專利名稱：圖像顯示設(shè)備、圖像顯示觀看系統(tǒng)和圖像顯示方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像顯示設(shè)備、一種圖像顯示觀看系統(tǒng)以及一種圖像顯示方法。
背景技術(shù)：
近來，使用圖像顯示設(shè)備以顯示立體式圖像的技術(shù)得以使用。當(dāng)觀看這種類型的 圖像顯示設(shè)備顯示的立體式圖像時(shí)，即使收斂角基本上與真實(shí)世界的收斂角相似，聚焦調(diào) 整距離也變得困難。結(jié)果，這變?yōu)橛^看者的視覺疲勞的偶然因素。實(shí)際上，當(dāng)視差的改變較 大時(shí)，例如，如果屏幕內(nèi)的特定區(qū)域過度地突出，或者如果當(dāng)正顯示運(yùn)動(dòng)圖像時(shí)對(duì)象突然突 出，則對(duì)觀看者課加了負(fù)擔(dān)。因此，例如，如在日本專利No. 3978392中描述的那樣，提出一種技術(shù)，其中，通過 設(shè)置一偏移(通過該偏移將右圖像相對(duì)于左圖像位移到右側(cè)或者左側(cè))來調(diào)整突出操作的 程度、深度的感覺等，以執(zhí)行自然立體式顯示。

發(fā)明內(nèi)容
然而，當(dāng)通過前述調(diào)整處理執(zhí)行圖像移位或縮放時(shí)，輸入圖像的左邊緣和右邊緣 的一部分可以擴(kuò)展到顯示屏幕的外側(cè)，或者可以在顯示表面上顯示無效圖像區(qū)域。當(dāng)以三 維方式觀看這種類型的無效圖像區(qū)域時(shí)，與涉及的圖像區(qū)域形成配對(duì)的圖像區(qū)域(左眼圖 像相對(duì)于右眼圖像、或右眼圖像相對(duì)于左眼圖像)變?yōu)槠聊煌獠康膮^(qū)域。因此，取決于屏幕 外部的區(qū)域的色彩、亮度等，雙目競(jìng)爭(zhēng)在“無效圖像區(qū)域的色彩”與“屏幕的外部區(qū)域”之間 出現(xiàn)，并且用戶可能發(fā)現(xiàn)難以觀看視頻圖像。鑒于前述情況，期望提供一種新穎的以及改進(jìn)的圖像顯示設(shè)備、圖像顯示觀看系 統(tǒng)和圖像顯示方法，其能夠改進(jìn)深度調(diào)整的立體式圖像的顯示質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，提供一種圖像顯示設(shè)備，包括無效區(qū)域檢測(cè)部分，其檢測(cè)左 眼圖像和右眼圖像的無效區(qū)域，所述左眼圖像和所述右眼圖像是輸入圖像；最后無效區(qū)域 計(jì)算部分，其基于所述檢測(cè)的無效區(qū)域和深度調(diào)整量計(jì)算所述左眼圖像和所述右眼圖像的 最后無效區(qū)域；遮蔽量計(jì)算部分，其基于所述最后無效區(qū)域計(jì)算遮蔽量；深度調(diào)整部分，其 基于所述深度調(diào)整量調(diào)整立體式圖像的深度，所述立體式圖像由所述左眼圖像和所述右眼 圖像形成；遮蔽添加部分，其基于所述遮蔽量將遮蔽添加到調(diào)整之后的所述左眼圖像和所 述右眼圖像；以及顯示部分，其顯示將所述遮蔽添加至其的所述左眼圖像和右眼圖像。在該配置中，所述最后無效區(qū)域計(jì)算部分通過將變化量添加到所述檢測(cè)的無效區(qū) 域來計(jì)算所述最后無效區(qū)域，所述變化量基于所述深度調(diào)整量。在該配置中，所述遮蔽量計(jì)算部分分別基于所述左眼圖像和所述右眼圖像的所述 最后無效區(qū)域的最大值添加所述遮蔽量。在該配置中，所述深度調(diào)整部分通過分別對(duì)所述左眼圖像和所述右眼圖像執(zhí)行縮 放處理和移位處理之一調(diào)整所述深度。在該配置中，對(duì)所述顯示部分的顯示屏幕的每一行執(zhí)行所述無效區(qū)域檢測(cè)部分、
4所述最后無效區(qū)域計(jì)算部分、所述遮蔽量計(jì)算部分和所述遮蔽添加部分進(jìn)行的各個(gè)處理。根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，提供一種圖像顯示觀看系統(tǒng)，其包括圖像顯示設(shè)備和立 體式視頻圖像觀看眼鏡。所述圖像顯示設(shè)備包括無效區(qū)域檢測(cè)部分，其檢測(cè)左眼圖像和右 眼圖像的無效區(qū)域，所述左眼圖像和所述右眼圖像是輸入圖像；最后無效區(qū)域計(jì)算部分，其 基于所述檢測(cè)的無效區(qū)域和深度調(diào)整量計(jì)算所述左眼圖像和所述右眼圖像的最后無效區(qū) 域；遮蔽量計(jì)算部分，其基于所述最后無效區(qū)域計(jì)算遮蔽量；深度調(diào)整部分，其基于所述深 度調(diào)整量調(diào)整立體式圖像的深度，所述立體式圖像由所述左眼圖像和所述右眼圖像形成； 遮蔽添加部分，其基于所述遮蔽量將遮蔽分別添加到調(diào)整之后的所述左眼圖像和所述右眼 圖像；以及顯示部分，其顯示將所述遮蔽添加至其的所述左眼圖像和右眼圖像。