JP5477128B2 - 信号処理装置、信号処理方法、表示装置及びプログラム - Google Patents
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Description
次に、書込みアドレスに基づいて、読出し部が左画像メモリから左画像信号を読出し、右画像メモリから右画像信号を読出すための読出し開始アドレスを求める。
次に、左画像信号及び右画像信号の位相の可変量に基づいて決められた固定遅延量及び読出し開始アドレスを加算した加算アドレスを出力する。
次に、書込みアドレス及び加算アドレスを比較し、書込みアドレスにおける加算アドレスの位置を、左画像信号及び右画像信号の位相が一致する等価タイミングとして出力し、左画像信号及び右画像信号の位相を合わせる。
次に、操作部の入力操作に基づいて、左画像メモリから読出す左画像信号及び右画像メモリから読出す右画像信号の読出し遅延量を制御する。
読出し遅延量及び読出し開始アドレスを加算して、左画像メモリから読出す左画像信号及び右画像メモリから読出す右画像信号の読出し位置を制御する制御アドレスを出力する。
次に、等価タイミング及び制御アドレスに基づいて、読出し部が左画像メモリから読出す左画像信号及び右画像メモリから読出す右画像信号の読出しアドレスをカウントする。
次に、操作部によって指定された位相の変位量に基づいて、水平方向における左画像信号及び/又は右画像信号の位相を変える。
そして、左画像信号及び右画像信号によって表示部に表示される左画像及び右画像の両方又はいずれかの画像を、水平方向に所定の距離で移動させて、左画像及び右画像の視差を変えた左画像信号及び右画像信号を出力する。
1.第1の実施の形態(左右画像信号の出力制御:左右画像の位相を調整する例)
[左右画像の位相を調整する例]
図1Aは、2台のカメラ1L,1Rの配置例を示す。
図1Bは、被写体2a〜2cの見え方の違いの例を示す。
信号処理装置10は、カメラ1Lから入力した左画像(左画像信号)を左画像メモリ5Lに書込み、カメラ1Rから入力した右画像(右画像信号)を右画像メモリ5Rに書き込む書込み部3を備える。また、書込み部3から入力した左右画像の書込みタイミングに基づいて、人間の両目の間隔に合わせて配置され、同一の被写体を撮像する2台のカメラ(カメラ1L,1R)から入力する左画像信号及び右画像信号の位相を合わせる位相合せ部4を備える。
カメラ1L,1Rからは、信号処理装置10に左右画像が入力する。書込み部3は、入力した左右画像を、それぞれ左画像メモリ5L、右画像メモリ5Rに書き込む。合わせて、書込み部3は、信号処理装置10に入力した左右画像の入力タイミングを位相合せ部4に出力する。
信号処理装置10は、左画像信号と右画像信号の位相を調整するため、左画像信号と右画像信号はそれぞれ個別に処理を行う。
図4Aは、左画像信号の構成例を示す。
左画像信号(I_LEFT_DATA)は、表示部8の画面に表示される期間を示すアクティブ期間(ACTIVE)と、画面に表示されない期間を示すブランキング期間(BLK)によって構成される。この左画像信号が左画像データとして左画像メモリ5Lに書き込まれる。
このタイミングは、図4Aに示す水平ブランキング期間(HD)の開始によって定まる。水平ブランキング期間が開始されると、“H”が立ち上がり、水平ブランキング期間が終了すると“L”に立ち下がる。
左画像信号の立ち上がりエッジタイミング信号(I_LEFT_TIMING)は、左画像信号の水平ブランキング期間が開始した瞬間に“H”が立ち上がる。ただし、この“H”の値は、水平ブランキング期間の開始時のみ立ち上がり、すぐに“L”に立ち下がる。
左画像メモリ5Lに左画像信号が書き込まれると、1水平画素毎に書込みアドレスがカウントされる。そして、左画像信号の書込みアドレス(WR_ADRS_LEFT)は、”0”から“1023”までカウントアップすると、再び”0”にリセットされてカウントアップする処理を繰り返す。
書込み部3が左画像メモリ5Lに左画像(左画像信号)を書き込む動作に合わせて、左画像書込みアドレスカウンタ11Lが左画像書込みアドレス(WR_ADRS_LEFT)をカウントする。ここで、左画像アドレスサンプル部12Lは、図4Cに示した立ち上がりエッジタイミング信号が“H”となったタイミングにおける、図4Dに示した書込みアドレスを左画像読出し開始アドレス(本例では、“585”)として取込む。
