影像處理裝置及影像處理方法
【專利摘要】提供一種能夠以較少的處理量檢測(cè)觀看者的影像處理裝置以及影像處理方法。根據(jù)實(shí)施方式，影像處理裝置包括搜索范圍算出部和觀看者搜索部。上述搜索范圍算出部根據(jù)顯示部與觀看者的距離即觀看距離，算出作為攝像機(jī)拍攝到的影像的一部分的搜索范圍。上述觀看者搜索部在上述搜索范圍內(nèi)搜索觀看者。
【專利說明】影像處理裝置及影像處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施方式涉及影像處理裝置以及影像處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年，觀看者不使用特殊眼鏡而能夠裸眼觀看立體影像的立體影像顯示裝置(所謂的裸眼3D電視)在逐漸普及。這種立體影像顯示裝置顯示視點(diǎn)不同的多個(gè)圖像。然后，這些圖像光線通過視差屏障、雙凸透鏡等控制輸出方向，而導(dǎo)入觀看者的雙眼。如果觀看者位置合適，則由于觀看者的左眼與右眼中觀看到不同的視差圖像，因而能夠立體地識(shí)別影像。
[0003]然而，裸眼3D電視存在因觀看者位置導(dǎo)致無法看到立體影像的問題。
[0004]于是，已知有一種追蹤技術(shù)，利用攝像機(jī)拍攝立體影像顯示裝置的前方以檢測(cè)觀看者并以在觀看者的位置上可以看見立體影像的方式進(jìn)行視域的控制。但是，如果檢測(cè)觀看者位置的處理負(fù)擔(dān)大，則恐怕無法順利地控制視域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種能夠以較少的處理量檢測(cè)觀看者的影像處理裝置以及影像處理方法。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，影像處理裝置包括搜索范圍算出部和觀看者搜索部。上述搜索范圍算出部根據(jù)作為顯示部與觀看者的距離的觀看距離，算出用攝像機(jī)拍攝的影像的一部分即搜索范圍。上述觀看者搜索部在上述搜索范圍內(nèi)搜索觀看者。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是第I實(shí)施方式涉及的影像顯示裝置100的外觀圖。
[0008]圖2是示出第I實(shí)施方式涉及的影像顯示裝置100的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的框圖。
[0009]圖3的(a)至(C)是從上方觀察液晶面板I以及雙凸透鏡2的一部分的圖。
[0010]圖4是視域的示意圖。
[0011]圖5是示出算出的搜索范圍的一個(gè)示例的圖。
[0012]圖6是說明垂直方向的搜索范圍的算出方法的圖。
[0013]圖7是說明水平方向的搜索范圍的算出方法的圖。
[0014]圖8是表示第I實(shí)施方式涉及的控制器10的處理動(dòng)作的一個(gè)示例的流程圖。
[0015]圖9是示出第2實(shí)施方式涉及的影像顯示裝置100的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的框圖。
[0016]圖10是示出算出的視域的一個(gè)示例的圖。
[0017]圖11是表示第2實(shí)施方式涉及的控制器10’的處理動(dòng)作的一個(gè)示例的流程圖。
[0018]圖12的(a)至(d)是說明第3實(shí)施方式中的觀看者搜索部13的處理動(dòng)作的圖。
[0019]圖13是示出作為圖2的變型例的影像顯示裝置100’的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的框圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0020]以下，參照附圖對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行具體說明。
[0021]第一實(shí)施方式
[0022]圖1是第一實(shí)施方式涉及的影像顯示裝置100的外觀圖，圖2是示出其簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的框圖。影像顯示裝置100包括液晶面板1、雙凸透鏡2、攝像機(jī)3、受光部4以及控制器10。
