法部分823将“1.0”的值作为偏移值加到来自乘法部分822的输出值。从而，来自加法部分823的输出值落入从0到2.0范围的值，包括两个端点。
选择器824根据选择信号S22的值选择性输出“1.0”的值或来自加法部分823的输出值，并且具有确定Z轴运动矢量mvz是否反应在Z轴增益值G(z)上的功能。更具体地，在选择信号S22的值为“0”的情况下，输出作为固定值的“1.0”的值，以便不将Z轴位置信息反应在Z轴增益值G(z)上。另一方面，在选择信号S22为“1”的情况下，输出来自加法部分823的输出值，以便将Z轴运动矢量mvz反应在Z轴增益值G(z)上。
乘法部分831将对应于Z轴位置信息Pz的来自选择器814的输出值乘以对应于Z轴运动矢量mvz的来自选择器824的输出值。从而，来自乘法部分831的输出值落入从0到4.0的范围，包括两个端点。乘法部分832将来自乘法部分831的输出值乘以“0”到“1.0”的值作为用于标准化的值，以便确定Z轴增益值G(z)。
立体图像显示***的功能和效果
接着，下面将描述根据本实施例的立体图像显示***的功能和效果
1.立体图像显示操作
首先，除了图1和2外，参考图6A和6B到8，下面将简要描述立体图像显示***中的立体图像显示操作。
如图1所示，在立体图像显示***中，在液晶显示器1中，首先，图像顺序控制部分41控制输入图像信号Din上的右眼图像信号DR和左眼图像信号DL的输出顺序(写入顺序、显示顺序)，以产生图像信号D1。更具体地，对应于立体图像的输入图像信号Din的信号格式的示例包括图6A和6B所示的信号格式，即，图6A所示的“并排格式”和图6B所示的“帧顺序”格式。如在这些信号格式的情况下，可通过将关于L图像(左眼图像信号DL)的信息和关于R图像(右眼图像信号DR)的信息分别传输到一帧或各帧实现立体视觉。在该情况下，在图6A所示的“并排格式”中，在每帧(例如，60i)中，L图像(L1_偶、L1_奇、L2_偶或L2_奇)和R图像(R1_偶、R1_奇、R2_偶或R2_奇)分别分配给图像的左半(在L侧)和右半(在R侧)。另一方面，在图6B所示的“帧顺序”格式中，L图像(L1和L2)和R图像(R1和R2)分别分配给各帧(60p/120i)。
接着，快门控制部分42将对应于这种右眼图像信号DR和这种左眼图像信号DL的输出定时的控制信号CTL输出到快门眼镜6。此外，从图像顺序控制部分41输出的图像信号D1和LR确定标志L/R输入到图像信号处理部分43。在图像信号处理部分43中，基于图像信号D1和LR确定标志L/R执行稍后将描述的图像信号处理，以产生图像信号D3。图像信号D3通过定时控制部分44提供给数据驱动器51。数据驱动器51对图像信号D1执行D/A转换以产生作为模拟信号的图像电压。然后，通过从栅极驱动器52和数据驱动器51输出到每个像素20的驱动电压执行显示驱动操作。
更具体地，如图2所示，响应于通过栅极线G从栅极驱动器52提供的选择信号，切换TFT元件21的导通/截止操作。从而，在数据线D和液晶元件22和辅助电容元件23之间选择性建立导通。结果，基于从数据驱动器51提供的图像信号D3的图像电压提供给液晶元件22，并且执行线序显示驱动操作。
在以此方式对其提供图像电压的像素20中，在液晶显示面板2中调制来自背光3的照明光，以发射为显示光。从而，基于输入图像信号Din的图像显示在液晶显示器1上。更具体地，在一个帧时段中，交替显示基于左眼图像信号DL的左眼图像和基于右眼图像信号DR的右眼图像，以通过时分驱动执行显示驱动操作。
