(57)【要約】【課題】立体表示する処理の負荷を低減する。【解決手段】表示装置は、複数の画素を備え、表示対象の画像を少なくとも含む第１画像を表示する第１表示部と、複数の画素を備え、第１画像が表示される奥行き位置とは異なる奥行き位置に、表示対象の輪郭部を示す輪郭画像を少なくとも含む第２画像を表示する第２表示部と、第１表示部と前記第２表示部との少なくともいずれかが表示する画像であって、表示対象の背景を示す背景画像の画素値を、背景画像を構成する画像領域毎に算出する算出部と、算出部が前記画像領域毎にそれぞれ算出した背景画像の画素値と、第１表示部が備える複数の画素のうち表示対象の輪郭部を示す各画素の画素値とに基づいて、第１表示部が表示する表示対象の輪郭部を示す画素と、第２表示部が表示する第２画像に含まれる輪郭画像を示す画素とのうち少なくともいずれかの画素の画素値を補正する輪郭補正部とを備える。【選択図】図１
2014150402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を備え、表示対象の画像を少なくとも含む第１画像を表示する第１表示部と、
複数の画素を備え、前記第１画像が表示される奥行き位置とは異なる奥行き位置に、前記表示対象の輪郭部を示す輪郭画像を少なくとも含む第２画像を表示する第２表示部と、
前記第１表示部と前記第２表示部との少なくともいずれかが表示する画像であって、前記表示対象の背景を示す背景画像の画素値を、前記背景画像を構成する画像領域毎に算出する算出部と、
前記算出部が前記画像領域毎にそれぞれ算出した前記背景画像の画素値と、前記第１表示部が備える複数の画素のうち前記表示対象の輪郭部を示す画素の画素値とに基づいて、前記第１表示部が表示する前記表示対象の輪郭部を示す画素と、前記第２表示部が表示する前記第２画像に含まれる前記輪郭画像を示す画素とのうち少なくともいずれかの画素の画素値を補正する輪郭補正部と
を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記算出部は、
前記画像領域に含まれる画素の画素値の代表値を、前記画像領域の画素値として前記画像領域毎に算出し、
前記輪郭補正部は、
前記画像領域の画素値として前記算出部が算出した前記代表値と、前記第１表示部が備える複数の画素のうち前記表示対象の輪郭部を示す各画素の画素値とに基づいて、前記第１表示部が表示する前記表示対象の輪郭部を示す画素と、前記第２表示部が表示する前記第２画像に含まれる前記輪郭画像を示す画素とのうち少なくともいずれかの画素の画素値を補正する
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記背景画像とは、複数のフレームからなる動画像であって、
前記算出部は、
前記画像領域のうち、前記背景画像のフレーム間差分が所定のしきい値を超える画像領域について、前記代表値を算出する
ことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
１または複数の画像領域に前記背景画像を領域分割する領域分割部
を備え、
前記算出部は、
前記領域分割部が領域分割した前記画像領域毎に前記背景画像の画素値を算出する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記領域分割部は、
前記背景画像に含まれる被写体の形状に基づいて、当該被写体毎に当該背景画像を領域分割する
ことを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記領域分割部は、
前記背景画像の画素値に基づいて、類似する画素値を含む画像領域毎に当該背景画像を領域分割する
ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記領域分割部は、