[0023]液晶面板(顯示部)I顯示多個(gè)視差圖像，該視差圖像可以將位于視域內(nèi)的觀看者作為立體影像觀察。該液晶面板I例如是55英寸大小的面板，具有4K2K (3840*2160)的像素。對(duì)此，通過傾斜設(shè)置雙凸透鏡等的技巧，能夠使其具有相當(dāng)于為了立體影像用途而沿水平方向設(shè)置11520(= 1280*9)個(gè)像素、沿垂直方向設(shè)置720個(gè)像素的效果。以下，利用將水平方向的像素?cái)?shù)擴(kuò)大后的該模型進(jìn)行說明。另外，各像素內(nèi)在垂直方向形成有3個(gè)子像素，即，R子像素、G子像素以及B子像素。光從設(shè)置于背面的背光燈裝置(未圖示)照射至液晶面板I。各像素使對(duì)應(yīng)于由控制器10供給的圖像信號(hào)的亮度的光透過。
[0024]雙凸透鏡(開口控制部)2向規(guī)定方向輸出在液晶面板1(顯示部)上顯示的多個(gè)視差圖像。該雙凸透鏡2具有沿水平方向配置的多個(gè)凸部，其數(shù)量是液晶面板I的水平方向像素?cái)?shù)的1/9。并且，以I個(gè)凸部對(duì)應(yīng)于沿水平方向配置的9個(gè)像素的方式，將雙凸透鏡2粘貼在液晶面板I的表面。透過各像素的光從凸部的頂點(diǎn)附近具有指向性地向特定的方向輸出。
[0025]在以下的說明中，針對(duì)對(duì)應(yīng)于雙凸透鏡2的各凸部設(shè)置9個(gè)像素、并可采用9視差的多視差方式的示例進(jìn)行說明。在多視差方式中，在對(duì)應(yīng)于各凸部的9個(gè)像素上分別顯示第I?第9視差圖像。第I?第9視差圖像是指，從沿液晶面板I的水平方向排列的9個(gè)視點(diǎn)分別觀看到被拍攝體的圖像。觀看者經(jīng)由雙凸透鏡2，分別用左眼觀看第I?第9視差圖像中的一個(gè)視差圖像，用右眼觀看另外一個(gè)視差圖像，從而能夠立體地觀看影像。根據(jù)多視差方式，隨著增加視差的數(shù)量，能夠擴(kuò)大視域。視域是指從液晶面板I的前方觀看液晶面板I時(shí)能夠立體地觀看影像的區(qū)域。
[0026]此外，液晶面板I通過在對(duì)應(yīng)于各凸部的9個(gè)像素中顯示同一顏色，也能夠顯示二維圖像。
[0027]另外，在本實(shí)施方式中，根據(jù)雙凸透鏡2的凸部與被顯示的視差圖像的相對(duì)位置關(guān)系，即在對(duì)應(yīng)于各凸部的9個(gè)像素上怎樣顯示視差圖像，能夠?qū)崿F(xiàn)視域的可變控制。以下，對(duì)視域控制進(jìn)行說明。
[0028]圖3是從上方觀察液晶面板I和雙凸透鏡2的一部分的圖。該圖中陰影區(qū)域表示視域，如果從視域觀看液晶面板1，則能夠立體地觀看影像。其它區(qū)域是產(chǎn)生逆視或者串?dāng)_的區(qū)域，是難以立體地觀看影像的區(qū)域。另外，雖然觀看者越位于視域的中央處就越能夠感受到立體感，但是即使在視域內(nèi)，如果觀看者位于其邊緣處，則也能夠感受不到立體感，或者廣生逆視等。
[0029]圖3示出根據(jù)液晶面板I與雙凸透鏡2的相對(duì)位置關(guān)系，更具體而言，根據(jù)液晶面板I與雙凸透鏡2的距離或者液晶面板I與雙凸透鏡2的水平方向的偏移量，視域變化的情況。
[0030]實(shí)際上，由于雙凸透鏡2通過高精度地對(duì)齊位置后粘貼在液晶面板I上，因而難以對(duì)液晶面板I與雙凸透鏡2的相對(duì)位置進(jìn)行物理改變。[0031]因此，在本實(shí)施方式中，通過移動(dòng)顯示在液晶面板I的各像素上的第I?第9視差圖像的顯示位置，從而在表觀上改變液晶面板I與雙凸透鏡2的相對(duì)位置關(guān)系，由此進(jìn)行視域的調(diào)整。
[0032]例如，與在對(duì)應(yīng)于各凸部的9個(gè)像素上分別顯示第I?第9視差圖像的情況(圖3的(a))相比，當(dāng)將視差圖像整體向右側(cè)移動(dòng)并顯示時(shí)(圖3的(b))，視域向左偵彳移動(dòng)。相反，當(dāng)將視差圖像整體向左側(cè)移動(dòng)并顯示時(shí)，視域向右側(cè)移動(dòng)。
[0033]另外，在水平方向中央附近視差圖像不移動(dòng)，越靠近液晶面板I的外側(cè)，視差圖像越向外側(cè)大幅移動(dòng)而顯示時(shí)(圖3的(c))，視域向靠近液晶面板I的方向移動(dòng)。此外，移動(dòng)的視差圖像與不移動(dòng)的視差圖像之間的像素、偏移量不同的視差圖像之間的像素可以根據(jù)周圍的像素來適當(dāng)插補(bǔ)。另外，與(圖3的(c)相反，在水平方向中央附近視差圖像不移動(dòng)，越靠近液晶面板I外側(cè)，視差圖像越向中心側(cè)大幅移動(dòng)而顯示時(shí)，視域向遠(yuǎn)離液晶面板I的方向移動(dòng)。
