專利名稱：三維圖像生成設(shè)備、方法和程序以及三維圖像顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三維圖像生成設(shè)備，尤其涉及一種用于從二維(平面視圖)圖像 生成三維(立體視圖)圖像的三維圖像生成設(shè)備、一種三維圖像顯示設(shè)備及其處理方法，以 及一種使計算機執(zhí)行所述方法的程序。
背景技術(shù)：
最近，已提議將一種不僅能夠顯示二維圖像而且能夠顯示三維圖像的顯示設(shè)備作 為用于顯示內(nèi)容的顯示設(shè)備。在這種顯示設(shè)備中，使用雙眼之間出現(xiàn)的雙目視差來顯示提 供給左眼的左眼圖像和提供給右眼的右眼圖像?？赏ㄟ^獨立的攝像機生成這種三維圖像。然而，若可使用關(guān)于雙目視差或遠(yuǎn)近感 的信息，則可基于二維圖像虛假地生成三維圖像。例如，公開了一種通過根據(jù)雙目視差和遠(yuǎn) 近感對正面圖像向左和向右移位并且將兩個移位后的圖像與背景圖像進行重疊來生成左 眼圖像和右眼圖像的方法(例如，日本專利第3086577號(圖2))。

發(fā)明內(nèi)容
在前述相關(guān)技術(shù)中，通過將正面圖像向左和向右移位虛假地生成三維圖像。然而， 類似于相關(guān)技術(shù)，若僅僅對正面圖像進行移位，則難以獲得適當(dāng)?shù)牧Ⅲw效果。例如，實質(zhì)上， 存在于前景位置的對象顯示得更大。然而，未必需要以此方式顯示該對象，并且可能給觀眾 造成不自然的印象。當(dāng)從二維圖像生成三維圖像時，希望提供一種適當(dāng)?shù)牧Ⅲw效果。根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，提供了一種三維圖像生成設(shè)備，所述設(shè)備的處理方法 以及使計算機執(zhí)行所述步驟的程序。三維圖像生成設(shè)備包括進深設(shè)定部分，其配置成從指 示二維圖像的各個像素或像素組的進深程度的進深程度信息設(shè)定所述二維圖像的各個像 素或像素組的進深，其中從所述二維圖像形成立體視像；坐標(biāo)計算部分，其配置成從顯 示平面到觀看位置的距離和所述進深計算三維圖像的左眼圖像和右眼圖像在顯示平面上 的對應(yīng)于所述二維圖像的各個像素或像素組的坐標(biāo)；以及圖像生成部分，其配置成根據(jù)所 述計算的坐標(biāo)生成對應(yīng)于所述二維圖像的左眼圖像和右眼圖像。因此，可獲得生成左眼圖 像和右眼圖像的功能以根據(jù)設(shè)定的進深提供適當(dāng)?shù)牧Ⅲw效果。此外，在所述第一實施例中，所述三維圖像生成設(shè)備可進一步包括對象區(qū)域識別 部分，其配置成基于所述二維圖像和所述進深程度信息識別二維圖像中的對象區(qū)域并生成 所述對象區(qū)域中心的坐標(biāo)以作為中心坐標(biāo)，其中所述坐標(biāo)計算部分可計算所述左眼圖像和 右眼圖像的對應(yīng)于所述對象區(qū)域的各個像素和像素組的坐標(biāo)，從而通過根據(jù)分配的放大率 以中心坐標(biāo)作為基準(zhǔn)來放大所述對象區(qū)域以形成立體視像。因此，可在抑制視差的同 時獲得加強立體效果的功能。此外，在所述第一實施例中，坐標(biāo)計算部分可包括移位量計算部分，其配置成計 算左眼圖像和右眼圖像在X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)中相對于二維圖像的移位量；以及坐標(biāo)位置計算部分，其配置成基于所述移位量計算X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)中的坐標(biāo)位置。因此，可獲得基于X坐 標(biāo)和Y坐標(biāo)的移位量來計算X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)的坐標(biāo)位置的功能。此外，在所述第一實施例中，進深設(shè)定部分可將與所分配的進深加強水平成比例 以所分配的進深偏移量而增加或減少的值設(shè)定為進深。因此，可獲得根據(jù)觀眾的喜好來設(shè) 定進深的功能。此外，根據(jù)本發(fā)明的第二實施例，提供一種三維圖像顯示設(shè)備，包括進深設(shè)定部 分，其配置成從指示二維圖像的各個像素或像素組的進深程度的進深程度信息設(shè)定所述二 維圖像的各個像素或像素組的進深，其中從所述二維圖像形成立體視像；坐標(biāo)計算部 分，其配置成從顯示平面到觀看位置的距離和所述進深計算三維圖像的左眼圖像和右眼圖 像在顯示平面上的對應(yīng)于所述二維圖像的各個像素或像素組的坐標(biāo)；圖像生成部分，其配 置成根據(jù)所述計算的坐標(biāo)生成對應(yīng)于所述二維圖像的左眼圖像和右眼圖像；以及圖像顯示 部分，其配置成顯示使用所述左眼圖像和右眼圖像的三維圖像。因此，可獲得生成并顯示左 眼圖像和右眼圖像以根據(jù)設(shè)定的進深來提供適當(dāng)?shù)牧Ⅲw效果的功能。根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)從二維圖像生成三維圖像時，在提供適當(dāng)立體效果的過程中可獲 得優(yōu)良的效果。


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的三維圖像顯示系統(tǒng)的配置示例的示圖。圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的三維圖像生成設(shè)備的配置示例的示圖。圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的三維圖像生成設(shè)備的功能配置示例的示 圖。圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的右眼坐標(biāo)計算部分的功能配置示例的示 圖。圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的三維圖像生成設(shè)備的示意性操作的示圖。圖6是示出了通過根據(jù)本發(fā)明第一實施例的三維圖像生成設(shè)備的操作形成對象 的立體視像的情形的示圖。圖7是示出了在根據(jù)本發(fā)明第一實施例的三維圖像生成設(shè)備中將進深設(shè)定為較 短的情況下形成立體視像的情形的示圖。圖8是示出了通過根據(jù)本發(fā)明第一實施例的三維圖像生成設(shè)備的操作形成對象 的立體視像的情形的示圖。圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的計算左眼圖像和右眼圖像的X坐標(biāo)的方法 的頂視圖。圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的計算左眼圖像的X坐標(biāo)的方法的頂視圖。圖11是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的計算右眼圖像的X坐標(biāo)的方法的頂視圖。圖12是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的計算左眼圖像和右眼圖像的Y坐標(biāo)的方 法的側(cè)視圖。