此时，如图7A所示，当显示左眼图像时，在观众7使用的快门眼镜6中，响应于控制信号CTL，右眼镜片6R中的光屏蔽功能变为有效状态，并且左眼镜片6L中的光屏蔽功能变为无效状态。换句话说，左眼镜片6L变为打开状态，用于左眼图像的显示的显示光LL的透射，并且右眼镜片6R变为关闭状态，用于显示光LL的透视。另一方面，如图7B所示，当显示右眼图像时，响应于控制信号CTL，左眼镜片6L中的光屏蔽功能变为有效状态，并且右眼镜片6R中的光屏蔽功能变为无效状态。换句话说，右眼镜片6R变为打开状态，用于右眼图像的显示的显示光LR的透射，并且左眼镜片6L变为关闭状态，用于显示光LR的透视。然后，以时分方式交替重复这种状态，使得当佩戴快门眼镜6的观众7观看液晶显示器1的显示屏幕时，可看见立体图像。换句话说，允许观众7利用他的左眼7L观看左眼图像并且利用他的右眼7R观看右眼图像，并且在左眼图像和右眼图像之间存在视差，使得观众7将右眼图像和右眼图像感觉为具有深度的立体图像。
更具体地，通过双眼视觉(即，通过利用两只眼睛观看)导致人类视觉的基本立体效果，并且当利用双眼观看对象时，双眼观看对象的方向之间的差是视差。因为视差，所以感觉到距离感或立体效果。因此，通过左眼图像(L图像)和右眼图像(R图像)之间的对象的位置的差实现了立体图像中的视差。例如，如图8中的部分A和B所示，(A平面中)对象放置的比液晶显示面板2的位置(B平面)更向前，增加了视差，因此L图像中对象的位置(X轴位置Lx)向右偏移，并且R图像中对象的位置(X轴位置Rx)向左偏移。此外，在对象放置在液晶显示面板2的位置(B平面)的情况下，L图像和R图像中对象的位置相互重叠。另一方面，当(C平面中)对象放置的比液晶显示面板2的位置(B平面)更向后时，L图像中对象的位置(X轴位置Lx)向左偏移，并且R图像中对象的位置(X轴位置Rx)向右偏移。换句话说，在立体(3D)图像中，除了2D图像中的X轴和Y轴(XY轴)，通过L图像和R图像之间的对象的位置的差，提供了垂直于液晶显示面板2的方向上的Z轴(深度)。更具体地，如图8中的部分C中的箭头P1所示，例如，在显示这种运动图像的情况下，其中球从液晶显示面板2的位置(B平面)之后的位置(C平面)飞到液晶显示面板2的位置(B平面)之前的位置(A平面)，下面描述了L图像和R图像之间的对象的位置的差(偏差)。也就是说，在A平面中，L图像中球向右的偏移和R图像中球向左的偏移为最大值。此外，在B平面中，消除了L图像中球的偏移和R图像中球的偏移。然后，在C平面中，L图像中球向左的偏移和R图像中球向右的偏移为最大值。因此，当右眼和左眼分别观看其中球的位置不同的R图像和L图像时，例如，如图8中的部分C所示，感觉就像球存在于液晶显示面板2的前面和后面的空间中。
2.获得和使用属于Z轴方向的信息的操作
接着，参考图9到13，与比较示例相比，下面将详细描述作为本发明的特性部分之一的获得和使用属于Z轴方向(垂直于平面的方向，深度方向)的信息的操作。
首先，在现有技术中的二维(2D)图像显示器的情况下，当执行用于改进图像质量的图像处理或帧速率转换处理(帧插值处理)时，经常检测和使用沿着图像的XY平面的运动矢量。换句话说，在帧插值处理中，在上述立体图像显示器的情况下，例如，当以60Hz的频率执行L图像和R图像的切换时，清楚感觉到闪烁。因此，例如必需将频率从60Hz增加到120Hz或240Hz(以执行帧插值处理)。
在现有技术(比较示例1)的二维(2D)图像显示器中，如下所述执行使用运动矢量的帧插值处理。图9图示比较示例1中执行帧插值处理的图像信号处理部分104的方块图。图像信号处理部分104包括一帧延迟部分104A、XY轴运动矢量检测部分104B和帧插值处理部分104C。
在图像信号处理部分104中，首先，在XY轴运动矢量检测部分104B中，基于当前图像信号D101和从一帧延迟部分104A提供的之前帧中的图像信号D101检测XY轴运动矢量mvxy。然后，帧插值部分104C使用XY轴运动矢量mvxy执行运动矢量校正类型的帧插值处理，以产生图像信号D102。从而，执行运动矢量校正类型帧数量转换，其允许改进图像质量(例如，参考图10中的部分A和B)。
比较示例2
