JP2012049661A - 画像処理装置、画像処理方法及び画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】立体視画像の画質の向上を図るための画像処理装置、画像処理方法及び画像表示装置を提供すること。
【解決手段】立体視画像を得るための左目用画像信号Ｌと右目用画像信号Ｒとについて信号処理を実施する画像信号処理部１２と、画像信号処理部１２での信号処理に使用されるパラメーターを、左目用画像信号Ｌに適用する第１のパラメーターと右目用画像信号Ｒに適用する第２のパラメーターとに切り換えるパラメーター切り換え部１３と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像処理装置、画像処理方法及び画像表示装置、特に、立体視画像を表示するための画像処理装置に関する。

プロジェクター等の画像表示装置は、画像信号に対する種々の画像処理を実施する。画像処理としては、例えば、輪郭強調、白黒伸張、解像度変換、ノイズ除去などが知られている（輪郭強調については、例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−２８４７６９号公報

従来、視差を異ならせた画像を組み合わせることにより立体視画像を表示する画像表示装置が知られている。平面画像を対象とする従来の画像処理をそのまま立体視画像に適用したとしても、立体視画像の画質の向上が困難な場合が生じ得る。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、立体視画像の画質の向上を図るための画像処理装置、画像処理方法及び画像表示装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る画像処理装置は、立体視画像を得るための左目用画像信号と右目用画像信号とについて信号処理を実施する画像信号処理部と、前記画像信号処理部での前記信号処理に使用されるパラメーターを、前記左目用画像信号に適用する第１のパラメーターと前記右目用画像信号に適用する第２のパラメーターとに切り換えるパラメーター切り換え部と、を有することを特徴とする。

画像信号処理部は、信号処理に使用するパラメーターが第１のパラメーターと第２のパラメーターとに切り換えられることで、左目用画像信号と右目用画像信号とについてそれぞれに適した信号処理を実施することが可能となる。これにより、立体視画像の画質の向上を図ることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、前記左目用画像信号及び前記右目用画像信号の入力を受け付ける画像信号入力部へ入力された前記左目用画像信号及び前記右目用画像信号を判別する画像信号判別部を有することが望ましい。パラメーター切り換え部は、画像信号判別部での判別に応じて、左目用画像信号の入力に連動した第１のパラメーターへの切り換えと、右目用画像信号の入力に連動した第２のパラメーターへの切り換えとを行う。

また、本発明の好ましい態様としては、前記左目用画像信号及び前記右目用画像信号の少なくとも一方を解析する画像信号解析部と、前記画像信号解析部による解析の結果に応じて、前記第１のパラメーターと前記第２のパラメーターとの少なくとも一方を生成するパラメーター生成部と、を有することが望ましい。画像処理装置は、第１のパラメーター及び第２のパラメーターの少なくとも一方については予め設定及び保持をしなくても、パラメーター生成部で生成したパラメーターを使用して画像処理を実施することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、前記第１のパラメーターを保持する第１のパラメーター保持部と、前記第２のパラメーターを保持する第２のパラメーター保持部と、の少なくとも一方を有することが望ましい。画像処理装置は、第１のパラメーター保持部、第２のパラメーター保持部で保持するパラメーターを使用して画像処理を実施する。

また、本発明の好ましい態様としては、前記パラメーター切り換え部は、前記第１のパラメーター及び前記第２のパラメーターのうちの一方を調整することにより他方を生成することが望ましい。画像処理装置は、第１のパラメーター及び第２のパラメーターの一方については予め設定及び保持をしなくても、パラメーター切り換え部により調整されたパラメーターを使用して画像処理を実施することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、前記信号処理が、輪郭強調、白黒伸張、解像度変換及びノイズ除去の少なくとも一つであることが望ましい。画像処理装置は、輪郭強調、白黒伸張、解像度変換及びノイズ除去の少なくとも一つについて、パラメーターを第１のパラメーターと第２のパラメーターとに切り換えて画像処理を実施する。

さらに、本発明に係る画像処理方法は、立体視画像を得るための左目用画像信号と右目用画像信号とについて信号処理を実施する画像信号処理工程と、前記画像信号処理工程における前記信号処理に使用されるパラメーターを、前記左目用画像信号に適用する第１のパラメーターと前記右目用画像信号に適用する第２のパラメーターとに切り換えるパラメーター切り換え工程と、を含むことを特徴とする。パラメーター切り換え工程による第１のパラメーターと第２のパラメーターとの切り換えにより、画像信号処理工程では、左目用画像信号と右目用画像信号とについて、それぞれに適した画像処理を実施することが可能となる。これにより、立体視画像の画質の向上を図ることができる。