[0034]這樣，通過移動(dòng)視差圖像整體或者一部分進(jìn)行顯示，能夠使視域相對(duì)于液晶面板I沿左右方向或者前后方向移動(dòng)。在圖3中為了簡(jiǎn)化說明而僅僅示出了一個(gè)視域，但是如圖4所示，實(shí)際上觀看區(qū)域P中存在多個(gè)視域，這些視域聯(lián)動(dòng)地移動(dòng)。視域通過后述的圖2的控制器10來控制。
[0035]返回至圖1，攝像機(jī)3以規(guī)定的仰角安裝在液晶面板I的下部中央附近，對(duì)液晶面板I前方的規(guī)定范圍進(jìn)行拍攝。所拍攝的影像被提供給控制器10，用于檢測(cè)觀看者的位置或者觀看者的面部等。攝像機(jī)3可以拍攝移動(dòng)圖像和靜止圖像中的任一種。另外，對(duì)攝像機(jī)3的安裝位置和角度也沒有限制，只要能夠拍攝在液晶面板I的前面觀看的觀看者就可以。
[0036]受光部4例如設(shè)置在液晶面板I下部左側(cè)。而且，受光部4接收由觀看者使用的遙控器發(fā)送的紅外線信號(hào)。該紅外線信號(hào)包括表示顯示立體影像還是顯示二維影像、或者顯示菜單等的信號(hào)。
[0037]接著，對(duì)遙控器10詳細(xì)的結(jié)構(gòu)要素進(jìn)行說明。如圖2所示，控制器10包括:調(diào)諧解碼器11、視差圖像轉(zhuǎn)換部12、觀看者搜索部13、觀看者位置推斷部14、視域參數(shù)算出部15、圖像調(diào)整部16以及搜索范圍算出部17?？刂破?0例如作為一個(gè)IC(Integrated Circuit)安裝，配置在液晶面板I的內(nèi)側(cè)。當(dāng)然，也可以以軟件方式安裝控制器10的一部分。
[0038]調(diào)諧解碼器(接收部)11接收被輸入的廣播波并進(jìn)行選臺(tái)，對(duì)編碼的輸入影像信號(hào)進(jìn)行解碼。廣播波中重疊有電子節(jié)目表(EPG)等數(shù)字廣播信號(hào)時(shí)，調(diào)諧器解碼器11將其提取?；蛘?，調(diào)諧器解碼器11接收的不是廣播波，而是來自光盤再生裝置或個(gè)人電腦等影像輸出設(shè)備的編碼后的輸入影像信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行解碼。被解碼后的信號(hào)也稱為基帶影像信號(hào)，被供給至視差圖像轉(zhuǎn)換部12。此外，當(dāng)影像顯示裝置100不接收廣播波，而只顯示從影像輸出設(shè)備接收的輸入影像信號(hào)時(shí)，也可以設(shè)置只具有解碼功能的解碼器作為接收部，以取代調(diào)諧器解碼器11。
[0039]調(diào)諧器解碼器11所接收的輸入影像信號(hào)既可以是二維的影像信號(hào)，也可以是幀封裝(FP)、并排(SBS)或者上下(TAB)格式等包括左眼用以及右眼用圖像的三維影像信號(hào)。另外，影像信號(hào)也可以是含有3視差以上的圖像的三維影像信號(hào)。
[0040]為了立體地顯示影像，視差圖像轉(zhuǎn)換部12將基帶影像信號(hào)轉(zhuǎn)換為多個(gè)視差圖像信號(hào)。根據(jù)基帶影像信號(hào)是二維影像信號(hào)還是三維影像信號(hào)，視差圖像轉(zhuǎn)換部12的處理內(nèi)容不同。
[0041]二維影像信號(hào)或者含有8視差以下的圖像的三維影像信號(hào)被輸入時(shí)，視差圖像轉(zhuǎn)換部12根據(jù)影像信號(hào)中的各像素的深度值(奧行t值)，生成第I?第9視差圖像信號(hào)。深度值是表示各像素顯示為看上去相對(duì)于液晶面板I有多靠前或靠后顯示的值。深度值既可以事先附加在輸入影像信號(hào)中，也可以根據(jù)輸入影像信號(hào)的特征，進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)、構(gòu)圖識(shí)別以及人類的面部檢測(cè)等而生成深度值。另一方面，在含有9視差圖像的三維影像信號(hào)被輸入時(shí)，視差圖像轉(zhuǎn)換部12使用該影像信號(hào)而生成第I?第9視差圖像信號(hào)。
[0042]如上所述生成的輸入影像信號(hào)的視差圖像信號(hào)被提供給圖像調(diào)整部16。
[0043]觀看者搜索部13在作為由攝像機(jī)3拍攝的影像的一部分的搜索范圍內(nèi)搜索觀看者。更具體而言，觀看者搜索部13通過使用存儲(chǔ)在內(nèi)部的面部詞典來檢測(cè)觀看者的面部，進(jìn)而搜索觀看者。面部詞典是指表示人的眼、鼻、口等面部特征的信息。通過觀看者搜索部13的處理，算出影像中觀看者的面部位置(x，y)以及作為與觀看距離對(duì)應(yīng)的參數(shù)的臉寬W。