在这种2D图像显示器中的使用XY轴运动矢量的帧插值处理应用于立体(3D)图像显示器(***)的情况下，例如发生以下。图11图示根据比较示例2的立体图像显示器(***)中的使用XY轴运动矢量执行帧插值处理的图像信号处理部分204的方块图。图像信号处理部分204包括上述2帧延迟部分430、上述XY轴运动矢量检测部分431和上述帧插值部分433。换句话说，图像信号处理部分204具有与图3所示的实施例中的图像信号处理部分43相同的配置，除了没有提供Z轴信息获得部分432和图像质量改进部分434。
因此，在图像信号处理部分204中，如根据比较示例1的现有技术中的2D图像显示器的情况，只检测沿着图像信号D201中的XY平面的二维运动矢量(XY轴运动矢量mvxy)。更具体地，作为包括深度信息的立体图像中的L图像和R图像，在沿着Z轴方向的运动中，运动矢量的方向在L图像和R图像之间不同。因此，在XY轴运动矢量检测部分431中，对L图像和R图像分别执行与根据比较示例1的2D图像的情况相同的运动矢量检测，以防止沿着Z轴方向的运动的影响。此外，在帧插值部分423中，运动矢量检测结果(XY轴运动矢量mvxy)用于根据LR确定标志L/R的状态，对L图像(左眼图像信号D201L)和R图像(右眼图像信号D201R)分别执行帧插值处理。从而，产生图像信号D202，其由L图像(左眼图像信号D202L)和R图像(右眼图像信号D202R)配置，并通过帧插值处理获得。
因此，在根据比较示例2的图像信号处理部分204中，不检测和使用沿着Z轴方向的运动矢量。因此，难以使用属于Z轴方向的信息(沿着Z轴方向的运动矢量等)执行帧插值处理或图像处理，并且难以执行对立体图像特定的有效图像质量改进处理。
实施例
因此，在该实施例中，如图3所示，在图像信号处理部分43中的Z轴信息获得部分432中，获得属于立体图像的深度方向(Z轴方向)的信息。更具体地，作为属于Z轴方向的信息，获得立体图像的作为沿着Z轴方向的运动矢量的Z轴运动矢量mvz(例如，参考图12)和作为属于Z轴方向的位置信息的Z轴位置信息Pz。
在图像信号处理部分43中，首先，在XY轴运动矢量检测部分431中，利用当前左眼图像信号D1L和右眼图像信号D1R之前2帧的左眼图像信号D1L和右眼图像信号D1R、以及当前左眼图像信号D1L和右眼图像信号D1R，确定XY轴运动矢量mvxy。更具体地，L图像运动矢量检测部分431L利用当前左眼图像信号D1L之前2帧的左眼图像信号D1L和当前左眼图像信号D1L，确定左眼图像信号D1L中的XY轴运动矢量mvL。同样，R图像运动矢量检测部分431R利用当前右眼图像信号D1R之前2帧的右眼图像信号D1R和当前右眼图像信号D1R，确定右眼图像信号D1R中的XY轴运动矢量mvR。
接着，Z轴运动矢量检测部分432A基于LR确定标志L/R和XY轴运动矢量mvL和mvR确定Z轴运动矢量mvz。更具体地，确定左眼图像信号D1L中的XY轴运动矢量mvL和右眼图像信号D1R中的XY轴运动矢量mvR之间的差(＝mvL-mvR)，以获得Z轴运动矢量mvz，因为以下原因。也就是说，如上所述，L图像和R图像包括深度信息，因此在沿着Z轴方向的运动中，运动矢量中的X轴方向在L图像和R图像之间不同。更具体地，例如如图8的部分A到C所示，在显示这种运动图像的情况下，其中球从液晶显示面板2的位置(B平面)之后的位置(C平面)飞到液晶显示面板2的位置(B平面)之前的位置(A平面)，沿着球运动部分的X轴方向的运动矢量如下所述。也就是说，在L图像中，沿着A平面、B平面和C平面中X方向的运动矢量朝向正方向，并且在R图像中，沿着A平面、B平面和C平面中X方向的运动矢量朝向负方向(例如，参考图13中的部分A和B中的X轴运动矢量mvL和mvR)。此外，在图13中，作为示例，使用这样的运动图像，其中字母“A”从液晶显示面板2的位置(B平面)之后的位置(C平面)飞到液晶显示面板2的位置(B平面)之前的位置(A平面)。此外，由粗线围绕的矩形区域指示块匹配的块单元。