所述立體式 視頻圖像觀看眼鏡具有用于所述右眼和用于所述左眼的遮光器，并且根據(jù)所述顯示部分上 所述右眼圖像和所述左眼圖像之間的切換打開并且關(guān)閉用于所述右眼和用于所述左眼的遮光器。根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，提供一種圖像顯示方法，包括以下步驟檢測(cè)左眼圖像和 右眼圖像的無效區(qū)域，所述左眼圖像和所述右眼圖像是輸入圖像；基于所述檢測(cè)的無效區(qū) 域和深度調(diào)整量計(jì)算所述左眼圖像和所述右眼圖像的最后無效區(qū)域；基于所述最后無效區(qū) 域計(jì)算遮蔽量；基于所述深度調(diào)整量調(diào)整立體式圖像的深度，所述立體式圖像由所述左眼 圖像和所述右眼圖像形成；基于所述遮蔽量將遮蔽添加到調(diào)整之后的所述左眼圖像和所述 右眼圖像；以及顯示將所述遮蔽添加至其的所述左眼圖像和右眼圖像。根據(jù)本發(fā)明，有可能提供一種圖像顯示設(shè)備、圖像顯示觀看系統(tǒng)和圖像顯示方法， 其能夠改進(jìn)深度調(diào)整的立體式圖像的顯示質(zhì)量。


圖1是示出當(dāng)相對(duì)于顯示表面的位置在比顯示表面更遠(yuǎn)的位置看見視頻圖像以 及在比顯示表面更近的位置看見視頻圖像時(shí)，觀看者的右眼和左眼的方向形成的收斂角 α、β禾口 Y的示意圖；圖2是示出作為三維圖像的深度調(diào)整方法的在相反方向上移位左圖像和右圖像 的示例的示意圖；圖3是示出作為三維圖像的深度調(diào)整方法的在水平方向上縮放(擴(kuò)展和縮小)左 圖像和右圖像的示例的示意圖；圖4是示出根據(jù)該實(shí)施例的圖像顯示設(shè)備100的配置的框圖；圖5是示出矩形無效區(qū)域添加至其的輸入圖像的示意圖；圖6是示出無效圖像區(qū)域?qū)挾萒WLL、TffLR, TffRL和TWRR的示意圖；圖7是示出優(yōu)化遮蔽寬度ML和MR的示意圖；圖8是示出其中在每η行上分別添加無效區(qū)域?qū)挾萴i^mi^WRL和WRR的示例的 示意圖；圖9是示出其中在每η行上分別添加無效圖像區(qū)域?qū)挾萒WLL、TWLR、TWRL和TWRR 的示例的示意圖；圖10是示出其中在每η行上分別添加優(yōu)化遮蔽寬度ML和MR的示例的示意圖；圖11是示出根據(jù)該實(shí)施例的遮蔽處理的效果的示圖12是示出根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施例的立體式圖像顯示觀看系統(tǒng)的配置的示意圖。
具體實(shí)施例方式下文中，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例。注意，在該說明書以及附圖中， 以相同的標(biāo)號(hào)來表示實(shí)質(zhì)上具有相同功能和結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性元件，并且省略這些結(jié)構(gòu)性元件 的重復(fù)解釋。注意，以下將按如下順序進(jìn)行描述。1.必要技術(shù)2.根據(jù)該實(shí)施例的圖像顯示設(shè)備的配置示例3.將遮蔽添加到每一行的示例4.立體式圖像顯示觀看系統(tǒng)的配置示例1.必要技術(shù)目前，在將在電影院觀看視頻圖像素材的假設(shè)之下制作對(duì)于三維電影制作的多數(shù) 視頻圖像素材。由于觀看者的眼間距離相對(duì)于屏幕大小的比率在電影院中小于在用于家庭 的三維觀看環(huán)境中，因此當(dāng)比較電影院和家庭環(huán)境時(shí)，假設(shè)他們相對(duì)于屏幕邊緣的視角基 本上相似，通過使得左圖像和右圖像僅稍微位移(全屏幕大小比率)而可能在電影院中生 成大突出效果或回退效果。當(dāng)在家庭三維電視上如常觀看這種類型的視頻圖像素材時(shí)，無論電影制作的意 圖如何，立體式效果都變得不足。因此，當(dāng)將電影素材轉(zhuǎn)換為家用三維內(nèi)容(例如藍(lán)光盤 (BD))時(shí)，假設(shè)為了彌補(bǔ)立體式效果的缺失，根據(jù)創(chuàng)作處理中的場(chǎng)景執(zhí)行“人工動(dòng)態(tài)深度調(diào) 整”。注意，也可以對(duì)關(guān)于電影院而制作的電影素材以相似方式執(zhí)行這種類型的動(dòng)態(tài)深度調(diào) 整。