Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP4619216B2 - Stereoscopic image display apparatus and stereoscopic image display method - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP4619216B2 - Stereoscopic image display apparatus and stereoscopic image display method - Google Patents

Stereoscopic image display apparatus and stereoscopic image display method Download PDF

Info

Publication number
JP4619216B2
JP4619216B2 JP2005196843A JP2005196843A JP4619216B2 JP 4619216 B2 JP4619216 B2 JP 4619216B2 JP 2005196843 A JP2005196843 A JP 2005196843A JP 2005196843 A JP2005196843 A JP 2005196843A JP 4619216 B2 JP4619216 B2 JP 4619216B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stereoscopic image
image display
observer
line
sight direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2005196843A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007019666A (en
Inventor
力 堀越
雅史 壷井
康博 高木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Docomo Inc
Tokyo University of Agriculture and Technology NUC
Original Assignee
NTT Docomo Inc
Tokyo University of Agriculture and Technology NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTT Docomo Inc, Tokyo University of Agriculture and Technology NUC filed Critical NTT Docomo Inc
Priority to JP2005196843A priority Critical patent/JP4619216B2/en
Publication of JP2007019666A publication Critical patent/JP2007019666A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4619216B2 publication Critical patent/JP4619216B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Description

本発明は、表示対象物を立体画像として表示する立体画像表示装置及び立体画像表示方法に関する。   The present invention relates to a stereoscopic image display apparatus and a stereoscopic image display method for displaying a display object as a stereoscopic image.

従来、携帯通信端末では、表示対象物を立体画像として表示するディスプレイとして、ステレオ画像表示方式(単眼ステレオ視方式)による3Dディスプレイが主に用いられている。   Conventionally, in a mobile communication terminal, a 3D display using a stereo image display method (monocular stereo viewing method) is mainly used as a display for displaying a display object as a stereoscopic image.

かかるステレオ画像表示方式は、人間の左右の目に異なる画像(視差画像)を投影する方式であり、具体的には、パララックスバリアやレンチキュラーシートを用いて実現されている。   Such a stereo image display method is a method for projecting different images (parallax images) to the left and right eyes of a human, and is specifically realized using a parallax barrier or a lenticular sheet.

かかるステレオ画像表示方式は、図6に示すように、左眼に投影する画像(左眼用画像)及び右眼に投影する画像(右眼用画像)を、通常の2Dディスプレイに表示する。したがって、かかるステレオ画像表示方式では、観察者が、立体画像を観察できる位置が限定されてしまうという問題点があった。   In such a stereo image display method, as shown in FIG. 6, an image projected to the left eye (left eye image) and an image projected to the right eye (right eye image) are displayed on a normal 2D display. Therefore, the stereo image display method has a problem that the position where the observer can observe the stereoscopic image is limited.

また、2Dディスプレイの解像度(画素数)が物理的に限られるため、ステレオ画像表示方式であれば、左右の視差画像の解像度が1/2の画素数になり、N視点を有する多視点画像表示方式(多眼ディスプレイ)であれば、個々の視点における視差画像は、それぞれ1/Nの画素数になってしまい、立体画像の解像度が劣化するという問題点があった。   In addition, since the resolution (number of pixels) of the 2D display is physically limited, in the case of a stereo image display method, the resolution of the left and right parallax images is 1/2 the number of pixels, and multi-viewpoint image display having N viewpoints is performed. In the case of the system (multi-view display), the parallax image at each viewpoint has a 1 / N number of pixels, and the resolution of the stereoscopic image is deteriorated.

近年、ディスプレイの解像度も向上し、複数視点における立体画像の観察が可能なディスプレイも開発されている。しかしながら、携帯型の立体画像表示装置(携帯通信端末)では、画面サイズの物理的な限界が、依然として残されている。   In recent years, the display resolution has been improved, and a display capable of observing a stereoscopic image from a plurality of viewpoints has been developed. However, in the portable stereoscopic image display device (mobile communication terminal), the physical limit of the screen size still remains.

一方、デスクトップ型の立体画像表示装置では、水平方向の視差のみに限定することで、水平方向における複数視点の画像を高密度に表示し、観察者が頭を水平方向に動かすと、見える画像が自然に切り替わるといった運動視差を実現できる方式(高密度指向性画像表示方式)が提案されている(例えば、非特許文献1参照)。   On the other hand, in a desktop stereoscopic image display device, by limiting to only the parallax in the horizontal direction, images of a plurality of viewpoints in the horizontal direction are displayed with high density, and when the observer moves the head in the horizontal direction, the visible image is displayed. A method (high-density directional image display method) capable of realizing motion parallax such as switching naturally has been proposed (see Non-Patent Document 1, for example).

かかる高密度指向性画像表示方式は、従来のステレオ画像表示方式と異なり、立体画像を観察することができる位置が限定されず、水平方向のみではあるが、自然な運動視差が実現できている。   Such a high-density directional image display method is different from the conventional stereo image display method in that the position at which a stereoscopic image can be observed is not limited, and natural motion parallax can be realized although only in the horizontal direction.

かかる高密度指向性画像表示方式では、例えば、図7に示すように、複数視点(例えば、4視点「a」、「b」、「c」、「d」)の画像を、水平・垂直方向に分散させた画像を従来の2Dディスプレイに表示する。   In such a high-density directional image display method, for example, as shown in FIG. 7, images of a plurality of viewpoints (for example, four viewpoints “a”, “b”, “c”, “d”) are displayed in the horizontal and vertical directions. The image dispersed in the screen is displayed on a conventional 2D display.