さらに、本発明に係る画像表示装置は、上記の画像処理装置と、前記画像処理装置における信号処理を経た左目用画像信号と右目用画像信号とにより立体視画像を表示する表示部と、を有することを特徴とする。画像表示装置は、上記の画像処理装置を適用することで、高品質な立体視画像を得ることができる。

実施例１に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図。 画像表示装置のうち画像処理のための構成を示すブロック図。 画像信号の判別及びパラメーターの切り換えについて説明する図。 画像処理装置による信号処理の手順を説明するフローチャート。 実施例２に係る画像表示装置のうち画像処理のための構成を示すブロック図。 実施例３に係る画像表示装置のうち画像処理のための構成を示すブロック図。

以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。本実施例では、画像表示装置がプロジェクター１００である場合について説明する。画像表示装置であるプロジェクター１００は、入力される左目用画像信号Ｌ及び右目用画像信号Ｒに応じて、スクリーン１０８の投写面に立体視画像を表示する。プロジェクター１００は、右目用の画像と左目用の画像とを交互にスクリーン１０８に投写することにより、時分割方式で立体視画像を表示する。

スクリーン１０８に投写された画像の視聴者は、例えば液晶シャッターを備えた眼鏡型のフィルターを装着することで、立体視画像を視聴することができる。具体的には、左目用画像信号Ｌによって表される左目用の画像を左目で、右目用画像信号Ｒによって表される右目用の画像を右目で観察することにより、視聴者は立体視画像を視聴することができる。なお、以下の説明では、左目用画像信号Ｌ及び右目用画像信号Ｒを総称して「立体視画像信号」と称する場合がある。

立体視画像信号は、図示しない画像供給装置からプロジェクター１００に供給される。このような画像供給装置は、ＰＣやＤＶＤプレーヤー等によって実現される。なお、プロジェクター１００に入力される立体視画像信号は、図示しないコンピューターで読取可能な記憶媒体から読み出されたものであってもよい。このコンピューターで読取可能な記憶媒体は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＦＤ、ＭＤ、メモリーカード等のいずれでもよい。

プロジェクター１００は、画像処理装置１、光変調素子駆動回路１０２、光変調素子１０３、投写レンズ１０４及び光源部１０５を含む。光源部１０５は、ランプ１０６及び平行化レンズ１０７を含む。画像処理装置１は、入力される立体視画像信号に対して、所定の画像処理を実施する。

光変調素子駆動回路１０２は、光変調素子１０３を駆動する回路である。光変調素子１０３は、光源部１０５から射出される光を、光変調素子駆動回路１０２で生成された信号に応じて変調し、投写光として射出する。光源部１０５は、画像を投写するための光源であり、主に、ランプ１０６が発する光を平行化レンズ１０７により平行光とする。この平行光は、光変調素子１０３で変調された後、投写レンズ１０４に入射する。投写レンズ１０４は、投写光を拡大してスクリーン１０８へ投写する。スクリーン１０８は、プロジェクター１００から投写される投写画像を表示するための投写面を有する。

図２は、画像表示装置のうち画像処理のための構成を示すブロック図である。画像処理装置１は、画像信号入力部１０、画像信号判別部１１、画像信号処理部１２、パラメーター切り換え部１３、左目用画像信号（Ｌ）用メモリー１４及び右目用画像信号（Ｒ）用メモリー１５を有する。画像処理装置１は、立体視画像を得るための左目用画像信号Ｌ及び右目用画像信号Ｒに対する種々の画像処理を実施する。図中、白抜き矢印は画像信号、黒塗り矢印はパラメーター、或いはパラメーターに関する処理の指示を表すものとする。

画像信号入力部１０は、プロジェクター１００への左目用画像信号Ｌ及び右目用画像信号Ｒの入力を受け付ける。画像信号判別部１１は、画像信号入力部１０へ入力された左目用画像信号Ｌ及び右目用画像信号Ｒを判別する。画像信号処理部１２は、左目用画像信号Ｌと右目用画像信号Ｒとについて信号処理を実施する。画像信号処理部１２は、左目用画像信号Ｌと右目用画像信号Ｒとに対して、例えば、輪郭強調、白黒伸張、解像度変換、ノイズ除去などを実施する。

