JP2010193409A - 画像提示システム、画像処理装置、プログラムおよび画像提示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】立体視画像におけるゴースト成分を低減する。
【解決手段】２次元の右眼用画像および左眼用画像を用いて立体的画像を提示する画像提示システムであって、右眼用画像および左眼用画像のそれぞれから、他方の画像に応じた成分を差し引く画像補正部と、画像補正部により補正された右眼用画像および左眼用画像を表示する表示部とを備える画像提示システムを提供する。画像補正部は、右眼用画像が観視者の左眼に対応する位置に到達する成分を左眼用画像から予め差し引き、左眼用画像が観視者の右眼に対応する位置に到達する成分を右眼用画像から予め差し引く。与えられる２次元画像全体の位置を、それぞれ予め定められたシフト量でずらすことで、右眼用画像および左眼用画像を生成する画像生成部を更に備えてよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像提示システム、画像処理装置、プログラムおよび画像提示方法に関する。

従来、立体（３Ｄ）画像の提示技術が知られている。立体映像を提示する技術の一つとして、物体を右眼から見たときの右眼用画像および当該物体を左眼から見たときの左眼用画像を生成して、右眼用画像を観視者の右眼に対してのみに表示し、左眼用画像を観視者の左眼に対してのみに表示する技術がある（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−１１７３６２号公報

しかし、各眼用の画像が観視者の逆側の眼で観視される場合がある。例えば、画像の偏光特性を異ならせて表示する場合、それぞれの画像の偏光特性を所定の特性に完全に一致させるのは困難である。このため、それぞれの画像には、逆側用の偏光成分が含まれてしまい、それぞれの画像が逆側の眼で観視されてしまう。逆側用の画像は、本来の画像に対して所定の視差を有するので、当該視差に応じた位置にゴースト（クロストーク）が観視される。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、２次元の右眼用画像および左眼用画像を用いて立体的画像を提示する画像提示システムであって、右眼用画像および左眼用画像のそれぞれについて、他方の画像に応じた成分を加減算する画像補正部と、画像補正部により補正された右眼用画像および左眼用画像を表示する表示部とを備える画像提示システムおよび方法、ならびに、上記画像補正を行う画像処理装置およびコンピュータを当該画像処理装置として機能させるプログラムを提供する。

本発明の第２の態様においては、２次元の右眼用画像および左眼用画像を用いて立体的画像を提示する画像提示システムであって、与えられる２次元画像全体の位置を、それぞれ予め定められたシフト量でずらすことで、右眼用画像および左眼用画像を生成する画像生成部と、右眼用画像または左眼用画像のそれぞれが観視者の対応する眼の位置に到達する成分の信号強度に対する、右眼用画像または左眼用画像のそれぞれが観察者の逆側の目の位置に到達する成分の信号強度の割合が、予め定められた値より大きい場合に、コントラストを低下させた２次元画像を画像生成部に供給する画像補正部と、右眼用画像および左眼用画像を表示する表示部とを備える画像提示システムおよび方法、ならびに、上記画像補正を行う画像処理装置およびコンピュータを当該画像処理装置として機能させるプログラムを提供する。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

実施形態に係る画像提示システム１０の構成例を示す図である。 表示部３２における画像表示例を示す図である。 画像補正部２４における画像補正例を示す図である。 左眼用画像上の表示点、右眼用画像上の表示点、及び、ユーザにより知覚される像の一例を示す。 画像提示システム１０の他の構成例を示す図である。 画像提示システム１０の他の構成例を示す図である。 観視者により観視される左眼用画像の例を示す図である。 他の実施形態に係るコンピュータ１９００のハードウェア構成の一例を示す。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、実施形態に係る画像提示システム１０の構成例を示す図である。画像提示システム１０は、２次元の右眼用画像および左眼用画像を用いて立体的画像を提示する。以下では、与えられる２次元画像から、観視者の右眼に提示すべき右眼用画像および左眼に提示すべき左眼用画像を生成する例を説明するが、画像提示システム１０は、右眼用画像および左眼用画像を外部から受け取ってもよい。なお、画像提示システム１０に与えられる画像は、静止画像であっても、時間的に連続する複数の静止画像を含む動画像であってもよい。

画像提示システム１０は、画像処理装置２０および出力部３０を備える。画像処理装置２０は、与えられる２次元画像から、左眼用画像および右眼用画像のデータを生成して、出力部３０に供給する。画像処理装置２０は、画像生成部２２、画像補正部２４、シフト量入力部２６、および、遮光率入力部２７を有する。

画像生成部２２は、与えられる２次元画像から、左眼用画像および右眼用画像のデータを生成する。例えば画像生成部２２は、与えられる２次元画像全体の位置を、それぞれ予め定められたシフト量でずらすことで、右眼用画像および左眼用画像を生成する。より具体的には、画像生成部２２は、右眼用画像および左眼用画像の水平方向における相対位置の差（以下、シフト量と称する）が、観視者の両目間の瞳孔距離Ｌと略一致するように２次元画像全体をシフトして、右眼用画像および左眼用画像を生成してよい。例えば、画像生成部２２は、２次元画像を左にＬ／２シフトした画像を左眼用画像とし、２次元画像を右にＬ／２シフトした画像を右眼用画像としてよい。

また、画像生成部２２は、一例として、左眼用画像および右眼用画像を生成する処理をコンピュータのソフトウェア演算により行ってもよい。これに代えて、画像生成部２２は、リアルタイムで伝送または再生されるビデオ信号に対してリアルタイムで画像処理を行ってもよい。