此外，假設(shè)不僅可以對(duì)于電影執(zhí)行“人工動(dòng)態(tài)深度調(diào)整”，而且也在后期制作中主動(dòng)執(zhí)行 該操作，以產(chǎn)生立體式效果。然而，歸因于制作者側(cè)與觀看者側(cè)之間的觀看環(huán)境的差異并且還歸因于制作者和 觀看者的視線、偏好等的差異，并不一定將在調(diào)整之后的視頻圖像調(diào)整為用于觀看者的兩 只眼睛的適當(dāng)?shù)囊暡?。例如，?dāng)觀看者使用具有1. 5m的觀看距離的60英寸監(jiān)視器觀看已 經(jīng)使用具有1. 5m的觀看距離的40英寸監(jiān)視器在制作者側(cè)上調(diào)整的內(nèi)容時(shí)，在觀看者的觀 看環(huán)境中比在制作者的觀看環(huán)境中更突顯立體式效果(前后圖景的場(chǎng)景)。注意，將立體式 效果和前后圖景的場(chǎng)景定義為至在收斂點(diǎn)的位置處看見的每一對(duì)象的虛擬圖像的距離的 動(dòng)態(tài)范圍，具體地說，當(dāng)描述兩個(gè)對(duì)象之間的距離差時(shí)，將其表示為“前后圖景的場(chǎng)景”。因此，如果對(duì)于觀看者并未適當(dāng)?shù)卣{(diào)整在調(diào)整之后的視頻圖像，則有可能某些問 題可以出現(xiàn)。例如，當(dāng)收斂角變?yōu)樾∮诔^觀看者的發(fā)散限制的0°時(shí)，遠(yuǎn)距點(diǎn)處的圖像可 能不能被融合地顯示，或者當(dāng)突出的程度太大時(shí)，在近距點(diǎn)處的圖像可能不能被融合地顯 示。此外，當(dāng)聚焦調(diào)整距離與觀看者的眼球的收斂角之間的不一致性變得太大并且觀看者 可能變得傾向于疲勞等時(shí)，可能變得難以融合地顯示圖像。圖1是示出當(dāng)相對(duì)于顯示表面 的位置在比顯示表面更遠(yuǎn)的位置看見視頻圖像以及在比顯示表面更近的位置看見視頻圖 像時(shí)，觀看者的右眼和左眼的方向形成的收斂角α、β和Y的示意圖。如圖1所示，收斂 角α、β和Υ的相比較的大小關(guān)系是α < Υ < β。雖然人類大腦使用收斂角判斷距離， 但如果收斂角顯著改變，則其中不融合地顯示圖像的情況出現(xiàn)，如上所述。此外，即使當(dāng)融合地顯示圖像時(shí)，如果收斂角明顯改變，則觀看者的眼睛也可能容易地變得疲勞。通常，為 了使得融合地顯示在遠(yuǎn)距點(diǎn)和近距點(diǎn)處的圖像，如圖1所示，優(yōu)選的是，保持最大收斂角與 最小收斂角之間的差(即Υ-α或β-Y)小于或等于2°，收斂角的差被看作視差的差。 此外，為了實(shí)現(xiàn)其中觀看者的眼睛不容易地變得疲勞的舒適觀看，優(yōu)選的是，保持Υ-α或 β-Y小于或等于1°。給定這些實(shí)際條件，當(dāng)廣播站提供三維內(nèi)容時(shí)，假設(shè)通過平行移位圖像或者擴(kuò)展 或縮小圖像對(duì)通過膠片捕獲的原始圖像執(zhí)行深度調(diào)整。此外，由于每一觀看者不同地感覺 視頻圖像的深度量，因此作為顯示設(shè)備側(cè)上提供的功能，假設(shè)通過移位圖像(移位)或者擴(kuò) 展或縮小圖像(縮放)執(zhí)行“深度調(diào)整功能”。注意，關(guān)于深度調(diào)整，申請(qǐng)人已經(jīng)提交專利申 請(qǐng)(日本專利申請(qǐng)No. 2OO9-I99I39)。在其中廣播站執(zhí)行“深度調(diào)整功能”或顯示設(shè)備執(zhí)行“人工或自動(dòng)動(dòng)態(tài)深度調(diào)整” 的兩種情況任一下，通過分別在相反方向上移位左圖像和右圖像或者通過以基本上相似的 擴(kuò)展或縮小率縮放左圖像和右圖像，執(zhí)行深度調(diào)整處理。圖2是示出作為三維圖像的深度調(diào)整方法的在相反方向上移位左圖像和右圖像 的示例的示意圖。當(dāng)將原始圖像的移位量定義為0并且將移位量定義為s時(shí)，在s > 0的 情況下，將左眼圖像L向左移位s/2，并且將右眼圖像R向右移位s/2。以此方式，可以在向 后方向上(在從視圖觀看者的點(diǎn)朝向顯示器的后面的方向上)移位整個(gè)三維圖像，幾乎不 改變距離D(參照?qǐng)D1)，距離D是突出視頻圖像與回退視頻圖像之間的明顯距離。另一方 面，在s < 0的情況下，將左眼圖像L向右移位s/2，并且將右眼圖像R向左移位s/2。以此 方式，可以在向前方向上(在從視圖觀看者的點(diǎn)朝向顯示器的前面的方向上)移位整個(gè)三 維圖像，幾乎不改變距離D(參照?qǐng)D1)，距離D是突出視頻圖像與回退視頻圖像之間的明顯 距離。