パラメーター切り換え部１３は、画像信号処理部１２での信号処理に使用されるパラメーターを、第１のパラメーターと第２のパラメーターとに切り換える。第１のパラメーターは、左目用画像信号Ｌに適用するパラメーターとする。第２のパラメーターは、右目用画像信号Ｒに適用するパラメーターとする。

Ｌ用メモリー１４は、第１のパラメーターを保持する第１のパラメーター保持部として機能する。Ｌ用メモリー１４は、例えば、予め設定された第１のパラメーターを保持する。Ｒ用メモリー１５は、第２のパラメーターを保持する第２のパラメーター保持部として機能する。Ｒ用メモリー１５は、例えば、予め設定された第２のパラメーターを保持する。第１のパラメーター及び第２のパラメーターは、例えば、輪郭強調、白黒伸張、解像度変換、ノイズ除去など、画像信号処理部１２での信号処理のそれぞれに対して設定されている。

表示部１６は、画像信号処理部１２における信号処理を経た左目用画像信号Ｌ’と右目用画像信号Ｒ’とにより立体視画像を表示する。表示部１６は、図１に示す光変調素子駆動回路１０２、光変調素子１０３、投写レンズ１０４、光源部１０５等により構成される。なお、表示部１６の構成はこれに限られず、従来知られるいずれの手法により立体視画像を表示するものであっても良い。

図３は、画像信号判別部１１での画像信号の判別、及びパラメーター切り換え部１３でのパラメーターの切り換えについて説明する図である。画像信号判別部１１は、セレクター１７及び検出部１８を有する。セレクター１７は、左目用画像信号Ｌ及び右目用画像信号Ｒの伝送方式に応じて、検出部１８での検出手段を選択する。検出部１８は、左目用画像信号Ｌ及び右目用画像信号Ｒを検出する。

３Ｄ映像の伝送方式としては、種々の方式が知られている。例えば、Ｌｉｎｅ Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ方式では、左目用画像信号Ｌ及び右目用画像信号Ｒをラインごとに伝送する。Ｆｒａｍｅ Ｓｅｑｕｅｎｃｉａｌ方式では、左目用画像信号Ｌ及び右目用画像信号Ｒをフレームごとに伝送する。Ｓｉｄｅ ｂｙ Ｓｉｄｅ方式では、左目用画像信号Ｌのラインと右目用画像信号Ｒのラインとを並列させて伝送する。

Ｌｉｎｅ Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ方式で画像信号入力部１０へ入力された画像信号に対して、セレクター１７は、ラインごとに左目用画像信号Ｌ及び右目用画像信号Ｒを検出するライン検出手段（１）を選択する。Ｆｒａｍｅ Ｓｅｑｕｅｎｃｉａｌ方式で画像信号入力部１０へ入力された画像信号に対して、セレクター１７は、１垂直期間ごとに左目用画像信号Ｌ及び右目用画像信号Ｒを検出する１垂直期間検出手段を選択する。Ｓｉｄｅ ｂｙ Ｓｉｄｅ方式では、セレクター１７は、ライン内のサイドごとに左目用画像信号Ｌ及び右目用画像信号Ｒを検出するライン検出手段（２）を選択する。

検出部１８は、左目用画像信号Ｌ及び右目用画像信号Ｒの検出結果をパラメーター切り換え部１３へ出力する。パラメーター切り換え部１３は、検出部１８による検出結果に応じて、パラメーターを切り換える。具体的には、パラメーター切り換え部１３は、画像信号判別部１１へ左目用画像信号Ｌが入力されていることを検出部１８が検出した場合は、Ｌ用メモリー１４に記憶された第１のパラメーターを出力する。また、パラメーター切り換え部１３は、画像信号判別部１１へ右目用画像信号Ｒが入力されていることを検出部１８が検出した場合は、Ｒ用メモリー１５に記憶された第２のパラメーターを出力する。

なお、画像信号判別部１１での判別の態様は、本実施例で説明するものに限られず、３Ｄ映像の伝送方式ごとに適宜変更しても良い。左目用画像信号Ｌ及び右目用画像信号Ｒが分けられて入力される場合、パラメーター切り換え部１３は、垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）ごとにパラメーターを切り換えても良い。

図４は、画像処理装置１による信号処理の手順を説明するフローチャートである。パラメーター切り換え部１３は、Ｌ用メモリー１４から第１のパラメーター、Ｒ用メモリー１５から第２のパラメーターをそれぞれ読み出す（ステップＳ１）。

