JPH07274211A - ２次元画像を３次元画像に変換する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ２次元画像から３次元画像への変換を、画像
の領域を複数に分割することによって領域別に行うこと
により、さまざまな方向に移動する対象物体の３次元化
に対応することのできる変換方法を提供する。 【構成】 入力された２次元画像を所定数の領域に分割
し、これら分割された各領域の画像を元にして３次元画
像を構成する左目用画像及び右目用画像を生成するもの
であり、元になる画像からフレーム単位の遅延により３
次元画像を構成する左目用画像及び右目用画像を生成す
るものである。そして望ましくは、入力された２次元画
像を水平方向の複数個の領域に分割するか、または入力
された２次元画像をマトリックス状に領域分割する。さ
らに、分割された領域内の対象物が水平方向以外の方向
に移動するものである時、当該領域内の画像をそのまま
左目用画像及び右目用画像とするのが良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＶＴＲやビデオカメラ等
から出力されたり、ＣＡＴＶやＴＶ放送によって伝送さ
れた２次元画像を３次元画像に変換する変換方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】最近話題になっている３次元表示システ
ムに使われる３次元映像ソフトは、その大半が３次元表
示システム用に特別に作成されたもので、一般には２台
のカメラを用いて右目用画像及び左目用画像を撮像し、
この撮像されて且つ記録された画像を同時に一つのディ
スプレイに表示させ、これら右目用画像及び左目用画像
を視者の夫々の目に入射させることによって視者に３次
元映像を認識させるものである。

【０００３】しかしながら世の中には２次元で作成され
た映像ソフトが多数存在し、これらの２次元ソフトが３
次元に変換できれば新たに３次元専用の映像ソフトを制
作する手間や暇及びコストを低減できることになる。

【０００４】ところで２次元画像を３次元画像に変換す
る場合に、例えば記録された２次元画像のフレーム遅延
によって元の画像を例えば右目用画像とし、この右目用
画像から新たに左目用画像を作成すれば両画像間の視差
が生成されるので、この両画像を同時に表示すれば前述
の２台のカメラで撮像した左右の目用の画像と同程度の
３次元映像ソフトが得られることが知られている。

【０００５】しかしながら、画像の中にはいくつかの対
象物体が存在し、これら物体が常に同じ方向に移動して
いるとは限らない。従って画像全体に対して一律にフレ
ーム遅延させて３次元画像を構成する一方の画像を得る
と、３次元画像を知覚する時に不自然な立体画像となる
惧れがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこれら従来技
術の問題点に鑑みてなされたものであり、２次元画像か
ら３次元画像への変換を、画像の領域を複数に分割する
ことによって領域別に行うことにより、さまざまな方向
に移動する対象物体の３次元化に対応することのできる
変換方法を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、入力された２
次元画像を所定数の領域に分割し、これら分割された各
領域の画像を元にして３次元画像を構成する左目用画像
及び右目用画像を生成するものであり、元になる画像か
らフレーム単位の遅延により３次元画像を構成する左目
用画像及び右目用画像を生成するものである。

【０００８】そして望ましくは、入力された２次元画像
を水平方向の複数個の領域に分割するか、または入力さ
れた２次元画像をマトリックス状に領域分割する。さら
に、分割された領域内の対象物が水平方向以外の方向に
移動するものである時、当該領域内の画像をそのまま左
目用画像及び右目用画像とするのが良い。

【０００９】

【作用】このように領域毎に画像を３次元に変換するこ
とにより、さまざまな対象物体の動きに応じた変換が可
能となり、立体化時の画像の不自然さを抑制できる。

【００１０】

【実施例】以下本発明の２次元画像を３次元画像に変換
する方法の一実施例について図面に基づき詳細に説明す
る。

【００１１】図１は本発明方法を実現するための回路の
ブロック図である。同図において１は入力端子であり、
元になる２次元画像を奇数・偶数のフィールド単位で順
次取り込む。

