JP2012049662A - 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】効果的な画像品質向上、疲労感の軽減を実現す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、立体視画像の視聴者の左右の視力差に関する視聴者情報の入力を受け付ける視聴者情報入力部１７と、を有し、画像信号処理部１２は、左目用画像信号Ｌ及び右目用画像信号Ｒのいずれか一方の信号処理に、視聴者情報入力部１７へ入力された視聴者情報に応じて調整されたパラメーターを使用する。
【選択図】図３

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。

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（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−２４６６２５号公報

立体視画像については、画像の品質を向上させることや、フリッカーの影響の低減などにより視聴者の疲労感を軽減させることを目的とするさまざまな画像処理の手法が提案されている。従来知られるこれらの手法は、通常、視聴者を選ばずに実施されることから、視聴者によっては画像品質の向上、疲労感の軽減といった効果が薄れる場合があり得ることとなる。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、効果的な画像品質向上、疲労感の軽減を実現す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、前記立体視画像の視聴者の左右の視力差に関する視聴者情報の入力を受け付ける視聴者情報入力部と、を有し、前記画像信号処理部は、前記左目用画像信号及び前記右目用画像信号のいずれか一方の前記信号処理に、前記視聴者情報入力部へ入力された前記視聴者情報に応じて調整されたパラメーターを使用することを特徴とする。

画像処理装置は、左目用画像信号及び右目用画像信号のいずれか一方の信号処理に、視聴者情報に応じて調整されたパラメーターを使用することで、左目用画像信号と右目用画像信号との信号処理に、視聴者の左右の視力差を反映させる。視聴者は、左目用画像と右目用画像とで見え方の違いが軽減されることで、高品質な画像の視聴が可能となり、かつ立体視画像の目視による負担が軽減可能となる。これにより、画像処理装置は、効果的な画像品質向上、疲労感の軽減を実現できる。

また、本発明の好ましい態様としては、前記視聴者情報入力部へ入力された前記視聴者情報に応じてパラメーターを調整するためのパラメーター調整部を有することが望ましい。これにより、画像処理装置は、視聴者情報に応じて調整されたパラメーターを得る。

また、本発明の好ましい態様としては、視力ごとに調整されたパラメーターを保持するパラメーター保持部を有し、前記画像信号処理部は、前記視聴者情報入力部へ入力された前記視聴者情報に応じて読み出されたパラメーターを使用して前記信号処理を実施することが望ましい。これにより、画像処理装置は、パラメーター保持部を参照することで、視聴者情報に応じて調整されたパラメーターを得る。

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て第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て第２のパラメーターへの切り換えとを行う。

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、前記立体視画像の視聴者の左右の視力差に関する視聴者情報の入力を受け付ける視聴者情報入力工程と、を含み、前記画像信号処理工程では、前記左目用画像信号及び前記右目用画像信号のいずれか一方の前記信号処理に、前記視聴者情報入力部へ入力された前記視聴者情報に応じて調整されたパラメーターを使用することを特徴とする。画像処理工程では、左目用画像信号と右目用画像信号とについて、視聴者の左右の視力差を反映した信号処理を実施可能とする。これにより、効果的な画像品質向上、疲労感の軽減を実現できる。

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。上記の画像処理装置を適用することで、画像表示装置は、効果的な画像品質向上、疲労感の軽減を実現できる。

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。 画像表示装置の斜視図。 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。 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。 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。

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、画像表示装置であるプロジェクター１００の斜視図である。視聴者情報入力部１７は複数のキーを備えており、立体視画像の視聴者の左右の視力差に関する視聴者情報の入力を受け付ける。視聴者情報入力部１７は、例えば、プロジェクター１００の筐体の上面に設けられている。なお、視聴者情報入力部１７は、プロジェクター１００のいずれの位置に設けられたものであっても良い。視聴者情報入力部１７は、例えば、プロジェクター１００を操作するためのリモコンに設けることとしても良い。

図３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、右目用画像信号（Ｒ）用メモリー１５、視聴者情報入力部１７及びパラメーター調整部１８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。

パラメーター調整部１８は、視聴者情報入力部１７へ入力された視聴者情報に応じてパラメーターを調整する。ここで、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。第１のパラメーター及び第２のパラメーターのいずれか一方は予め設定されているパラメーターであって、他方は、そのパラメーターを視聴者情報に応じて調整したものである。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。

Ｌ用メモリー１４は、第１のパラメーターを保持するパラメーター保持部である。Ｒ用メモリー１５は、第２のパラメーターを保持するパラメーター保持部である。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。画像信号処理部１２は、左目用画像信号Ｌの信号処理には第１のパラメーター、右目用画像信号Ｒの信号処理には第２のパラメーター、をそれぞれ適用する。

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４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２１及び検出部２２を有する。セレクター２１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２２での検出手段を選択する。検出部２２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２１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２１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２１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２２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２２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５は、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である。第１のパラメーター及び第２のパラメーターのいずれか一方は、視聴者情報入力工程において入力された視聴者情報に応じて調整されている。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。

視聴者は、視聴者情報として、例えば左目及び右目についての視力の数値を視聴者情報入力部１７へ入力する。視聴者は、例えば、スクリーン１０８への投写によって表示される指示に従い、視聴者情報入力部１７のキーを操作して数値を入力或いは選択し、確定することにより、自身の左右の視力を入力する。パラメーター調整部１８は、視聴者情報入力部１７に入力された両視力を比較する。パラメーター調整部１８は、例えば、視力が良い方についての画像が、視力が悪い方についての画像に近くなるように、視力が良い方についての画像をぼかすように輪郭強調のパラメーターを調整する。パラメーターの調整は、例えば、平均化フィルターを使用することにより実施する。