斜めに貼り付けられたレンチキュラーシート20は、垂直位置がずれて表示されている画像を、同一の水平方向に平行投影する機能を有する。具体的には、図7に示すように、レンチキュラーシート20は、視点「a」及び「b」の画像に対応する画素と、視点「c」及び「d」の画像に対応する画素とを、同一の水平方向に平行投影するように構成されている。   The lenticular sheet 20 attached obliquely has a function of projecting images displayed with their vertical positions shifted in parallel in the same horizontal direction. Specifically, as illustrated in FIG. 7, the lenticular sheet 20 includes pixels corresponding to the images of the viewpoints “a” and “b” and pixels corresponding to the images of the viewpoints “c” and “d”. It is configured to perform parallel projection in the same horizontal direction.

つまり、高密度指向性画像表示方式において、視点「a」、「b」、「c」、「d」の画像に対応する画素は、同じ水平方向で、且つ、異なる視線方向に投影されることになり、観察者は、水平方向における異なる視点の画像を順次観察することができる。   That is, in the high-density directional image display method, the pixels corresponding to the images of the viewpoints “a”, “b”, “c”, and “d” are projected in the same horizontal direction and in different gaze directions. Thus, the observer can sequentially observe images of different viewpoints in the horizontal direction.

このように、高密度指向性画像表示方式によれば、異なる視点の画像を高密度に配置することで、滑らかな運動視差のある立体画像を表示することができる。
海老沢及び高木著、「72指向性画像を表示する薄型三次元ディスプレイ」、3次元画像コンファレンス2004、17-20頁、2004年
As described above, according to the high-density directional image display method, it is possible to display a stereoscopic image with smooth motion parallax by arranging images of different viewpoints at high density.
Ebisawa and Takagi, “Thin 3D Display Displaying 72 Directional Images”, 3D Image Conference 2004, pp. 17-20, 2004

しかしながら、上述の高密度指向性画像表示方式では、水平方向の視差(視点変化)には対応することができるが、図8に示すように、垂直方向の視差には対応できていない。   However, the above-described high-density directional image display method can cope with the parallax in the horizontal direction (viewpoint change), but cannot cope with the parallax in the vertical direction as shown in FIG.

したがって、観察者は、頭を上下に動かす、或いは、立体画像表示装置を前後に傾けても、常に同じ視点の画像しか観察することができないという問題点があった。   Therefore, there is a problem that the observer can always observe only the image of the same viewpoint even when the head is moved up and down or the stereoscopic image display device is tilted back and forth.

そこで、本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、水平方向及び垂直方向の運動視差を実現でき、自然な立体画像の表示を可能とする立体画像表示装置及び立体画像表示方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above points, and provides a stereoscopic image display apparatus and a stereoscopic image display method that can realize horizontal and vertical motion parallax and display a natural stereoscopic image. The purpose is to do.

本発明の第1の特徴は、表示対象物を立体画像として表示する立体画像表示装置であって、前記表示対象物の3次元情報を蓄積するように構成されている3次元情報蓄積部と、前記表示対象物の3次元情報を参照して、第1の方向における複数視点から前記表示対象物を観察した複数の画像に基づいて多視点画像を生成するように構成されている多視点画像生成部と、前記立体画像を観察する観察者の第2の方向における視線方向を決定するように構成されている視線方向決定部と、前記観察者の視線方向に基づいて選択された前記多視点画像を表示するように構成されている立体画像表示部とを具備することを要旨とする。   A first feature of the present invention is a stereoscopic image display device that displays a display object as a stereoscopic image, and a three-dimensional information storage unit configured to store three-dimensional information of the display object; Multi-viewpoint image generation configured to generate a multi-viewpoint image based on a plurality of images obtained by observing the display target object from a plurality of viewpoints in a first direction with reference to the three-dimensional information of the display target object A line-of-sight direction determining unit configured to determine a line-of-sight direction in a second direction of an observer observing the stereoscopic image, and the multi-viewpoint image selected based on the line-of-sight direction of the observer And a stereoscopic image display unit configured to display the image.

本発明の第1の特徴において、前記視線方向決定部が、前記立体画像表示部の傾きを検出することによって、前記観察者の視線方向を決定するように構成されていてもよい。   In the first feature of the present invention, the line-of-sight direction determination unit may be configured to determine the line-of-sight direction of the observer by detecting an inclination of the stereoscopic image display unit.

本発明の第1の特徴において、前記視線方向決定部が、加速度センサを利用することによって、前記立体画像表示部の傾きを検出するように構成されていてもよい。   1st characteristic of this invention WHEREIN: The said gaze direction determination part may be comprised so that the inclination of the said stereo image display part may be detected using an acceleration sensor.

本発明の第1の特徴において、前記視線方向決定部が、前記立体画像表示装置に取り付けられたカメラによって撮像された画像に基づいて、前記観察者の視線方向を決定するように構成されていてもよい。   In the first feature of the present invention, the line-of-sight direction determining unit is configured to determine the line-of-sight direction of the observer based on an image captured by a camera attached to the stereoscopic image display device. Also good.