前記背景画像が表示される奥行き位置を示すデプスマップに基づいて、所定の奥行き範囲に表示される画像領域毎に当該背景画像を領域分割する
ことを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項８】
複数の画素を備え、表示対象の画像を少なくとも含む第１画像を表示する第１表示部と、
複数の画素を備え、前記第１画像が表示される奥行き位置とは異なる奥行き位置に、前記表示対象の輪郭部を示す輪郭画像を少なくとも含む第２画像を表示する第２表示部と、
前記第１表示部と前記第２表示部との少なくともいずれかが表示する画像であって、当該画像の輪郭部の内側の画像領域である第１領域と、当該画像の輪郭部の外側の画像領域である第２領域とのうち、いずれかの画像領域の画素値の代表値を算出する算出部と、
前記算出部が算出した前記代表値に基づいて、前記第１表示部が表示する前記表示対象の輪郭部を示す画素と、前記第２表示部が表示する前記第２画像に含まれる前記輪郭画像を示す画素とのうち少なくともいずれかの画素の画素値を補正する輪郭補正部と
を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項９】
複数の画素を備え、表示対象の画像を少なくとも含む第１画像を表示する第１表示部と、複数の画素を備え、前記第１画像が表示される奥行き位置とは異なる奥行き位置に、前記表示対象の輪郭部を示す輪郭画像を少なくとも含む第２画像を表示する第２表示部とを備える表示装置のコンピュータに、
前記第１表示部と前記第２表示部との少なくともいずれかが表示する画像であって、前記表示対象の背景を示す背景画像の画素値を、前記背景画像を構成する画像領域毎に算出する算出ステップと、
前記算出ステップにおいて前記画像領域毎にそれぞれ算出された前記背景画像の画素値と、前記第１表示部が備える複数の画素のうち前記表示対象の輪郭部を示す各画素の画素値とに基づいて、前記第１表示部が表示する前記表示対象の輪郭部を示す画素と、前記第２表示部が表示する前記第２画像に含まれる前記輪郭画像を示す画素とのうち少なくともいずれかの画素の画素値を補正する輪郭補正ステップと
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、立体像（３次元画像）の奥行き位置に応じた明るさ（例えば、輝度）の比を付けた複数の画像を、奥行き位置の異なる複数の表示面（例えば、手前の表示面と、奥の表示面）に表示することによって、これら複数の画像を重ねて見たユーザに立体感を知覚させる表示方法が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３４６４６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような表示方法において、手前の表示面に表示される画像の明るさと、奥の表示面に表示される画像の明るさとの比を各画素について演算すると、演算処理の負荷が大きくなってしまうことがある。この場合には、上記のような表示方法によると、立体表示する処理の負荷を低減することができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、立体表示する処理の負荷を低減することができる表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態は、複数の画素を備え、表示対象の画像を少なくとも含む第１画像を表示する第１表示部と、複数の画素を備え、前記第１画像が表示される奥行き位置とは異なる奥行き位置に、前記表示対象の輪郭部を示す輪郭画像を少なくとも含む第２画像を表示する第２表示部と、前記第１表示部と前記第２表示部との少なくともいずれかが表示する画像であって、前記表示対象の背景を示す背景画像の画素値を、前記背景画像を構成する画像領域毎に算出する算出部と、前記算出部が前記画像領域毎にそれぞれ算出した前記背景画像の画素値と、前記第１表示部が備える複数の画素のうち前記表示対象の輪郭部を示す各画素の画素値とに基づいて、前記第１表示部が表示する前記表示対象の輪郭部を示す画素と、前記第２表示部が表示する前記第２画像に含まれる前記輪郭画像を示す画素とのうち少なくともいずれかの画素の画素値を補正する輪郭補正部とを備えることを特徴とする表示装置である。