【００１２】２は領域分割部であり、前記入力された２
次元画像をフィールド単位で水平方向及びまたは垂直方
向にｎ分割し、各分割領域１〜ｎ毎に画像データを出力
する。

【００１３】３１〜３ｎは領域分割部２にて分割された
各領域に対応して設けられたフレームメモリ１〜ｎであ
り、数個の独立したフィールドメモリから各フレームメ
モリ３１〜３ｎが構成されている。そして、前記入力さ
れた２次元画像の各領域毎のデータはこのフレームメモ
リ３１〜３ｎに奇数、偶数のフィールド毎に記録され
る。

【００１４】４１〜４ｎは動きベクトル検出回路１〜ｎ
であり、前記分割された領域毎に設けられ、各領域を構
成するフレーム単位の画像データが、その一つ前に入力
されたフレームの領域毎の画像データと比較され、例え
ばＭＵＳＥ方式で用いられているような代表点マッチン
グによる手法を用いてその画像内の移動対象物体の動き
ベクトルが検出される。

【００１５】５は中央処理装置（以下ＣＰＵという）で
あり、前記動きベクトル検出回路４１〜４ｎにて検出さ
れた各領域毎の画像の動きベクトルの大きさ及び方向の
データを取り込み、２次元画像から３次元画像を構成す
る左目用画像あるいは右目用画像を構成するのに最適な
フレーム遅延量ｍ１〜ｍｎを算出する。

【００１６】６１〜６ｎは前記フレームメモリ３１〜３
ｎに対応して設けられたメモリコントロール回路１〜ｎ
であり、前記ＣＰＵから前記検出された動きベクトルの
大きさに基づいて算出されたフレーム遅延量ｍ１〜ｍｎ
のデータを受けて前記各フレームメモリ３１〜３ｎにア
クセスし、所定のフレーム数遅延されたフィールドメモ
リを選択して、そのフィールドメモリ内の画像データを
出力させる。

【００１７】７１〜７ｎはスイッチ１〜ｎであり、前記
各フレームメモリ３１〜３ｎから選択されたフィールド
メモリ内の画像データと、前記領域分割部からの画像デ
ータとを入力し、前記動きベクトル検出回路４１〜４ｎ
で検出された動きベクトルの方向によってどちらの画像
を右目用画像とし、どちらの画像を左目用画像にするか
を切り換えにより振り分けるものである。

【００１８】上記構成における回路の動作について図２
のフローチャートに基づき以下に説明する。まずステッ
プＳ１にて２次元画像を入力する。そして、ステップＳ
２にて入力された２次元画像は領域分割部２にてｎ個の
領域に分割される。

【００１９】各領域毎のｎ個の画像データは、ステップ
Ｓ３でフレームメモリ３１〜３ｎに分配して格納され
る。この時同時にステップＳ４にて直前に取り込まれ、
且つ格納されたフレームメモリ３１〜３ｎの画像データ
と、今回入力された２次元画像のデータとの間で動きベ
クトル検出回路４１〜４ｎを介して、夫々の領域毎の画
像データが比較されて、各領域の動きベクトルが個々に
検出される。

【００２０】ステップＳ５では、ＣＰＵ５にて先に検出
された前記動きベクトルの大きさから３次元画像の一方
の画像を生成する時のフレーム遅延量ｍ１〜ｍｎを各領
域毎に算出する。算出されたフレーム遅延量はステップ
Ｓ６にてメモリコントロール回路６１〜６ｎに送られ、
フレームメモリ３１〜３ｎを構成する各フィールドメモ
リから対応したフィールドメモリを選択し、これを出力
する。

【００２１】選択されたフィールドメモリの画像データ
はスイッチ７１〜７ｎに送られる。一方前記スイッチ７
１〜７ｎには前記領域分割部２からの入力画像の領域デ
ータが送られており、ステップＳ７にて各領域毎の動き
ベクトルの方向に応じて入力され、領域分割された２次
元画像と、この選択されたフレーム（フィールド）の画
像とが左目用画像あるいは右目用画像として切り換えて
出力され、３次元画像を構成する左右の画像が得られ
る。