[0044]此處，觀看者搜索部13的搜索范圍通過后述的搜索范圍算出部17來設(shè)定，僅僅將攝像機(jī)3所拍攝的影像的一部分而非全部作為搜索范圍。由此能夠削減搜索觀看者的處理量。
[0045]觀看者位置推斷部14根據(jù)觀看者搜索部13的處理結(jié)果，推斷觀看者在實(shí)際空間中的位置信息。觀看者的位置信息例如表示為以液晶面板I的中央作為原點(diǎn)的X軸(水平方向)、Y軸(垂直方向)以及Z軸(與液晶面板I正交的方向)上的位置。例如，觀看者位置推斷部14根據(jù)算出的面部范圍W等推斷對(duì)應(yīng)于觀看距離的Z軸上的位置，并根據(jù)影像中觀看者的面部位置(x，y)以及攝像機(jī)3的拍攝范圍(已知)來推斷X、Y軸上的位置。
[0046]此外，對(duì)觀看者搜索部13以及觀看者位置推斷部14檢測(cè)觀看者位置的方法沒有特別限制，攝像機(jī)3既可以是紅外線攝像機(jī)，也可以利用聲波來檢測(cè)觀看者的位置。
[0047]視域參數(shù)算出部15利用觀看者位置推斷部14供給的觀看者位置信息，算出用于設(shè)定納入被檢測(cè)到的觀看者的視域的視域參數(shù)。該視域參數(shù)例如是圖3中說明的視差圖像的移動(dòng)量，是一個(gè)參數(shù)或者多個(gè)參數(shù)的組合。然后，視域參數(shù)算出部15將算出的視域參數(shù)提供給圖像調(diào)整部16。
[0048]為了控制視域，圖像調(diào)整部(視域控制部)16根據(jù)立體影像被顯示在液晶面板I上時(shí)算出的視域參數(shù)，進(jìn)行移動(dòng)視差圖像信號(hào)或者插補(bǔ)的調(diào)整之后，將其提供給液晶面板I并顯示在液晶面板I上。
[0049]搜索范圍算出部17考慮作為觀看者與液晶面板I的距離的觀看距離而算出觀看者搜索部13的搜索范圍。圖5是表示算出的搜索范圍的一個(gè)示例的圖。如圖所示，搜索范圍算出部17將由攝像機(jī)3拍攝的影像中的一部分設(shè)定為搜索范圍。更具體而言，搜索范圍算出部17具有垂直方向搜索范圍算出部17a和水平方向搜索范圍算出部17b。因此，作為攝像機(jī)3所拍攝的影像中的不進(jìn)行搜索的范圍，垂直方向搜索范圍算出部17a算出上側(cè)的搜索省略范圍Pvt以及下側(cè)的搜索省略范圍Pvb，水平方向搜索范圍算出部17b算出左側(cè)的搜索省略范圍Phl以及右側(cè)的搜索省略范圍Phr。
[0050]其結(jié)果，如果將攝像機(jī)3的分辨率設(shè)定為垂直方向I像素和水平方向K像素，則垂直方向I像素中除去上側(cè)Pvt像素和下側(cè)Pvb像素以及水平方向K像素中除去左側(cè)Phl像素和右側(cè)Phr像素的部分就成為搜索范圍。
[0051]圖6是說明垂直方向的搜索范圍的算出方法的圖。該圖中，各參數(shù)定義如下:
[0052]α:攝像機(jī)3的垂直方向的設(shè)置角度(即相對(duì)于水平方向的仰角)
[0053]β:攝像機(jī)3的垂直方向的視角
[0054]Y:假想的液晶面板I的垂直方向的觀看角度
[0055]A:液晶面板I中心到攝像機(jī)3的距離
[0056]B:觀看距離
[0057]在上述的參數(shù)中，α、β、Υ以及A是預(yù)先確定的常數(shù)。而且，在觀看者的位置由觀看者位置推斷部14推斷之前，B設(shè)定為預(yù)先假想的觀看距離(例如，液晶面板I垂直方向長(zhǎng)度的3倍等)，在推斷之后，B可以采用對(duì)應(yīng)于被推斷的位置的距離，例如觀看者在Z軸上的位置。
[0058]由圖6可知，通過攝像機(jī)3拍攝的垂直方向的長(zhǎng)度Lv用下述式(I)表示:
[0059]Lv = B * tan ( β /2+ α ) +B * tan ( β /2- α )...(I)
[0060]如果考慮觀看角度Y，則觀看者可能存在的范圍被局限在該圖的存在范圍Ev內(nèi)。換而言之，高于存在范圍Ev的上側(cè)，拍攝頂棚或者比觀看者的身高高的位置的可能性高，是可以省略搜索的范圍。另外，低于存在范圍Ev的下側(cè)，拍攝地板或者觀看者的腳下的可能性高，還是可以省略搜索的范圍。上側(cè)的搜索省略范圍的長(zhǎng)度Lvt和下側(cè)的搜索省略范圍的長(zhǎng)度Lvb分別用下述式(2)、式(3)表示:
[0061]Lvt = |B * tan ( β /2+ α ) - {2 * B * tan( Y /2)-tan( y /2) * (B_A/tan ( y/2))I...(2)
[0062]Lvb = IB * tan ( β/2_a)-tan ( Y/2) * (B~A/tan ( y /2) |...(3)
[0063]所以，上側(cè)的搜索省略范圍的像素?cái)?shù)Pvt和下側(cè)的搜索省略范圍的像素?cái)?shù)Pvb分別是將上述式(I)?式(3)代入到下述式(4)、式(5)中得到的值。
[0064]Pvt = I * Lvt/Lv...(4)
[0065]Pvb = I * Lvb/Lv...(5)
[0066]圖7是說明水平方向的搜索范圍的算出方法的圖。該圖中各參數(shù)定義如下。
[0067]ζ:攝像機(jī)3的水平方向的設(shè)置角度
[0068]Θ:攝像機(jī)3的水平方向的視角
[0069]δ:假想的液晶面板I水平方向的觀看角度
[0070]上述的參數(shù)ζ、Θ以及δ是預(yù)先確定的常數(shù)。
[0071]由圖7可知，通過攝像機(jī)3拍攝的水平方向的長(zhǎng)度Lh用下述式(6)表示:
[0072]Lh = 2 * B * tan ( θ /2)...(6)
[0073]如果考慮觀看角度δ，則觀看者可能存在的范圍被局限于該圖的存在范圍Eh內(nèi)。換而言之，存在范圍Eh的左側(cè)以及右側(cè)是可以省略搜索的范圍。左側(cè)的搜索省略范圍的長(zhǎng)度Lhl和右側(cè)的搜索省略范圍的長(zhǎng)度Lhr分別由下式(7)、式(8)表示。
[0074]Lhl = IB * tan ( Θ /2) -B * tan ( δ /2+ ζ ) |...(7)
[0075]Lhr = | B * tan ( θ /2) -B * tan ( δ /2— ζ ) |...(8)
[0076]所以，左側(cè)的搜索省略范圍的像素?cái)?shù)Phl和右側(cè)的搜索省略范圍的像素?cái)?shù)Phr分別由下式(9)、式(10)表示。[0077]Phl = K * Lhl/Lh = K * | tan ( θ /2) -tan ( δ /2+ ζ ) /2 * tan ( θ /2)...(9)
[0078]Phr = K * Lhr/Lh = K * | tan ( θ /2) -tan (δ/2_ζ) /2 * tan ( θ /2)...(10)
[0079]由以上式(4)、式(5)、式(9)以及式(10)，可以得到圖5的搜索省略范圍的像素?cái)?shù)Pvt > Pvb、Phl > Phr。
[0080]圖8是示出第I實(shí)施方式所涉及的控制器10的處理動(dòng)作的一個(gè)示例的流程圖。
[0081]攝像機(jī)3拍攝的影像被輸入控制器10之后(步驟SI的“是”)，搜索范圍算出部17算出觀看者搜索部13的搜索范圍。更具體而言，垂直方向搜索范圍算出部17a根據(jù)上述式(4)、式(5)算出垂直方向的搜索省略范圍Pvt、Pvb (步驟S2)。然后，水平方向搜索范圍算出部17b根據(jù)上式(9)、式(10)算出水平方向的搜索省略范圍Phl、Phr (步驟S3)。此夕卜，最初由于尚未推斷觀看者的位置，因而可以使用預(yù)先設(shè)定的值作為觀看距離B。
[0082]接著，觀看者搜索部13通過在對(duì)應(yīng)于算出的搜索省略范圍的搜索范圍內(nèi)進(jìn)行面部檢測(cè)，從而檢測(cè)觀看者(步驟S4)。如果檢測(cè)出觀看者(步驟S5的“是”)，則觀看者位置推斷部14推斷觀看者在真實(shí)空間中的位置(步驟S6)。
[0083]此處，將推斷出的觀看者位置與液晶面板I的距離作為觀看距離B輸入搜索范圍算出部17。然后，用于其后的搜索范圍算出部17的處理(步驟S2，S3)。
[0084]另一方面，視域參數(shù)算出部15以將視域設(shè)定在推斷的觀看者位置的方式算出視域參數(shù)(步驟S7)。然后，圖像調(diào)整部16對(duì)視差圖像轉(zhuǎn)換部12生成的視差圖像進(jìn)行調(diào)整，以便可以從推斷出的觀看者位置立體地看見視察圖像(步驟S8)。調(diào)整后的視差圖像顯示在液晶面板I上。然后，觀看者通過觀看經(jīng)由雙凸透鏡2顯示在液晶面板I上的視差圖像，能夠看到立體影像。
[0085]進(jìn)行以上步驟直至處理完最終幀(步驟S9)。此外，攝像機(jī)3未向控制器10輸入影像時(shí)(步驟Si的“否”)，則不進(jìn)行觀看者檢測(cè)處理直至輸入影像為止。