【０００７】
また、本発明の一実施形態は、複数の画素を備え、表示対象の画像を少なくとも含む第１画像を表示する第１表示部と、複数の画素を備え、前記第１画像が表示される奥行き位置とは異なる奥行き位置に、前記表示対象の輪郭部を示す輪郭画像を少なくとも含む第２画像を表示する第２表示部と、前記第１表示部と前記第２表示部との少なくともいずれかが表示する画像であって、当該画像の輪郭部の内側の画像領域である第１領域と、当該画像の輪郭部の外側の画像領域である第２領域とのうち、いずれかの画像領域の画素値の代表値を算出する算出部と、前記算出部が算出した前記代表値に基づいて、前記第１表示部が表示する前記表示対象の輪郭部を示す画素と、前記第２表示部が表示する前記第２画像に含まれる前記輪郭画像を示す画素とのうち少なくともいずれかの画素の画素値を補正する輪郭補正部とを備えることを特徴とする表示装置である。
【０００８】
また、本発明の一実施形態は、複数の画素を備え、表示対象の画像を少なくとも含む第１画像を表示する第１表示部と、複数の画素を備え、前記第１画像が表示される奥行き位置とは異なる奥行き位置に、前記表示対象の輪郭部を示す輪郭画像を少なくとも含む第２画像を表示する第２表示部とを備える表示装置のコンピュータに、前記第１表示部と前記第２表示部との少なくともいずれかが表示する画像であって、前記表示対象の背景を示す背景画像の画素値を、前記背景画像を構成する画像領域毎に算出する算出ステップと、前記算出ステップにおいて前記画像領域毎にそれぞれ算出された前記背景画像の画素値と、前記第１表示部が備える複数の画素のうち前記表示対象の輪郭部を示す各画素の画素値とに基づいて、前記第１表示部が表示する前記表示対象の輪郭部を示す画素と、前記第２表示部が表示する前記第２画像に含まれる前記輪郭画像を示す画素とのうち少なくともいずれかの画素の画素値を補正する輪郭補正ステップとを実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、立体表示する処理の負荷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態における表示装置の構成の概要の一例を示す概要図である。
【図２】本実施形態の第１画像と第２画像とによって生じる立体像の奥行き位置の一例を示す模式図である。
【図３】本実施形態の表示装置が表示する画像の一例を示す模式図である。
【図４】本実施形態の表示装置の具体的な構成の一例を示す模式図である。
【図５】本実施形態の第１画像の一例を示す模式図である。
【図６】本実施形態の第２画像の一例を示す模式図である。
【図７】本実施形態における第１画像と第２画像と視点位置との位置関係の一例を示す模式図である。
【図８】本実施形態における観察者の眼に見える光学像の一例を示す模式図である。
【図９】本実施形態の視点位置における光学像の明るさの一例を示すグラフである。
【図１０】本実施形態における観察者が光学像に基づいて知覚する第１画像の輪郭部の一例を示すグラフである。
【図１１】本実施形態の表示装置における画素値の補正動作の一例を示すフローチャートである。
【図１２】本実施形態の変形例である表示装置の構成の一例を示す構成図である。
【図１３】本変形例における第１画像と第２画像とによって生じる立体像の奥行き位置の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［実施形態]