本発明の第1の特徴において、前記視線方向決定部が、前記カメラによって前記観察者の位置を検出し、検出された前記観察者の位置と前記立体画像表示部の位置との関係から、前記観察者の視線方向を算出するように構成されていてもよい。   In the first feature of the present invention, the line-of-sight direction determination unit detects the position of the observer by the camera, and from the relationship between the detected position of the observer and the position of the stereoscopic image display unit, You may be comprised so that an observer's gaze direction may be calculated.

本発明の第1の特徴において、前記視線方向決定部が、前記カメラによって撮像された画像から前記立体画像表示装置の移動回転情報を検出し、前記移動回転情報に基づいて前記観察者の視線方向を更新するように構成されていてもよい。   1st characteristic of this invention WHEREIN: The said gaze direction determination part detects the movement rotation information of the said stereoscopic image display apparatus from the image imaged by the said camera, Based on the said movement rotation information, the said gaze direction of the said observer May be configured to update.

本発明の第2の特徴は、表示対象物を立体画像として表示する立体画像表示方法であって、表示対象物を立体画像として表示する立体画像表示方法であって、蓄積されている前記表示対象物の3次元情報を参照して、第1の方向における複数視点から前記表示対象物を観察した複数の画像に基づいて多視点画像を生成する工程と、前記立体画像を観察する観察者の第2の方向における視線方向を決定する工程と、前記観察者の視線方向に基づいて選択された前記多視点画像を表示する工程とを有することを要旨とする。   A second feature of the present invention is a stereoscopic image display method for displaying a display object as a stereoscopic image, the stereoscopic image display method for displaying the display object as a stereoscopic image, wherein the stored display object A step of generating a multi-viewpoint image based on a plurality of images obtained by observing the display object from a plurality of viewpoints in a first direction with reference to the three-dimensional information of the object; The gist of the present invention is to include a step of determining a line-of-sight direction in two directions and a step of displaying the multi-viewpoint image selected based on the line-of-sight direction of the observer.

以上説明したように、本発明によれば、水平方向及び垂直方向の運動視差を実現でき、自然な立体画像の表示を可能とする立体画像表示装置及び立体画像表示方法を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a stereoscopic image display apparatus and a stereoscopic image display method that can realize motion parallax in the horizontal direction and the vertical direction and display a natural stereoscopic image.

(本発明の第1の実施形態に係る立体画像表示装置の構成)
図1乃至図4を参照して、本発明の第1の実施形態に係る立体画像表示装置1の構成について説明する。本実施形態に係る立体画像表示装置1は、表示対象物を立体画像として表示するように構成されている。なお、本明細書において、画像とは、静止画及び動画の双方を含むものとする。
(Configuration of stereoscopic image display device according to first embodiment of the present invention)
The configuration of the stereoscopic image display apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The stereoscopic image display device 1 according to the present embodiment is configured to display a display object as a stereoscopic image. In this specification, an image includes both a still image and a moving image.

図1に示すように、本実施形態に係る立体画像表示装置1は、3D情報蓄積部10と、多視点画像生成部11と、立体画像表示部12と、視線方向検出部13とを具備している。   As shown in FIG. 1, the stereoscopic image display apparatus 1 according to the present embodiment includes a 3D information accumulation unit 10, a multi-viewpoint image generation unit 11, a stereoscopic image display unit 12, and a line-of-sight direction detection unit 13. ing.

3D情報蓄積部10は、表示対象物の3次元情報(以下、3D情報)を蓄積するように構成されている。例えば、3D情報蓄積部10は、何らかの手段により獲得した3D情報(例えば、多眼カメラ入力データ、3Dポリゴンデータ等)を蓄積保持し、立体画像表示部12に対して任意視点の画像を出力するように構成されている。   The 3D information storage unit 10 is configured to store three-dimensional information (hereinafter, 3D information) of a display object. For example, the 3D information storage unit 10 stores and holds 3D information (for example, multi-camera input data, 3D polygon data, etc.) acquired by some means, and outputs an arbitrary viewpoint image to the stereoscopic image display unit 12. It is configured as follows.

多視点画像生成部11は、3D情報蓄積部10に保持されている表示対象物の3D情報を参照して、水平方向(第1の方向)における複数視点から表示対象物を観察した複数の画像に基づいて多視点画像を生成するように構成されている。   The multi-viewpoint image generation unit 11 refers to the 3D information of the display object held in the 3D information storage unit 10 and observes the display object from a plurality of viewpoints in the horizontal direction (first direction). The multi-viewpoint image is generated based on

すなわち、多視点画像生成部11は、3D情報蓄積部10に保持されている3D情報から、複数視点の画像を取得して一枚の画像に変換することによって、立体画像表示部12に表示するための画像フォーマットを有する多視点画像を生成するように構成されている。   That is, the multi-viewpoint image generation unit 11 acquires images from a plurality of viewpoints from the 3D information held in the 3D information storage unit 10 and converts them into a single image to display on the stereoscopic image display unit 12. A multi-viewpoint image having an image format for generating a multi-viewpoint image.