圖13A和圖1 是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的進深程度信息與進深之間的關(guān) 系的示圖。圖14A和圖14B是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的進深程度信息與進深之間的關(guān)系的其它示圖。圖15是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的進深程度信息與進深之間的關(guān)系的又一 示圖。圖16是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的二維圖像的像素位置示例的示圖。圖17是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的三維圖像生成設(shè)備中的右眼圖像生成過 程的處理過程示例的示圖。圖18A和圖18B是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的右眼坐標(biāo)計算過程示例的示 圖。圖19是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的三維圖像生成設(shè)備中的右眼圖像更新像 素確定過程的處理過程示例的示圖。圖20A和圖20B是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的用于更新像素確定過程的候選 示例的示圖。圖21A至圖21C是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的寫入完成確定過程示例的示 圖。圖22k至圖22D是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的優(yōu)先級確定過程示例的示圖。圖23A至圖23C是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的確定數(shù)據(jù)更新過程示例的示 圖。圖24A和圖24B是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的右眼圖像更新過程示例的示 圖。圖25是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的三維圖像生成設(shè)備中的左眼圖像生成過 程的處理過程示例的示圖。圖沈是共同示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例生成的立體視圖的情形的示圖。圖27是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的三維圖像生成設(shè)備的功能配置示例的 示圖。圖28A和圖28B是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的右眼坐標(biāo)計算過程示例的示 圖。圖四是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的計算左眼圖像和右眼圖像的X坐標(biāo)的方 法的頂視圖。圖30是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的計算右眼圖像的X坐標(biāo)的方法的頂視圖。圖31是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的計算右眼圖像的X坐標(biāo)的方法的另一頂 視圖。圖32是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的計算左眼圖像和右眼圖像的Y坐標(biāo)的方 法的示圖。圖33是共同示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例生成的立體視圖的情形的示圖。
具體實施例方式下文將描述用于實施本發(fā)明的實施例(下文稱為實施例)。將以下列順序進行描 述1.第一實施例(控制立體效果以保持尺寸動態(tài)平衡的示例)
2.第二實施例(控制以加強立體效果的示例)<1.第一實施例>[三維圖像顯示系統(tǒng)的配置示例]圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的三維圖像顯示系統(tǒng)的配置示例的示圖。所述三 維圖像顯示系統(tǒng)包括圖像存儲設(shè)備100、三維圖像生成設(shè)備200、顯示控制設(shè)備300和圖像 顯示設(shè)備400。圖像存儲設(shè)備100存儲與關(guān)于二維(平面視圖)圖像和所述二維圖像的進深程度 (進深)的信息一致的圖像數(shù)據(jù)以用于三維(立體視圖)顯示。此處，圖像數(shù)據(jù)可為靜止圖 象或為運動圖片。三維圖像生成設(shè)備200基于存儲在圖像存儲設(shè)備100中的二維圖像和所述進深程 度信息生成配置有右眼圖像和左眼圖像的三維圖像。顯示控制設(shè)備300控制顯示，從而在圖像顯示設(shè)備400上顯示從三維圖像生成設(shè) 備200輸出的圖像數(shù)據(jù)。圖像顯示設(shè)備400為將圖像數(shù)據(jù)顯示為三維圖像的立體顯示器。 可將任意方法例如在各個掃描行中交替地排列左右圖像的方法或以時分方式顯示左右圖 像的方法，用作立體顯示方法。顯示控制設(shè)備300執(zhí)行顯示控制以對應(yīng)于圖像顯示設(shè)備400 的顯示方法。此外，圖像顯示設(shè)備400為權(quán)利要求中所公開的圖像顯示部分的一個示例。[三維圖像生成設(shè)備2OO的配置示例]圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的三維圖像生成設(shè)備200的配置示例的示 圖。三維圖像生成設(shè)備200接收二維圖像11和進深程度信息12以作為輸入圖像10，并輸 出配置有左眼圖像31和右眼圖像32的三維圖像以作為輸出圖像30。此處，進深程度信息 12以一一對應(yīng)的方式指示二維圖像11的各個像素的進深程度。然而，進深程度信息12可 以用較粗的粒度指示各個像素組的進深程度。三維圖像生成設(shè)備200包括操作接收部分 201、條件設(shè)定部分202和圖像轉(zhuǎn)換部分203。操作接收部分201為用于從用戶接收操作輸入的用戶界面。下文將描述的進深加 強水平、進深加強偏移量、顯示尺寸等將被作為操作輸入。條件設(shè)定部分202根據(jù)從操作接收部分201接收到的操作輸入設(shè)定圖像轉(zhuǎn)換部分 203的三維圖像生成的條件。圖像轉(zhuǎn)換部分203根據(jù)條件設(shè)定部分202所設(shè)定的條件對輸入圖像10執(zhí)行圖像 轉(zhuǎn)換，并輸出呈三維圖像的輸出圖像30。[三維圖像生成設(shè)備200的功能配置示例]圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的三維圖像生成設(shè)備200的功能配置示例的 示圖。三維圖像生成設(shè)備200包括輸入圖像保持部分210、進深設(shè)定部分220、進深加強水平 分配部分221、進深偏移量分配部分222、觀看距離設(shè)定部分230和顯示尺寸分配部分231。 此外，三維圖像生成設(shè)備200包括左眼坐標(biāo)計算部分Ml、右眼坐標(biāo)計算部分M2、左眼圖像 生成部分251、右眼圖像生成部分252和輸出圖像保持部分四0。由操作接收部分201實現(xiàn) 進深加強水平分配部分221、進深偏移量分配部分222和顯示尺寸分配部分231。由條件設(shè) 定部分202實現(xiàn)進深設(shè)定部分220和觀看距離設(shè)定部分230。由圖像轉(zhuǎn)換部分203實現(xiàn)左 眼坐標(biāo)計算部分對1、右眼坐標(biāo)計算部分對2、左眼圖像生成部分251和右眼圖像生成部分 252。