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態における表示装置１００の構成の概要の一例を示す概要図である。以下、各図の説明においてはＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。表示装置１００が画像を表示している方向をＺ軸の正の方向とし、当該Ｚ軸方向に垂直な平面上の直交方向をそれぞれＸ軸方向及びＹ軸方向とする。ここでは、Ｘ軸方向は、表示装置１００の水平方向とし、Ｙ軸方向は表示装置１００の鉛直上方向とする。以下、この表示装置１００の構成の概要について説明する。
【００１２】
本実施形態の表示装置１００は、表示部１０としての第１表示部１１と、第２表示部１２とを備えている。第１表示部１１は、奥行き位置Ｚ１に画像を表示する第１表示面１１Ｓを備えている。第２表示部１２は、奥行き位置Ｚ２に画像を表示する第２表示面１２Ｓを備えている。ユーザ１（以下の説明において、観察者ともいう。）は、奥行き位置ＺＶＰに予め定められている視点位置ＶＰから、この第１表示面１１Ｓと、第２表示面１２Ｓとを見る。この第１表示面１１Ｓおよび第２表示面１２Ｓとは、例えば、液晶ディスプレイや液晶プロジェクタなどのスクリーンである。このうち、第１表示面１１Ｓは、透過型のスクリーンであるため、ユーザ１が視点位置ＶＰから第１表示面１１Ｓ見た場合に、第１表示面１１Ｓが表示する画像と、第２表示面１２Ｓが表示する画像とが重なるように見える。
【００１３】
ここでは、一例として、表示対象ＯＢＪが、図１に示す四角形である場合について説明する。第１表示面１１Ｓは、表示対象ＯＢＪとしての四角形の画像と、表示対象ＯＢＪ（ここでは、四角形）の背景を示す背景画像ＢＧＰとを含む画像Ｐ１１（第１画像）を表示する。ここで、背景画像ＢＧＰとは、表示対象ＯＢＪの輪郭部の画素値と、この輪郭部の近傍の（例えば、この輪郭部に接する）背景画像ＢＧＰの画素値とが相違している画像である。すなわち、背景画像ＢＧＰとは、ユーザ１が表示対象ＯＢＪの画像と当該背景画像ＢＧＰとを見た場合に、表示対象ＯＢＪの画像と当該背景画像ＢＧＰとを区別することが可能な画像である。この背景画像ＢＧＰの具体例については後述する。
【００１４】
第２表示面１２Ｓは、表示対象ＯＢＪの輪郭部を示すエッジ画像ＰＥ（輪郭画像）を含む画像Ｐ１２を表示する。この第２表示面１２Ｓは、ユーザ１が視点位置ＶＰから第１表示面１１Ｓと第２表示面１２Ｓとを重ねて見た場合に、エッジ画像ＰＥが示す四角形の各辺と、第１表示面１１Ｓが表示する画像Ｐ１１が示す四角形の各辺とが重なるようにして、エッジ画像ＰＥを表示する。例えば、第２表示面１２Ｓは、第１表示面１１Ｓが表示する四角形の左上の頂点の位置Ｐｔ１と、エッジ画像ＰＥの左上の頂点の位置Ｐｔ２とが、視点位置ＶＰから見た場合に重なるように、エッジ画像ＰＥを表示する。ここで、左上の頂点とは、各表示面上において、Ｘ座標が最も小さく、Ｙ座標が最も大きい位置にある頂点である。
【００１５】
なお、第２表示面１２Ｓが表示する画像Ｐ１２は、エッジ画像ＰＥだけでなく表示対象ＯＢＪをそのまま示す画像を含んでいてもよく、また表示対象ＯＢＪの輪郭部分（エッジ部分）を強調して示す画像を含んでいてもよい。以下、画像Ｐ１２が、エッジ画像ＰＥのみを含む場合について説明する。
【００１６】
ユーザ１が、視点位置ＶＰから画像Ｐ１１と画像Ｐ１２とを重ねて見ると、ユーザ１の左眼Ｌと右眼Ｒとの間において、四角形の各辺の重なりかたに差が生じる。すなわち、ユーザ１が、視点位置ＶＰから奥行き位置が相違する画像Ｐ１１と画像Ｐ１２とを重ねて見ると、両眼視差が生じる。この両眼視差によって、ユーザ１は、四角形の立体像を知覚する。
【００１７】