以此方式，當(dāng)在向右方向上平行移位右眼圖像并且在向左方向上平行移位左眼圖 像時(shí)，可以在朝向屏幕的后面的方向上移位整個(gè)三維圖像。此外，當(dāng)在向左方向上平行移位 右眼圖像并且在向右方向上平行移位左眼圖像時(shí)，可以在朝向屏幕的前面的方向上移位整 個(gè)三維圖像。圖3是示出作為三維圖像的深度調(diào)整方法的在水平方向上縮放(擴(kuò)展和縮小)左 圖像和右圖像的示例的示意圖。當(dāng)將原始圖像的擴(kuò)展/縮小率r看作1時(shí)，在r > 1的情 況下，在位于中心處的水平方向上具有中心坐標(biāo)xc的同時(shí)，在水平方向上擴(kuò)展左圖像和右 圖像。以此方式，可以延展突出視頻圖像和回退視頻圖像之間的明顯距離D(參照?qǐng)D1)，并 且可以擴(kuò)展三維圖像的動(dòng)態(tài)范圍。另一方面，在r< 1的情況下，在位于中心處的水平方向 上具有中心坐標(biāo)xc的同時(shí)，在水平方向上縮小左圖像和右圖像。以此方式，可以縮短突出 視頻圖像和回退視頻圖像之間的明顯距離D(參照?qǐng)D1)，并且可以縮小三維圖像的動(dòng)態(tài)范 圍。注意，雖然圖3為了說明而僅示出如何執(zhí)行水平方向上的縮放處理，但實(shí)際上，也執(zhí)行 在垂直方向上的縮放處理，以保持相似的寬高比。以此方式，當(dāng)縮小圖像時(shí)，在中心處具有顯示表面的同時(shí)，窄化三維圖像的最遠(yuǎn)點(diǎn) 與最近點(diǎn)之間的帶隙，并且壓縮深度的感覺。反之，當(dāng)擴(kuò)展圖像時(shí)，在中心處具有顯示表面 的同時(shí)，寬化三維圖像的最遠(yuǎn)點(diǎn)與最近點(diǎn)之間的帶隙，并且延展深度的感覺。注意，深度的 感覺指示與實(shí)際屏幕比較看見虛擬圖像有多更深的程度。術(shù)語(yǔ)“深度”傳統(tǒng)上特定用于三維視頻圖像，但表述“深度的感覺”也應(yīng)用于突出視頻圖像。在兩種情況之一下，該術(shù)語(yǔ)和 表述不指代具體對(duì)象，而指代完全屏幕的平均位置。注意，不一定對(duì)于整個(gè)圖像使用相似參數(shù)來執(zhí)行移位和縮放處理，而是可以將不 同的平行移位或擴(kuò)展/縮小量應(yīng)用于圖像的不同區(qū)域。另一方面，當(dāng)使用深度調(diào)整處理執(zhí)行圖像的移位或縮放時(shí)，輸入圖像的左邊緣和 右邊緣的一部分可以延展超出顯示屏幕，或者無效圖像區(qū)域可以顯示在顯示表面上。此外，在其中對(duì)內(nèi)容提供商側(cè)執(zhí)行“手動(dòng)動(dòng)態(tài)深度調(diào)整”或者對(duì)顯示設(shè)備側(cè)執(zhí)行 “深度調(diào)整功能”的兩種情況之一下，可以基于場(chǎng)景自適應(yīng)地控制深度調(diào)整的量，并且懸垂 寬度或無效圖像區(qū)域的寬度基于場(chǎng)景恒定地改變。當(dāng)以三維方式觀看這種類型的無效圖像 區(qū)域時(shí)，與涉及的圖像區(qū)域形成配對(duì)的圖像區(qū)域(左眼圖像相對(duì)于右眼圖像、或右眼圖像 相對(duì)于左眼圖像)變?yōu)槠聊煌獠康膮^(qū)域(在電視的情況下，外殼框覆蓋的區(qū)域位于顯示屏 幕外部)。圖11的中間部分所示的圖示出不存在與深度調(diào)整的左眼圖像和深度調(diào)整的右眼 圖像形成配對(duì)的圖像區(qū)域。因此，取決于屏幕外部的色彩或亮度，雙目競(jìng)爭(zhēng)可以出現(xiàn)在“無 效圖像區(qū)域的色彩”與“屏幕外部的外殼框等的色彩”之間，并且用戶可能發(fā)現(xiàn)難以觀看視 頻圖像。因此，將該實(shí)施例設(shè)計(jì)為可靠地抑制作為深度調(diào)整的結(jié)果出現(xiàn)的雙目競(jìng)爭(zhēng)。因此， 存在用于解決雙目競(jìng)爭(zhēng)的方法，例如執(zhí)行過掃描并且防止在屏幕上顯示無效圖像區(qū)域，或 者同樣添加遮蔽并且將與無效圖像區(qū)域形成配對(duì)的圖像區(qū)域轉(zhuǎn)變?yōu)闊o效圖像區(qū)域。然而， 在兩種方法之一中，如果處理量的設(shè)置值(即過掃描量或遮蔽量)太大，則將有效圖像信息 移除到比必需的更多的程度。另一方面，如果處理量太小，則可能不充分地獲得抑制雙目競(jìng) 爭(zhēng)的效果。2.根據(jù)該實(shí)施例的圖像顯示設(shè)備的配置示例因此，在該實(shí)施例中，添加可以容易地抑制雙目競(jìng)爭(zhēng)的最小遮蔽。圖4是示出根據(jù) 本實(shí)施例的圖像顯示設(shè)備100的配置的框圖。