具体的には、多視点画像生成部11は、予め指定された視点、或いは、観察者の指示により与えられた視点を中心として、水平方向において、あらかじめ指定した角度間隔(例えば、1度間隔)の異なる視点の画像を3D情報蓄積部10から取得し、取得した画像の画素を立体画像表示部12に対応する画素配列に並べ替えることで、多視点画像を生成するように構成されている。   Specifically, the multi-viewpoint image generation unit 11 has a predetermined angle interval (for example, an interval of 1 degree) in the horizontal direction around the viewpoint specified in advance or the viewpoint given by an instruction from the observer. Images from different viewpoints are acquired from the 3D information storage unit 10, and the pixels of the acquired images are rearranged into a pixel array corresponding to the stereoscopic image display unit 12, thereby generating a multi-viewpoint image.

また、多視点画像生成部11は、視線方向検出部13から通知された傾き角度に対応する視線方向を算出し、3D情報蓄積部10から読み出した複数の画像及び視線方向に基づいて、予め決められた画像フォーマットで再構成した多視点画像を生成するように構成されている。   Further, the multi-viewpoint image generation unit 11 calculates a gaze direction corresponding to the tilt angle notified from the gaze direction detection unit 13, and determines in advance based on the plurality of images and gaze directions read from the 3D information storage unit 10. A multi-viewpoint image reconstructed with the specified image format is generated.

具体的には、多視点画像生成部11は、算出した視線方向に基づいて、生成した多視点画像を回転するように構成されている。   Specifically, the multi-view image generation unit 11 is configured to rotate the generated multi-view image based on the calculated line-of-sight direction.

例えば、図3(b)のように立体画像表示部12が傾いた場合(すなわち、視線方向が変わった場合)、多視点画像生成部11は、視線方向−1から表示対象物を観察した多視点画像となるように、当該多視点画像を回転させる。   For example, when the stereoscopic image display unit 12 is tilted as illustrated in FIG. 3B (that is, when the line-of-sight direction is changed), the multi-viewpoint image generation unit 11 observes the display object from the line-of-sight direction-1. The multi-viewpoint image is rotated so as to become a viewpoint image.

同様に、図3(c)のように立体画像表示部12が傾いた場合(すなわち、視線方向が変わった場合)、多視点画像生成部11は、視線方向+1から表示対象物を観察した多視点画像となるように、当該多視点画像を回転させる。   Similarly, when the stereoscopic image display unit 12 is tilted as illustrated in FIG. 3C (that is, when the line-of-sight direction is changed), the multi-viewpoint image generation unit 11 observes the display object from the line-of-sight direction + 1. The multi-viewpoint image is rotated so as to become a viewpoint image.

この点、従来の高密度指向性画像表示方式では、図3(d)乃至(f)に示すように、視線方向が変わっても、観察者は、常に同じ視線方向からの画像しか観察することができない。   In this regard, in the conventional high-density directional image display method, as shown in FIGS. 3D to 3F, the observer always observes only images from the same line-of-sight direction even when the line-of-sight direction changes. I can't.

多視点画像生成部11は、立体画像表示装置1の傾きを検出する毎に、逐次、多視点画像を生成するように構成されている。   The multi-viewpoint image generation unit 11 is configured to sequentially generate a multi-viewpoint image every time the tilt of the stereoscopic image display device 1 is detected.

また、多視点画像生成部11は、生成した多視点画像を、立体画像表示部12に出力するように構成されている。   In addition, the multi-viewpoint image generation unit 11 is configured to output the generated multi-viewpoint image to the stereoscopic image display unit 12.

視線方向検出部13は、立体画像を観察する観察者の垂直方向(第2の方向)における視線方向を決定するように構成されている。   The line-of-sight direction detection unit 13 is configured to determine the line-of-sight direction in the vertical direction (second direction) of the observer who observes the stereoscopic image.

例えば、図3に示すように、視線方向検出部13は、立体画像表示部12の傾きを検出すると、視線方向0を基準とした傾き角度を検出して、多視点画像生成部12に通知するように構成されている。   For example, as illustrated in FIG. 3, when the gaze direction detection unit 13 detects the tilt of the stereoscopic image display unit 12, the gaze direction detection unit 13 detects a tilt angle with respect to the gaze direction 0 and notifies the multi-viewpoint image generation unit 12. It is configured as follows.

視線方向検出部13は、図3(b)の場合、視線方向0と視線方向−1との間の角度を当該傾き角度として検出し、図3(c)の場合、視線方向0と視線方向+1との間の角度を当該傾き角度として検出する。   In the case of FIG. 3B, the line-of-sight direction detection unit 13 detects an angle between the line-of-sight direction 0 and the line-of-sight direction −1 as the tilt angle, and in the case of FIG. 3C, the line-of-sight direction 0 and the line-of-sight direction. An angle between +1 is detected as the tilt angle.

また、視線方向検出部13は、立体画像表示部12の傾きを検出することによって、観察者の視線方向を決定するように構成されている。ここで、視線方向決定部13は、加速度センサを利用することによって、立体画像表示部12の傾きを検出するように構成されていてもよい。   Further, the line-of-sight direction detection unit 13 is configured to determine the line-of-sight direction of the observer by detecting the inclination of the stereoscopic image display unit 12. Here, the line-of-sight direction determination unit 13 may be configured to detect the inclination of the stereoscopic image display unit 12 by using an acceleration sensor.

