JP5423845B2 - 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
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 (22)
- 両眼に接する仮想円を含む円筒面上の前記両眼から等距離にある輻輳点をそれぞれの目から見た視線に直交する仮想2次元平面である照射面に対して2次元入力画像を投影して前記両眼のそれぞれの目から前記円筒面上の点を見た画像と等価な照射画像をそれぞれ生成する照射面投影部と、
前記照射面投影部により生成された前記照射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。 - 前記照射画像の位置は、前記表示面と観察位置との距離として想定される観察距離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前記観察距離として測定する観察距離測定部をさらに具備し、
前記照射画像の位置は、前記観察距離測定部により測定された前記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。 - テレビ放送受信機からの放送信号を前記2次元入力画像として受け付ける画像信号入力部をさらに具備する請求項1記載の立体視画像生成装置。
- 照射面投影部が、両眼に接する仮想円を含む円筒面上の前記両眼から等距離にある輻輳点をそれぞれの目から見た視線に直交する仮想2次元平面である照射面に対して2次元入力画像を投影して前記両眼のそれぞれの目から前記円筒面上の点を見た画像と等価な照射画像をそれぞれ生成する照射面投影手順と、
表示面投影部が、前記照射面投影手順により生成された前記照射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。 - 画像信号入力部が、テレビ放送受信機からの放送信号を前記2次元入力画像として受け付ける画像信号入力手順をさらに具備する請求項5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上の前記両眼から等距離にある輻輳点をそれぞれの目から見た視線に直交する仮想2次元平面である照射面に対して2次元入力画像を投影して前記両眼のそれぞれの目から前記円筒面上の点を見た画像と等価な照射画像をそれぞれ生成する照射面投影手順と、
前記照射面投影手順により生成された前記照射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。 - 両眼に接する仮想円を含む円筒面上の前記両眼から等距離にある輻輳点をそれぞれの目から見た視線に直交する仮想2次元平面である照射面に対して2次元入力画像を投影して前記両眼のそれぞれの目から前記円筒面上の点を見た画像と等価な照射画像をそれぞれ生成する照射面投影手順と、
前記照射面投影手順により生成された前記照射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ためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 両眼に接する仮想円を含む円筒面上の前記両眼から等距離にある輻輳点をそれぞれの目から見た視線に直交する仮想2次元平面である照射面に対して2次元入力画像を投影して前記両眼のそれぞれの目から前記円筒面上の点を見た画像と等価な照射画像をそれぞれ生成する照射面投影部と、
前記照射面投影部により生成された前記照射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、
前記表示面投影部により生成された前記表示画像を表示する表示部と
を具備する立体映像表示装置。 - テレビ放送受信機からの放送信号を前記2次元入力画像として受け付ける画像信号入力部をさらに具備する請求項9記載の立体映像表示装置。
- 前記表示面投影部は、右目に射影される表示画像を生成する表示面右目投影部と左目に射影される表示画像を生成する表示面左目投影部とを備え、
前記表示部は、前記表示面右目投影部の出力を右目画像として表示し、前記表示面左目投影部の出力を左目画像として表示する
請求項9記載の立体映像表示装置。 - 前記照射面投影部は、右目に対応する照射画像を生成するあおり面右目設定部と左目に対応する照射画像を生成するあおり面左目設定部とを備え、
前記表示面投影部は、前記あおり面右目設定部の出力から右目に射影される表示画像を生成する表示面右目投影部と前記あおり面左目設定部の出力から左目に射影される表示画像を生成する表示面左目投影部とを備え、
前記表示部は、前記表示面右目投影部の出力を右目画像として表示し、前記表示面左目投影部の出力を左目画像として表示する
請求項9記載の立体映像表示装置。 - 前記表示面と観察位置との距離を前記観察距離として測定する観察距離測定部をさらに具備し、
前記照射画像の位置は、前記観察距離測定部により測定された前記観察距離に応じて設定される
請求項9記載の立体映像表示装置。 - 前記表示部において表示すべき画像のソースを選択するソース選択部をさらに具備する請求項9記載の立体映像表示装置。
- 照射面投影部が、両眼に接する仮想円を含む円筒面上の前記両眼から等距離にある輻輳点をそれぞれの目から見た視線に直交する仮想2次元平面である照射面に対して2次元入力画像を投影して前記両眼のそれぞれの目から前記円筒面上の点を見た画像と等価な照射画像をそれぞれ生成する照射面投影手順と、
表示面投影部が、前記照射面投影手順により生成された前記照射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、
表示部が、前記表示面投影手順により生成された前記表示画像を表示する表示手順と
を具備する立体映像表示方法。 - 画像信号入力部が、テレビ放送受信機からの放送信号を前記2次元入力画像として受け付ける画像信号入力手順をさらに具備する請求項15記載の立体映像表示方法。
- 前記表示面投影手順は、右目に射影される表示画像を生成する表示面右目投影手順と左目に射影される表示画像を生成する表示面左目投影手順とを備え、
前記表示手順は、前記表示面右目投影手順における出力を右目画像として表示し、前記表示面左目投影手順における出力を左目画像として表示する
請求項15記載の立体映像表示方法。 - 前記照射面投影手順は、右目に対応する照射画像を生成するあおり面右目設定手順と左目に対応する照射画像を生成するあおり面左目設定手順とを備え、
前記表示面投影手順は、前記あおり面右目設定手順における出力から右目に射影される表示画像を生成する表示面右目投影手順と前記あおり面左目設定手順における出力から左目に射影される表示画像を生成する表示面左目投影手順とを備え、
前記表示手順は、前記表示面右目投影手順における出力を右目画像として表示し、前記表示面左目投影手順における出力を左目画像として表示する
請求項15記載の立体映像表示方法。 - 観察距離測定部が、前記表示面と観察位置との距離を前記観察距離として測定する観察距離測定手順をさらに具備し、
前記照射画像の位置は、前記観察距離測定手順において測定された前記観察距離に応じて設定される
請求項15記載の立体映像表示方法。 - ソース選択部が、前記表示手順において表示すべき画像のソースを選択するソース選択手順をさらに具備する請求項15記載の立体映像表示方法。
- 両眼に接する仮想円を含む円筒面上の前記両眼から等距離にある輻輳点をそれぞれの目から見た視線に直交する仮想2次元平面である照射面に対して2次元入力画像を投影して前記両眼のそれぞれの目から前記円筒面上の点を見た画像と等価な照射画像をそれぞれ生成する照射面投影手順と、
前記照射面投影手順により生成された前記照射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、
前記表示面投影手順により生成された前記表示画像を表示する表示手順と
をコンピュータに実行させるプログラム。 - 両眼に接する仮想円を含む円筒面上の前記両眼から等距離にある輻輳点をそれぞれの目から見た視線に直交する仮想2次元平面である照射面に対して2次元入力画像を投影して前記両眼のそれぞれの目から前記円筒面上の点を見た画像と等価な照射画像をそれぞれ生成する照射面投影手順と、
前記照射面投影手順により生成された前記照射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、
前記表示面投影手順により生成された前記表示画像を表示する表示手順と
をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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