シフト量入力部２６は、上述したシフト量を画像生成部２２に指示する。例えばシフト量入力部２６は、観視者から設定されるシフト量を画像生成部２２に指示してよく、観視者の瞳孔間距離の測定値に応じたシフト量を画像生成部２２に指示してもよい。画像処理装置２０は、観視者の瞳孔間距離を測定する瞳孔間距離測定部を更に有してよい。例えば当該瞳孔間距離測定部は、観視者の顔を撮像する撮像手段を有し、画像解析により観視者の瞳孔間距離を算出してよい。当該撮像手段は、後述する画像分離メガネ３４に設けられてよい。

画像補正部２４は、画像生成部２２が生成した左眼用画像および右眼用画像のデータを受け取る。画像補正部２４は、右眼用画像および左眼用画像のそれぞれから、他方の画像に応じた成分を差し引いて、それぞれの画像を補正する。例えば画像補正部２４は、出力部３０により表示された右眼用画像が、観視者の左眼に対応する位置に到達する成分を、左眼用画像から差し引いたデータを生成する。また、画像補正部２４は、出力部３０により表示された左眼用画像が、観視者の右眼に対応する位置に到達する成分を、右眼用画像から差し引いたデータを生成する。

右眼用画像および左眼用画像が、観視者の逆側の眼に対応する位置に到達する成分は、出力部３０における遮光率により求めることができる。ここで遮光率は、観視者の各眼に到達する信号強度の総量と、各目で観察されるべき画像の信号強度との比で与えられる。例えば、右眼側の遮光率は、観視者の右眼に到達する信号の強度のうち、右眼用画像の信号強度が占める割合で与えられる。また、左眼側の遮光率は、観視者の左眼に到達する信号の強度のうち、左眼用画像の信号強度が占める割合で与えられる。

なお、上述した遮光率の定義は、上記に限定されるものではない。例えば遮光率は、観視者の各眼で実際に観視される信号において、当該眼で観視されるべきでない信号が占める割合を示してもよい。また、遮光率は、右眼用画像（または左眼用画像）の表示部３２における信号強度と、観視者の左眼（または右眼）において観察される右眼用画像（または左眼用画像）の信号強度との比を示してもよい。

画像補正部２４は、右眼用画像および左眼用画像のそれぞれについて、対応する遮光率に応じた係数を逆側の画像に乗算してそれぞれの画像から差し引く。例えば画像補正部２４は、右眼側の遮光率に応じた係数を左眼用画像に乗算して、右眼用画像から差し引く。また、画像補正部２４は、左眼側の遮光率に応じた係数を右眼用画像に乗算して、左眼用画像から差し引く。このような処理により、観視者の各眼において観視される逆側の眼用の画像成分を、対応する側の眼用の画像から予め差し引いて相殺することができる。このため、それぞれの眼において、逆側の画像が観察されることによるゴーストを除去することができる。

また、画像補正部２４は、右眼用画像および左眼用画像のそれぞれについて、シフト量ずらして遮光率に応じた係数を乗算した補正用画像を生成してよい。つまり、それぞれの補正用画像は、逆側の画像に当該係数を乗算した画像になる。画像補正部２４は、右眼用画像および左眼用画像のそれぞれから、対応する補正用画像の成分を差し引いてよい。

遮光率入力部２７は、上述した遮光率を画像補正部２４に指示する。例えば遮光率入力部２７は、予め設定される遮光率を画像生成部２２に指示してよく、出力部３０における遮光率の測定値を画像生成部２２に指示してもよい。画像処理装置２０は、出力部３０における遮光率を測定する遮光率測定部を更に有してよい。例えば当該遮光率測定部は、表示部３２に所定のパターンの右眼用画像および左眼用画像を表示させ、それぞれ逆側の眼に到達する信号強度を測定してよい。信号強度を測定する手段は、後述する画像分離メガネ３４と、観視者の各眼との間に設けられてよい。

出力部３０は、画像補正部２４が生成した右眼用画像および左眼用画像を用いて、立体的画像を観視者に提示する。出力部３０は、表示部３２および画像分離メガネ３４を有する。表示部３２は、右眼用画像および左眼用画像を分離可能なように、特性を異ならせて表示する。

例えば表示部３２は、右眼用画像および左眼用画像について偏光特性を異ならせて、並行して表示してよい。また表示部３２は、右眼用画像および左眼用画像について分光特性を異ならせて、並行して表示してよい。また表示部３２は、右眼用画像および左眼用画像について、時分割に表示してもよい。

画像分離メガネ３４は、表示部３２が表示した右眼用画像および左眼用画像を分離して、観視者の対応する眼に提示する。画像分離メガネ３４は、右眼用画像および左眼用画像と対応する特性を有するフィルタを用いて、右眼用画像および左眼用画像を分離して、観視者の対応する眼に提示してよい。また、画像分離メガネ３４は、右眼用フィルタおよび左眼用フィルタを交互に遮蔽することで、時分割で表示される右眼用画像および左眼用画像を分離して、観視者の対応する眼に提示してもよい。