第1の加算部13Lは、図4Eに示した左画像読出し開始アドレスに固定遅延量(本例では、“512”)を加算する。この結果、左画像読出し開始アドレスは、585+512=1097となるが、アドレスは“1023までしかカウントできないため、1097−1023=74の値が固定遅延量を加算した左画像読出し開始アドレスとして求まる。
図4Gは、右画像データの構成例を示す。
右画像信号(I_RIGHT_DATA)は、表示部8の画面に表示される期間を示すアクティブ期間(ACTIVE)と、画面に表示されない期間を示すブランキング期間(BLK)によって構成される。なお、右画像信号と左画像信号は、各カメラ1L,1Rと信号処理装置10との接続線の長さが、わずかに異なるため、信号処理装置10に入力するタイミングもわずかに異なる場合がある。このため、信号処理装置10は、入力した左右画像の位相を合わせる必要がある。
このタイミングは、図4Gに示す水平ブランキング期間(HD)の開始によって定まる。水平ブランキング期間が開始されると、”H”が立ち上がり、水平ブランキング期間が終了すると”L”に立ち下がる。
右画像信号の立ち上がりエッジタイミング信号(I_RIGHT_TIMING)は、右画像信号の水平ブランキング期間が開始した瞬間に”H”が立ち上がり、すぐに”L”に立ち下がる。
右画像メモリ5Rに右画像信号が書き込まれると、1水平画素毎に書込みアドレスがカウントされる。そして、右画像信号の書込みアドレス(WR_ADRS_RIGHT)は、”0”から“1023”までカウントアップすると、再び”0”にリセットされてカウントアップする処理を繰り返す。
書込み部3が右画像メモリ5Rに右画像(右画像信号)を書き込む動作に合わせて、右画像書込みアドレスカウンタ11Rが右画像書込みアドレス(WR_ADRS_RIGHT)をカウントする。ここで、右画像アドレスサンプル部12Rは、図4Iに示した立ち上がりエッジタイミング信号が“H”となったタイミングにおける、図4Jに示した書込みアドレスを右画像読出し開始アドレス(本例では、“438”)として取込む。
図4Lは、左画像書込みアドレスと加算後の左画像書込みアドレスが等しくなる等価タイミングを示す。
ここでは、図4Dの左画像書込みアドレス(WR_ADRS_LEFT)と、固定遅延量“512”を加算した図4Fの左画像加算アドレス(ADD_ADRS_LEFT)が等しくなるときに“H”に立ち上がる等価タイミング(EQ_TIM1)を示している。
左画像制御アドレス(LEFT_ADRS_CONTROL)は、図4Eに示す左画像読出し開始アドレス(RE_START_LEFT)を、図4Lに示す等価タイミング(EQ_TIM1)に合わせた例を示す。
右画像制御アドレス(RIGHT_ADRS_CONTROL)は、図4Kに示す右画像読出し開始アドレス(RE_START_RIGHT)を、図4Lに示す等価タイミング(EQ_TIM1)に合わせた例を示す。
なお、図4Mに示す左画像制御アドレス(LEFT_ADRS_CONTROL)と、図4Nに示す右画像制御アドレス(RIGHT_ADRS_CONTROL)は、共に遅延量制御部15によって設定される位相の変化量が“0”である。
図4Mに示したように、左画像制御アドレス(LEFT_ADRS_CONTROL)は読出しカウンタを“585”から開始する。そして、左画像読出しアドレスカウンタ17Lは、読出しカウンタを“1”ずつカウントアップする。
左画像信号(O_LEFT_DATA)のブランキング期間の開始位置は、図4Lの等価タイミングで示される位置であることが示される。
図4Mに示したように、右画像制御アドレス(RIGHT_ADRS_CONTROL)は読出しカウンタを“438”から開始する。そして、右画像読出しアドレスカウンタ17Rは、読出しカウンタを“1”ずつカウントアップする。
右画像信号(O_RIGHT_DATA)のブランキング期間の開始位置は、図4Lの等価タイミングで示される位置であることが示される。
図4Pと図4Rより、左右画像信号の位相が一致し、ズレが生じていないことが示される。
左画像制御アドレス(LEFT_ADRS_CONTROL)は、図4Eに示す左画像読出し開始アドレス(RE_START_LEFT)を、図4Lに示す等価タイミングの位置に合わせた例を示す。本例では、位相の変化量が“+150”に設定されたため、左画像アドレスは、585+150=735となる。