以下將使用作為示例的、對(duì)其添加矩形無效 區(qū)域的輸入圖像(如圖5所示)來解釋詳細(xì)處理過程。關(guān)于圖5所示的輸入圖像，作為對(duì) 內(nèi)容提供商側(cè)上的輸入圖像執(zhí)行的深度調(diào)整處理的結(jié)果，將無效區(qū)域分別添加到左眼輸入 圖像和右眼輸入圖像的左邊緣和右邊緣。在無效區(qū)域中，亮度具有最小值，并且在區(qū)域中顯 示黑色圖像。如圖4所示，圖像顯示設(shè)備100配備有將左眼輸入圖像輸入至其的左邊緣無效區(qū) 域?qū)挾葯z測(cè)部分102以及右邊緣無效區(qū)域檢測(cè)部分104。此外，圖像顯示設(shè)備100配備有將 右眼輸入圖像輸入至其的左邊緣無效區(qū)域?qū)挾葯z測(cè)部分106以及右邊緣無效區(qū)域檢測(cè)部 分108。此外，圖像顯示設(shè)備100配備有優(yōu)化深度調(diào)整量計(jì)算部分110、無效區(qū)域?qū)挾扔?jì)算 部分112、遮蔽量計(jì)算部分114、縮放部分116、移位部分118和120、以及遮蔽添加部分122 和124。注意，可以通過電路(硬件)或中央處理單元(CPU)以及使得電路或CPU運(yùn)作的程 序(軟件)來構(gòu)造圖4所示的每一塊。在此情況下，可以在圖像顯示設(shè)備100中提供的存 儲(chǔ)器中或在例如外部存儲(chǔ)器的記錄介質(zhì)中存儲(chǔ)程序。左邊緣無效區(qū)域檢測(cè)部分102從左眼輸入圖像檢測(cè)左邊緣無效區(qū)域?qū)挾葓D 5所示)。右邊緣無效區(qū)域檢測(cè)部分104從左眼輸入圖像檢測(cè)右邊緣無效區(qū)域?qū)挾萕JU也 是圖5所示)。
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以相似方式，左邊緣無效區(qū)域檢測(cè)部分106從右眼輸入圖像檢測(cè)左邊緣無效區(qū)域 寬度WRL (圖5所示)。右邊緣無效區(qū)域檢測(cè)部分108從右眼輸入圖像檢測(cè)右邊緣無效區(qū)域 寬度WRR(也是圖5所示)。例如，通過檢測(cè)從左邊緣到右邊緣連續(xù)存在并且其中信號(hào)電平停留在恒定范圍內(nèi) 的區(qū)域來執(zhí)行無效區(qū)域?qū)挾鹊臋z測(cè)。如上所述，在某些情況下，已經(jīng)對(duì)從內(nèi)容提供商側(cè)發(fā)送的左眼輸入圖像和右眼輸 入圖像執(zhí)行深度調(diào)整。然而，可以對(duì)圖像顯示設(shè)備100側(cè)上的圖像執(zhí)行另一深度調(diào)整。優(yōu) 化深度調(diào)整量計(jì)算部分110計(jì)算用于在圖像顯示設(shè)備100側(cè)上執(zhí)行的深度調(diào)整處理的深度 調(diào)整處理參數(shù)。計(jì)算深度調(diào)整處理參數(shù)，以吸收制作者側(cè)與觀看者側(cè)之間的觀看環(huán)境的差 異、或制作者與觀看者之間的融合能力和偏好的差異等?？梢曰谟脩羰褂眠b控器等輸入 的信息計(jì)算，或者可以基于與視頻圖像的內(nèi)容等有關(guān)的信息自動(dòng)計(jì)算深度調(diào)整處理參數(shù)。 在自動(dòng)計(jì)算的情況下，例如，通過計(jì)算用于右眼輸入圖像與左眼輸入圖像之間的恒定塊大 小中的每一個(gè)的塊相關(guān)性并且通過找出其中相關(guān)性變?yōu)樽罡叩囊莆涣揩@得用于每一塊的 視差?；谠撚?jì)算的結(jié)果，獲得觀看環(huán)境中的視差的變化范圍，并且計(jì)算縮放量SCL和移位 量SFT，從而變化范圍落入適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。關(guān)于縮放量SCL和移位量SFT，除了使用計(jì)算的 值之外，取代檢測(cè)的值，觀看者還可以通過他/她自己來校正值，并且可以使用觀看者直接 輸入的值。在縮放部分116中，基于優(yōu)化深度調(diào)整量計(jì)算部分110計(jì)算的縮放量SCL，對(duì)左輸 入圖像信號(hào)和右輸入圖像信號(hào)執(zhí)行圖3所示的縮放處理。注意，縮放的參考位置是水平方 向上屏幕的中心。此外，在移位部分118中，基于優(yōu)化深度調(diào)整量計(jì)算部分110計(jì)算的移位 量SFT，對(duì)右眼輸入圖像執(zhí)行圖2所示的移位處理。以相似方式，在移位部分120中，基于優(yōu) 化深度調(diào)整量計(jì)算部分110中計(jì)算的移位量SFT，對(duì)左眼輸入圖像執(zhí)行圖2所示的移位處 理。注意，移位量SFT的單位是像素的數(shù)量。