輸入圖像保持部分210保持輸入圖像10。輸入圖像保持部分210包括用于保持 二維圖像11的二維圖像保持部分211以及用于保持進深程度信息12的進深程度信息保持 部分212。下文以POvyp)表示二維圖像11的各個像素值，并且以dUp，yp)表示進深程度 信息12的各個值。然而，\表示觀察像素的X坐標(biāo)的值，并且、表示觀察像素的Y坐標(biāo)的值。進深設(shè)定部分220基于進深程度信息保持部分212中所保持的進深程度信息12 設(shè)定自顯示平面的進深。若從用戶(觀眾)側(cè)看的話，則可看到觀察像素存在于處于此進 深的位置。在從顯示平面的觀眾側(cè)的情況下，進深變?yōu)檎?；而在相對?cè)的情況下，進深變 為負(fù)值，從而正值和負(fù)值中任何一個都是允許的。因此，可形成立體視像以使其自顯示 平面向前突出，并且可形成立體視像以使其自顯示平面向內(nèi)后退。根據(jù)用戶的喜好，通 過進深加強水平分配部分221所分配的進深加強水平α或進深偏移量分配部分222所分 配的進深偏移量β設(shè)定進深。例如，在僅使用進深加強水平α的情況下，以下列方程式表 示進深D“p，yp)D(xp, yp) = α Xd(xp，yp)…方程式 1此外，在使用進深加強水平α和進深偏移量β兩者的情況下，以下列方程式表示 進深 D“p，yp)D(xp, yp) = α Xd(xp, yp) + β …方程式 2以此方式，可分配進深加強水平α或進深偏移量β以在根據(jù)用戶喜好的位置執(zhí)
行三維顯示。觀看距離設(shè)定部分230設(shè)定從顯示平面到觀眾雙眼的觀看距離L。此處，認(rèn)為將三 倍于顯示高度h的距離設(shè)定為觀看距離L，此通常被看作最佳距離。顯示尺寸分配部分231 分配顯示平面的顯示器垂直和水平顯示尺寸，并且可通過設(shè)定顯示尺寸分配部分231中所 分配的作為顯示高度h的顯示平面的垂直尺寸獲得觀看距離L。左眼坐標(biāo)計算部分241計算左眼圖像在顯示平面上的坐標(biāo)(Xl，yL)。右眼坐標(biāo)計 算部分242計算右眼圖像在顯示平面上的坐標(biāo)( ，yE)。左眼坐標(biāo)計算部分241和右眼坐 標(biāo)計算部分242基于進深設(shè)定部分220所設(shè)定的進深D (xp, yp)和觀看距離設(shè)定部分230所 設(shè)定的觀看距離L計算右眼圖像或左眼圖像的觀察像素的坐標(biāo)。此外，左眼坐標(biāo)計算部分 241或右眼坐標(biāo)計算部分242為權(quán)利要求中所公開的坐標(biāo)計算部分的示例。稍后將描述左 眼坐標(biāo)計算部分241和右眼坐標(biāo)計算部分M2的詳細(xì)坐標(biāo)計算方法。左眼圖像生成部分251通過將二維圖像保持部分211中所保持的二維圖像11的 觀察像素POvyp)移位到左眼坐標(biāo)計算部分Ml所計算的坐標(biāo)UyyJ生成左眼圖像。右眼 圖像生成部分252通過將二維圖像保持部分211中所保持的二維圖像11的觀察像素POv yp)移位到右眼坐標(biāo)計算部分242所計算的坐標(biāo)(xK，yK)生成右眼圖像。此外，在左眼圖像 生成部分251和右眼圖像生成部分252中，參考進深程度信息保持部分212中所保持的進 深程度信息12，可以高精確度執(zhí)行圖像生成。稍后將描述圖像生成的細(xì)節(jié)。此外，左眼圖像 生成部分251或右眼圖像生成部分252為權(quán)利要求中所公開的圖像生成部分的示例。輸出圖像保持部分290保持輸出圖像30，并且包括用于保持左眼圖像31的左眼圖 像保持部分291和用于保持右眼圖像32的右眼圖像保持部分四2。在三維圖像生成設(shè)備200中，順序地更新觀察像素。例如，在二維圖像中，在從左上方像素向右側(cè)的方向上順序地更新觀察像素，并且從位于右端的像素的下一行中的左像 素向右側(cè)再次順序地更新觀察像素。盡管未圖示，但是向三維圖像生成設(shè)備200的各個組 件適當(dāng)?shù)靥峁┯^察像素的坐標(biāo)(xp，yp)。圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的右眼坐標(biāo)計算部分242的功能配置示例的 示圖。右眼坐標(biāo)計算部分242包括X坐標(biāo)移位量計算部分411、Y坐標(biāo)移位量計算部分412、 X坐標(biāo)位置計算部分421和Y坐標(biāo)位置計算部分422。X坐標(biāo)移位量計算部分411基于進深設(shè)定部分220所設(shè)定的進深D Ov yp)和觀看 距離設(shè)定部分230所設(shè)定的觀看距離L計算右眼圖像的觀察像素P (xp, yp)的X方向移位量 Δ xRO Y坐標(biāo)移位量計算部分412基于進深設(shè)定部分220所設(shè)定的進深D (xp, yp)和觀看距 離設(shè)定部分230所設(shè)定的觀看距離L計算右眼圖像的觀察像素POv yp)的Y方向移位量 Δ yK。此外，X坐標(biāo)移位量計算部分411或Y坐標(biāo)移位量計算部分412為權(quán)利要求中所公開 的移位量計算部分的示例。X坐標(biāo)位置計算部分421通過將X坐標(biāo)移位量計算部分411所計算出的移位量 Δ χΕ加到觀察像素P (xp, yp)的X坐標(biāo)、上來計算右眼圖像上的觀察像素的X坐標(biāo)位置χκ。 Y坐標(biāo)位置計算部分422通過將Y坐標(biāo)移位量計算部分412所計算出的移位量Δ yE加到觀 察像素POv yp)的Y坐標(biāo)yp上來計算右眼圖像上的觀察像素的Y坐標(biāo)位置yK。此外，X坐 標(biāo)位置計算部分421或Y坐標(biāo)位置計算部分422為權(quán)利要求中所公開的坐標(biāo)位置計算部分 的示例。將右眼坐標(biāo)計算部分242所計算出的右眼圖像的X坐標(biāo)位置如和Y坐標(biāo)位置yK 供應(yīng)給右眼圖像生成部分252。此外，在本文中，盡管描述了右眼坐標(biāo)計算部分M2的配置示例，但是由于用于計 算左眼圖像中的X坐標(biāo)位置&和Y坐標(biāo)位置1的左眼坐標(biāo)計算部分241也具有相同的配 置，因此將省略對左眼坐標(biāo)計算部分Ml的配置示例的詳細(xì)描述。[三維圖像生成設(shè)備200的示意性操作]圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的三維圖像生成設(shè)備200的示意性操作的示 圖。三維圖像生成設(shè)備200，例如，最初將左上方像素設(shè)定為二維圖像中的觀察像素并且向 右側(cè)順序地更新所述觀察像素。