画像信号処理部１２は、第１のパラメーターを適用して左目用画像信号Ｌの信号処理を実施する（ステップＳ２、画像信号処理工程）。パラメーター切り換え部１３は、画像信号処理部１２で使用するパラメーターを第１のパラメーターから第２のパラメーターへ切り換える（ステップＳ３）。画像信号処理部１２は、第２のパラメーターを適用して右目用画像信号Ｒの信号処理を実施する（ステップＳ４、画像信号処理工程）。パラメーター切り換え部１３は、画像信号判別部１１での判別に応じて、左目用画像信号Ｌの入力に連動した第１のパラメーターへの切り換えと、右目用画像信号Ｒの入力に連動した第２のパラメーターへの切り換えとを行う。

画像信号処理部１２は、信号処理に使用するパラメーターが第１のパラメーターと第２のパラメーターとに切り換えられることで、左目用画像信号Ｌと右目用画像信号Ｒとについて、それぞれに適した信号処理を実施することが可能となる。これにより、画像処理装置１は、立体視画像の画質の向上を図ることができる。その画像処理装置１を適用することで、画像表示装置であるプロジェクター１００は、高品質な立体視画像を得ることができる。

図５は、本発明の実施例２に係る画像表示装置のうち画像処理のための構成を示すブロック図である。実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。画像処理装置２は、画像信号入力部１０、画像信号解析部２１、パラメーター生成部２２、画像信号処理部１２、パラメーター切り換え部１３、Ｌ用メモリー１４及びＲ用メモリー１５を有する。

画像信号解析部２１は、画像信号入力部１０へ入力された左目用画像信号Ｌ及び右目用画像信号Ｒを解析する。パラメーター生成部２２は、画像信号解析部２１による左目用画像信号Ｌの解析の結果に応じて第１のパラメーターを生成する。Ｌ用メモリー１４は、パラメーター生成部２２で生成された第１のパラメーターを保持する。また、パラメーター生成部２２は、画像信号解析部２１による右目用画像信号Ｒの解析の結果に応じて第２のパラメーターを生成する。Ｒ用メモリー１５は、パラメーター生成部２２で生成された第２のパラメーターを保持する。

画像処理装置２は、第１のパラメーター及び第２のパラメーターについては予め設定及び保持をしなくても、パラメーター生成部２２で生成したパラメーターを使用して画像処理を実施することができる。パラメーター生成部２２は、画像信号解析部２１での解析結果に応じて適宜調整されたパラメーターを生成しても良い。例えば、左目用画像に奥行きが見える部分が多く含まれている場合、パラメーター生成部２２は、輝度レベルを低くするように第１のパラメーターを調整することで、奥行き感を向上させても良い。

パラメーター生成部２２は、第１のパラメーター及び第２のパラメーターの双方を生成するものに限られず、第１のパラメーター及び第２のパラメーターの少なくとも一方を生成するものであれば良い。画像信号解析部２１は、左目用画像信号Ｌ及び右目用画像信号Ｒの双方を解析するものに限られず、左目用画像信号Ｌ及び右目用画像信号Ｒの少なくとも一方を解析するものであれば良い。

画像信号処理部１２は、第１のパラメーター及び第２のパラメーターのうちの一方については、パラメーター生成部２２での生成によるものに代えて、予め設定されＬ用メモリー１４或いはＲ用メモリー１５に保持されたものを適用しても良い。画像処理装置２は、第１のパラメーター及び第２のパラメーターの少なくとも一方については予め設定及び保持をしなくても、パラメーター生成部２２で生成したパラメーターを使用して画像処理を実施することができる。

なお、本実施例の画像表示装置は、左目用画像信号Ｌ及び右目用画像信号Ｒが画像信号入力部１０へ入力されるタイミングが既知である場合を例としている。左目用画像信号Ｌ及び右目用画像信号Ｒのタイミングが既知ではない場合、画像表示装置は、実施例１の画像信号判別部１１により左目用画像信号Ｌ及び右目用画像信号Ｒを判別しても良い。

図６は、本発明の実施例３に係る画像表示装置のうち画像処理のための構成を示すブロック図である。実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。画像処理装置３は、画像信号入力部１０、画像信号判別部１１、画像信号処理部１２、パラメーター切り換え部３１及びメモリー３２を有する。

メモリー３２は、予め設定された第１のパラメーターを保持する第１のパラメーター保持部として機能する。パラメーター切り換え部３１は、メモリー３２から読み出した第１のパラメーターを調整することにより、第２のパラメーターを生成する。