以此方式，相對(duì)于在內(nèi)容提供商側(cè)已經(jīng)對(duì)其執(zhí) 行深度調(diào)整的輸入圖像，還在圖像顯示設(shè)備100側(cè)上執(zhí)行深度調(diào)整。在無效區(qū)域?qū)挾扔?jì)算部分112中，在圖像顯示設(shè)備100側(cè)上執(zhí)行深度調(diào)整之后，獲 得顯示表面上出現(xiàn)的無效圖像區(qū)域?qū)挾?。在無效區(qū)域?qū)挾扔?jì)算部分112中，基于上述m^L、 WLR, WRL、WRR、SCL和SFT，使用下述表達(dá)式計(jì)算最后輸出圖像上顯示的無效圖像區(qū)域?qū)挾?TffLL, TffLR, TffRL 禾口 TffRR0TffLL= 1920/2-SCLx (1920/2-ffLL) -SFTTffLR= 1920/2-SCLx (1920/2-WLR)+SFTTffRL= 1920/2-SCLx (1920/2-WRL)+SFTTffRR= 1920/2-SCLx (1920/2-WRR)-SFT圖6是示出無效圖像區(qū)域?qū)挾萒WLL、I￥LR、TWRL和TWRR的示意圖。如圖6所示， TffLL是用于左眼輸入圖像的左邊緣無效區(qū)域?qū)挾?，以及TWLR是用于左眼輸入圖像的右邊 緣無效區(qū)域?qū)挾?，已?jīng)在內(nèi)容提供商側(cè)和圖像顯示設(shè)備100側(cè)二者上對(duì)該左眼輸入圖像執(zhí) 行深度調(diào)整。此外，TffRL是用于右眼輸入圖像的左邊緣無效區(qū)域?qū)挾?，TffRR是用于右眼輸 入圖像的右邊緣無效區(qū)域?qū)挾龋呀?jīng)在內(nèi)容提供商側(cè)和圖像顯示設(shè)備100側(cè)二者上已經(jīng)對(duì) 該右眼輸入圖像執(zhí)行深度調(diào)整。在此，TWLL、TWLR、TWRL和TWRR的單位是像素的數(shù)量。注意，上述表達(dá)式基于這樣的情況其中，水平方向上的屏幕分辨率是1920像素，并且當(dāng)它們應(yīng)用于通常情況時(shí)，將以 顯示表面的水平分辨率替代1920。還注意，計(jì)算的值是向上取整到最接近的整數(shù)值的整數(shù) 值，從而將無效圖像區(qū)域?qū)挾扔?jì)算為更大而不是更小。接下來，在遮蔽量計(jì)算部分114中，使用以下表達(dá)式從計(jì)算的無效圖像區(qū)域?qū)挾?TffLL, TffLR, TffRL禾口 TffRR計(jì)算優(yōu)化遮蔽寬度ML禾口 MR。ML = MAX (TWLL, TWRL)MR = MAX (TWLR, TWRR)圖7是示出優(yōu)化遮蔽寬度ML和MR的示意圖?；谏鲜霰磉_(dá)式，分別關(guān)于左眼輸 入圖像和右眼輸入圖像，將任何一個(gè)是較大值的TWLL或TWRL看作優(yōu)化遮蔽量ML，并且將任 何一個(gè)是較大值的TWLR或TWRR看作優(yōu)化遮蔽量MR。以此方式，有可能將具有基本上相似 寬度的最小遮蔽分別添加到左眼輸入圖像和右眼輸入圖像。在遮蔽添加部分122中，關(guān)于已經(jīng)對(duì)其執(zhí)行縮放和移位處理的左眼輸入圖像，將 ML像素的遮蔽添加到圖像的左邊緣，并且將MR像素的遮蔽添加到圖像的右邊緣。在遮蔽添 加部分IM中，關(guān)于已經(jīng)對(duì)其執(zhí)行縮放和移位處理的右眼輸入圖像，將ML像素的遮蔽添加 到圖像的左邊緣，并且將MR像素的遮蔽添加到圖像的右邊緣。關(guān)于遮蔽添加部分122和124中添加的遮蔽的亮度電平，將亮度值優(yōu)選地設(shè)置為 0。這是因?yàn)椋捎诋?dāng)周圍光(室內(nèi)熒光等)的電平低時(shí)顯示表面周圍的亮度電平較低，因 此遮蔽部分ML和MR混合進(jìn)入外圍環(huán)境，并且在此狀態(tài)下變?yōu)椴伙@眼，因此抑制雙目競(jìng)爭(zhēng)。3.將遮蔽添加到每一行的示例圖8至圖10是示出其中每η行分別添加以上描述的所有的無效區(qū)域?qū)挾萕i、 WLR, WRL禾口 WRR、無效圖像區(qū)域?qū)挾萒WLL, TWLR, TffRL禾口 TWRR、以及優(yōu)化遮蔽量ML禾口 MR的 示例的示意圖。在此情況下，對(duì)于每一行通過改變區(qū)域?qū)挾忍砑泳哂羞x取的形狀的無效圖 像區(qū)域。在此情況下，如圖8所示，每η行檢測(cè)無效圖像區(qū)域?qū)挾萕jL(II)、WLR(n)、WRL (η) 和WRR(η)。此外，如圖9所示，每η行計(jì)算無效圖像區(qū)域?qū)挾萒WLL(n)、TffLR(η)、TffRL(η) 和TWRR(n)。