從位于右端的像素的下一行中的左像素向右側(cè)再次順序地 更新觀察像素。在本示例中，進深程度信息以一一對應(yīng)的方式對應(yīng)于二維圖像的各個像素， 從而使進深程度信息指示二維圖像的各個像素的進深程度。本圖示出了在從左側(cè)像素向右側(cè)順序地更新觀察像素以到達(dá)對象740的位置時 的情形。此時，當(dāng)從雙眼720觀看時，在顯示平面710上相對于觀察像素的像素位置711看 起來存在于在垂直方向上基于進深程度信息突出的位置731。在這種情況下，從左眼看到的 位置731投射在左眼圖像的坐標(biāo)&。此外，從右眼看到的位置731投射在右眼圖像的坐標(biāo) 如。對二維圖像的所有像素重復(fù)地執(zhí)行此過程，從而可形成對象740的立體視像。圖6是示出了通過根據(jù)本發(fā)明第一實施例的三維圖像生成設(shè)備200的操作形成對 象740的立體視像的情形的示圖。通過重復(fù)圖5中所示的過程，在垂直方向上基于進 深程度信息而突出的位置形成整個對象740的立體視像730。換句話說，從左眼看到的 立體視像730投射到左眼圖像的圖像750上。此外，從右眼看到的立體視像730 投射到右眼圖像的圖像760上。
圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的在三維圖像生成設(shè)備200中將進深設(shè)定為 較短的情況下形成立體視像的情形的示圖。在圖7的示例中，將進深D設(shè)定為比圖6 所示情況下的進深短。然而，此處應(yīng)注意，立體視像730中也保持對象740的尺寸。換 句話說，在本發(fā)明的第一實施例中，在保證“尺寸動態(tài)平衡”的狀態(tài)下，控制二維圖像中的對 象在垂直方向上突出或后退。此處，盡管網(wǎng)膜圖像的尺寸根據(jù)對象的觀察距離的變化而發(fā)生變化，但是當(dāng)對象 的表觀尺寸保持幾乎不變時，尺寸動態(tài)平衡是眾所周知的現(xiàn)象。換句話說，對于具有相同的 尺寸的對象，前景對象在網(wǎng)膜圖像中投射較大，而背景對象在網(wǎng)膜圖像中投射較小。因此， 為了再現(xiàn)“尺寸動態(tài)平衡”，在三維顯示中，對于前景對象必須將圖像顯示較大，而對于背景 對象必須將圖像顯示較小。根據(jù)本發(fā)明第一實施例，可確?！俺叽鐒討B(tài)平衡”。圖8是示出了通過根據(jù)本發(fā)明第一實施例的三維圖像生成設(shè)備200的操作形成對 象742至744的立體視像的情形的示圖。在圖6的示例中，盡管為了描述簡單起見，將 進深程度信息設(shè)定為兩個步驟，但是在所述示例中考慮進深程度信息具有多步驟分級。因 此，關(guān)于對象742至744形成立體視像732至734。[計算左眼坐標(biāo)和右眼坐標(biāo)的方法]圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的計算左眼圖像和右眼圖像的X坐標(biāo)的方法 的頂視圖。此處，假設(shè)雙眼720位于與顯示平面710相距觀看距離L的位置。通過觀看距 離設(shè)定部分230將觀看距離L設(shè)定為三倍于顯示高度h的值。對于目距E，例如，可將65mm 用作標(biāo)準(zhǔn)值。此外，可通過進深設(shè)定部分220從前述方程式1或2獲得自顯示平面710的 進深D(xp，yp)。因此，在觀看距離L內(nèi)，對象740被識別為處于在垂直方向上以進深DOv yp)突出的位置處的立體視像730。換句話說，立體視像730的尺寸等于對象740 的尺寸。下文描述將對象740的一個角設(shè)定為觀察像素(xp，yp)并將X坐標(biāo)\變換成左眼 圖像上的坐標(biāo)&和右眼圖像上的坐標(biāo)如的情況的變換方程式。圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的計算左眼圖像的X坐標(biāo)的方法的頂視圖。 若考慮從雙眼的中心在垂直方向上相對于顯示平面延伸的輔助線，則對于由對應(yīng)于觀察像 素的X坐標(biāo)Xp的左眼圖像的X坐標(biāo)&和左眼721所定義的三角形，可滿足下列方程式L (xl+E/2) = (L-D) (xp+E/2)若關(guān)于^求解上述方程式，則可獲得下列方程式xL = (L/ (L-D)) xp+ (E · D) / (2 · (L-D))…方程式 3此外，若將上述方程式修改成以分離移位量的形式來表達(dá)，則可獲得下列方程 式xL = χρ+ Δ xLAxl = (D/ (L-D)) · χρ+ (Ε · D) / (2 · (L-D))如從上述方程式可理解，移位量Δ xL包括的一個項為觀察像素的X坐標(biāo)χρ。換句 話說，可理解，可根據(jù)觀察像素平滑地執(zhí)行變換。反之，類似于相關(guān)技術(shù)，在圖像僅向左和向 右移位的情況下，可執(zhí)行所述變換，而不考慮觀察像素。圖11是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的計算右眼圖像的X坐標(biāo)的方法的頂視圖。 若考慮從雙眼的中心在垂直方向上相對于顯示平面延伸的輔助線，對于由對應(yīng)于觀察像素的X坐標(biāo)\的右眼圖像的X坐標(biāo)如和右眼722所定義的三角形，可滿足下列方程式l (xe-e/2) = (l-d) (xp-e/2)若關(guān)于&求解上述方程式，則可獲得下列方程式xE = (l/ (l-D)) · xp- (E · D) / (2 · (L-D))…方程式 4此外，若將上述方程式修改成以分離移位量的形式來表達(dá)，則可獲得下列方程 式Xe = Xp+ Δ XeΔχΕ = (D/ (L-D)) · χρ- (Ε · D) / (2 · (L-D))通過前述X坐標(biāo)移位量計算部分411計算移位量Δ&。圖12是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的計算左眼圖像和右眼圖像的Y坐標(biāo)的方 法的側(cè)視圖。使用與計算X坐標(biāo)的情況中相同的觀看距離L或進深DOcp，yp)。換句話說， 在觀看距離L內(nèi)，對象740被識別為處于在垂直方向上以進深DOv yp)突出的位置處的立 體視像730。下文描述將對象740的一個角設(shè)定為觀察像素(xp，yp)并將Y坐標(biāo)yp變換成左眼 圖像上的坐標(biāo)ι和右眼圖像上的坐標(biāo)yK的情況的變換方程式。然而，不同于X坐標(biāo)，由于 左眼圖像和右眼圖像的Y坐標(biāo)彼此一致，所以關(guān)于右眼圖像的坐標(biāo)yK進行描述。若考慮從雙眼的中心在垂直方向上相對于顯示平面延伸的輔助線，則對于由對應(yīng) 于觀察像素的Y坐標(biāo)yp的右眼圖像的Y坐標(biāo)yK和雙眼720所定義的三角形，可滿足下列方 程式L yE= (L-D) yp若關(guān)于yK求解上述方程式，則可獲得下列方程式y(tǒng)E = Yp · L/ (L-D)…方程式 5此外，若將上述方程式修改成以分離移位量的形式來表達(dá)，則可獲得下列方程 式y(tǒng)E = yp+ Δ yEΔ yK = yp · D/(L-D)如上所述，由于yK等于^，因此也類似地滿足下列方程式y(tǒng)L = yp · L/ (L-D)…方程式 6yL = yp+AyLΔ yL = yp - D/ (L-D)此外，類似于相關(guān)技術(shù)，在圖像僅向左和向右移位的情況下，不將Y坐標(biāo)的移位量 看作此過程的目標(biāo)。從這點上可理解，根據(jù)本發(fā)明的實施例，通過考慮Y坐標(biāo)方向上的移位 量，可執(zhí)行平滑的處理。[進深程度信息d與進深D之間的關(guān)系]圖13A和圖1 是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的進深程度信息d與進深D之間 的關(guān)系的示圖。本示例表示在前述方程式1中改變進深加強水平α的情況的影響。在圖 13Α和圖13Β的任一圖中，配置進深程度信息以指示〃 0〃至〃 255〃中的任一個值。圖13Α為當(dāng)進深程度信息為最大值"255"時設(shè)定進深加強水平α以使進深D 為"1.5m"的情況的示例。另一方面，圖13B為當(dāng)進深程度信息為最大值"255"時設(shè)定