因此，在该情况下，其中L图像中的球运动部分中的X轴运动矢量为Lx，并且R图像中的球运动部分中的X轴运动矢量为RX，沿着Z轴方向的运动矢量的方向和幅度由X轴运动矢量Lx和X轴运动矢量Rx之间的差(Lx-Rx)表示。因此，通过确定L图像(左眼图像信号D1L)中的XY轴运动矢量mvL和R图像(右眼图像信号D1R)中的XY轴运动矢量mvR之间的差，获得Z轴运动矢量mvz。
(Lx-Rx)＜0......图像朝向液晶显示面板2的后方运动的操作状态
(Lx-Rx)＝0......固定状态
(Lx-Rx)＞0......图像朝向液晶显示面板2的前方运动的操作状态
另一方面，在LR图像运动矢量检测部分432B中，基于LR确定标志L/R和当前图像信号D1确定对应于左眼图像信号D1L和右眼图像信号D1R之间的运动部分的差的XY轴运动矢量mvLR。在该情况下，在图8的部分A和B所示的示例中，如上所述，在A平面中，L图像中球朝右的偏移和R图像中球朝左的偏移为最大值。此外，在B平面中，消除了L图像中球的偏移和R图像中球的偏移。然后，在C平面中，L图像中球朝左的偏移和R图像中球朝右的偏移为最大值。
因此，如图13中的部分C和D所示，当确定对应于R图像关于L图像的运动矢量的XY轴运动矢量mvLR时，在Z轴信息获得部分432中，允许基于XY轴运动矢量mvLR确定Z轴位置信息Pz。换句话说，可获得对应于L图像(左眼图像信号D1L)和R图像(右眼图像信号D1R)之间的运动部分的差的Z轴位置信息Pz。
接着，在帧插值部分433中，基于LR确定标志L/R、以及当前帧和当前帧之前2帧的帧中的图像信号D1、以及XY轴运动矢量mvxy，对左眼图像信号D1L和右眼图像信号D1R分别执行帧插值处理。更具体地，执行使用与现有技术中的2D图像显示器的情况相同的帧插值处理的帧插值处理(帧速率增强处理)，以便产生由左眼图像信号D2L和右眼图像信号D2R配置的图像信号D2。从而，增加图像信号D2中的帧速率，使得减少立体图像显示器中的闪烁等的产生，并且改进了图像质量。
接着，在图像质量改进部分434中，对通过利用LR确定标志L/R、XY轴运动矢量mvxy、Z轴运动矢量mvz和Z轴位置信息Pz的帧插值处理获得的左眼图像信号D2L和右眼图像信号D2R执行图像质量改进处理。从而，允许执行使用获得的Z轴信息(Z轴运动矢量mvz和Z轴位置信息Pz)的图像质量改进处理，并且与现有技术中的立体图像显示器相比，允许图像质量的有效改进(对立体图像特定的有效图像质量改进处理)。
更具体地，例如，在图4和5所示的锐度处理部分434-1中，考虑如现有技术的情况的二维增益值G(2D)和使用Z轴信息(Z轴运动矢量mvz和Z轴位置信息Pz)的Z轴增益值G(z)，确定三维增益值G(3D)。然后，通过将三维增益值G(3D)增加到图像信号D2，执行使用三维增益值G(3D)的锐度处理。
从而，例如在Z轴运动矢量mvz的值小的情况下(图像向后运动的操作状态)，允许执行减少三维增益值G(3D)的处理(模糊)。另一方面，在Z轴运动矢量mvz的值大的情况下(图像向前运动的操作状态)，允许执行增加三维增益值G(3D)的处理(锐化)。因此，在该情况下，实现使眼睛聚焦在向前运动的对象上的视觉，并且增加了立体图像的真实性。此外，可防止其中沿着Z轴方向的运动快的运动图像中的模糊。此外，例如如图5所示，允许切换是否将Z轴位置信息Pz和Z轴运动矢量mvz的每个反应在三维增益值G(3D)上，因此允许灵活的处理。
如上所述，在该实施例中，在XY轴运动矢量检测部分431中，从左眼图像信号D1L和右眼图像信号D1R检测XY轴运动矢量mvxy(mvL，mvR)，该左眼图像信号D1L和右眼图像信号D1R中间具有视差，并且在Z轴信息获得部分432中，基于检测到的XY轴运动矢量mvL和mvR获得立体图像中属于深度方向(Z轴方向)的信息(Z轴运动矢量mvz和Z轴位置信息Pz)，因此允许显示具有更自然的深度感的立体图像。