なお、ここでは第１表示面１１Ｓが、透過型スクリーンであって、視点位置ＶＰから見て第２表示面１２Ｓよりも奥行き位置の手前側（＋Ｚ側）に位置するとして説明したが、これに限られない。例えば、第２表示面１２Ｓが、透過型スクリーンであって、視点位置ＶＰから見て第１表示面１１Ｓよりも奥行き位置の手前側（＋Ｚ側）に位置していてもよい。以下の説明においても、同様に第１表示面１１Ｓの奥行き位置と、第２表示面１２Ｓの奥行き位置とが入れ替わっていてもよい。次に、図２を参照して、ユーザ１が知覚する立体像の奥行き位置について説明する。
【００１８】
図２は、画像Ｐ１１（第１画像）と画像Ｐ１２（第２画像）とによって生じる立体像ＳＩの奥行き位置の一例を示す模式図である。上述したように、第１表示面１１Ｓは、奥行き位置Ｚ１に画像Ｐ１１を表示する。この第１表示面１１Ｓは、画像Ｐ１１に基づく第１光束Ｒ１１を発する。第１表示面１１Ｓから発せられた第１光束Ｒ１１は、視点位置ＶＰにいる観察者に画像Ｐ１１の光学像として観察される。同様に、第２表示面１２Ｓは、奥行き位置Ｚ２に画像Ｐ１２を表示する。この第２表示面１２Ｓは、画像Ｐ１２に基づく第２光束Ｒ１２を発する。第２表示面１２Ｓから発せられた第２光束Ｒ１２は、視点位置ＶＰにいる観察者に画像Ｐ１２の光学像として観察される。観察者は、視点位置ＶＰにおいて、第１光束Ｒ１１と第２光束Ｒ１２とを同時に観察することにより、表示対象が立体表示された立体像ＳＩを認識する。この観察者が立体像ＳＩを認識する仕組みについては、後述する。
【００１９】
ここで、立体像ＳＩの奥行き位置とは、観察者が認識する立体像ＳＩのＺ軸方向（奥行き方向）の位置である。具体的には、立体像ＳＩの奥行き位置は、第２表示面１２Ｓの奥行き位置を基準にしたＺ方向の距離によって示される。例えば、第１表示面１１Ｓと第２表示面１２Ｓとの間のＺ軸方向の距離が距離Ｌである場合、立体像ＳＩの奥行き位置は、第２表示面１２Ｓの奥行き位置Ｚ２を距離Ｌａ＝０とし、第１表示面１１Ｓの奥行き位置Ｚ１を距離Ｌａ＝Ｌとした距離Ｌａによって示される。
【００２０】
この立体像ＳＩの奥行き位置は、第２表示面１２Ｓが表示するエッジ画像ＰＥの画素値（例えば、明るさ）に依存する。例えば、第２表示面１２Ｓが表示するエッジ画像ＰＥの明るさをより明るくすると、立体像ＳＩの奥行き位置は、距離Ｌａ＝０（すなわち、第２表示面１２Ｓ）に近づく。逆に、第２表示面１２Ｓが表示するエッジ画像ＰＥの明るさをより暗くすれば、立体像ＳＩの奥行き位置は、距離Ｌａ＝Ｌ（すなわち、第１表示面１１Ｓ）に近づく。このように、立体像ＳＩの奥行き位置は、エッジ画像ＰＥの明るさに応じて、距離Ｌａ＝０〜Ｌの間において変化する。
【００２１】
また、立体像ＳＩの奥行き位置は、表示対象ＯＢＪの輪郭部の画素値、および、この輪郭部に接する背景画像ＢＧＰの画素値にも依存している。上述したように、表示対象ＯＢＪのエッジ画像ＰＥは、表示対象ＯＢＪの輪郭部と、この輪郭部に接する背景画像ＢＧＰとに重なるように表示されるため、これらの画素値の差が両眼視差の量に影響するためである。したがって、表示装置１００は、表示対象ＯＢＪの輪郭部の画素値と、この輪郭部に接する背景画像ＢＧＰの画素値とに基づいて算出された画素値のエッジ画像ＰＥを表示することにより、ある奥行き位置に表示対象ＯＢＪの立体像ＳＩを表示することができる。すなわち、表示装置１００は、表示対象ＯＢＪの輪郭部の画素値と、この輪郭部に接する背景画像ＢＧＰの画素値とに基づく演算を行うことにより、この演算結果に基づいた奥行き位置に、表示対象ＯＢＪの画像を立体的に表示することができる。ここで、表示対象ＯＢＪの画像を立体的に表示するとは、表示対象ＯＢＪの画像の立体像ＳＩの奥行き位置を、背景画像ＢＧＰの奥行き位置とは異なる奥行き位置に表示することである。
【００２２】
具体的には、表示装置１００は、図４を参照して後述するように輪郭補正部１３を備えている。この輪郭補正部１３は、表示対象ＯＢＪと背景画像ＢＧＰとの境界部分にある画素の画素値に基づいて、エッジ画像ＰＥの画素値を補正（算出）する。この輪郭補正部１３が、エッジ画像ＰＥの画素値を補正する仕組みについて、図３を参照して説明する。
【００２３】