画像処理装置１は、左目用画像信号Ｌ及び右目用画像信号Ｒのいずれか一方の信号処理に、視聴者情報に応じて調整されたパラメーターを使用することで、左目用画像信号Ｌと右目用画像信号Ｒとの信号処理に、視聴者の左右の視力差を反映させる。視聴者は、左目用画像と右目用画像とで見え方の違いが軽減されることで、高品質な画像の視聴が可能となり、かつ立体視画像の目視による負担が軽減可能となる。これにより、効果的な画像品質向上と、疲労感の軽減とを実現できるという効果を奏する。

パラメーター調整部１８は、輪郭強調のパラメーターを調整する場合に限られず、他の信号処理についてのパラメーターを調整することとしても良い。例えば、パラメーター調整部１８は、視聴者情報に応じてコントラスト調整のためのパラメーターを調整することとしても良い。また、パラメーター調整部１８は、一つの処理についてパラメーターを調整する場合に限られず、二以上の処理についてパラメーターを調整することとしても良い。

パラメーター調整部１８は、視力が良い方についての画像を調整する場合に限られない。パラメーター調整部１８は、視力が悪い方についての画像が、視力が良い方についての画像に近くなるように、視力が悪い方についての画像をシャープにするように調整することとしても良い。この場合、パラメーターの調整は、例えば、シャープネスフィルターを使用することにより実施する。

視聴者情報入力部１７は、視聴者による視力の数値の入力を受け付けるものである場合に限られない。視聴者情報は、視聴者の左右の視力差に関する情報であればいずれの情報であっても良いものとする。例えば、簡単な視力検査を実施するための構成を画像表示装置１に用意する場合に、視聴者情報入力部１７は、視聴者による視力検査の結果を視聴者情報として受け付けることとしても良い。また、左目用画像と右目用画像とでボケ具合を調整するための構成を画像表示装置１に用意する場合に、視聴者情報入力部１７は、視聴者によるボケ具合の調整結果を視聴者情報として受け付けることとしても良い。

図６は、本発明の実施例２に係る画像表示装置２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、画像信号判別部１１、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、Ｒ用メモリー１５及び視聴者情報入力部１７を有する。

Ｌ用メモリー１４は、視力ごとに調整された第１のパラメーターを保持する。Ｒ用メモリー１５は、視力ごとに調整された第２のパラメーターを保持する。パラメーター切り換え部１３は、視聴者情報入力部１７へ入力された視聴者情報に応じた第１のパラメーターを、Ｌ用メモリー１４から読み出す。また、パラメーター切り換え部１３は、視聴者情報入力部１７へ入力された視聴者情報に応じた第２のパラメーターを、Ｒ用メモリー１５から読み出す。

画像信号処理部１２は、視聴者情報に応じて読み出された第１のパラメーター及び第２のパラメーターを使用して、信号処理を実施する。本実施例においても、視聴者は、左目用画像と右目用画像とで見え方の違いが軽減されることで、高品質な画像の視聴が可能となり、かつ立体視画像の目視による負担が軽減可能となる。

図７は、本発明の実施例３に係る画像表示装置３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１３、視聴者情報入力部１７及びメモリー１９を有する。

メモリー１９は、パラメーターを保持するパラメーター保持部である。パラメーター切り換え部１３は、メモリー１９からパラメーターを読み出す。パラメーター切り換え部１３は、第１のパラメーター及び第２のパラメーターのいずれか一方はメモリー１９から読み出したパラメーターとし、他方は、そのパラメーターを視聴者情報入力部１７へ入力された視聴者情報に応じて調整したものとする。パラメーター切り換え部１３は、パラメーター調整部として機能する。

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。本実施例においても、視聴者は、左目用画像と右目用画像とで見え方の違いが軽減されることで、高品質な画像の視聴が可能となり、かつ立体視画像の目視による負担が軽減可能となる。

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 視聴者情報入力部、１８ パラメーター調整部、１９ メモリー、２１ セレクター、２２ 検出部、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 (6)

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、
   前記立体視画像の視聴者の左右の視力差に関する視聴者情報の入力を受け付ける視聴者情報入力部と、を有し、
   前記画像信号処理部は、前記左目用画像信号及び前記右目用画像信号のいずれか一方の前記信号処理に、前記視聴者情報入力部へ入力された前記視聴者情報に応じて調整されたパラメーターを使用することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記視聴者情報入力部へ入力された前記視聴者情報に応じてパラメーターを調整するためのパラメーター調整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. 視力ごとに調整されたパラメーターを保持するパラメーター保持部を有し、
   前記画像信号処理部は、前記視聴者情報入力部へ入力された前記視聴者情報に応じて読み出されたパラメーターを使用して前記信号処理を実施することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
4. 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から３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
5. 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、
   前記立体視画像の視聴者の左右の視力差に関する視聴者情報の入力を受け付ける視聴者情報入力工程と、を含み、
   前記画像信号処理工程では、前記左目用画像信号及び前記右目用画像信号のいずれか一方の前記信号処理に、前記視聴者情報入力部へ入力された前記視聴者情報に応じて調整されたパラメーターを使用することを特徴とする画像処理方法。
6. 請求項１から４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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