此外，在图像质量改进部分434中，对通过帧插值处理获得的左眼图像信号D2L和右眼图像信号D2R执行使用获得的Z轴信息(Z轴运动矢量mvz和Z轴位置信息Pz)的图像质量改进处理，因此与现有技术的立体图像显示器相比，允许图像质量的有效改进(对立体图像特定的有效图像质量改进处理)。
第二实施例
接着，下面将描述本发明的第二实施例。在该实施例中，上述第一实施例中的图像信号处理部分43还具有产生和叠加测试模式和OSD(屏幕上显示)模式的功能。此外，相同组件用与上述第一实施例相同的标号表示，并将不再进一步描述。
图像信号处理部分43A的配置
图14图示该实施例中的图像信号处理部分43A的示意性方块图。此外，图像信号处理部分43A对应于本发明中的“图像信号处理装置”的特定示例。
图像信号处理部分43A基于图像信号D1执行下面将描述的图像信号处理，以便产生图像信号D4(D4L和D4R)，然后将图像信号D4提供给定时控制部分44。图像信号处理部分43A通过在上述第一实施例中的图像信号处理部分43中进一步安排测试/OSD模式产生部分435和叠加部分436来配置。换句话说，图像信号处理部分43A包括2帧延迟部分430、XY轴运动示例检测部分431、Z轴信息获得部分432和帧插值部分433(图14中全部没有示出)、图像质量改进部分434、测试/OSD模式产生部分435和叠加部分436。
测试/OSD模式产生部分435产生左眼测试模式TL和左眼OSD模式OL、以及右眼测试模式TR和右眼OSD模式OR，它们之间具有视差。从而，产生对应于最终立体图像的测试模式Tout和OSD模式Oout以输出到叠加部分436。测试/OSD模式产生部分435包括Z轴参数计算部分435A、选择部分435B、L图像产生部分435L、R图像产生部分435R和开关SW2。此外，在该实施例中，L图像产生部分435L和R图像产生部分435R分开安排，但是用于L图像和R图像的共同产生部分可以对L图像和R图像具有不同参数。
Z轴参数计算部分435A基于Z轴运动示例mvz或Z轴位置信息Pz或其两者，动态确定对应于L图像和R图像之间的对象的位置的差的视差。然后，Z轴参数计算部分435A还利用确定的视差值，分别产生对应于左眼和右眼测试/OSD模式的参数PL2和PR2。
选择部分435B从对应于事先准备的多个不同视差值的多个参数或产生的左眼和右眼参数PL2和PR2中选择左眼和右眼参数PL1和PR1。从而，允许根据对应于外部指令的选择信号S3，执行通过自动设置参数PL2和PR2的产生模式(第一产生模式)和通过手动设置参数PL1和PR1的产生模式(第二产生模式)。以此方式选择的参数输出为左眼和右眼参数PL和PR。
L图像产生部分435L基于从选择部分435B输出的左眼参数PL产生左眼测试模式TL和左眼OSD模式OL。同样地，R图像产生部分435R基于从从选择部分435B输出的右眼参数PR产生右眼测试模式TR和右眼OSD模式OR。
开关SW2是用于根据LR确定标志L/R、选择性输出从L图像产生部分435L输出的测试模式TL和OSD模式OL以及从R图像产生部分435R输出的测试模式TR和OSD模式OR的开关。更具体地，在LR确定标志L/R是“左眼图像”的情况下，左眼测试模式TL和左眼OSD模式OL输出为测试模式Tout和OSD模式Oout。另一方面，在LR确定标志L/R是“右眼图像”的情况下，右眼测试模式TR和右眼OSD模式OR输出为测试模式Tout和OSD模式Oout。
叠加部分436将左眼测试模式TL和左眼OSD模式OL叠加在通过改进图像质量获得的左眼图像信号D3L上，以便产生通过叠加获得的左眼图像D4L。同样地，叠加部分436将右眼测试模式TR和右眼OSD模式OR叠加在通过改进图像质量获得的右眼图像信号D3R上，以便产生通过叠加获得的右眼图像D4R。从而，产生在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向上的任意位置的测试模式图像或OSD模式图像(图像信号D4)。