図２は、表示部３２における画像表示例を示す図である。表示部３２は、実線で示される右眼用画像、および、破線で示される左眼用画像を並行して表示する。例えば表示部３２は、表示領域の垂直方向に連続して配列される複数の画素ラインを、交互に右眼用画像および左眼用画像に割り当てて、右眼用画像および左眼用画像を同時に表示してよい。また、表示部３２は、右眼用画像および左眼用画像を時分割に交互に表示してもよい。なお、表示部３２は、観視者の瞳孔間距離Ｌに応じたシフト量で、同一の２次元画像を水平方向にずらした左眼用画像および右眼用画像を表示する。

右眼用画像および左眼用画像は、画像分離メガネ３４により分離され、観視者の対応する眼に提示される。しかし、出力部３０において、逆側の画像を完全に遮光して観察者の各眼に提示することは困難である。このため図２に示すように、例えば右眼用画像の成分が観視者の左眼に提示されてしまう。このため観視者には、本来の画像成分とＬ離れた位置に、その画像をコピーしたゴースト成分が観察される。当該ゴースト成分の信号強度は、ゴースト成分の元となった画像の信号強度Ａに係数（１−Ｓ）を乗算して与えられる。ただし、Ｓは遮光率を示す。

図３は、画像補正部２４における画像補正例を示す図である。本例では、左眼用画像を補正する例を説明するが、右眼用画像についても同様の補正を行う。上述したように、観視者の左眼には、左眼用画像の元データに含まれる画像成分１０２と、右眼用画像によるゴースト成分とが観察される。このため画像補正部２４は、左眼用画像において、ゴースト成分があらわれる位置の信号強度データから、当該ゴースト成分を相殺する成分１０４を差し引く。上述したように、ゴースト成分を相殺する成分１０４の位置および強度は、シフト量Ｌおよび遮光率Ｓから求めることができる。

また、輝度値が低い領域にゴースト成分があらわれる場合、当該領域の輝度値よりも、ゴースト成分の輝度値が高くなり、当該領域の輝度値からゴースト成分の輝度値を減算できない場合がある。このため画像生成部２２は、与えられる２次元画像よりも、輝度値を高くした右眼用画像および左眼用画像を生成してよい。画像生成部２２は、輝度値の最小が、ゴースト成分の輝度の最大値より大きくなるように、右眼用画像および左眼用画像の輝度値を調整してよい。ゴースト成分の輝度の最大値は、画像の輝度の最大値と、遮光率との積で与えられてよい。

また、各画像からゴースト成分を相殺する成分を差し引いた場合、当該成分が更に逆側の画像に対するゴースト成分になることも考えられる。画像補正部２４は、相殺成分のゴースト成分を、逆側の画像から更に差し引いてよい。画像補正部２４は、ゴースト成分の信号強度が所定の値より小さくなるまで、当該処理を繰り返してよい。ゴースト成分の信号強度は、逆側の画像に透過する毎に、遮光率に応じて徐々に減衰する。

なお、画像補正部２４は、逆側の画像の明暗を反転させて所定の係数を乗算したものを、右眼用画像および左眼用画像のそれぞれに足すことで、ゴースト成分を低減してもよい。つまり、画像補正部２４は、右眼用画像および左眼用画像のそれぞれについて、他方の画像に応じた成分を加算または減算するいずれかの処理を行ってよい。

いずれの処理でゴースト成分を低減するかは、右眼用画像および左眼用画像の信号強度を補正した場合に、表示部３２が表示可能な信号強度の範囲内となる処理を選択してよい。例えば、ゴースト成分を差し引いた右眼用画像および左眼用画像における信号強度の最小値が、表示部３２が表示可能な信号強度の最小値に対して大きい場合には、画像補正部２４は、ゴースト成分を差し引く処理を選択してよい。

また、ゴースト成分において、所定値より輝度の高い部分の面積が、所定値より輝度の低い部分の面積より大きい場合、画像補正部２４は、逆側の画像の明暗を反転させて所定の係数を乗算したものを、右眼用画像および左眼用画像のそれぞれに足してよい。本実施例では、右眼用画像および左眼用画像のそれぞれについて、他方の画像に応じた成分を減算する処理を行う場合を例として説明する。

なお本例の画像提示システム１０は、２次元画像全体をシフト量Ｌに応じて水平方向にシフトすることで、右眼用画像および左眼用画像を生成する。つまり、ゴースト成分があらわれる位置は、本来の信号成分を、シフト量Ｌで水平移動させた一定の位置となる。このため、ゴースト成分を相殺する補正を簡単に行うことができる。次に、２次元画像全体をシフト量Ｌに応じて水平方向にシフトした右眼用画像および左眼用画像を用いて、立体的画像を提供できることを説明する。

図４は、左眼用画像上の表示点、右眼用画像上の表示点、及び、ユーザにより知覚される像の一例を示す。人間が近距離の２次元画像を見ている場合、左眼に与えられている画像と右眼に与えられている画像とは同一ではなく視差がある。人間は、この視差から、見ているものが２次元画像であると認識する。また、人間が無限遠（例えば１０ｍ以上）の物体を見ている場合、左眼に与えられている画像と右眼に与えられている画像とは、視差がなく同一となる。人間は、無限遠を見ている場合、左眼に与えられている画像と右眼に与えられている画像との間に視差が無いことにより、見ている物体及び景色等に立体感および臨場感を感じる。