図３は、本実施形態の表示装置１００が表示する画像の一例を示す模式図である。図３（Ａ）は、第１表示面１１Ｓが表示する画像Ｐ１１の一例を示す模式図である。具体的には、第１表示面１１Ｓは、表示対象ＯＢＪとしての人物の画像と、背景画像ＢＧＰとしての空、地面および山の風景の画像を表示する。この背景画像ＢＧＰには、空を示す背景画像ＢＧＰ１と、山を示す背景画像ＢＧＰ２および背景画像ＢＧＰ３と、地面を示す背景画像ＢＧＰ４および背景画像ＢＧＰ５とが含まれる。この例において、図３（Ａ）に示す表示対象ＯＢＪ（この例においては、人物の画像）を立体的に表示する場合について説明する。
【００２４】
表示対象ＯＢＪを立体的に表示する場合、第２表示面１２Ｓは、図３（Ｂ）に示すように、表示対象ＯＢＪの輪郭部を示すエッジ画像ＰＥを表示する。このエッジ画像ＰＥの画素値は、輪郭補正部１３によって補正される。輪郭補正部１３が、エッジ画像ＰＥの画素値を補正する仕組みの具体例について、図３（Ｃ）を参照して説明する。
【００２５】
図３（Ｃ）は、第１表示面１１Ｓの画素のうち、表示対象ＯＢＪの画像と、山を示す背景画像ＢＧＰ３との境界部分の画素の一例を示す模式図である。具体的には、第１表示面１１Ｓが備える複数の画素Ｐｘのうち、画素Ｐｘ１と画素Ｐｘ２とが表示対象ＯＢＪの画像を表示する。このうち、画素Ｐｘ２が表示対象ＯＢＪの輪郭部の画像を表示する。また、画素Ｐｘ３が山を示す背景画像ＢＧＰ３を表示する。輪郭補正部１３は、図３（Ｄ）に示す第２表示面１２Ｓが表示するエッジ画像ＰＥの画素のうち、第１表示面１１Ｓの画素Ｐｘ２に対応する画素ＰｘＰＥの画素値を、画素Ｐｘ２の画素値と、画素Ｐｘ３の画素値とに基づいて補正する。
【００２６】
輪郭補正部１３は、表示対象ＯＢＪの輪郭部の各画素について、この輪郭部の画素に対応するエッジ画像ＰＥの画素値の補正を繰り返し行うことにより、表示対象ＯＢＪの画像の輪郭部の複数の（例えば、すべての）画素に対応するエッジ画像ＰＥの画素値を補正する。
【００２７】
このとき、輪郭補正部１３は、背景画像ＢＧＰを構成する１または複数の画像領域毎に背景画像ＢＧＰの画素値を算出する。ここで、背景画像ＢＧＰを構成する画像領域とは、上述の例においては、背景画像ＢＧＰ１〜ＢＧＰ５である。表示装置１００は、背景画像ＢＧＰの画像領域毎にエッジ画像ＰＥの画素値を算出することにより、背景画像ＢＧＰの各画素についてエッジ画像ＰＥの画素値を算出する場合に比べて、演算量を低減することができる。この表示装置１００が演算量を低減する具体的な仕組みについては後述する。
【００２８】
なお、一例として、第１表示部１１が背景画像ＢＧＰを表示するものとして説明するが、これに限られない。例えば、第２表示部１２が背景画像ＢＧＰを表示してもよく、また、第１表示部１１と第２表示部１２とがそれぞれ背景画像ＢＧＰを表示してもよい。
【００２９】
次に、図４を参照して、表示装置１００の具体的な構成について説明する。
図４は、本実施形態の表示装置１００の具体的な構成の一例を示す模式図である。表示装置１００は、第１表示部１１と、第２表示部１２と、輪郭補正部１３と、算出部１４とを備えている。
【００３０】
画像情報供給装置２は、第１表示部１１に画像情報Ｄ１１を供給する。第１表示部１１は、第１表示面１１Ｓを備えており、画像情報供給装置２から供給される画像情報Ｄ１１を画像Ｐ１１に変換して第１表示面１１Ｓに表示する。この画像情報Ｄ１１とは、例えば、表示対象ＯＢＪの画像と、背景画像ＢＧＰとを表示するための画像情報である。第１表示部１１は、第１表示面１１Ｓに画像Ｐ１１を表示することにより、第１光束Ｒ１１をユーザ１に対して射出する。すなわち、第１表示部１１は、複数の画素を備え、表示対象ＯＢＪの画像を少なくとも含む画像Ｐ１１（第１画像）を表示する。
【００３１】
また、画像情報供給装置２は、画像情報Ｄ１１を算出部１４および輪郭補正部１３に供給する。また、画像情報供給装置２は、画像情報Ｄ１２を輪郭補正部１３に供給する。