图像信号处理部分43A的功能和效果
接着，除了图14外，参考图15到28，将与比较示例相比详细描述图像信号处理部分43A的功能和效果。
首先，在描述根据该实施例的图像信号处理部分43A之前，下面将参考图15到18描述根据比较示例(比较示例3)的图像信号处理部分。
图15图示根据比较示例3的图像信号处理部分304的示意性方块图。图像信号处理部分304产生其上叠加了测试模式或OSD模式的图像信号D203(D203L，D203R)，并且包括上述帧插值部分433、上述叠加部分436和L/R图像共同产生部分304A。
L/R图像共同产生部分304A利用L图像和R图像的共同参数PLR，产生用于L图像和R图像的共同测试模式TLR(例如，参考图16)和共同OSD模式OLR(例如，参考图17)。然后，在叠加部分436中，测试模式TLR和OSD模式OLR共同叠加在通过帧插值处理获得的图像信号D202L和D202R上，以便产生图像信号D203L和D203R。
因此，在图像信号处理部分304中，产生用于L图像和R图像的共同测试模式TLR和共同OSD模式OLR，以共同叠加在图像信号D202L和D202R上。因此，同样在立体显示器中，测试模式和OSD模式没有三维显示，而是二维显示。换句话说，测试模式和OSD模式只显示在对应于液晶显示面板2(液晶显示器1)的位置的平面上，并且不显示具有Z轴(深度)方向的测试模式或OSD模式。
更具体地，例如在根据图18所示的比较示例3的液晶显示器101中，当OSD模式叠加在要显示的立体图像上时，OSD模式的位置可沿着X轴方向和Y轴方向任意改变，但是OSD模式不可沿着Z轴方向改变。换句话说，在Z轴方向上，OSD模式只显示在对应于液晶显示面板(液晶显示器101)的位置的平面上。
实施例
另一方面，在该实施例的图像信号处理部分43A中，如图14所示，首先，测试/OSD模式产生部分435产生左眼测试模式TL和左眼OSD模式OL以及右眼测试模式TR和右眼OSD模式OR，它们之间具有视差。因此，在确定L图像和R图像之间的对象的位置的差(视差)时产生测试模式和OSD模式，从而在对应于最终立体图像的测试模式Tout和OSD模式Oout中，允许显示Z轴方向分量。
更具体地，例如如图19所示的测试模式Tout(栅格模式)的情况下，允许显示具有对应于上述A平面、B平面和C平面的Z轴方向分量的测试模式。在该情况下，如图20A和20B所示，在A平面中，在L图像的测试模式TL中，栅格模式向右偏移，并且在R图像的测试模式TR中，栅格模式向左偏移。此外，例如如图21A和21B所示，在B平面中，在L图像的测试模式TL和R图像的测试模式TR中，栅格模式放置在相同位置。此外，例如如图22A和22B所示，在C平面中，与A平面相反，在L图像的测试模式TL中，栅格模式向左偏移，并且在R图像的测试模式TR中，栅格模式向右偏移。此外，通过单独设置至少在A平面、B平面和C平面中的栅格模式的位置并同时显示测试模式，允许产生伪3D测试模式。
另一方面，在OSD模式Oout中，例如如图23所示的OSD模式Oout的情况下，允许显示具有对应于A平面、B平面和C平面的Z轴方向分量的OSD模式。在该情况下，例如如图24A和24B所示，在A平面中，在L图像的OSD模式OL中，字母“ABCDE”向右偏移，并且在R图像的OSD模式OR中，字母“ABCDE”向左偏移。此外，例如如图25A和25B所示，在B平面中，在L图像的OSD模式OL和R图像的OSD模式OR中，字母“ABCDE”放置在相同位置。此外，例如如图26A和26B所示，在C平面中，与A平面相反，在L图像的OSD模式OL中，字母“ABCDE”向左偏移，并且在R图像的OSD模式OR中，字母“ABCDE”向右偏移。
因此，不同于上述比较示例3，例如如图27所示，在根据该实施例的液晶显示器1中，当OSD模式叠加在要显示的立体图像上时，OSD模式的位置可沿着X轴方向、Y轴方向和Z轴方向任意改变。换句话说，同样允许OSD模式沿着Z轴方向的任意位置显示。