画像提示システム１０は、観視者の瞳孔間距離と同じシフト量を有する左眼用画像および右眼用画像を生成する。そして、画像提示システム１０は、左眼用画像をユーザの左眼に与え、右眼用画像をユーザの右眼に与える。この結果、ユーザの左眼および右眼の視線は平行状態となる、即ち、ユーザの視線を輻輳させない（左眼および右眼の視線を交差させない）状態とすることができる。これにより、画像提示システム１０は、ユーザを、無限遠を見ている状態にすることができる。即ち、例えば、図４に示されるように、画像提示システム１０は、ユーザに、Ａ点（黒丸の点）およびＢ点（三角の点）をともに無限遠に位置する点として知覚させることができる。

このように画像提示システム１０は、ユーザに無限遠を見ている状態として且つ左眼と右眼とに視差のない画像を与えることにより、ユーザに立体的を感じる画像を提供することができる。これにより、画像提示システム１０は、例えば風景画像等に、窓から外を見たような臨場感を与えることができる。また、画像提示システム１０は、マクロ撮影などの近距離撮影の画像に、虫眼鏡でみたような実物感を与えることができる。

画像提示システム１０が、以上のような臨場感および実物感といった現実感を画像に与えることができる理由は、以下のように推定される。画像提示システム１０は、ユーザの視線を輻輳させないので、視差による像の位置の特定をさせることができない。しかし、視差が無い場合であっても、人間は、経験常識から導き出される実際の対象物の大きさと画角から、像の位置を推定している。そして、人間は、このような位置の推定を無意識かつ瞬時に行い、立体感とともに実寸の感覚を得る。従って、画像提示システム１０は、ユーザの視線を輻輳させなくても、以上のような現実感を画像に与えることができると推定される。

また、人間は、動画像を見ている場合、遠くの物体は動きが小さく、近くの物体は動きが大きく感じる。人間は、動画像を見ている場合、視差よりも、このような物体の動きに、より強く立体感を感じる。従って、画像提示システム１０は、動画像を表示する場合には、ユーザに立体感をより強く感じさせることができる。また、画像提示システム１０は、ユーザの視線を輻輳させないので、視覚の輻輳と調節との不一致が生じず、不快感を少なくすることができる。

また、上述した瞳孔間距離は、人間が、左眼で見た左側画像の表示物と右眼で見た右側画像の表示物とを融合して一つの像として認識することができ、且つ、融合した像を無限遠に認識する距離であってよい。瞳孔間距離は、一般に、観視者の両眼の視線が並行となった場合の瞳間の距離（４０ｍｍから９０ｍｍ）である。従って、画像生成部２２は、２次元画像を表示領域内において左右に０より大きく９０ｍｍ以下の距離分ずらした左眼用画像および右眼用画像のデータを生成してよい。

なお、人間は、両眼の視線が並行状態から左右に２〜３度程度開いた状態でも、両眼融合視をできる場合がある。従って、瞳孔間距離は、左眼の視線が並行状態から左側に３度以下（好ましくは２度）、右眼の視線が並行状態から右側に３度以下（好ましくは２度）ずれる距離であってもよい。ただし、このような場合、瞳孔間距離は、観視者と表示面との間の距離が遠くなるほど、当該角度に応じて長くなる。

図５は、画像提示システム１０の他の構成例を示す図である。本例の画像提示システム１０は、図１に関連して説明した画像提示システム１０の構成に対し、画像処理装置２０に設けられた位置検出部２８を更に備える。

位置検出部２８は、観視者の眼の位置を検出する。出力部３０における遮光率Ｓは、表示部３２に対する観視者の眼の相対位置により変化する場合がある。例えば、偏光方向を異ならせた右眼用画像および左眼用画像を表示する場合、表示部３２の全方位に対して一定の偏光度を保つことは困難であるので、遮光率Ｓが観視者の眼の位置に応じて変化する。

遮光率入力部２７は、位置検出部２８が検出した観視者の眼の位置に応じた遮光率を、画像補正部２４に入力する。遮光率入力部２７には、観視者の眼の位置毎の遮光率が予め測定または演算されて与えられる。画像補正部２４は、与えられる遮光率に応じた係数を用いて、右眼用画像および左眼用画像を補正する。これにより、より精度よくゴースト成分を除去することができる。

なお、図１から図５に関連して説明した画像提示システム１０は、複数のフレームを連続して表示することで動画を提示してよい。この場合、画像補正部２４は、右眼用画像および左眼用画像のそれぞれから、異なるフレームにおける他方の画像に応じた成分を差し引いてもよい。この場合、補正されるフレームと、補正に用いるフレームとの時間差が、０．１秒程度の範囲内となることが好ましい。

図６は、画像提示システム１０の他の構成例を示す図である。本例の画像提示システム１０は、図１に関連して説明した画像提示システム１０に対して、画像処理装置２０の動作が異なる。本例の出力部３０は、図１に関連して説明した出力部３０と同一の機能および構成を有する。

本例の画像処理装置２０では、まず画像補正部２４が、与えられる２次元画像を補正する。画像補正部２４は、同一の領域で重畳して観察される、本来の画像成分の信号強度に対するゴースト成分の信号強度の割合が、予め定められた閾値より大きい場合に、当該２次元画像のコントラストを低下させて画像生成部２２に供給する。