図4Sに示したように、左画像制御アドレス(LEFT_ADRS_CONTROL)は読出しカウンタを“735”から開始する。そして、読出しカウンタを“1”ずつカウントアップする。
読出しタイミングが変わったことにより、図4Lに示す等価タイミングに対して、左画像信号(O_LEFT_DATA)の出力タイミングが遅れることが示される。
表示部8には、左画像21、右画像23に加えて、左画像21と右画像23を重畳した重畳画像22が表示される。ユーザは、操作部9として用いられるボリュームコントローラを“+”又は“−”方向に動かして左右画像の位相を調整する。
ここで、図中の「第1及び第2の元の位置」とは、左右画像信号の位相を合わせた状態における左右画像の両端の位置を示す。そして、位相調整部6は、操作部9によって指定された位相の変位量又はカメラから入力するメタデータを計算した値を表示部8に表示する制御を行う。「ズーム」とは、カメラのパラメータの一例であり、どのパラメータを可変すれば現在の基準面になるかを示している。本例では、左右画像の移動量が10ピクセルである場合に、カメラ1L,1Rのズーム設定を現在の設定値に対して“+3”したときの見え方と同じになることを示す情報が表示部8に表示される。また、パラメータを「距離」として、移動量10ピクセルが基準面を手前、または奥側にX「m」動くことをユーザーに通知してもよい。
図5Bは、右画像23の表示例を示す。
図5Cは、基準面における重畳画像22のうち、左画像21だけ移動した際の表示例を示す。
図5Dは、基準面における重畳画像22のうち、右画像23だけ移動した際の表示例を示す。
図5Eは、基準面における重畳画像22のうち、左画像21と右画像23を共に移動した際の表示例を示す。
なお、図5C〜図5Eは、左画像21と右画像23の位相が互いに合った状態としている。
図5Fは、左画像21を左に移動した際の表示例を示す。
このとき、第1の元の位置より左側には、左画像21が見える。そして、第2の元の位置の左側には、移動した左画像21に相当する範囲の右画像23が見える。
このとき、第1の元の位置より左側には、右画像23が見える。そして、第2の元の位置の左側には、移動した右画像23に相当する範囲の左画像21が見える。
図5Hは、左画像21を左に移動し、右画像23を右に移動した際の表示例を示す。
左画像21と右画像23の移動方向は互いに逆であるが、移動量は等しい。このとき、奥行き効果を得ることができ、移動した左画像21と右画像23の距離を視差としている。
図5Iは、左画像21を右に移動した際の表示例を示す。
このとき、第2の元の位置より右側には、左画像21が見える。そして、第1の元の位置の右側には、移動した左画像21に相当する範囲の右画像23が見える。
このとき、第2の元の位置より右側には、右画像23が見える。そして、第1の元の位置の右側には、移動した右画像23に相当する範囲の左画像21が見える。
図5Kは、左画像21を右に移動し、右画像23を右に移動した際の表示例を示す。
左画像21と右画像23の移動方向は互いに逆であるが、移動量は等しい。このとき、飛び出し効果を得ることができ、移動した左画像21と右画像23の距離を視差としている。
図6は、画像データの書込み処理の例を示す。
始めに、書込み部3は、信号処理装置10に電源がオンされたか否かを判断する(ステップS1)。電源がオンされていなければ、電源の入力を待つ。
始めに、読出し部7は、信号処理装置10に電源がオンされたか否かを判断する(ステップS11)。電源がオンされていなければ、電源の入力を待つ。
図15Aは修正前の3Dモニタ表示を示している。
図15Aを2Dモニタで表示させたならば、図15Dの様に映る。四角形と円形の2つの被写体が映っていて、3Dモニタ表示では左画像21と右画像23が映り、両者には視差31がある。
従来は、遠くにみせたい被写体のデータを修正して図15Eのような表示にしてそれを確認するという作業を行っていた。いちいちデータの修正を行い、その都度確認することになるため、確認作業に時間がかかっていた。
本発明の機能を使い、全ての被写体の視差を広げてしまい、図15Fに示したように、修正を加えたい四角形の被写体のみに着目し、円形の被写体は無視して奥行き効果を確認する。そして、視差量が決まった後に、被写体のデータを修正する。このようにして、ユーザは簡単な操作で実際に奥行き効果を感じた上で適切に被写体のデータを修正できるため、視差を修正する処理を早く終えることができる。