なお、視線方向決定部13は、立体画像表示装置1の傾き、或いは、観察者の視線方向を決定可能な手段で有れば、加速度センサの検出手段によって構成されていてもよい。   Note that the line-of-sight direction determination unit 13 may be configured by a detection unit of an acceleration sensor as long as it is a unit that can determine the inclination of the stereoscopic image display device 1 or the line-of-sight direction of the observer.

例えば、ノート型PCのディスプレイにおいて、視線方向決定部12として、当該ディスプレイとキーボード等本体との角度を検出する物理的な角度検出手段を設けることも考えられる。   For example, in a notebook PC display, it is conceivable to provide a physical angle detection means for detecting an angle between the display and a keyboard or the like as the line-of-sight direction determination unit 12.

また、視線方向決定部13は、立体画像表示装置1に取り付けられたカメラによって撮像された画像に基づいて、観察者の視線方向を決定するように構成されていてもよい。   The line-of-sight direction determination unit 13 may be configured to determine the line-of-sight direction of the observer based on an image captured by a camera attached to the stereoscopic image display device 1.

具体的には、視線方向決定部13は、当該カメラによって観察者の位置を検出し、検出された観察者の位置と立体画像表示部12の位置との関係から、観察者の視線方向を算出するように構成されていてもよい。   Specifically, the line-of-sight direction determination unit 13 detects the position of the observer using the camera, and calculates the line-of-sight direction of the observer from the relationship between the detected position of the observer and the position of the stereoscopic image display unit 12. It may be configured to.

また、視線方向決定部13は、当該カメラによって撮像された画像から立体画像表示装置1の移動回転情報を検出し、当該移動回転情報に基づいて観察者の視線方向を更新するように構成されていてもよい。   The line-of-sight direction determination unit 13 is configured to detect movement / rotation information of the stereoscopic image display device 1 from an image captured by the camera and update the line-of-sight direction of the observer based on the movement / rotation information. May be.

例えば、視線方向決定部13は、当該カメラによって撮像された画像から、観察者の頭の位置、観察者の顔の位置、或いは、観察者の目の位置等を検出し、画像処理により得られる特徴量から、観察者の視線方向を算出するように構成されていてもよい。   For example, the gaze direction determination unit 13 detects the position of the observer's head, the position of the observer's face, the position of the observer's eyes, or the like from the image captured by the camera, and is obtained by image processing. It may be configured to calculate the viewing direction of the observer from the feature amount.

例えば、立体画像表示装置1に取り付けられているカメラが1台の場合、視線方向決定部13は、観察者の顔の中心位置或いは目の位置の(x,y)座標を、当該画像処理により求めた特徴量から推定する。   For example, when there is one camera attached to the stereoscopic image display device 1, the line-of-sight direction determination unit 13 determines the center position of the observer's face or the (x, y) coordinates of the eye position by the image processing. Estimate from the obtained feature value.

また、視線方向決定部13は、観察者の目と立体画像表示部(ディスプレイ)12との間の距離(z座標、例えば、40cm)を予め仮定しておき、ディスプレイの中心座標((x,y,z)座標)と観察者の目の位置((x,y,zd+40)座標)から、観察者の視線方向を推定してもよい。 The line-of-sight direction determination unit 13 presupposes a distance (z coordinate, for example, 40 cm) between the eyes of the observer and the stereoscopic image display unit (display) 12 in advance, and displays the center coordinates ((x d , Y d , z d ) coordinates) and the position of the observer's eyes ((x, y, zd + 40 ) coordinates) may be used to estimate the viewer's line-of-sight direction.

また、立体画像表示装置1に取り付けられているカメラが2台の場合、視線方向決定部13は、ステレオ計測により観察者の頭の3次元位置或いは向きを推定してもよい。   When there are two cameras attached to the stereoscopic image display device 1, the line-of-sight direction determination unit 13 may estimate the three-dimensional position or orientation of the observer's head by stereo measurement.

また、視線方向決定部13は、当該カメラによって撮像された画像に対して、オプティカルフロー等により、カメラの動き(移動回転動作)を推定し、当該カメラの動きから、ディスプレイ自体の向きを算出し、当該ディスプレイの向きにあう視線方向から観察した画像を表示してもよい。   In addition, the line-of-sight direction determination unit 13 estimates the camera movement (moving and rotating operation) with respect to the image captured by the camera using an optical flow or the like, and calculates the orientation of the display itself from the camera movement. The image observed from the line-of-sight direction that matches the direction of the display may be displayed.

また、立体画像表示装置1に3D位置センサを取り付け、当該カメラの移動にあわせて、立体画像表示部12に表示する画像を更新してもよい。   Further, a 3D position sensor may be attached to the stereoscopic image display device 1 and an image displayed on the stereoscopic image display unit 12 may be updated in accordance with the movement of the camera.

具体的には、視線方向決定部13は、当該カメラによって撮像された画像から特徴点を抽出し、当該特徴点の軌跡から当該立体画像表示装置1の動きを算出し、当該特徴点の軌跡に同期させて、立体画像表示部12に表示する立体画像を更新するように構成されていてもいよい。   Specifically, the line-of-sight direction determination unit 13 extracts feature points from the image captured by the camera, calculates the movement of the stereoscopic image display device 1 from the trajectory of the feature points, and uses the trajectory of the feature points. It may be configured to synchronize and update the stereoscopic image displayed on the stereoscopic image display unit 12.