画像信号入力部１０へ左目用画像信号Ｌが入力されたことが画像信号判別部１１で判別された場合、パラメーター切り換え部３１は、メモリー３２から読み出した第１のパラメーターを画像信号処理部１２へ出力する。画像信号入力部１０へ右目用画像信号Ｒが入力されたことが画像信号判別部１１で判別された場合、パラメーター切り換え部３１は、第１のパラメーターの調整により生成した第２のパラメーターを画像信号処理部１２へ出力する。パラメーター切り換え部３１は、画像信号処理部１２での信号処理に使用されるパラメーターを、第１のパラメーターと第２のパラメーターとに切り換える。

画像処理装置３は、第２のパラメーターについては予め設定及び保持をしなくても、パラメーター切り換え部３１により調整された第２のパラメーターを使用して画像処理を実施することができる。

パラメーター切り換え部３１は、メモリー３２から読み出した第２のパラメーターと調整することにより第１のパラメーターを生成するものであっても良い。この場合、メモリー３２は、予め設定された第２のパラメーターを保持する第２のパラメーター保持部として機能する。画像処理装置３は、第１のパラメーター及び第２のパラメーターの一方については予め設定及び保持をしなくても、パラメーター切り換え部３１により調整されたパラメーターを使用して画像処理を実施することができる。

各実施例に係る画像表示装置は、例えばプロジェクターやディスプレイ等、立体視画像を表示するものであればいずれの装置であっても良い。画像処理装置１、２、３は、画像表示装置に適用する場合に限られず、いずれの装置に適用しても良い。画像処理装置は、例えば、各種のディスクプレーヤー等の画像出力装置に適用しても良い。

１、２、３ 画像処理装置、１０ 画像信号入力部、１１ 画像信号判別部、１２ 画像信号処理部、１３ パラメーター切り換え部、１４ Ｌ用メモリー、１５ Ｒ用メモリー、１６ 表示部、１７ セレクター、１８ 検出部、２１ 画像信号解析部、２２ パラメーター生成部、３１ パラメーター切り換え部、３２ メモリー、１００ プロジェクター、１０２ 光変調素子駆動回路、１０３ 光変調素子、１０４ 投写レンズ、１０５ 光源部、１０６ ランプ、１０７ 平行化レンズ、１０８ スクリーン、Ｌ 左目用画像信号、Ｒ 右目用画像信号

Claims (8)

1. 立体視画像を得るための左目用画像信号と右目用画像信号とについて信号処理を実施する画像信号処理部と、
   前記画像信号処理部での前記信号処理に使用されるパラメーターを、前記左目用画像信号に適用する第１のパラメーターと前記右目用画像信号に適用する第２のパラメーターとに切り換えるパラメーター切り換え部と、を有することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記左目用画像信号及び前記右目用画像信号の入力を受け付ける画像信号入力部へ入力された前記左目用画像信号及び前記右目用画像信号を判別する画像信号判別部を有することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記左目用画像信号及び前記右目用画像信号の少なくとも一方を解析する画像信号解析部と、
   前記画像信号解析部による解析の結果に応じて、前記第１のパラメーターと前記第２のパラメーターとの少なくとも一方を生成するパラメーター生成部と、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
4. 前記第１のパラメーターを保持する第１のパラメーター保持部と、
   前記第２のパラメーターを保持する第２のパラメーター保持部と、の少なくとも一方を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
5. 前記パラメーター切り換え部は、前記第１のパラメーター及び前記第２のパラメーターのうちの一方を調整することにより他方を生成することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の画像処理装置。
6. 前記信号処理が、輪郭強調、白黒伸張、解像度変換及びノイズ除去の少なくとも一つであることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の画像処理装置。
7. 立体視画像を得るための左目用画像信号と右目用画像信号とについて信号処理を実施する画像信号処理工程と、
   前記画像信号処理工程における前記信号処理に使用されるパラメーターを、前記左目用画像信号に適用する第１のパラメーターと前記右目用画像信号に適用する第２のパラメーターとに切り換えるパラメーター切り換え工程と、を含むことを特徴とする画像処理方法。
8. 請求項１から６のいずれか一項に記載の画像処理装置と、
   前記画像処理装置における信号処理を経た左目用画像信号と右目用画像信号とにより立体視画像を表示する表示部と、を有することを特徴とする画像表示装置。

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