Claims (6)
- 人間の両目の間隔に合わせて配置され、同一の被写体を撮像する2台のカメラから入力する左画像信号及び右画像信号の位相を合わせる位相合せ部と、
操作部によって指定された位相の変位量に基づいて、水平方向における前記左画像信号及び/又は右画像信号の位相を変えることにより、前記左画像信号及び右画像信号によって表示部に表示される左画像及び右画像の両方又はいずれかの画像を、水平方向に所定の距離で移動させて、前記左画像及び右画像の視差を変えた前記左画像信号及び右画像信号を出力する位相調整部と、を備え、
前記位相合せ部は、
書込み部が左画像メモリに書き込む前記左画像信号の書込みアドレス、及び右画像メモリに書き込む前記右画像信号の書込みアドレスをカウントする書込みアドレスカウンタと、
前記書込みアドレスに基づいて、読出し部が前記左画像メモリから前記左画像信号を読出し、前記右画像メモリから前記右画像信号を読出すための読出し開始アドレスを求めるアドレスサンプル部と、
前記左画像信号及び右画像信号の位相の可変量に基づいて決められた固定遅延量及び前記読出し開始アドレスを加算した加算アドレスを出力する第1の加算部と、
前記書込みアドレス及び前記加算アドレスを比較し、前記書込みアドレスにおける前記加算アドレスの位置を、前記左画像信号及び右画像信号の位相が一致する等価タイミングとして出力する比較部と、を備え、
前記位相調整部は、
前記操作部の入力操作に基づいて、前記左画像メモリから読出す前記左画像信号及び前記右画像メモリから読出す前記右画像信号の読出し遅延量を制御する遅延量制御部と、
前記読出し遅延量及び前記読出し開始アドレスを加算して、前記左画像メモリから読出す前記左画像信号及び前記右画像メモリから読出す前記右画像信号の読出し位置を制御する制御アドレスを出力する第2の加算部と、
前記等価タイミング及び前記制御アドレスに基づいて、前記読出し部が前記左画像メモリから読出す前記左画像信号及び前記右画像メモリから読出す前記右画像信号の読出しアドレスをカウントする読出しアドレスカウンタと、を備える
信号処理装置。 - 前記位相調整部は、前記操作部によって指定された位相の変位量又は前記カメラから入力するメタデータを前記表示部に表示する制御を行う
請求項1に記載の信号処理装置。 - 前記表示部は、前記左画像メモリから読出された前記左画像信号及び前記右画像メモリから読出された前記右画像信号に基づいて、前記被写体を3次元表示する3次元モニタである
請求項1又は2に記載の信号処理装置。 - 人間の両目の間隔に合わせて配置され、同一の被写体を撮像する2台のカメラから入力する左画像信号及び右画像信号のうち、書込み部が左画像メモリに書き込む前記左画像信号の書込みアドレス、及び右画像メモリに書き込む前記右画像信号の書込みアドレスをカウントするステップと、
前記書込みアドレスに基づいて、読出し部が前記左画像メモリから前記左画像信号を読出し、前記右画像メモリから前記右画像信号を読出すための読出し開始アドレスを求めるステップと、
前記左画像信号及び右画像信号の位相の可変量に基づいて決められた固定遅延量及び前記読出し開始アドレスを加算した加算アドレスを出力するステップと、
前記書込みアドレス及び前記加算アドレスを比較し、前記書込みアドレスにおける前記加算アドレスの位置を、前記左画像信号及び右画像信号の位相が一致する等価タイミングとして出力し、前記左画像信号及び右画像信号の位相を合わせるステップと、
操作部の入力操作に基づいて、前記左画像メモリから読出す前記左画像信号及び前記右画像メモリから読出す前記右画像信号の読出し遅延量を制御するステップと、
前記読出し遅延量及び前記読出し開始アドレスを加算して、前記左画像メモリから読出す前記左画像信号及び前記右画像メモリから読出す前記右画像信号の読出し位置を制御する制御アドレスを出力するステップと、
前記等価タイミング及び前記制御アドレスに基づいて、前記読出し部が前記左画像メモリから読出す前記左画像信号及び前記右画像メモリから読出す前記右画像信号の読出しアドレスをカウントするステップと、