【００３２】
算出部１４は、画像情報供給装置２から供給された画像情報Ｄ１１に基づいて、背景画像ＢＧＰの画素値を背景画像ＢＧＰの画像領域毎に算出し、算出した背景画像ＢＧＰの画素値を画像情報Ｄ１１ＢＧＰとして輪郭補正部１３に供給する。すなわち、算出部１４は、表示対象ＯＢＪの背景を示す背景画像ＢＧＰの画素値を、背景画像ＢＧＰを構成する１または複数の画像領域毎に算出する。
【００３３】
輪郭補正部１３は、供給された画像情報Ｄ１１と、画像情報Ｄ１１ＢＧＰとに基づいて画像情報Ｄ１２を補正し、補正した画像情報Ｄ１２を補正画像情報Ｄ１２Ｃとして第２表示部１２に供給する。この画像情報Ｄ１２とは、例えば、表示対象ＯＢＪの輪郭部分を示す補正前のエッジ画像の画像情報である。また、補正画像情報Ｄ１２Ｃとは、輪郭補正部１３が画像情報Ｄ１２を補正したエッジ画像ＰＥの画像情報である。すなわち、輪郭補正部１３は、算出部１４が画像領域毎にそれぞれ算出した背景画像ＢＧＰの画素値と、第１表示部１１が備える複数の画素のうち表示対象ＯＢＪの輪郭部を示す画素の画素値とに基づいて、第１表示部１１が表示する表示対象ＯＢＪの輪郭部を示す画素と、第２表示部１２が表示する画像Ｐ１２（第２画像）に含まれるエッジ画像ＰＥ（輪郭画像）を示す画素とのうち少なくともいずれかの画素の画素値を補正する。
【００３４】
第２表示部１２は、第２表示面１２Ｓを備えており、輪郭補正部１３から供給される補正画像情報Ｄ１２Ｃを画像Ｐ１２に変換して第２表示面１２Ｓ表示する。第２表示部１２は、この第２表示面１２Ｓに画像Ｐ１２を表示することにより、第２光束Ｒ１２をユーザ１に対して射出する。この第２光束Ｒ１２は、透過型スクリーンである第１表示面１１Ｓを透過して、ユーザ１に到達する。すなわち、第２表示部１２は、複数の画素を備え、画像Ｐ１１が表示される奥行き位置とは異なる奥行き位置に、表示対象ＯＢＪの輪郭部を示すエッジ画像ＰＥ（輪郭画像）を少なくとも含む画像Ｐ１２を表示する。
【００３５】
このようにして、表示装置１００は、表示対象ＯＢＪの画像を含む画像Ｐ１１と、その表示対象ＯＢＪの輪郭部分を示すエッジ画像ＰＥとを重ねて表示する。これにより、ユーザ１が観察する表示対象ＯＢＪに立体感を与えることができる。つまり、ユーザ１は、画像Ｐ１２と、その表示対象ＯＢＪの輪郭部分を示す輪郭画像とを重ねて見た場合、表示対象ＯＢＪがＺ軸方向に飛び出すような立体像を知覚する。この表示装置１００が表示する画像によってユーザ１に立体感を与える仕組みについて、図５〜図１０を参照して説明する。
【００３６】
図５は、本実施形態の画像Ｐ１１（第１画像）の一例を示す模式図である。ここでは一例として、表示対象ＯＢＪが四角形である場合について、以下説明する。第１表示面１１Ｓは、表示対象ＯＢＪとしての四角形の画像と、背景画像ＢＧＰとを表示する。この四角形とは、等しい長さの４辺が各頂点においてそれぞれ直角に交わる図形である。この四角形は、四角形の外部と内部とを分ける輪郭線としての４辺を有している。この四角形を見る観察者は、四角形の外部と内部との明るさの差が大きい場合に、この輪郭線を、四角形のエッジ部分Ｅであると知覚する。つまり、エッジ部分Ｅとは、表示対象ＯＢＪのうち、周囲の明るさの差が他の部分の明るさの差に比して相対的に大きい部分である。四角形の場合、各辺がエッジ部分Ｅになりうるが、ここでは、各エッジ部分Ｅのうち、四角形のＹ軸方向に平行な２辺を、それぞれエッジ部分Ｅ１およびエッジ部分Ｅ２として説明する。
【００３７】
次に、図６を参照して、この四角形に対応する画像Ｐ１２の一例について説明する。
図６は、本実施形態の画像Ｐ１２（第２画像）の一例を示す模式図である。上述したように表示対象ＯＢＪが四角形である場合、画像Ｐ１２とは、四角形の左辺のエッジ部分Ｅ１を示すエッジ画像ＰＥ１、および四角形の右辺のエッジ部分Ｅ２を示すエッジ画像ＰＥ２を含む画像である。
【００３８】