此外，在该实施例中，当叠加使用在Z轴参数检测部分435A中动态检测的参数P2L和P2R的OSD模式Oout时，允许以下。更具体地，叠加部分436根据例如Z轴位置信息Pz的细节，控制在Z轴方向上OSD模式Oout的叠加位置，以产生OSD模式图像。换句话说，例如如图28所示，例如在与从在图像上的任意位置(在图28的图像中设置在中心)的Z轴位置信息Pz获得的Z轴上的图像位置相同的位置中，叠加和显示具有星形标记的OSD模式。从而，允许显示指示沿着Z轴方向的位置的运动的Z轴坐标指示符Iz。此外，当执行立体图像中的图像和OSD模式之间的X轴、Y轴和Z轴上的冲突检测时，可实现这样的应用，其中OSD模式从运动部分离开或追赶运动部分。
如上所述，在该实施例中，测试/OSD模式产生部分435产生左眼测试模式TL和左眼OSD模式OL和右眼测试模式TR和右眼OSD模式OR，它们中间具有视差，并且叠加部分436将测试模式TL和TR以及OSD模式OL和OR分别叠加在左眼图像信号D3L和右眼图像信号D3R上，因此允许显示具有深度分量(Z轴分量)的3D测试模式或3D OSD模式。从而，有效执行3D图像信号中的图像质量调整或图像质量评估。此外，2D OSD模式允许叠加为3D图像的一部分，因此允许大大扩展如用户观看时显示字母或图像质量调整的应用。
修改
尽管参考各实施例描述了本发明，但是本发明不限于此，并且可以进行各种修改。
例如，在上述实施例中，描述了获得和使用Z轴运动示例mvz和Z轴位置信息Pz两者作为立体图像中属于Z轴方向的信息的情况，但是可以获得和使用它们之一或两者。
此外，在上述实施例等中，使用快门眼镜的立体图像显示***描述为立体图像显示***(装置)的示例，但是本发明不限于此。换句话说，除了使用快门眼镜的立体图像显示***(装置)外，本发明可应用于各种类型的立体图像显示***(装置)(例如，使用偏振滤色镜等的立体图像显示***)。
此外，在上述实施例等中，包括由液晶元件配置的液晶显示部分的液晶显示器描述为图像显示器的示例，但是本发明可应用于任何种类的图像显示器。更具体地，例如本发明可应用于使用PDP(等离子显示面板)、有机EL(电致发光)显示器等的图像显示器。
此外，上述实施例等中描述的处理可以由硬件或软件执行。在由软件执行处理的情况下，形成软件的程序安装在通用计算机等中。这种程序可以事先存储在计算机的存储介质中。
本申请包含涉及于2009年7月10日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2009-164202中公开的主题，在此通过引用并入其全部内容。
本领域的技术人员应该理解，取决于设计要求和其它因素，可以出现各种修改、组合、子组合和替换，只要它们在权利要求或其等价物的范围内。

Claims (16)

1.一种图像信号处理装置，包括：
第一运动矢量检测部分，其从左眼图像和右眼图像检测一个或多个二维运动矢量作为沿着图像的X-Y平面的运动矢量，所述左眼图像和右眼图像之间具有视差；以及
信息获得部分，其基于检测到的二维运动矢量，获得属于Z轴方向的信息，所述Z轴方向是利用所述左眼图像和所述右眼图像形成的立体图像中的深度方向。
2.如权利要求1所述的图像信号处理装置，其中
所述信息获得部分包括：
第二运动矢量检测部分，其基于所述二维运动矢量获得沿着Z轴方向的Z轴运动矢量，以及
位置信息检测部分，其获得沿着立体图像的Z轴方向的Z轴位置信息。
3.如权利要求2所述的图像信号处理装置，其中
所述第一运动矢量检测部分分别从所述左眼图像和所述右眼图像检测二维运动矢量，以及
所述第二运动矢量检测部分通过确定从所述左眼图像检测到的二维运动矢量和从所述右眼图像检测到的二维运动矢量之间的差，获得Z轴运动矢量。
4.如权利要求2所述的图像信号处理装置，其中