画像補正部２４は、２次元画像の信号強度データから、上述した信号強度の割合を算出してよい。本例では、ゴースト成分が本来の信号成分に対してシフト量Ｌずれて観察されるので、画像補正部２４は、２次元画像におけるシフト量ずれた領域間の信号強度を比較してよい。ただし、ゴースト成分の信号強度は、上述した遮光率に応じて減衰して観察されるので、画像補正部２４は、シフト量Ｌずれた領域の輝度値に係数（１−Ｓ）を乗算してよい。また、画像補正部２４は、遮光率Ｓに応じた係数を輝度値に乗算する処理に代えて、当該係数を上述した閾値に乗算してもよい。当該遮光率または係数は、遮光率入力部２７から画像補正部２４に与えられる。また、シフト量Ｌは、シフト量入力部２６から画像補正部２４に与えられる。

ゴースト成分の信号強度の割合が大きい場合、ゴースト成分がより顕著に観察されるが、画像補正部２４が、元の２次元画像のコントラストを低下させて画像生成部２２に供給することで、当該ゴースト成分を目立たなくさせることができる。例えば画像補正部２４は、コントラストを低下させる方法として、２次元画像の輝度値の範囲を比例圧縮してよく、所定値より大きい輝度値を当該所定値に置き換えてよく、所定値より小さい輝度値を当該所定値に置き換えてもよい。また、画像補正部２４は、２次元画像全体のコントラストを一括して調整してよく、２次元画像を複数の領域に分割して、領域毎にコントラストを調整してもよい。

画像生成部２２は、画像補正部２４から与えられる２次元画像全体の位置を、それぞれ予め定められたシフト量でずらすことで、右眼用画像および左眼用画像を生成する。画像生成部２２の機能は、図１から図５に関連して説明した画像生成部２２と同一である。

図７は、観視者により観視される左眼用画像の例を示す図である。図２において説明したように、観視者には、本来の左眼用画像の画像成分１０８の他に、右眼用画像によるゴースト成分１１０が観察される。

上述したように、ゴースト成分１１０が顕著に観察されるのは、各領域に重畳されるゴースト成分１１０の信号強度の割合が、比較的に大きい場合である。例えば、比較的に輝度の低い領域１０６−１と、比較的に輝度の高い領域１０６−２とでは、領域１０６−１のほうが、明るいゴースト成分１１０が目立つ。

本例の画像補正部２４は、各領域の信号強度に対する、重畳されるゴースト成分の信号強度の割合に応じて、２次元画像の各領域のコントラストを調整する。つまり、画像補正部２４は、２次元画像の予め分割された各領域について、ゴースト成分の信号強度の割合を算出する。そして、ゴースト成分の割合が予め定められた値より大きい領域（例えば領域１０６−１）について、選択的にコントラストを調整する。

このように、２次元画像のコントラストを部分的に小さくすることで、より効果的にゴースト成分を目立たなくすることができる。なお本例の画像提示システム１０は、ゴースト成分があらわれる位置は一定になるので、簡単な処理で、各領域の信号強度に対する、重畳されるゴースト成分の信号強度の割合を求めることができる。

また、画像提示システム１０は、２次元画像を提示する２次元表示モードと、右眼用画像および左眼用画像を提示する３次元表示モードとを有してよい。この場合、画像補正部２４は、３次元表示モードで動作する場合に、２次元画像のコントラストを予め低下させてよい。つまり、２次元表示モードの場合は、ゴースト成分が生じないので通常のコントラストで表示し、３次元表示モードの場合は、ゴースト成分を低減するべく、２次元表示モードより低いコントラストの２次元画像を用いてよい。

また、画像提示システム１０は、複数のフレームを連続して表示することで動画を提示してよい。この場合、画像補正部２４は、それぞれのフレームにおいて算出した信号強度の比に基づいて、他のフレームにおける２次元画像のコントラストを調整してよい。例えば、当該フレームではゴースト成分の信号強度の割合が閾値より小さくとも、他のフレームで２次元画像のコントラストを低下させたときは、当該フレームにおける２次元画像のコントラストも、他のフレームのコントラストの低下に応じて調整してよい。

また、画像補正部２４は、全てのフレームにおいてコントラストが同一となるように調整してよい。また、連続するフレーム間のコントラストの変化が、所定値より小さくなるように、各フレームにおけるコントラストを調整してもよい。例えば特定のフレームのコントラストを調整する場合、その前後の所定数のフレームにおいて、コントラストを徐々に変化させてよい。

以上の例においては、右眼用画像および左眼用画像を、同一の２次元画像を瞳孔間距離Ｌに応じてシフトさせて生成する方式を用いて説明した。他の例では、画像提示システム１０は、ステレオ方式の右眼用画像および左眼用画像を用いて立体的画像を提示してもよい。ステレオ方式の右眼用画像および左眼用画像は、例えば右眼および左眼に対応する位置から被写体を撮像することで生成される。

この場合、右眼用画像および左眼用画像は視差を有するので、各画像成分のシフト量は、その被写体の奥行き距離に応じて異なる。このため、ゴースト成分があらわれる位置も、被写体の奥行き距離に応じて異なる。画像補正部２４は、シフト量Ｌを、被写体の奥行き距離に応じて算出してよい。この場合、被写体の奥行き距離の情報が、右眼用画像および左眼用画像に埋め込まれていることが好ましい。

図８は、他の実施形態に係るコンピュータ１９００のハードウェア構成の一例を示す。コンピュータ１９００は、与えられるプログラムに応じて、図１から図７に関連して説明した画像処理装置２０として機能する。