前記操作部によって指定された位相の変位量に基づいて、水平方向における前記左画像信号及び/又は右画像信号の位相を変えることにより、前記左画像信号及び右画像信号によって表示部に表示される左画像及び右画像の両方又はいずれかの画像を、水平方向に所定の距離で移動させて、前記左画像及び右画像の視差を変えた前記左画像信号及び右画像信号を出力するステップと、を含む
信号処理方法。 - 人間の両目の間隔に合わせて配置され、同一の被写体を撮像する2台のカメラから入力する左画像信号及び右画像信号の位相を合わせる位相合せ部と、
前記左画像信号及び右画像信号によって左画像及び右画像を表示する表示部と、
操作部によって指定された位相の変位量に基づいて、水平方向における前記左画像信号及び/又は右画像信号の位相を変えることにより、前記左画像及び右画像の両方又はいずれかの画像を、水平方向に所定の距離で移動させて、前記左画像及び右画像の視差を変えた前記左画像信号及び右画像信号を出力する位相調整部と、を備え、
前記位相合せ部は、
書込み部が左画像メモリに書き込む前記左画像信号の書込みアドレス、及び右画像メモリに書き込む前記右画像信号の書込みアドレスをカウントする書込みアドレスカウンタと、
前記書込みアドレスに基づいて、読出し部が前記左画像メモリから前記左画像信号を読出し、前記右画像メモリから前記右画像信号を読出すための読出し開始アドレスを求めるアドレスサンプル部と、
前記左画像信号及び右画像信号の位相の可変量に基づいて決められた固定遅延量及び前記読出し開始アドレスを加算した加算アドレスを出力する第1の加算部と、
前記書込みアドレス及び前記加算アドレスを比較し、前記書込みアドレスにおける前記加算アドレスの位置を、前記左画像信号及び右画像信号の位相が一致する等価タイミングとして出力する比較部と、を備え、
前記位相調整部は、
前記操作部の入力操作に基づいて、前記左画像メモリから読出す前記左画像信号及び前記右画像メモリから読出す前記右画像信号の読出し遅延量を制御する遅延量制御部と、
前記読出し遅延量及び前記読出し開始アドレスを加算して、前記左画像メモリから読出す前記左画像信号及び前記右画像メモリから読出す前記右画像信号の読出し位置を制御する制御アドレスを出力する第2の加算部と、
前記等価タイミング及び前記制御アドレスに基づいて、前記読出し部が前記左画像メモリから読出す前記左画像信号及び前記右画像メモリから読出す前記右画像信号の読出しアドレスをカウントする読出しアドレスカウンタと、を備える
表示装置。 - 人間の両目の間隔に合わせて配置され、同一の被写体を撮像する2台のカメラから入力する左画像信号及び右画像信号のうち、書込み部が左画像メモリに書き込む前記左画像信号の書込みアドレス、及び右画像メモリに書き込む前記右画像信号の書込みアドレスをカウントする手順、
前記書込みアドレスに基づいて、読出し部が前記左画像メモリから前記左画像信号を読出し、前記右画像メモリから前記右画像信号を読出すための読出し開始アドレスを求める手順、
前記左画像信号及び右画像信号の位相の可変量に基づいて決められた固定遅延量及び前記読出し開始アドレスを加算した加算アドレスを出力する手順、
前記書込みアドレス及び前記加算アドレスを比較し、前記書込みアドレスにおける前記加算アドレスの位置を、前記左画像信号及び右画像信号の位相が一致する等価タイミングとして出力し、前記左画像信号及び右画像信号の位相を合わせる手順、
操作部の入力操作に基づいて、前記左画像メモリから読出す前記左画像信号及び前記右画像メモリから読出す前記右画像信号の読出し遅延量を制御する手順、
前記読出し遅延量及び前記読出し開始アドレスを加算して、前記左画像メモリから読出す前記左画像信号及び前記右画像メモリから読出す前記右画像信号の読出し位置を制御する制御アドレスを出力する手順、
前記等価タイミング及び前記制御アドレスに基づいて、前記読出し部が前記左画像メモリから読出す前記左画像信号及び前記右画像メモリから読出す前記右画像信号の読出しアドレスをカウントする手順、
前記操作部によって指定された位相の変位量に基づいて、水平方向における前記左画像信号及び/又は右画像信号の位相を変えることにより、前記左画像信号及び右画像信号によって表示部に表示される左画像及び右画像の両方又はいずれかの画像を、水平方向に所定の距離で移動させて、前記左画像及び右画像の視差を変えた前記左画像信号及び右画像信号を出力する手順と、を
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