[0086]這樣，在第I實(shí)施方式中，搜索范圍算出部17根據(jù)觀看距離B，將由攝像機(jī)3拍攝的影像的一部分設(shè)定為搜索范圍。所以，與將由攝像機(jī)3拍攝的影像的全體作為搜索范圍相比，能夠減輕觀看者搜索的處理量。
[0087]第二實(shí)施方式
[0088]上述的第一實(shí)施方式中根據(jù)觀看距離B確定搜索范圍，而在以下說明的第二實(shí)施方式中則進(jìn)一步考慮視域位置之后確定搜索范圍。
[0089]圖9是表示第二實(shí)施方式的影像顯示裝置100的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的框圖。圖9中，對(duì)與圖2相同的構(gòu)成部分標(biāo)注相同的符號(hào)，以下以不同點(diǎn)為主進(jìn)行說明。
[0090]圖9的控制器10’還具有視域算出部18。視域算出部18根據(jù)由視域參數(shù)算出部15算出的視域參數(shù)算出設(shè)定的視域位置。視域除了依賴于視域參數(shù)以外，還依賴于液晶面板I與雙凸透鏡2的距離等影像顯示裝置100的設(shè)計(jì)。視域參數(shù)算出部15雖然以將視域設(shè)定在觀看者位置的方式算出視域參數(shù)，但是實(shí)際上除了觀看者位置以外還存在多個(gè)設(shè)定的視域。因此，視域算出部18算出多個(gè)視域各自的位置。作為算出的視域的一個(gè)示例，可以得到如圖10所示的多個(gè)四邊形。
[0091]然后，水平方向搜索范圍算出部17b根據(jù)上述式(9)、式(10)確定水平方向的搜索范圍直至算出視域?yàn)橹?。算出視域之后，使用含有預(yù)先設(shè)定的數(shù)量的視域的角度S’來代替作為圖7中的固定值的觀看角度δ。圖10中示出使用含有3個(gè)視域這樣的角度δ ’的示例。該角度S’是由水平方向搜索范圍算出部17b根據(jù)算出的視域位置而算出。然后，水平方向搜索范圍算出部17b根據(jù)將上述式(9)、式(10)中的觀看角度δ替換為與視域?qū)?yīng)的角度S ’后的數(shù)學(xué)式，確定水平方向的搜索范圍。
[0092]圖11是表示第二實(shí)施方式涉及的控制器10’的處理動(dòng)作的一個(gè)示例的流程圖。與圖8主要的不同點(diǎn)是算出視域參數(shù)之后，視域算出部18算出視域(步驟Sll)。S卩，算出的視域的位置被輸入到搜索范圍算出部17，然后用于其后的水平方向搜索范圍算出部17b的處理(步驟S3)。
[0093]這樣，第二實(shí)施方式以包括預(yù)先確定的數(shù)量的視域的方式確定搜索范圍。所以，能夠進(jìn)一步縮窄搜索范圍，進(jìn)而能夠減輕搜索觀看者的處理量。
[0094]第三實(shí)施方式
[0095]以下說明的實(shí)施方式通過按照每一幀改變搜索范圍來進(jìn)一步減輕搜索觀看者的
處理量。
[0096]本實(shí)施方式中的控制器由于能夠應(yīng)用圖2的控制器10或者圖9的控制器10’，因而省略圖示。
[0097]圖12是說明第三實(shí)施方式中的觀看者搜索部13的處理動(dòng)作的圖。圖12的(a)示出由控制器10 (或者10’)的搜索范圍算出部17算出的搜索范圍13a。觀看者搜索部13并非搜索算出的整個(gè)搜索范圍13a，而是按照每一幀搜索其中一部分。該圖示例中，觀看者搜索部13針對(duì)由攝像機(jī)3輸入的影像的第3N(N為正整數(shù))幀，對(duì)搜索范圍13a中的左側(cè)區(qū)域13b進(jìn)行搜索(圖12的(b))。另外，觀看者搜索部13針對(duì)由攝像機(jī)3輸入的影像的第(3N+1)幀，對(duì)搜索范圍13a中的中央?yún)^(qū)域13c進(jìn)行搜索(圖12的(c))。并且，觀看者搜索部13針對(duì)由攝像機(jī)3輸入的影像的第(3N+2)幀，對(duì)搜索范圍13a中的右側(cè)區(qū)域13d進(jìn)行搜索(圖12的⑷)。
[0098]通過這樣進(jìn)行搜索，能夠縮窄每一幀的搜索范圍，進(jìn)而能夠減輕搜索觀看者的處理量。另外，在巾貞率為30fps(frame per second)等相對(duì)于觀看者的移動(dòng)足夠快的情況下，即使利用數(shù)幀搜索整個(gè)搜索范圍，觀看者的檢測(cè)精度也幾乎不下降。
[0099]此處，由于也存在觀看者位于各區(qū)域邊界處的情況，因而優(yōu)選各區(qū)域相互重疊。例如，圖12(b)中區(qū)域13b的右側(cè)一部分與圖12(c)中區(qū)域13c的左側(cè)一部分重疊。