11進深加強水平a以使進深D為"0.75m"的情況的示例。如從對兩個示例的比較可理解，若 進深加強水平α改變，則進深與進深程度信息的斜率改變。因此，在希望加強進深的情況 下，可將進深加強水平α設(shè)定為大。圖14Α和圖14Β是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的進深程度信息d與進深D之間 的關(guān)系的其它示圖。本示例表示在前述方程式2中改變進深加強水平α和進深偏移量β 的情況的影響。類似于圖13Α和圖13Β，在圖14Α和圖14Β的任一圖中，同樣配置進深程度 信息以指示〃 0〃至〃 255〃中的任一個值。圖14Α為設(shè)定進深加強水平α和進深偏移量β從而當(dāng)進深程度信息為最大 值"255"時使進深D為"1.5m"的示例而當(dāng)進深程度信息為最小值"0"時使進深D 為"-0.5m"的示例。如上所述，當(dāng)進深D變?yōu)樨?fù)值時，看到對象自觀眾向后退至與顯示平 面相比進一步向內(nèi)的一側(cè)。另一方面，圖14B為設(shè)定進深加強水平α和進深偏移量β從而當(dāng)進深程度信息 為最大值"255"時使進深D為"0.75m"而當(dāng)進深程度信息為最小值"0"時使進深D 為〃 -0.25m"的示例。如從對兩個示例的比較可理解，若進深加強水平α改變，則進深關(guān)于進深程度信 息的斜率改變，并且若進深偏移量β改變，則進深完全移位。通過根據(jù)用戶的喜好分配進 深加強水平α或進深偏移量β，用戶可執(zhí)行對具有適合于用戶喜好的立體效果的三維圖 像的再現(xiàn)和顯示。此外，可由用戶向進深加強水平α和進深偏移量β分配特定的值，并且 可通過三個預(yù)定的步驟，例如弱、中和強步驟來分配進深加強水平α和進深偏移量β。圖15是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的進深程度信息d與進深D之間的關(guān)系的 又一示圖。盡管在前述圖13A、圖13B、圖14A和圖14B中描述了設(shè)定的進深D與進深程度 信息d成比例的示例，但是本發(fā)明并非局限于此。作為一個示例，圖15示出了進深程度信 息d與進深D之間的關(guān)系為非線性的一個方面。由于此非線性，可改進顯示平面710附近 的分辨率。[坐標(biāo)計算和圖像生成的操作示例]圖16是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的二維圖像11的像素位置示例的示圖。此 處，將二維圖像11的左上方點設(shè)定為原點，并且以P (i，j)表示第i列、第j行像素810。像 素810成為二維圖像11的變換前參考像素。類似地，以d(i，j)表示對應(yīng)于二維圖像11的 各個像素的進深程度信息12的元素。此外，以Pl(i，j)表示像素P(i，j)的左上方位置的 坐標(biāo)811 ；以P2(i，j)表示其右上方位置的坐標(biāo)812;以P3(i，j)表示其左下方位置的坐標(biāo) 813 ；并且，以P4(i，j)表示其右下方位置的坐標(biāo)814。此處，以^cpi(m)表示Pl (i，j)的X坐標(biāo)，并且以yP1 (μ)表示其Y坐標(biāo)。對于其它 像素P2(i、j)、P3(i、j)和P4(i、j)，應(yīng)用相同的符號。在這種情況下，定義下列方程式Xpi (i,j) = Xp3 (i, j) = iXp2iijj) = Xp4fijj) = i + 1yp1(i,j) = yp2(i,j) = jypsa.j) = yP4(i,j) = j+i圖17是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的三維圖像生成設(shè)備200中的右眼圖像生 成處理過程示例的示圖。如上所述，將二維圖像11的左上方位置設(shè)定為原點，并且從所述左上方位置向右側(cè)更新觀察像素。若該處理在到達(dá)右端處的像素時結(jié)束，則通過將下一行 左端處的像素設(shè)定為觀察像素來執(zhí)行此處理。在步驟S911、S912、S917和S919中執(zhí)行對該 處理的變量的控制。換句話說，在步驟S911中，將Y坐標(biāo)的變量j重置為"0"。此外，在 步驟S912中，將X坐標(biāo)的變量i重置為〃 0〃。接著，在內(nèi)側(cè)循環(huán)的步驟S917中，使X坐標(biāo) 的變量i加〃 1"。此外，在外側(cè)循環(huán)的步驟S919，使Y坐標(biāo)的變量j加〃 1"。在內(nèi)側(cè)循環(huán)中，由進深設(shè)定部分220設(shè)定觀察像素(i，j)的進深D(i，j)(步驟
5913)。接著，在右眼坐標(biāo)計算部分242中，計算右眼圖像的坐標(biāo)(步驟S914)。在右眼圖像 生成部分252中，基于所計算的坐標(biāo)確定右眼圖像的更新像素(步驟S920)，接著，更新右眼 圖像(步驟S915)。在內(nèi)側(cè)循環(huán)中，將X坐標(biāo)的變量i加〃 1〃(步驟S917)，直到X坐標(biāo)達(dá)到最大值 Xfflax (步驟S916)。若X坐標(biāo)達(dá)到最大值Xmax，則在外側(cè)循環(huán)中，將Y坐標(biāo)的變量j加"1 “(步 驟S919)，直到Y(jié)坐標(biāo)達(dá)到最大值Ymax (步驟S918)。若Y坐標(biāo)達(dá)到最大值Ymax，則對所述一 個二維圖像11的處理結(jié)束。此外，步驟S913為權(quán)利要求中所公開的進深設(shè)定過程的示例。此外，步驟S914為 權(quán)利要求中所公開的坐標(biāo)計算過程的示例。此外，步驟S915和S920為權(quán)利要求中所公開 的圖像生成過程的示例。圖18A和圖18B是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的右眼坐標(biāo)計算過程(步驟