本実施形態に係るコンピュータ１９００は、ホスト・コントローラ２０８２により相互に接続されるＣＰＵ２０００、ＲＡＭ２０２０、グラフィック・コントローラ２０７５、及び表示装置２０８０を有するＣＰＵ周辺部と、入出力コントローラ２０８４によりホスト・コントローラ２０８２に接続される通信インターフェイス２０３０、ハードディスクドライブ２０４０、及びＣＤ−ＲＯＭドライブ２０６０を有する入出力部と、入出力コントローラ２０８４に接続されるＲＯＭ２０１０、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０、及び入出力チップ２０７０を有するレガシー入出力部とを備える。

ホスト・コントローラ２０８２は、ＲＡＭ２０２０と、高い転送レートでＲＡＭ２０２０をアクセスするＣＰＵ２０００及びグラフィック・コントローラ２０７５とを接続する。ＣＰＵ２０００は、ＲＯＭ２０１０及びＲＡＭ２０２０に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。グラフィック・コントローラ２０７５は、ＣＰＵ２０００等がＲＡＭ２０２０内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得し、表示装置２０８０上に表示させる。これに代えて、グラフィック・コントローラ２０７５は、ＣＰＵ２０００等が生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。

入出力コントローラ２０８４は、ホスト・コントローラ２０８２と、比較的高速な入出力装置である通信インターフェイス２０３０、ハードディスクドライブ２０４０、ＣＤ−ＲＯＭドライブ２０６０を接続する。通信インターフェイス２０３０は、ネットワークを介して他の装置と通信する。ハードディスクドライブ２０４０は、コンピュータ１９００内のＣＰＵ２０００が使用するプログラム及びデータを格納する。ＣＤ−ＲＯＭドライブ２０６０は、ＣＤ−ＲＯＭ２０９５からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供する。

また、入出力コントローラ２０８４には、ＲＯＭ２０１０と、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０、及び入出力チップ２０７０の比較的低速な入出力装置とが接続される。ＲＯＭ２０１０は、コンピュータ１９００が起動時に実行するブート・プログラム、及び／又は、コンピュータ１９００のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。フレキシブルディスク・ドライブ２０５０は、フレキシブルディスク２０９０からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供する。入出力チップ２０７０は、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０を入出力コントローラ２０８４へと接続すると共に、例えばパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を入出力コントローラ２０８４へと接続する。

ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供されるプログラムは、フレキシブルディスク２０９０、ＣＤ−ＲＯＭ２０９５、又はＩＣカード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、ＲＡＭ２０２０を介してコンピュータ１９００内のハードディスクドライブ２０４０にインストールされ、ＣＰＵ２０００において実行される。

コンピュータ１９００にインストールされ、コンピュータ１９００を画像処理装置２０として機能させるプログラムは、画像生成モジュール、画像補正モジュール、遮光率入力モジュール、および、シフト量入力モジュールを有する。これらのプログラム又はモジュールは、ＣＰＵ２０００等に働きかけて、コンピュータ１９００を、画像生成部２２、画像補正部２４、遮光率入力部２７、および、シフト量入力部２６としてそれぞれ機能させる。

これらのプログラムに記述された情報処理は、コンピュータ１９００に読込まれることにより、ソフトウェアと上述した各種のハードウェア資源とが協働した具体的手段である画像生成部２２、画像補正部２４、遮光率入力部２７、および、シフト量入力部２６として機能する。そして、これらの具体的手段によって、本実施形態におけるコンピュータ１９００の使用目的に応じた情報の演算又は加工を実現することにより、使用目的に応じた特有の画像処理装置２０が構築される。

一例として、コンピュータ１９００と外部の装置等との間で通信を行う場合には、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０上にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理内容に基づいて、通信インターフェイス２０３０に対して通信処理を指示する。通信インターフェイス２０３０は、ＣＰＵ２０００の制御を受けて、ＲＡＭ２０２０、ハードディスクドライブ２０４０、フレキシブルディスク２０９０、又はＣＤ−ＲＯＭ２０９５等の記憶装置上に設けた送信バッファ領域等に記憶された送信データを読み出してネットワークへと送信し、もしくは、ネットワークから受信した受信データを記憶装置上に設けた受信バッファ領域等へと書き込む。このように、通信インターフェイス２０３０は、ＤＭＡ（ダイレクト・メモリ・アクセス）方式により記憶装置との間で送受信データを転送してもよく、これに代えて、ＣＰＵ２０００が転送元の記憶装置又は通信インターフェイス２０３０からデータを読み出し、転送先の通信インターフェイス２０３０又は記憶装置へとデータを書き込むことにより送受信データを転送してもよい。

また、ＣＰＵ２０００は、ハードディスクドライブ２０４０、ＣＤ−ＲＯＭドライブ２０６０（ＣＤ−ＲＯＭ２０９５）、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０（フレキシブルディスク２０９０）等の外部記憶装置に格納されたファイルまたはデータベース等の中から、全部または必要な部分をＤＭＡ転送等によりＲＡＭ２０２０へと読み込ませ、ＲＡＭ２０２０上のデータに対して各種の処理を行う。そして、ＣＰＵ２０００は、処理を終えたデータを、ＤＭＡ転送等により外部記憶装置へと書き戻す。このような処理において、ＲＡＭ２０２０は、外部記憶装置の内容を一時的に保持するものとみなせるから、本実施形態においてはＲＡＭ２０２０および外部記憶装置等をメモリ、記憶部、または記憶装置等と総称する。本実施形態における各種のプログラム、データ、テーブル、データベース等の各種の情報は、このような記憶装置上に格納されて、情報処理の対象となる。なお、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０の一部をキャッシュメモリに保持し、キャッシュメモリ上で読み書きを行うこともできる。このような形態においても、キャッシュメモリはＲＡＭ２０２０の機能の一部を担うから、本実施形態においては、区別して示す場合を除き、キャッシュメモリもＲＡＭ２０２０、メモリ、及び／又は記憶装置に含まれるものとする。