然后，如圖10所示，通過每一行計(jì)算優(yōu)化遮蔽量ML (η)和MR(n)，并且對(duì)每一 行執(zhí)行遮蔽處理，變得有可能使得在也抑制雙目競(jìng)爭(zhēng)的同時(shí)有效圖像區(qū)域的縮小最小化。圖11是示出根據(jù)本實(shí)施例的遮蔽處理的效果的示圖。圖11是可以使用交叉方法 以立體式方式觀看的示圖。圖11的中間部分所示的后深度調(diào)整處理圖像是在圖像顯示設(shè) 備100側(cè)上已經(jīng)對(duì)其執(zhí)行深度調(diào)整處理并且遮蔽添加部分122和124尚未對(duì)其添加遮蔽的 圖像。當(dāng)如圖11的中間部分所示以立體式方式觀看在深度調(diào)整處理之后的圖像時(shí)，由于 “形成配對(duì)的圖像區(qū)域”不存在于左圖像和右圖像中，因此雙目競(jìng)爭(zhēng)出現(xiàn)在屏幕的左邊緣和 右邊緣處“黑色”遮蔽部分與“白色”背景之間。當(dāng)對(duì)圖11的下部所示的圖像執(zhí)行遮蔽處 理時(shí)，抑制在屏幕的兩個(gè)邊緣處出現(xiàn)的雙目競(jìng)爭(zhēng)。注意，即使在以上解釋中使用遮蔽抑制雙目競(jìng)爭(zhēng)，但可以執(zhí)行過掃描處理，而非遮 蔽處理，從而將產(chǎn)生雙目競(jìng)爭(zhēng)的區(qū)域置于屏幕外部。4.立體式圖像顯示觀看系統(tǒng)的配置示例圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施例的立體式圖像顯示觀看系統(tǒng)的配置的示意 圖。如圖12所示，根據(jù)本實(shí)施例的系統(tǒng)提供有上述圖像顯示設(shè)備100和顯示圖像觀看眼鏡 200。
例如，圖像顯示設(shè)備100是時(shí)分類型立體式視頻圖像顯示設(shè)備，并且以非常短的 間隔將左眼視頻圖像和右眼視頻圖像交替顯示在顯示部分130的完全屏幕上，左眼視頻圖 像和右眼視頻圖像從遮蔽添加部分122和IM輸出。此外，圖像顯示設(shè)備100分離視頻圖 像，并且以與左眼視頻圖像和右眼視頻圖像的顯示間隔同步地分別對(duì)于左眼和右眼提供 它。例如，在每一場(chǎng)中，圖像顯示設(shè)備100交替顯示視差右眼圖像(右眼圖像R)和視差左 眼圖像(左眼圖像L)。顯示圖像觀看眼鏡200提供有在與透鏡對(duì)應(yīng)的位置處部署的一對(duì)液 晶遮光器(shutter) 200a 和 200b。圖像顯示設(shè)備100包括紅外光發(fā)射部分，其以與在左眼視頻圖像L與右眼視頻圖 像R之間的顯示切換同步發(fā)射紅外信號(hào)，并且觀看眼鏡200包括紅外光接收部分。基于接 收的紅外光信號(hào)，液晶遮光器200a和200b以與在圖像顯示設(shè)備100中每一場(chǎng)執(zhí)行的圖像 切換同步交替執(zhí)行打開操作和關(guān)閉操作。即，在其中在圖像顯示設(shè)備100上顯示右眼圖像R 的場(chǎng)中，將左眼的液晶遮光器200b設(shè)置為關(guān)閉狀態(tài)，并且將右眼的液晶遮光器200a設(shè)置為 打開狀態(tài)。此外，在其中顯示左眼圖像L的場(chǎng)中，執(zhí)行對(duì)上述操作的相反操作。以此方式， 圖像顯示設(shè)備100以非常短的間隔在完全屏幕上交替顯示左眼視頻圖像L和右眼視頻圖像 R，并且同時(shí)，圖像顯示設(shè)備100分離視頻圖像，并且以與左眼視頻圖像L和右眼視頻圖像R 的顯示間隔同步分別對(duì)于左眼和右眼提供它。通過執(zhí)行上述操作，僅右眼圖像R入射到佩戴觀看眼鏡200收看圖像顯示設(shè)備100 的用戶的右眼，并且僅左眼圖像L入射到用戶的左眼。以此方式，用戶可以通過單目立體視 覺的效果識(shí)別上述立體式視頻圖像。以上參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明示例性實(shí)施例。然而，本發(fā)明不限于上述示例。本 領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，由于各種修改、組合、部分組合和改動(dòng)在所附權(quán)利要求及其等同物的 范圍內(nèi)，因此它們可以根據(jù)范圍內(nèi)的設(shè)計(jì)需求以及其它因素而出現(xiàn)。本發(fā)明包含涉及于2010年2月5日提交到日本專利局的日本優(yōu)先權(quán)專利申請(qǐng)JP 2010-024402的公開主題內(nèi)容，其完整內(nèi)容通過引用合并到此。
1權(quán)利要求