5914)的示圖。如參照圖16所描述，圖18A示出了像素810(P (i，j))的鄰近坐標(biāo)811至 814。圖18B示出了關(guān)于坐標(biāo)811至814的變換后坐標(biāo)821至824。作為變換后坐標(biāo)821至 824，左上方坐標(biāo)821指示Pl' (i，j)；右上方坐標(biāo)822指示P2' (i，j)；左下方坐標(biāo)823 指示P3' (i，j)；并且，右下方坐標(biāo)擬4指示P4' (i，j)。例如，以如下方程式4和5表示ΡΓ (i，j)的X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)。此外，在變換后 坐標(biāo)超出顯示區(qū)域的情況下，該坐標(biāo)可以被顯示器尾部的坐標(biāo)所替換。xP1, (ijJ) = (L/ (L-D)) · Xpiaj)-(Ε · D)/(2 · (L-D))yP1, (ijJ) = Ypiiijj) · L/(L-D)類似地，對于P2'、P3'和P4'，計算坐標(biāo)。圖19是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的三維圖像生成設(shè)備200中的右眼圖像更 新像素確定過程的處理過程(步驟S920)的示圖。根據(jù)下列過程確定待更新像素(下文稱 為更新像素)。換句話說，獲得更新像素的所有候選，并且在所述候選中確定將要重寫的像 素。此時，確定是否已寫入數(shù)據(jù)。若已寫入數(shù)據(jù)，則確定是否將要重寫像素。接著，后處理， 更新確定數(shù)據(jù)(下文將描述的寫入完成數(shù)據(jù)和重寫優(yōu)先級數(shù)據(jù))。首先，將與變換后四個點的矩形連接坐標(biāo)接觸的像素設(shè)定為更新像素的候選(步 驟S921)。例如，如圖20A中所示，在獲得變換后四個點的坐標(biāo)821至擬4的情況下，將與連 接坐標(biāo)821至824的矩形相接觸的像素設(shè)定為更新像素的候選。在圖20B中，陰影部分對 應(yīng)于更新像素的候選。接著，在更新像素的候選中選擇一個目標(biāo)像素(步驟S922)。假設(shè)各個像素存儲指 示寫入完成的數(shù)據(jù)。更新像素的候選中未完成寫入的目標(biāo)像素(步驟S92!3)變成更新像素 (步驟 S925)。圖21A至圖21C是示出了執(zhí)行寫入完成確定的情形的示圖。對于圖21A的更新像素的候選820，在如圖21B中所示的保持寫入完成數(shù)據(jù)830的情況下，在圖21C中示出了未 寫入及更新的未寫入更新像素840。另一方面，進一步確定更新像素的候選中寫入完成的目標(biāo)像素(步驟S923)。假設(shè) 各個像素存儲指示重寫優(yōu)先級的數(shù)據(jù)?？蓪⑦M深程度信息d(i，j)用作重寫優(yōu)先級。因此， 作為進深程度信息，根據(jù)優(yōu)先級重寫將存在于前景位置的數(shù)據(jù)，從而最終顯示數(shù)據(jù)。因此， 重寫優(yōu)先級被確定為高(步驟S924)的目標(biāo)像素成為更新像素(步驟S925)。另一方面，重 寫優(yōu)先級被確定為不高(步驟S9M)的目標(biāo)像素成為非更新像素(步驟Si^6)。圖22A至圖22D是示出了執(zhí)行優(yōu)先級確定的情形的示圖。圖22A類似于圖21C。 如圖22B中所示，假設(shè)對應(yīng)于二維圖像11的像素810的進深程度信息d(i，j)為〃 1 "， 并且將值"1 "與寫入圖22C的重寫優(yōu)先級數(shù)據(jù)的值進行比較。結(jié)果，圖22C的陰影部分 為被確定為重寫優(yōu)先級低于像素810的進深程度信息d(i，j)的優(yōu)先級的像素，從而可將其 看作更新像素。此外，以"0"指示的像素為尚未寫入數(shù)據(jù)的像素。因此，結(jié)合未寫入更新 像素840來確定更新像素850?；氐綀D19，將更新像素的各個候選設(shè)定為目標(biāo)像素，并且重復(fù)前述確定(步驟 S928)。完成對更新像素的所有候選的確定(步驟S927)，更新寫入完成數(shù)據(jù)和重寫優(yōu)先級 數(shù)據(jù)(步驟Si^9)。此外，將寫入完成數(shù)據(jù)和重寫優(yōu)先級數(shù)據(jù)統(tǒng)稱為確定數(shù)據(jù)。圖23A至圖23C是示出了執(zhí)行確定數(shù)據(jù)更新的情形的示圖。圖23A類似于圖22D。 通過確定更新像素850，更新圖23B的寫入完成數(shù)據(jù)和圖23C的重寫優(yōu)先級數(shù)據(jù)。圖24A和圖24B是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的右眼圖像更新過程(步驟 S915)示例的示圖。對于通過上述過程確定的右眼圖像的更新像素850，通過插入二維圖像 11的像素810的像素值來更新右眼圖像。圖25是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的三維圖像生成設(shè)備200中的左眼圖像生 成過程的處理過程示例的示圖。在圖17的處理過程中，生成右眼圖像；但是在本圖的處理 過程中，生成左眼圖像。盡管使用了不同于圖3和圖6的坐標(biāo)變換方程式，但是基本過程與 圖17相同，因此此處將省略其詳細(xì)描述。此外，步驟S933為權(quán)利要求中所公開的進深設(shè)定過程的示例。此外，步驟S934為 權(quán)利要求中所公開的坐標(biāo)計算過程的示例。此外，步驟S935和S940為權(quán)利要求中所公開 的圖像生成過程的示例。此外，盡管根據(jù)本發(fā)明實施例的前述處理過程使用了紋理映射，但是本發(fā)明并非 局限于此。例如，在前述示例中，盡管示范了逐個像素地執(zhí)行所述過程的方法，但是作為其 它方法，可使用通過將多個像素設(shè)定為一個單元以減少處理量從而以相同的框架來執(zhí)行所 述過程的方法。[立體視圖的情形]圖沈是共同示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例生成的立體視圖的情形的示圖。將對 象740投射到顯示平面710上以作為左眼圖像的圖像750和右眼圖像的圖像760。在與顯 示平面710相距觀看距離L的位置處觀察對象740的情況下，對象740在顯示平面710上 形成處于進深D(Xp，yp)的位置處的立體視像730。立體視像730中同樣保持對 象740的尺寸，并且在保證“尺寸動態(tài)平衡”的狀態(tài)下形成在垂直方向上突出或后退的對象 740的圖像。
14