所述第一运动矢量检测部分检测对应于所述左眼图像和所述右眼图像之间的运动部分的差的左右运动矢量作为二维运动矢量，以及
所述位置信息获得部分基于所述左右运动矢量获得Z轴位置信息。
5.如权利要求2所述的图像信号处理装置，还包括：
帧插值部分，其利用从所述左眼图像检测到的二维运动矢量对所述左眼图像执行帧插值处理，并且利用从所述右眼图像检测到的二维运动矢量对所述右眼图像执行帧插值处理。
6.如权利要求5所述的图像信号处理装置，包括：
图像质量改进部分，其利用所述Z轴运动矢量或所述Z轴位置信息或其两者，对已经经历帧插值处理的左眼图像和右眼图像执行图像质量改进处理。
7.如权利要求6所述的图像信号处理装置，其中
所述图像质量改进部分是执行锐度处理作为所述图像质量改进处理的锐度处理部分。
8.如权利要求7所述的图像信号处理装置，其中
所述锐度处理部分考虑利用所述二维运动矢量确定的二维增益值、以及利用所述Z轴运动矢量或所述Z轴位置信息或其两者确定的Z轴增益值，确定三维增益值作为最终增益值，并且利用所述三维增益值执行锐度处理。
9.如权利要求8所述的图像信号处理装置，其中
根据所述Z轴运动矢量或Z轴位置信息任一的幅度和方向确定所述Z轴增益值的幅度。
10.如权利要求2所述的图像信号处理装置，包括：
模式产生部分，其产生左眼模式和右眼模式，所述左眼模式和右眼模式之间具有视差；以及
叠加部分，其将所述左眼模式叠加在所述左眼图像上，并且将所述右眼模式叠加在所述右眼图像上，从而产生包括在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向中的任意位置的叠加模式的模式图像。
11.如权利要求10所述的图像信号处理装置，其中
所述模式产生部分基于所述Z轴运动矢量或所述Z轴位置信息或其两者，动态确定所述左眼图像和所述右眼图像之间的视差，以便利用确定的视差产生所述左眼模式和所述右眼模式。
12.如权利要求10所述的图像信号处理装置，其中
所述模式产生部分根据外部指示，从准备的多个不同视差值中选择视差值，以便确定选择的视差值作为所述左眼图像和所述右眼图像之间的视差。
13.如权利要求10所述的图像信号处理装置，其中
所述模式产生部分配置为在第一产生模式和第二产生模式之间切换，
在第一产生模式中，所述模式产生部分基于所述Z轴运动矢量或所述Z轴位置信息或其两者，动态确定所述左眼图像和所述右眼图像之间的视差，以便利用确定的视差产生所述左眼模式和所述右眼模式，以及
在第二产生模式中，所述模式产生部分根据外部指示，从准备的多个不同视差值中选择视差值，以便确定选择的视差值作为所述左眼图像和所述右眼图像之间的视差。
14.如权利要求10所述的图像信号处理装置，其中
所述左眼模式和所述右眼模式的每个是测试模式或OSD模式。
15.如权利要求10所述的图像信号处理装置，其中
所述左眼模式和所述右眼模式的每个是OSD模式，并且
所述叠加部分根据Z轴位置信息的细节，在Z轴方向上控制OSD模式在所述左眼图像和所述右眼图像上的叠加位置，以便产生OSD模式图像。
16.一种图像显示器，包括：
第一运动矢量检测部分，其从左眼图像和右眼图像检测一个或多个二维运动矢量作为沿着图像的X-Y平面的运动矢量，所述左眼图像和右眼图像之间具有视差；
信息获得部分，其基于检测到的二维运动矢量，获得属于Z轴方向的信息，所述Z轴方向是利用所述左眼图像和所述右眼图像形成的立体图像中的深度方向；
帧插值部分，其利用从所述左眼图像检测到的二维运动矢量对所述左眼图像执行帧插值处理，并且利用从所述右眼图像检测到的二维运动矢量对所述右眼图像执行帧插值处理；
图像质量改进部分，其利用所述属于Z轴方向的信息，对已经经历帧插值处理的左眼图像和右眼图像执行图像质量改进处理；以及
显示部分，其以时分方式交替显示已经经历图像质量改进处理的左眼图像和右眼图像。
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