[0100]此外，可以不必只以相等的次數(shù)搜索區(qū)域13b?13d。例如，由于觀看者位于液晶面板I正面的可能性高，因而也可以提高區(qū)域13C的搜索頻率，而相對(duì)地降低區(qū)域13b、13d的搜索頻率。當(dāng)然，可以將搜索范圍13分割為2個(gè)區(qū)域，也可以分割為4個(gè)區(qū)域。
[0101]這樣，第三實(shí)施方式在I幀中只對(duì)搜索范圍的一部分進(jìn)行搜索。從而，能夠進(jìn)一步減輕搜索觀看者的處理量。
[0102]除了以上說明的第一至第三實(shí)施方式以外，也可以考慮各種變型例。例如，也可以根據(jù)存儲(chǔ)器和/或CPU的負(fù)荷率(以下，簡(jiǎn)稱為負(fù)荷率)確定搜索范圍。例如可以，如果負(fù)荷率為規(guī)定值以下，則在攝像機(jī)3拍攝的整個(gè)影像中搜索觀看者，同時(shí)預(yù)先推斷觀看者位置。然后，當(dāng)負(fù)荷率超過規(guī)定值時(shí)，則根據(jù)與推斷的觀看者位置對(duì)應(yīng)的觀看距離而將影像的一部分作為搜索范圍。
[0103]或者可以，針對(duì)第N幀一次性地在攝像機(jī)3拍攝的整個(gè)影像中搜索觀看者，同時(shí)預(yù)先推斷觀看者的位置。然后，在其他幀中根據(jù)與推斷的觀看者位置對(duì)應(yīng)的觀看距離，將影像的一部分作為搜索范圍。
[0104]另外，搜索范圍算出部17也可以只包括垂直方向搜索范圍算出部17a和水平方向搜索范圍算出部17b中的任一個(gè)。
[0105]此外，各實(shí)施方式中示出了通過利用雙凸透鏡2來移動(dòng)視差圖像從而控制視域的示例，也可以采用其他的方法控制視域。例如，也可以將視差屏障設(shè)置為開口控制部2’以代替雙凸透鏡2。圖13是示出作為圖2的變型例的影像顯示裝置100’的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的框圖。如該圖所示，影像處理裝置100’的控制器10’包括視域控制部16’以代替圖像調(diào)整部16。
[0106]該視域控制部16’根據(jù)由視域參數(shù)算出部15算出的視域參數(shù)來控制開口控制部2’。在本變型例的情況下，控制參數(shù)包括液晶面板I與開口控制部2’的距離、液晶面板I與開口控制部2’的水平方向的偏移量等。
[0107]本變型例中，通過用開口控制部2’控制顯示在液晶面板I上的視差圖像的輸出方向來控制視域。這樣，可以不進(jìn)行移動(dòng)視差圖像的處理，而利用視域控制部16’控制開口控制部2 ’。
[0108]上述的實(shí)施方式中說明的影像顯示系統(tǒng)的至少一部分既可以由硬件構(gòu)成，也可以由軟件構(gòu)成。在由軟件構(gòu)成時(shí)，可以將實(shí)現(xiàn)影像顯示系統(tǒng)的至少一部分功能的程序容納在軟盤或者CD-ROM等記錄介質(zhì)中，使計(jì)算機(jī)讀取并執(zhí)行。記錄介質(zhì)并不局限于磁盤或者光盤等可裝卸的介質(zhì)，也可以是硬盤裝置或者存儲(chǔ)器等固定型的記錄介質(zhì)。
[0109]另外，也可以通過互聯(lián)網(wǎng)等通信線路(也包括無線通信)來分配實(shí)現(xiàn)影像顯示系統(tǒng)的至少一部分功能的程序。并且，也可以在加密、調(diào)制、壓縮該程序的狀態(tài)下，通過互聯(lián)網(wǎng)等有線線路或無線線路、或者容納于記錄介質(zhì)中而進(jìn)行分配。
[0110]根據(jù)上述至少一個(gè)實(shí)施方式的裝置或者方法，能夠以較少的處理量檢測(cè)觀看者。
[0111]雖然已描述了本發(fā)明的若干實(shí)施方式，但這些實(shí)施方式僅是對(duì)本發(fā)明的示例性說明，而并不是為了限制本發(fā)明的范圍。這些實(shí)施方式可以體現(xiàn)為其他各種形式，在不脫離發(fā)明的精神的前提下，能夠進(jìn)行各種省略、替換和改變。所附的權(quán)利要求書及其等同物涵蓋這些落入本發(fā)明的范圍和精神的形式或修改。
【權(quán)利要求】