以此方式，根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，當(dāng)從二維圖像生成三維圖像時，可確?！俺?寸動態(tài)平衡”。因此，可適當(dāng)?shù)馗倪M立體效果，而無需應(yīng)用過度的視差，從而可減少由視差導(dǎo) 致的緊張。<2.第二實施例〉在本發(fā)明的第二實施例中，通過允許分配對象的放大率來加強觀眾所察覺的進 深。在第二實施例中，由于三維圖像顯示系統(tǒng)的整個配置與參照圖1和圖2所描述的第一 實施例相同，因此此處將省略其描述。[三維圖像顯示系統(tǒng)的配置示例]圖27是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的三維圖像生成設(shè)備200的功能配置示 例的示圖。根據(jù)第二實施例的三維圖像生成設(shè)備200與第一實施例的配置的不同之處在 于其進一步包括放大率分配部分261和對象區(qū)域識別部分270。其它配置相同。因此，此 處，將省略對多余部分的描述。放大率分配部分261分配放大率S，其為對象的放大比率。在處于進深D(Xp，yp) 的位置處，使二維圖像的對象形成根據(jù)所分配的放大率S放大的立體視像。由操作接 收部分201實現(xiàn)放大率分配部分沈1。對象區(qū)域識別部分270識別二維圖像中所包括的對象區(qū)域以提取所述對象并獲 得用于按比例縮放的中心坐標(biāo)C。可使用各種方法來識別對象區(qū)域。例如，可確定具有與進 深程度信息dUp，yp)接近的值的像素包括在相同的對象區(qū)域中。此外，可確定具有接近的 像素值POv yp)的像素包括在相同的對象區(qū)域中。[計算左眼坐標(biāo)和右眼坐標(biāo)的方法]圖28A和圖28B是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的右眼坐標(biāo)計算過程示例的示 圖。如圖28A中所示，若識別出對象區(qū)域860，則可獲得對象的中心869的坐標(biāo)(Sx，Sy)。接 著，將中心869設(shè)定為中心坐標(biāo)C，并且根據(jù)放大率S執(zhí)行放大，從而將坐標(biāo)811至814變換 成坐標(biāo)871至874。在圖^B中示出了坐標(biāo)811至814的變換后坐標(biāo)871至874。對于變 換后坐標(biāo)871至874，以Pl〃(i，j)表示左上方坐標(biāo)871 ；以P2〃(i，j)表示右上方坐標(biāo) 872;以P3〃(i，j)表示左下方坐標(biāo)873;并且，以P4〃(i，j)表示右下方坐標(biāo)874。稍后 將描述根據(jù)第二實施例的變換方程式。此外，在圖中的示例中，盡管描述了右眼坐標(biāo)計算過程，但是由于可對左眼坐標(biāo)計 算過程作出相同的描述，因此此處將省略其描述。圖四是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的計算左眼圖像和右眼圖像的X坐標(biāo)的方 法的頂視圖。在第二實施例中，類似于前述第一實施例，假設(shè)雙眼720位于與顯示平面710 相距觀看距離L的位置。由觀看距離設(shè)定部分230將觀看距離L設(shè)定為三倍于顯示高度h 的值。對于目距E，例如，可將65mm用作標(biāo)準(zhǔn)值。此外，可通過進深設(shè)定部分220從前述方 程式1或2獲得自顯示平面710的進深D (xp, yp)。因此，在觀看距離L內(nèi)，對象780被識別 為處于在垂直方向上以進深DOv yp)突出的位置處的立體視像730。然而，由于對象 780的尺寸變成以放大率S乘以對象740的尺寸，因此X坐標(biāo)方向上的距離同樣變成以放大 率S乘以所述尺寸。下文描述將對象740的一個角設(shè)定為觀察像素Up，yp)并將X坐標(biāo)\變換成左眼 圖像上的坐標(biāo)&和右眼圖像上的坐標(biāo)如的情況的變換方程式。
15
圖30和圖31是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的計算右眼圖像的X坐標(biāo)的方法的 頂視圖。首先，如圖30中所示，若以民表示由對象區(qū)域識別部分270提取的對象740 的中心坐標(biāo)C的X坐標(biāo)，則中心坐標(biāo)民與對象740的右角的坐標(biāo)\之間的距離變 為〃 “。由于所述距離在進深D處以放大率S放大，因此對象780的右角的坐標(biāo)變 為“Sx+S · (xp-Sx)“。由于將雙眼之間的中心設(shè)定為坐標(biāo)系中的X坐標(biāo)方向上的原點，如圖31中所示， 因此若輔助線在垂直方向上相對于顯示平面從右眼延伸出，則對于由對應(yīng)于觀察像素的X 坐標(biāo)Xp的右眼圖像的X坐標(biāo)如和右眼722所定義的三角形，可滿足下列方程式l (xe-e/2) = (l-d) (sx+s · (xp-sx)—ε/2)若關(guān)于&求解上述方程式，則可獲得下列方程式xE = (E/2) + (Sx+S · (xp-Sx)-Ε/2) · L/ (L-d)此外，通過使用相同的計算方法，以下列方程式表示對應(yīng)于觀察像素的x坐標(biāo)Xp 的左眼圖像的X坐標(biāo)xL = (-E/2) + (Sx+S · (xp-Sx)+Ε/2) · L/ (L-d)圖32是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的計算左眼圖像和右眼圖像的Y坐標(biāo)的方 法的側(cè)視圖。使用與計算X坐標(biāo)的情況中相同的觀看距離L或進深DUp，yp)。換句話說， 在觀看距離L內(nèi)，對象740被識別為處于在垂直方向上以進深DOv yp)突出的位置處的立 體視像780。然而，由于對象780的尺寸變成以放大率S乘以對象740的尺寸，因此Y 坐標(biāo)方向上的距離同樣變成以放大率S乘以所述尺寸。下文描述將對象740的一個角設(shè)定為觀察像素Up，yp)并將Y坐標(biāo)yp變換成左眼 圖像上的坐標(biāo)ι和右眼圖像上的坐標(biāo)yK的情況的變換方程式。然而，不同于X坐標(biāo)，由于 左眼圖像和右眼圖像的Y坐標(biāo)彼此一致，因此關(guān)于右眼圖像的坐標(biāo)yK進行描述。首先，若以Sy表示由對象區(qū)域識別部分270提取的對象740的中心坐標(biāo)C的Y坐 標(biāo)，則中心坐標(biāo)民與對象740的右角的坐標(biāo)yp之間的距離變成〃 yp_Sy〃。由于在進深D以 放大率S放大所述距離，因此對象780的右角的坐標(biāo)變成〃 Sy+S· (yp-Sy)“。若考慮從雙眼的中心在垂直方向上相對于顯示平面延伸的輔助線，則對于由對應(yīng) 于觀察像素的Y坐標(biāo)yp的右眼圖像的Y坐標(biāo)yK和雙眼720所定義的三角形，可滿足下列方 程式L yE= (L-d) (Sy+S· (yp_Sy))若關(guān)于yK求解上述方程式，則可獲得下列方程式y(tǒng)E = (Sy+S · (yp-Sy)) · L/(L_D)[立體視圖的情形]圖33是共同示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例生成的立體視圖的情形的示圖。在與 顯示平面710相距觀看距離L的位置處觀察在X坐標(biāo)方向上具有寬度W的對象740的情況 下，對象740在顯示平面710中在處于進深D(Xp，yp)的位置處形成為具有寬度S -W的立體 視像780。此時，對應(yīng)于對象740的右眼圖像的圖像寬度為W'，其大于W。為了與第一實施例進行比較，在相同的圖中示出了具有寬度w的立體視像 790的位置。立體視像790的位置變成觀眾的察覺進深D'。換句話說，根據(jù)第二實施例，可根據(jù)分配的放大率S來改進觀眾所察覺的立體效果。為了加強進深，如參照圖13A、圖 13B、圖14A和圖14B所描述，盡管可根據(jù)進深加強水平分配部分221所分配的進深加強水 平α設(shè)定進深D，但是就結(jié)構(gòu)而言，根據(jù)放大率S的立體效果的改進是不同的。下文將描述 通過使用放大率S實現(xiàn)的立體效果的改進。