また、視線方向決定部13は、観察者からの指示によって、当該観察者の視線方向を決定するように構成されていてもよい。   Further, the line-of-sight direction determination unit 13 may be configured to determine the line-of-sight direction of the observer according to an instruction from the observer.

立体画像表示部12は、視線方向決定部13によって決定された観察者の視線方向に基づいて決定された多視点画像を表示するように構成されている。具体的には、立体画像表示部12は、多視点画像生成部11から送信された多視点画像を表示するように構成されている。   The stereoscopic image display unit 12 is configured to display a multi-viewpoint image determined based on the viewer's line-of-sight direction determined by the line-of-sight direction determination unit 13. Specifically, the stereoscopic image display unit 12 is configured to display the multi-viewpoint image transmitted from the multi-viewpoint image generation unit 11.

なお、観察者は、水平方向に頭を動かした場合であっても、立体画像表示部12において、水平方向における異なる視点の画像を観察することができ、運動視差を知覚することができる。なお、立体画像表示部12には、多視点の画像を、各視点で観察できるような光学系が取り付けられていてもよい。   Even when the observer moves his / her head in the horizontal direction, the stereoscopic image display unit 12 can observe images of different viewpoints in the horizontal direction and can perceive motion parallax. Note that the stereoscopic image display unit 12 may be provided with an optical system capable of observing a multi-viewpoint image from each viewpoint.

また、立体画像表示部12は、水平方向における各視点の画像を、上述の非特許文献1に記載されている高密度指向性画像表示方式によって表示するように構成されていてもよい。   Further, the stereoscopic image display unit 12 may be configured to display an image of each viewpoint in the horizontal direction by the high-density directional image display method described in Non-Patent Document 1 described above.

かかる場合、図4に示すように、立体画像表示部12は、水平方向において、観察者に対して指向性画像を観察させることで運動視差を実現し、垂直方向において、立体画像表示装置1の傾きにより表示する画像を変更することによって運動視差を実現する。   In such a case, as shown in FIG. 4, the stereoscopic image display unit 12 realizes motion parallax by allowing a viewer to observe a directional image in the horizontal direction, and in the vertical direction, the stereoscopic image display device 1. Motion parallax is realized by changing the image to be displayed by tilting.

図2に、本実施形態に係る立体画像表示装置1の一例を示す。図2に示すように、3D情報蓄積部10及び多視点画像生成部11は、プロセッサ14に搭載されている。また、視線方向検出部13は、小型加速度センサによって構成されている。また、本実施形態に係る立体画像表示装置1は、3D音場を再生することができるスピーカ15、16を具備するように構成されていてもよい。   FIG. 2 shows an example of the stereoscopic image display apparatus 1 according to the present embodiment. As illustrated in FIG. 2, the 3D information storage unit 10 and the multi-viewpoint image generation unit 11 are mounted on the processor 14. The line-of-sight direction detection unit 13 is constituted by a small acceleration sensor. In addition, the stereoscopic image display device 1 according to the present embodiment may be configured to include speakers 15 and 16 that can reproduce a 3D sound field.

また、立体画像表示部12は、半透明なディスプレイによって構成されており、当該ディスプレイを通して見える表示対象物に対応する立体画像を表示することも考えられる。つまり、立体画像表示装置1の背面には、カメラが取り付けられていて、当該ディスプレイを通じて観察される画像と同じ画像がカメラにより取得できるようにしておいてもよい。   In addition, the stereoscopic image display unit 12 is configured by a translucent display, and it is conceivable to display a stereoscopic image corresponding to a display object that can be seen through the display. That is, a camera may be attached to the back surface of the stereoscopic image display device 1 so that the same image as the image observed through the display can be acquired by the camera.

(本発明の第1の実施形態に係る立体画像表示装置の動作)
図5を参照して、本実施形態に係る立体画像表示装置1の動作について説明する。
(Operation of the stereoscopic image display apparatus according to the first embodiment of the present invention)
With reference to FIG. 5, the operation of the stereoscopic image display apparatus 1 according to the present embodiment will be described.

図5に示すように、ステップS101において、観察者が、立体画像表示装置1を傾けた場合、視線方向検出部13は、当該立体画像表示装置1の立体画像表示部12の傾きを検出する。   As shown in FIG. 5, when the observer tilts the stereoscopic image display device 1 in step S <b> 101, the line-of-sight direction detection unit 13 detects the inclination of the stereoscopic image display unit 12 of the stereoscopic image display device 1.

ステップS102において、視線方向検出部13は、立体画像表示部12の傾きに基づいて、表示対象物を観察する観察者の視線方向を決定する。   In step S <b> 102, the line-of-sight direction detection unit 13 determines the line-of-sight direction of the observer who observes the display target based on the inclination of the stereoscopic image display unit 12.

多視点画像生成部11は、ステップS103において、3D画像蓄積部10から表示対象物の3D情報を取得し、ステップS104において、取得した当該3D情報及び観察者の視線方向に基づいて、立体画像表示部12に表示する多視点画像を生成する。   In step S103, the multi-viewpoint image generation unit 11 acquires 3D information of the display object from the 3D image storage unit 10, and in step S104, based on the acquired 3D information and the observer's line-of-sight direction, displays a stereoscopic image. A multi-viewpoint image to be displayed on the unit 12 is generated.