【００２２】例えば図３のように、車を運転している状
態で前方の景色を映し出すようなシーンがある映像ソフ
トの場合、車の前方向への進行に伴って、向かって右側
の景色は右方向へ移動し、逆に向かって左側の景色は左
方向に移動する映像が映し出されることは良く知られて
いる。

【００２３】このような場合に画面全体の動きベクトル
を検出して、その結果得られた動きベクトルの方向及び
大きさに基づいてフレーム遅延法により左右の画像を得
たとしても、仮に右方向の動きベクトルと検出された場
合には左側に移動する景色は見苦しい映像となる。

【００２４】これに対して図３に示すように画面を水平
方向の３つの領域Ａ１〜Ａ３に分割し、各領域毎の動き
ベクトルを検出して、その検出された動きベクトルの方
向及び大きさに基づいてフレーム遅延量を決定し、フレ
ーム遅延された画像と元の画像を映し出してやれば、自
然に近い立体画像となることはいうまでもないであろ
う。

【００２５】また図４に示されるように水平だけでな
く、垂直方向にも領域を分割し、Ａ１１〜Ａ３３のマト
リックス状の領域を作成し、その個々について、同様の
動きベクトル検出及び領域毎の３次元画像の生成を行う
ことにより、さまざまな方向に移動する複数個の対象物
体がある場合にも、自然に近い立体画像となることがわ
かる。

【００２６】なお、上記のように３つの領域や、マトリ
ックス状の領域を作成して、個々に３次元画像の生成を
行う場合のディスプレイとしては、例えば３台の液晶プ
ロジェクタを用いて１枚のスクリーンに分割した映像を
映し出す方式のものや、複数個のモニタテレビ受像機を
マトリックス状に配置して夫々に分割した映像を映し出
す方式のもの等が望ましい。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、以上の説明のように１
フレームを構成する画像を複数個の小領域に分割し、こ
の分割された小領域毎に２次元の画像から３次元を構成
する左右の画像を生成することにより、１フレームの画
像内に異なる方向に移動する対象物体があっても、その
物体を個々に立体化できるので、立体化時の不自然さが
抑制され、２次元画像から３次元画像への変換効率も向
上できる効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の２次元画像を３次元画像に変換する装
置の概略を示すブロック回路図である。

【図２】図１の回路に基づく動作を説明するフローチャ
ートである。

【図３】水平領域分割による映像の例を示す図である。

【図４】水平並びに垂直の領域分割による映像の例を示
す図である。

【符号の説明】

１ 入力端子 ２ 領域分割部 ３１〜３ｎ フレームメモリ ４１〜４ｎ 動きベクトル検出回路 ５ 中央処理装置 ６１〜６ｎ メモリコントロール回路 ７１〜７ｎ スイッチ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力された２次元画像を所定数の領域に
   分割し、これら分割された各領域の画像を元にして３次
   元画像を構成する左目用画像及び右目用画像を生成する
   ことを特徴とする２次元画像を３次元画像に変換する方
   法。
2. 【請求項２】 元になる画像からフレーム単位の遅延に
   より３次元画像を構成する左目用画像及び右目用画像を
   生成することを特徴とする請求項１記載の２次元画像を
   ３次元画像に変換する方法。
3. 【請求項３】 入力された２次元画像を水平方向の複数
   個の領域に分割することを特徴とする請求項１または２
   記載の２次元画像を３次元画像に変換する方法。
4. 【請求項４】 入力された２次元画像をマトリックス状
   に領域分割することを特徴とする請求項１または２記載
   の２次元画像を３次元画像に変換する方法。
5. 【請求項５】 分割された領域内の対象物が水平方向以
   外の方向に移動するものである時、当該領域内の画像を
   そのまま左目用画像及び右目用画像とすることを特徴と
   する請求項１、２、３または４記載の２次元画像を３次
   元画像に変換する方法。