根據(jù)下列方程式使用進深D、觀看距離L和放大率S來表示察覺進深D'D' = (L · (S-I)+D)/S此處，若計算根據(jù)第二實施例的視差DP，則根據(jù)下列方程式使用進深D、觀看距離 L和目距E來表示視差DP DP = (Ε · D) / (L-D)反之，根據(jù)下列方程式來表示可自其獲得察覺進深D'的視差DP'DP' = (Ε · D' )/(L-D' ) = E · (L · (S_l)+D)/(S · L-(L · (S_l)+D))例如，若將放大率S設(shè)定為〃 2〃，將觀看距離L設(shè)定為〃 1.7m〃，將進深D設(shè)定 為"0.5m〃，并且將目距E設(shè)定為〃 65mm〃，則根據(jù)第二實施例的視差DP變成〃 27mm"。 通過將此結(jié)果與對應(yīng)于將放大率S設(shè)定為"1"的情況的第一實施例中的"119mm"的視 差DP'相比較，視差被抑制成約1/4，同時保持網(wǎng)膜圖像的表觀尺寸相等。以此方式，根據(jù) 第二實施例，可減少由視差導(dǎo)致的對觀眾的緊張。此外，本發(fā)明的實施例提供了用于實現(xiàn)本發(fā)明的示例，并且如本發(fā)明的實施例中 所闡明，本發(fā)明實施例中的元素具有與在權(quán)利要求中對本發(fā)明進行詳細(xì)說明的特點對應(yīng)的 關(guān)系。類似地，在權(quán)利要求中對本發(fā)明進行詳細(xì)說明的特點與本發(fā)明實施例中以相同術(shù)語 表示的元素具有對應(yīng)的關(guān)系。然而，本發(fā)明非局限于所述實施例，而是可對所述實施例作出 各種修改，而不背離本發(fā)明的精神。此外，可將本發(fā)明實施例中所描述的處理過程看作具有一系列所述過程的方法， 并且可將其看作用于使計算機執(zhí)行一系列所述過程的程序或存儲有所述程序的記錄介質(zhì)。 例如，可將⑶(致密盤)、MD (迷你盤)、DVD (數(shù)字通用盤)、存儲卡、Blu-ray Disc (注冊商 標(biāo))等用作所述記錄介質(zhì)。本申請包含與2009年12月觀日向日本專利局提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請案第 JP 2009-297765號中所公開的主題相關(guān)的主題，所述申請案的全部內(nèi)容通過引用的方式結(jié) 合在本申請中。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，根據(jù)設(shè)計要求和其它因素，可在所附權(quán)利要求或其等 同物的范圍內(nèi)作出各種修改、組合、子組合和改變。
權(quán)利要求
1.一種三維圖像生成設(shè)備，包括進深設(shè)定部分，其配置成從指示二維圖像的各個像素或像素組的進深程度的進深程度 信息設(shè)定所述二維圖像的各個像素或像素組的進深，其中從所述二維圖像形成立體視 像；坐標(biāo)計算部分，其配置成從顯示平面到觀看位置的距離和所述進深計算三維圖像的左 眼圖像和右眼圖像在所述顯示平面上的對應(yīng)于所述二維圖像的各個像素或像素組的坐標(biāo); 以及圖像生成部分，其配置成根據(jù)所計算出的坐標(biāo)生成對應(yīng)于所述二維圖像的左眼圖像和 右眼圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維圖像生成設(shè)備，進一步包括對象區(qū)域識別部分，配置成 基于所述二維圖像和所述進深程度信息來識別所述二維圖像中的對象區(qū)域并生成所述對 象區(qū)域的中心的坐標(biāo)以作為中心坐標(biāo)；其中，所述坐標(biāo)計算部分計算所述左眼圖像和所述右眼圖像的對應(yīng)于所述對象區(qū)域的 各個像素和像素組的坐標(biāo)，從而通過根據(jù)分配的放大率以中心坐標(biāo)作為基準(zhǔn)來放大所述對 象區(qū)域以形成所述立體視像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維圖像生成設(shè)備，其中所述坐標(biāo)計算部分包括移位量計算部分，其配置成計算所述左眼圖像和所述右眼圖像在X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)中相 對于所述二維圖像的移位量；以及坐標(biāo)位置計算部分，其配置成基于所述移位量計算所述X坐標(biāo)和所述Y坐標(biāo)中的坐標(biāo) 位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維圖像生成設(shè)備，其中所述進深設(shè)定部分將與所分配的進 深加強水平成比例以所分配的進深偏移量而增加或減少的值設(shè)定為進深。
5.一種三維圖像顯示設(shè)備，包括進深設(shè)定部分，其配置成從指示二維圖像的各個像素或像素組的進深程度的進深程度 信息設(shè)定所述二維圖像的各個像素或像素組的進深，其中從所述二維圖像形成立體視 像；坐標(biāo)計算部分，其配置成從顯示平面到觀看位置的距離和所述進深計算三維圖像的 左眼圖像和右眼圖像在所述顯示平面上的對應(yīng)于所述二維圖像的各個像素或像素組的坐 標(biāo)；圖像生成部分，其配置成根據(jù)所計算出的坐標(biāo)生成對應(yīng)于所述二維圖像的左眼圖像和 右眼圖像；以及圖像顯示部分，其配置成顯示使用所述左眼圖像和所述右眼圖像的三維圖像。
6.一種三維圖像生成方法，包括以下步驟從指示二維圖像的各個像素或像素組的進深程度的進深程度信息設(shè)定所述二維圖像 的各個像素或像素組的進深，其中從所述二維圖像形成立體視像；從顯示平面到觀看位置的距離和所述進深計算三維圖像的左眼圖像和右眼圖像在所 述顯示平面上的對應(yīng)于所述二維圖像的各個像素或像素組的坐標(biāo)；以及根據(jù)所計算出的坐標(biāo)生成對應(yīng)于所述二維圖像的左眼圖像和右眼圖像。
7.一種程序，其使計算機執(zhí)行以下步驟從指示二維圖像的各個像素或像素組的進深程度的進深程度信息設(shè)定所述二維圖像 的各個像素或像素組的進深，其中從所述二維圖像形成立體視像；從顯示平面到觀看位置的距離和所述進深計算三維圖像的左眼圖像和右眼圖像在所 述顯示平面上的對應(yīng)于所述二維圖像的各個像素或像素組的坐標(biāo)；以及 根據(jù)所計算出的坐標(biāo)生成對應(yīng)于所述二維圖像的左眼圖像和右眼圖像。
全文摘要
本發(fā)明涉及三維圖像生成設(shè)備、方法和程序以及三維圖像顯示設(shè)備。提供了一種三維圖像生成設(shè)備，包括進深設(shè)定部分，其配置成從指示二維圖像的各個像素或像素組的進深程度的進深程度信息設(shè)定所述二維圖像的各個像素或像素組的進深，其中從所述二維圖像形成立體視像；坐標(biāo)計算部分，其配置成從顯示平面到觀看位置的距離和所述進深計算三維圖像的左眼圖像和右眼圖像在顯示平面上的對應(yīng)于所述二維圖像的各個像素或像素組的坐標(biāo)；以及圖像生成部分，其配置成根據(jù)所計算出的坐標(biāo)生成對應(yīng)于所述二維圖像的左眼圖像和右眼圖像。
文檔編號H04N13/00GK102111632SQ201010608909
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日
發(fā)明者牛木卓, 緒形昌美 申請人:索尼公司