そして、立体画像表示部12は、多視点画像生成部11によって生成された多視点画像を表示する。ここで、当該多視点画像は、水平方向における複数視点から表示対象物を観察した複数の画像に基づいて生成されるものである(図7参照)。また、当該多視点画像は、決定された観察者の視線方向ごとに異なるものである。   The stereoscopic image display unit 12 displays the multi-viewpoint image generated by the multi-viewpoint image generation unit 11. Here, the multi-viewpoint image is generated based on a plurality of images obtained by observing the display object from a plurality of viewpoints in the horizontal direction (see FIG. 7). Further, the multi-viewpoint image is different for each determined line-of-sight direction of the observer.

(本発明の第1の実施形態に係る立体画像表示装置の作用・効果)
一般的に、人は、無意識に頭を左右に動かすため、水平方向における各視点の画像の変化に遅延があると違和感が出てしまう。これに対して、人は、上下方向については、頭を意識的に動かす、或いは、手に持って意識的に表示対象物を動かすことが多いため、垂直方向における各視点の画像の変化に遅延が発生したとしても、頭の動きをゆっくりしたり、手の動きをゆっくりしたりする等のフィードバックにより違和感を少なくすることが可能である。
(Operation and effect of the stereoscopic image display apparatus according to the first embodiment of the present invention)
Generally, since a person moves his / her head left and right unconsciously, if there is a delay in the change in the image of each viewpoint in the horizontal direction, a sense of incongruity appears. On the other hand, in the vertical direction, people often consciously move their heads or consciously move the display object consciously in their hands, which delays the change in the image of each viewpoint in the vertical direction. Even if this occurs, it is possible to reduce the uncomfortable feeling by feedback such as slowing the movement of the head or slowing the movement of the hand.

したがって、本実施形態に係る立体画像表示装置1によれば、水平方向では、従来の高密度指向性画像表示方式を用いることによって滑らかな運動視差を実現し、垂直方向では、観察者の視線方向に基づいて表示する立体画像(多視点画像)を変更するように構成されているため、観察者が、上下左右の異なる視点の画像を自由に見ることを可能とし、立体画像表示装置1を手に持って自由な視点でのぞき込むという感覚で表示対象物を観察することを可能とする。   Therefore, according to the stereoscopic image display apparatus 1 according to the present embodiment, smooth motion parallax is realized by using a conventional high-density directional image display method in the horizontal direction, and the line-of-sight direction of the observer in the vertical direction. Since the stereoscopic image (multi-viewpoint image) to be displayed is changed based on the image, the observer can freely view images of different viewpoints in the upper, lower, left, and right directions. It is possible to observe the display object as if looking into it from a free viewpoint.

本発明の第1の実施形態に係る立体画像表示装置の機能ブロック図である。1 is a functional block diagram of a stereoscopic image display device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係る立体画像表示装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the three-dimensional image display apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る立体画像表示装置の視線方向検出部及び多視点画像表示部について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the gaze direction detection part and multiview image display part of the stereo image display apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る立体画像表示装置による立体画像表示部について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the stereo image display part by the stereo image display apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る立体画像表示装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the stereo image display apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 従来のステレオ画像表示方式について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the conventional stereo image display system. 従来の多視点画像表示方式について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the conventional multiview image display system. 従来の多視点画像表示方式の問題点について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the problem of the conventional multiview image display system.

符号の説明Explanation of symbols

1…立体画像表示装置
10…3D情報蓄積部
11…多視点画像生成部
12…立体画像表示部
13…視線方向検出部
14…プロセッサ
15、16…スピーカ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Stereoscopic image display apparatus 10 ... 3D information storage part 11 ... Multi-viewpoint image generation part 12 ... Stereoscopic image display part 13 ... Gaze direction detection part 14 ... Processor 15, 16 ... Speaker

Claims (2)