また、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０から読み出したデータに対して、プログラムの命令列により指定された、本実施形態中に記載した各種の演算、情報の加工、条件判断、情報の検索・置換等を含む各種の処理を行い、ＲＡＭ２０２０へと書き戻す。例えば、ＣＰＵ２０００は、条件判断を行う場合においては、本実施形態において示した各種の変数が、他の変数または定数と比較して、大きい、小さい、以上、以下、等しい等の条件を満たすかどうかを判断し、条件が成立した場合（又は不成立であった場合）に、異なる命令列へと分岐し、またはサブルーチンを呼び出す。

また、ＣＰＵ２０００は、記憶装置内のファイルまたはデータベース等に格納された情報を検索することができる。例えば、第１属性の属性値に対し第２属性の属性値がそれぞれ対応付けられた複数のエントリが記憶装置に格納されている場合において、ＣＰＵ２０００は、記憶装置に格納されている複数のエントリの中から第１属性の属性値が指定された条件と一致するエントリを検索し、そのエントリに格納されている第２属性の属性値を読み出すことにより、所定の条件を満たす第１属性に対応付けられた第２属性の属性値を得ることができる。

以上に示したプログラム又はモジュールは、外部の記録媒体に格納されてもよい。記録媒体としては、フレキシブルディスク２０９０、ＣＤ−ＲＯＭ２０９５の他に、ＤＶＤ又はＣＤ等の光学記録媒体、ＭＯ等の光磁気記録媒体、テープ媒体、ＩＣカード等の半導体メモリ等を用いることができる。また、専用通信ネットワーク又はインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスク又はＲＡＭ等の記憶装置を記録媒体として使用し、ネットワークを介してプログラムをコンピュータ１９００に提供してもよい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１０・・・画像提示システム、２０・・・画像処理装置、２２・・・画像生成部、２４・・・画像補正部、２６・・・シフト量入力部、２７・・・遮光率入力部、２８・・・位置検出部、３０・・・出力部、３２・・・表示部、３４・・・画像分離メガネ、１９００・・・コンピュータ、２０００・・・ＣＰＵ、２０１０・・・ＲＯＭ、２０２０・・・ＲＡＭ、２０３０・・・通信インターフェイス、２０４０・・・ハードディスクドライブ、２０５０・・・フレキシブルディスク・ドライブ、２０６０・・・ＣＤ−ＲＯＭドライブ、２０７０・・・入出力チップ、２０７５・・・グラフィック・コントローラ、２０８０・・・表示装置、２０８２・・・ホスト・コントローラ、２０８４・・・入出力コントローラ、２０９０・・・フレキシブルディスク、２０９５・・・ＣＤ−ＲＯＭ

Claims (20)