1.一種圖像顯示設(shè)備，包括無效區(qū)域檢測(cè)部分，其檢測(cè)左眼圖像和右眼圖像的無效區(qū)域，所述左眼圖像和所述右 眼圖像是輸入圖像；最后無效區(qū)域計(jì)算部分，其基于所述檢測(cè)的無效區(qū)域和深度調(diào)整量計(jì)算所述左眼圖像 和所述右眼圖像的最后無效區(qū)域；遮蔽量計(jì)算部分，其基于所述最后無效區(qū)域計(jì)算遮蔽量；深度調(diào)整部分，其基于所述深度調(diào)整量調(diào)整立體式圖像的深度，所述立體式圖像由所 述左眼圖像和所述右眼圖像形成；遮蔽添加部分，其基于所述遮蔽量將遮蔽添加到調(diào)整之后的所述左眼圖像和所述右眼 圖像；以及顯示部分，其顯示將所述遮蔽添加至其每個(gè)的所述左眼圖像和右眼圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示設(shè)備，其中，所述最后無效區(qū)域計(jì)算部分通過將變化量添加到所述檢測(cè)的無效區(qū)域計(jì)算所述 最后無效區(qū)域，所述變化量基于所述深度調(diào)整量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示設(shè)備，其中，所述遮蔽量計(jì)算部分分別基于所述左眼圖像和所述右眼圖像的所述最后無效區(qū) 域的最大值添加所述遮蔽量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示設(shè)備，其中，所述深度調(diào)整部分通過分別對(duì)所述左眼圖像和所述右眼圖像執(zhí)行縮放處理和移 位處理之一調(diào)整所述深度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示設(shè)備，其中，對(duì)所述顯示部分的顯示屏幕的每一行執(zhí)行所述無效區(qū)域檢測(cè)部分、所述最后無 效區(qū)域計(jì)算部分、所述遮蔽量計(jì)算部分和所述遮蔽添加部分進(jìn)行的各個(gè)處理。
6.一種圖像顯示觀看系統(tǒng)，包括圖像顯示設(shè)備，其包括無效區(qū)域檢測(cè)部分，其檢測(cè)左眼圖像和右眼圖像的無效區(qū)域，所述左眼圖像和所述右 眼圖像是輸入圖像，最后無效區(qū)域計(jì)算部分，其基于所述檢測(cè)的無效區(qū)域和深度調(diào)整量計(jì)算所述左眼圖像 和所述右眼圖像的最后無效區(qū)域，遮蔽量計(jì)算部分，其基于所述最后無效區(qū)域計(jì)算遮蔽量，深度調(diào)整部分，其基于所述深度調(diào)整量調(diào)整立體式圖像的深度，所述立體式圖像由所 述左眼圖像和所述右眼圖像形成，遮蔽添加部分，其基于所述遮蔽量將遮蔽分別添加到調(diào)整之后的所述左眼圖像和所述 右眼圖像，以及顯示部分，其顯示將所述遮蔽添加至其每個(gè)的所述左眼圖像和右眼圖像；以及立體式視頻圖像觀看眼鏡，其具有用于所述右眼和用于所述左眼的遮光器，并且根據(jù) 所述顯示部分上所述右眼圖像和所述左眼圖像之間的切換打開并且關(guān)閉用于所述右眼和 用于所述左眼的遮光器。
7.一種圖像顯示方法，包括以下步驟檢測(cè)左眼圖像和右眼圖像的無效區(qū)域，所述左眼圖像和所述右眼圖像是輸入圖像； 基于所述檢測(cè)的無效區(qū)域和深度調(diào)整量計(jì)算所述左眼圖像和所述右眼圖像的最后無 效區(qū)域；基于所述最后無效區(qū)域計(jì)算遮蔽量；基于所述深度調(diào)整量調(diào)整立體式圖像的深度，所述立體式圖像由所述左眼圖像和所述 右眼圖像形成；基于所述遮蔽量將遮蔽添加到調(diào)整之后的所述左眼圖像和所述右眼圖像；以及 顯示將所述遮蔽添加至其每個(gè)的所述左眼圖像和右眼圖像。
全文摘要
一種圖像顯示設(shè)備，包括無效區(qū)域檢測(cè)部分，其檢測(cè)左眼圖像和右眼圖像的無效區(qū)域；最后無效區(qū)域計(jì)算部分，其基于所述檢測(cè)的無效區(qū)域和深度調(diào)整量計(jì)算所述左眼圖像和所述右眼圖像的最后無效區(qū)域；遮蔽量計(jì)算部分，其基于所述最后無效區(qū)域計(jì)算遮蔽量；深度調(diào)整部分，其基于所述深度調(diào)整量調(diào)整立體式圖像的深度；遮蔽添加部分，其將遮蔽添加到調(diào)整之后的所述左眼圖像和所述右眼圖像；以及顯示部分，其顯示將所述遮蔽添加至其每個(gè)的所述左眼圖像和右眼圖像。
文檔編號(hào)G02B27/22GK102149001SQ20111003072
公開日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月5日
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