1.一種影像處理裝置，其特征在于，具備: 搜索范圍算出部，根據(jù)顯示部與觀看者的距離即觀看距離，算出作為攝像機(jī)拍攝到的影像的一部分的搜索范圍；以及 觀看者搜索部，在所述搜索范圍內(nèi)搜索觀看者。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像處理裝置，其特征在于， 所述影像處理裝置還具備推斷被搜索到的所述觀看者的位置的觀看者位置推斷部，所述搜索范圍算出部根據(jù)預(yù)先設(shè)定的假設(shè)的觀看距離或者與推斷出的所述觀看者的位置對(duì)應(yīng)的所述觀看距離，算出所述搜索范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像處理裝置，其特征在于，所述影像處理裝置還具備: 觀看者位置推斷部，推斷被搜索到的所述觀看者的位置； 視域參數(shù)算出部，算出用于將視域設(shè)定在推斷出的所述觀看者的位置的視域參數(shù)；以及 視域算出部，根據(jù)所述視域參數(shù)算出設(shè)定的多個(gè)視域各自的位置， 所述搜索范圍算出部以包含所述多個(gè)視域中的預(yù)先設(shè)定的視域的方式算出所述搜索范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像處理裝置，其特征在于， 所述觀看者搜索部針對(duì) 所述攝像機(jī)拍攝到的影像中的第I幀，在作為所述搜索范圍的一部分的第一區(qū)域內(nèi)搜索觀看者， 所述觀看者搜索部針對(duì)所述攝像機(jī)拍攝到的影像中的第2幀，在作為所述搜索范圍的一部分的第二區(qū)域內(nèi)搜索觀看者， 所述第二區(qū)域的一部分與所述第一區(qū)域的一部分重疊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像處理裝置，其特征在于， 所述搜索范圍算出部至少包括垂直方向搜索范圍算出部和水平方向搜索范圍算出部中的一個(gè)，其中， 所述垂直方向搜索范圍算出部算出所述攝像機(jī)拍攝到的影像的垂直方向的搜索范圍， 所述水平方向搜索范圍算出部算出所述攝像機(jī)拍攝到的影像的水平方向的搜索范圍。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的影像處理裝置，其特征在于， 所述垂直方向搜索范圍算出部將除所述攝像機(jī)拍攝到的影像的上側(cè)Pvt像素和下側(cè)Pvb像素以外的部分作為所述搜索范圍，其中，
Pvt = I * Lvt/Lv...(I)
Pvb = I * Lvb/Lv...(2) Lvt = I B ?.tan ( β/2+α ) - {2 ?- B ?- tan( y /2)-tan( y /2)女(B-A/tan (y /2)) 1...(3)
Lvb = IB * tan ( β /2-α)-tan ( Y/2) * (Β_Α/tan ( Y/2) |...(4)
Lv = B * tan ( β /2+ α ) +B * tan ( β /2- α )...(5) I是所述攝像機(jī)的垂直方向的像素?cái)?shù)，α是所述攝像機(jī)的垂直方向的設(shè)置角度，β是所述攝像機(jī)的垂直方向的視角，Y是假設(shè)的顯示部垂直方向的觀看角度，B是所述觀看距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的影像處理裝置，其特征在于，所述水平方向搜索范圍算出部將除所述攝像機(jī)拍攝到的影像的左側(cè)Phl像素和右側(cè)Phr像素以外的部分作為所述搜索范圍，其中，
Phl = K * I tan ( Θ /2) -tan ( δ /2+ ζ ) /2 * tan ( θ /2)...(6)
Phr = K * I tan ( θ /2) -tan ( δ /2- ζ ) /2 * tan ( θ /2)...(7) K是所述攝像機(jī)的垂直方向的像素?cái)?shù)，ζ是所述攝像機(jī)的水平方向的設(shè)置角度，Θ是所述攝像機(jī)的水平方向的視角，S是假設(shè)的顯示部的水平方向的觀看角度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像處理裝置，其特征在于，具備: 顯示部，顯示多個(gè)視差圖像； 觀看者位置推斷部，推斷被搜索到的所述觀看者的位置；以及 視域控制部，將視域設(shè)定在被搜索到的所述觀看者的位置。
9.一種影像處理方法，其特征在于，具備: 根據(jù)顯示部與觀看者的距離即觀看距離算出作為攝像機(jī)拍攝到的影像的一部分的搜索范圍的步驟；以及 在所述搜索范圍內(nèi)搜索觀看者的步驟。
【文檔編號(hào)】G02B27/22GK103686122SQ201310026387
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月31日
【發(fā)明者】瀧本崇博 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