1. ２次元の右眼用画像および左眼用画像を用いて立体的画像を提示する画像提示システムであって、
   前記右眼用画像および前記左眼用画像のそれぞれについて、他方の画像に応じた成分を加減算する画像補正部と、
   前記画像補正部により補正された前記右眼用画像および前記左眼用画像を表示する表示部と
   を備える画像提示システム。
2. 前記画像補正部は、前記右眼用画像が観視者の左眼に対応する位置に到達する成分を前記左眼用画像から予め加減算し、前記左眼用画像が観視者の右眼に対応する位置に到達する成分を前記右眼用画像から予め加減算する
   請求項１に記載の画像提示システム。
3. 前記画像補正部は、
   観視者の左眼に到達する信号の強度のうち、前記左眼用画像の信号の強度が占める割合に応じた係数を前記右眼用画像に乗算して、前記左眼用画像から予め加減算し、
   観視者の右眼に到達する信号の強度のうち、前記右眼用画像の信号の強度が占める割合に応じた係数を前記左眼用画像に乗算して、前記右眼用画像から予め加減算する、
   請求項２に記載の画像提示システム。
4. 与えられる２次元画像全体の位置を、それぞれ予め定められたシフト量でずらすことで、前記右眼用画像および前記左眼用画像を生成する画像生成部を更に備え、
   前記画像補正部は、前記右眼用画像および前記左眼用画像のそれぞれについて、前記シフト量ずらして前記係数を乗算した補正用画像を生成して、前記右眼用画像および前記左眼用画像のそれぞれから加減算する
   請求項３に記載の画像提示システム。
5. 前記画像生成部は、前記２次元画像よりも輝度値を高くした前記右眼用画像および前記左眼用画像を生成する
   請求項４に記載の画像提示システム。
6. 観視者の眼の位置を検出する位置検出部を更に備え、
   前記画像補正部は、前記位置検出部が検出した前記観視者の眼の位置に応じた前記係数を用いて、前記右眼用画像および前記左眼用画像を補正する
   請求項３に記載の画像提示システム。
7. 前記画像提示システムは、複数のフレームを連続して表示することで動画を提示し、
   前記画像補正部は、前記右眼用画像および前記左眼用画像のそれぞれから、異なるフレームにおける前記他方の画像に応じた成分を加減算する
   請求項１に記載の画像提示システム。
8. ２次元の右眼用画像および左眼用画像を用いて立体的画像を提示する画像提示システムであって、
   与えられる２次元画像全体の位置を、それぞれ予め定められたシフト量でずらすことで、前記右眼用画像および前記左眼用画像を生成する画像生成部と、
   前記右眼用画像または前記左眼用画像のそれぞれが観視者の対応する眼の位置に到達する成分の信号強度に対する、前記右眼用画像または前記左眼用画像のそれぞれが観察者の逆側の目の位置に到達する成分の信号強度の割合が、予め定められた値より大きい場合に、コントラストを低下させた前記２次元画像を前記画像生成部に供給する画像補正部と、
   前記右眼用画像および前記左眼用画像を表示する表示部と
   を備える画像提示システム。
9. 前記画像補正部は、前記２次元画像における前記シフト量ずれた領域間の信号強度を比較する
   請求項８に記載の画像提示システム。
10. 前記画像補正部は、観視者の各眼に到達する信号の強度のうち、各眼に対応する画像の信号の強度が占める割合に応じた係数が与えられ、前記２次元画像における各領域の輝度値に対する、前記シフト量ずれた領域の輝度値に前記係数を乗算した値の割合を算出する
    請求項９に記載の画像提示システム。
11. 前記画像補正部は、観視者の各眼に到達する信号の強度のうち、各眼に対応する画像の信号の強度が占める割合に応じて、前記信号強度の比と比較する前記予め定められた値を調整する
    請求項９に記載の画像提示システム。
12. 前記画像補正部は、前記２次元画像において、前記信号強度の割合が前記予め定められた値より大きい領域について、コントラストを調整する
    請求項８から１１のいずれかに記載の画像提示システム。
13. 前記画像提示システムは、前記２次元画像を提示する２次元表示モードと、前記右眼用画像および前記左眼用画像を提示する３次元表示モードとを有し、
    前記画像補正部は、前記３次元表示モードで動作する場合に、前記２次元画像のコントラストを予め低下させる
    請求項８に記載の画像提示システム。
14. 前記画像提示システムは、複数のフレームを連続して表示することで動画を提示し、
    前記画像補正部は、それぞれのフレームにおいて算出した前記信号強度の比に基づいて、他のフレームにおける前記２次元画像のコントラストを調整する
    請求項８に記載の画像提示システム。
15. 立体的画像表示に用いる２次元の右眼用画像および左眼用画像を補正する画像処理装置であって、
    前記右眼用画像および前記左眼用画像のそれぞれから、他方の画像に応じた成分を加減算する画像補正部を備える画像処理装置。
16. 立体的画像表示に用いる２次元の右眼用画像および左眼用画像を生成する画像処理装置であって、
    与えられる２次元画像全体の位置を、それぞれ予め定められたシフト量でずらすことで、前記右眼用画像および前記左眼用画像を生成する画像生成部と、
    前記右眼用画像または前記左眼用画像のそれぞれが観視者の対応する眼の位置に到達する成分の信号強度に対する、前記右眼用画像または前記左眼用画像のそれぞれが観察者の逆側の目の位置に到達する成分の信号強度の割合が、予め定められた値より大きい場合に、コントラストを低下させた前記２次元画像を前記画像生成部に供給する画像補正部と
    を備える画像処理装置。
17. 立体的画像表示に用いる２次元の右眼用画像および左眼用画像を補正する画像処理装置として、コンピュータを機能させるプログラムであって、
    前記コンピュータを、
    前記右眼用画像および前記左眼用画像のそれぞれから、他方の画像に応じた成分を加減算する画像補正部
    として機能させるプログラム。
18. 立体的画像表示に用いる２次元の右眼用画像および左眼用画像を生成する画像処理装置として、コンピュータを機能させるプログラムであって、
    前記コンピュータを、
    与えられる２次元画像全体の位置を、それぞれ予め定められたシフト量でずらすことで、前記右眼用画像および前記左眼用画像を生成する画像生成部と、
    前記右眼用画像または前記左眼用画像のそれぞれが観視者の対応する眼の位置に到達する成分の信号強度に対する、前記右眼用画像または前記左眼用画像のそれぞれが観察者の逆側の目の位置に到達する成分の信号強度の割合が、予め定められた値より大きい場合に、コントラストを低下させた前記２次元画像を前記画像生成部に供給する画像補正部と
    して機能させるプログラム。
19. ２次元の右眼用画像および左眼用画像を用いて立体的画像を提示する画像提示方法であって、
    前記右眼用画像および前記左眼用画像のそれぞれについて、他方の画像に応じた成分を加減算する画像補正段階と、
    前記画像補正段階において補正された前記右眼用画像および前記左眼用画像を表示する表示段階と
    を備える画像提示方法。
20. ２次元の右眼用画像および左眼用画像を用いて立体的画像を提示する画像提示方法であって、
    与えられる２次元画像全体の位置を、それぞれ予め定められたシフト量でずらすことで、前記右眼用画像および前記左眼用画像を生成する画像生成段階と、
    前記右眼用画像または前記左眼用画像のそれぞれが観視者の対応する眼の位置に到達する成分の信号強度に対する、前記右眼用画像または前記左眼用画像のそれぞれが観察者の逆側の目の位置に到達する成分の信号強度の割合が、予め定められた値より大きい場合に、前記画像生成段階の前に前記２次元画像のコントラストを低下させる画像補正段階と、
    前記右眼用画像および前記左眼用画像を表示する表示段階と
    を備える画像提示方法。

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