JP5083052B2 - 立体視画像生成装置、立体視画像生成方法およびプログラム - Google Patents
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Description
Jan J Koenderink他著,「On so-called paradoxical monocular stereoscopy」,Perception,Pion Publication(英国),1994年,第23巻,p.583−594
H(x,y,z)=I((π/2−ψ)×r,y)
ただし、
z2+x2=r2
ψ=tan-1(z/x)
である。
c=(r2−a2)1/2
となる。
D(xR,yR,zR)=J(xR,yR)=H(x0,y0,z0)
(x0−a)/(xR−a)=y0/yR=z0/d
x0 2+(z0−c)2=r2
z0>0
f=r+c
=r+(r2−a2)1/2
rを左辺に移動して両辺を二乗すると、
f2−2rf+r2=r2−a2
r=(f2+a2)/2f
となるため、両眼の中心から輻輳点までの距離「f」と両眼間距離「2a」とから半径「r」を求めることができる。円周角と半径との関係については、次の実施例(図15)において説明する。
p=r・sinφ
q=r・cosφ
ここで、角度φは、長さqおよびrの両辺のなす角である。この角度φは次式により表される。
φ=(L/(2πr))・2π=L/r
p:x=q:(d−c)
したがって、xは次式により与えられる。
x=p・(d−c)/q
t:a=(t+c):s
t:a=(t+c+q):p
したがって、sは次式により得られる。
s=((p−a)/(a・(c+q)))・((a・(c+q)/(p−a))+c)・a
=(a・q−c・p)/(c+q)
s:y=q:(q−(d−c))
したがって、yは次式により与えられる。
y=((q−d+c)/q)・s
=((q−d+c)・(a・q−c・p))/(q・(c+q))
m=x+y
=p・(d−c)/q
+((q−d+c)・(a・q−c・p))/(q・(c+q))
Q1=2d・tan(δ/2)
Q2=2d・(tanθ−tan(θ−δ/2))
Q=Q2/Q1
=(2d・(tanθ−tan(θ−δ/2)))/(2d・tan(δ/2))
=(tanθ−tan(θ−δ/2))/tan(δ/2)
2・(θ−τ/2)・r=L
r=a/sin(τ)
したがって、上の2式から半径rを消去して、次式が得られる。
2・(θ−τ/2)・(a/sin(τ))=L
上式より、角度「θ」、両眼間距離の半分「a」、および、入力画像のサイズ「L」が既知であれば、円周角「τ」が得られることがわかる。
x:a=(x+d):M
を満たすことから、
x=a・d/(M−a)
により与えられる。
τ=θ−(π/2)+tan-1(x/a)
L=2・(θ−τ/2)・r
L(x,y,z)=I((x+a−k・tan(τ/2))/(cos(τ/2))
,y)
ただし、この左目用あおり画像L(x,y,z)では、
z=k−((x+a−k・tan(τ/2))/sin(τ/2))
である。
R(x,y,z)=I((x−a+k・tan(τ/2))/(cos(τ/2))
,y)
ただし、この右目用あおり画像R(x,y,z)では、
z=k+((x−a+k・tan(τ/2))/sin(τ/2))
である。
DL(xL,yL,zL)=J(xL,yL)=L(x0,y0,z0)
(x0+a)/(xL+a)=y0/yL=z0/d
z0>0
ただし、図20により説明したように、
z0=k−((x0+a−k・tan(τ/2))/sin(τ/2))
である。
dpH(x,y)=z(x,y)
このとき、座標(xi,yi)に対するx平面からのホロプター面の距離をdiとすると、関数z(x,y)は、次式により与えられる。
z(xi,yi)=di (i=1、2、...、n)
dpI(x,y)=z(x,y)
このとき、座標(xi,yi)に対するx平面からの奥行き情報の値をeiとすると、関数z(x,y)は、次式により与えられる。
z(xi,yi)=ei (i=1、2、...、n)
120 信号処理部
130 三次元変換部
140 パラメータ設定部
150 観察距離測定部
160 後処理部
170 フォーマット変換部
180 ソース選択部
190 表示部
311、321、331、341 ホロプター面画像投影部
316、326、336、346、356、366 表示面右目投影部
317、327、337、347、357、367 表示面左目投影部
322、332、342 輻輳点設定部
343 スケーリング部
354 あおり面右目設定部
355 あおり面左目設定部
361 入力画像深度マップ生成部
362 ホロプター面深度マップ生成部
363 深度マップ合成部
520 ホロプター円
530 ホロプター画像
540、570 表示面
620 合成後曲面
630 左目用画像
640 右目用画像
650 入力画像
Claims (11)
- 両眼に接する仮想円を含む円筒面に対して2次元入力画像を投影して円筒画像を生成する円筒面投影部と、
前記両眼のそれぞれを基準として前記円筒画像を表示面に対して投影して前記両眼のそれぞれに射影される表示画像を生成する表示面投影部と
を具備する立体視画像生成装置。 - 前記仮想円の半径は、想定される観察距離または表示サイズに応じて設定される請求項1記載の立体視画像生成装置。
- 前記表示面と観察位置との距離を測定する観察距離測定部をさらに具備し、
前記仮想円の半径は、前記観察距離測定部により測定された観察距離に応じて設定される
請求項2記載の立体視画像生成装置。 - 前記仮想円の半径は、前記表示画像の歪度が所定の閾値より小さくなるように設定される請求項1記載の立体視画像生成装置。
- 前記2次元入力画像から奥行き情報を生成する奥行き情報生成部と、
前記奥行き情報を前記円筒画像に合成する奥行き情報合成部とをさらに具備し、
前記表示面投影部は、前記奥行き情報が合成された円筒画像を表示面に対して投影して前記表示画像を生成する
請求項1記載の立体視画像生成装置。 - 円筒面投影部が、両眼に接する仮想円を含む円筒面に対して2次元入力画像を投影して円筒画像を生成する円筒面投影手順と、
表示面投影部が、前記両眼のそれぞれを基準として前記円筒画像を表示面に対して投影して前記両眼のそれぞれに射影される表示画像を生成する表示面投影手順と
を具備する立体視画像生成方法。 - 前記仮想円の半径は、想定される観察距離または表示サイズに応じて設定される請求項6記載の立体視画像生成方法。
- 観察距離測定部が、前記表示面と観察位置との距離を測定する観察距離測定手順をさらに具備し、
前記仮想円の半径は、前記観察距離測定手順において測定された観察距離に応じて設定される
請求項7記載の立体視画像生成方法。 - 前記仮想円の半径は、前記表示画像の歪度が所定の閾値より小さくなるように設定される請求項6記載の立体視画像生成方法。
- 奥行き情報生成部が、前記2次元入力画像から奥行き情報を生成する奥行き情報生成手順と、
奥行き情報合成部が、前記奥行き情報を前記円筒画像に合成する奥行き情報合成手順とをさらに具備し、
前記表示面投影手順において、前記奥行き情報が合成された円筒画像を表示面に対して投影して前記表示画像を生成する
請求項6記載の立体視画像生成方法。 - 両眼に接する仮想円を含む円筒面に対して2次元入力画像を投影して円筒画像を生成する円筒面投影手順と、
前記両眼のそれぞれを基準として前記円筒画像を表示面に対して投影して前記両眼のそれぞれに射影される表示画像を生成する表示面投影手順と
をコンピュータに実行させるプログラム。
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