表示対象物を立体画像として表示する立体画像表示装置であって、
前記表示対象物の3次元情報を蓄積するように構成されている3次元情報蓄積部と、
前記表示対象物の3次元情報を参照して、第1の方向における複数視点から前記表示対象物を観察した複数の画像に基づいて多視点画像を生成するように構成されている多視点画像生成部と、
前記立体画像を観察する観察者の第2の方向における視線方向を決定するように構成されている視線方向決定部と、
前記観察者の視線方向に基づいて選択された前記多視点画像を表示するように構成されている立体画像表示部とを具備し、
前記視線方向決定部は、前記観察者の目と前記立体画像表示部との間の距離を予め仮定しておき、前記立体画像表示部の中心座標と、前記観察者の目の位置から、前記観察者の視線方向を決定することを特徴とする立体画像表示装置。
A stereoscopic image display device that displays a display object as a stereoscopic image,
A 3D information storage unit configured to store 3D information of the display object;
Multi-viewpoint image generation configured to generate a multi-viewpoint image based on a plurality of images obtained by observing the display target object from a plurality of viewpoints in a first direction with reference to the three-dimensional information of the display target object And
A line-of-sight direction determining unit configured to determine a line-of-sight direction in a second direction of an observer observing the stereoscopic image;
A stereoscopic image display unit configured to display the multi-viewpoint image selected based on the viewing direction of the observer ;
The line-of-sight direction determination unit presupposes a distance between the observer's eyes and the stereoscopic image display unit, and from the center coordinates of the stereoscopic image display unit and the position of the observer's eyes, A stereoscopic image display device characterized by determining a viewing direction of an observer .
表示対象物を立体画像として表示する立体画像表示方法であって、
蓄積されている前記表示対象物の3次元情報を参照して、第1の方向における複数視点から前記表示対象物を観察した複数の画像に基づいて多視点画像を生成する工程と、
前記立体画像を観察する観察者の第2の方向における視線方向を決定する工程と、
前記観察者の視線方向に基づいて選択された前記多視点画像を表示する工程とを有し、
前記視線方向を決定する工程では、前記観察者の目と前記立体画像表示部との間の距離を予め仮定しておき、前記立体画像表示部の中心座標と、前記観察者の目の位置から、前記観察者の視線方向を決定することを特徴とする立体画像表示方法。
A stereoscopic image display method for displaying a display object as a stereoscopic image,
Generating a multi-viewpoint image based on a plurality of images obtained by observing the display target object from a plurality of viewpoints in a first direction with reference to the stored three-dimensional information of the display target object;
Determining a line-of-sight direction in a second direction of an observer observing the stereoscopic image;
Displaying the multi-viewpoint image selected based on the viewing direction of the observer,
In the step of determining the line-of-sight direction, a distance between the observer's eyes and the stereoscopic image display unit is assumed in advance, and the center coordinates of the stereoscopic image display unit and the position of the observer's eyes are determined. A stereoscopic image display method , wherein the viewing direction of the observer is determined .
JP2005196843A 2005-07-05 2005-07-05 Stereoscopic image display apparatus and stereoscopic image display method Expired - Lifetime JP4619216B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005196843A JP4619216B2 (en) 2005-07-05 2005-07-05 Stereoscopic image display apparatus and stereoscopic image display method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005196843A JP4619216B2 (en) 2005-07-05 2005-07-05 Stereoscopic image display apparatus and stereoscopic image display method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007019666A JP2007019666A (en) 2007-01-25
JP4619216B2 true JP4619216B2 (en) 2011-01-26

Family

ID=37756456

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005196843A Expired - Lifetime JP4619216B2 (en) 2005-07-05 2005-07-05 Stereoscopic image display apparatus and stereoscopic image display method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4619216B2 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9122064B2 (en) 2008-11-26 2015-09-01 Nec Corporation Display device, terminal device, and display method
JP2011090400A (en) * 2009-10-20 2011-05-06 Sony Corp Image display device, method, and program
JP5306275B2 (en) 2010-03-31 2013-10-02 株式会社東芝 Display device and stereoscopic image display method
KR20150080003A (en) * 2011-09-12 2015-07-08 인텔 코포레이션 Using motion parallax to create 3d perception from 2d images
JP5780224B2 (en) * 2012-09-28 2015-09-16 大日本印刷株式会社 Stereoscopic display device and stereoscopic display system
JP6443654B2 (en) * 2013-09-26 2018-12-26 Tianma Japan株式会社 Stereoscopic image display device, terminal device, stereoscopic image display method, and program thereof
JP5830153B1 (en) * 2014-10-31 2015-12-09 ヤフー株式会社 Information display device, distribution device, information display method, and information display program
WO2023228600A1 (en) * 2022-05-23 2023-11-30 ソニーグループ株式会社 Information processing device, information processing method, and storage medium

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06318058A (en) * 1993-04-28 1994-11-15 Nec Home Electron Ltd Image display device
JPH08147497A (en) * 1994-11-25 1996-06-07 Canon Inc Image processing method and apparatus
JP2004271671A (en) * 2003-03-06 2004-09-30 Sharp Corp Image display device and terminal device having the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007019666A (en) 2007-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7757507B2 (en) Head-mounted display with pass-through image processing
JP7349793B2 (en) Image processing device, image processing method, and program
US8768043B2 (en) Image display apparatus, image display method, and program
CN102292998B (en) Display device, terminal device, and display method
JP5237234B2 (en) Video communication system and video communication method
CN107636534A (en) General sphere catching method
JP2010072477A (en) Image display apparatus, image display method, and program
JP2011526090A (en) Observer tracking for 3D view display
JP2008219788A (en) Stereoscopic image display apparatus, method and program
JP7421505B2 (en) Augmented reality viewer with automated surface selection and content orientation placement
JP2011165068A (en) Image generation device, image display system, image generation method, and program
CN107710108A (en) content browsing
TW201336294A (en) Stereoscopic imaging system and method thereof
JP5478357B2 (en) Display device and display method
JP4619216B2 (en) Stereoscopic image display apparatus and stereoscopic image display method
JP4624588B2 (en) Image generating apparatus, program, and information storage medium
KR101897789B1 (en) Method and system for providing 3D desktop
EP4383700A1 (en) Electronic device for generating three-dimensional photo based on images acquired from plurality of cameras, and method therefor
JP6601392B2 (en) Display control apparatus, display control method, and program
US20140152783A1 (en) Display device
JP2016032277A (en) Video communication system and video communication method
JP3088326B2 (en) 3D image display device
WO2012169221A1 (en) 3d image display device and 3d image display method
WO2023242981A1 (en) Head-mounted display, head-mounted display system, and display method for head-mounted display
JP2017078890A (en) Program, computer and head-mounted display system for stereoscopic display of virtual reality space

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080306

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100712

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100720

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100921

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101012

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101026

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131105

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4619216

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term