すなわち、表示対象ＯＢＪが四角形である場合、第２表示面１２Ｓは、そのエッジ部分Ｅ１およびエッジ部分Ｅ２にそれぞれ対応するエッジ画像ＰＥ１およびエッジ画像ＰＥ２を含む画像Ｐ１２を表示する。
【００３９】
なお、ここでは一例として、エッジ画像ＰＥとは、四角形の左辺および右辺のエッジ部分を示す画像であるとして説明するが、これに限られない。例えば、エッジ画像ＰＥとは、四角形の上辺および下辺のエッジ部分を示す画像であってもよく、また四角形のすべての各辺のエッジ部分を示す画像であってもよい。
【００４０】
次に、図７を参照して、表示対象ＯＢＪとしての四角形の位置と、エッジ画像ＰＥ１およびエッジ画像ＰＥ２を含む画像Ｐ１２の位置と、観察者の視点位置ＶＰとの位置関係について説明する。
【００４１】
図７は、本実施形態における画像Ｐ１１と画像Ｐ１２と視点位置ＶＰとの位置関係の一例を示す模式図である。観察者は、奥行き位置ＺＶＰにある視点位置ＶＰから、奥行き位置Ｚ２にある画像Ｐ１２と、奥行き位置Ｚ１にある画像Ｐ１１とを重ねて見る。この画像Ｐ１２とは、上述したように、エッジ画像ＰＥ１と、エッジ画像ＰＥ２とを含む画像である。
【００４２】
第２表示面１２Ｓは、第１表示面１１Ｓが表示する四角形のエッジ部分Ｅ１と、画像Ｐ１２のエッジ画像ＰＥ１とが視点位置ＶＰにおいて重なって見えるように、画像Ｐ１２を表示する。具体的には、第２表示面１２Ｓは、四角形のエッジ部分Ｅ１に対応するエッジ画像ＰＥ１を、Ｘ方向の位置Ｘ１から位置Ｘ２の範囲に表示する。また、第２表示面１２Ｓは、第１表示面１１Ｓが表示する四角形のエッジ部分Ｅ２と、画像Ｐ１２のエッジ画像ＰＥ２とが視点位置ＶＰにおいて重なって見えるように、画像Ｐ１２を表示する。具体的には、第２表示面１２Ｓは、四角形のエッジ部分Ｅ２に対応するエッジ画像ＰＥ２を、Ｘ方向の位置Ｘ５から位置Ｘ６の範囲に表示する。このようにして表示される画像Ｐ１２と、表示対象ＯＢＪ（例えば、四角形）を示す画像Ｐ１１とを、観察者が重ねて見ると、観察者の網膜像上において認識できないくらいの微小な輝度の段差ができる。このような場合においては、明るさ（例えば、輝度）の段差間に仮想的な輪郭（エッジ）を知覚して、画像Ｐ１２と画像Ｐ１１とを１つの画像として知覚する。このとき、左眼Ｌが見る光学像ＩＭＬと、右眼Ｒが見る光学像ＩＭＲとには両眼視差が生ずるため、この仮想的な輪郭にも少しだけずれが生じて両眼視差として知覚して、画像Ｐ１１の見かけの奥行き位置が変化する。以下、この左眼Ｌが見る光学像ＩＭＬ、右眼Ｒが見る光学像ＩＭＲの順に説明し、あわせて表示対象ＯＢＪの見かけの奥行き位置が変化する仕組みについて説明する。
【００４３】
図８は、本実施形態における観察者の眼に見える光学像ＩＭの一例を示す模式図である。このうち、図８（Ｌ）は、観察者の左眼Ｌに見える光学像ＩＭＬの一例を示す模式図である。同図に示すように、奥行き位置ＺＶＰにある視点位置ＶＰの左眼Ｌの位置において、画像Ｐ１１と画像Ｐ１２とを重ねて見ると、エッジ画像ＰＥ１が四角形のエッジ部分Ｅ１の外側（−Ｘ方向）に見える。また、奥行き位置ＺＶＰにある視点位置ＶＰの左眼Ｌの位置において、画像Ｐ１１と画像Ｐ１２とを重ねて見ると、エッジ画像ＰＥ２とエッジ部分Ｅ２とが、位置Ｘ５〜位置Ｘ６の範囲において重なって見える。すなわち、エッジ画像ＰＥ２が四角形のエッジ部分Ｅ２の内側（−Ｘ方向）に、四角形と重なって見える。
【００４４】
このとき、観察者の左眼Ｌの位置における光学像の明るさについて、図９を参照して説明する。
図９は、本実施形態の視点位置ＶＰにおける光学像ＩＭの明るさの一例を示すグラフである。このうち、図９（Ｌ）は、視点位置ＶＰの左眼Ｌの位置における光学像ＩＭＬの明るさの一例を示すグラフである。
【００４５】
ここで、表示対象ＯＢＪ（ここでは、四角形）の明るさと、背景画像ＢＧＰの明るさとが相違する（例えば、明るさの比が大きい）場合について説明する。ここでは、表示対象ＯＢＪの明るさが、明るさＢＲ２であり、背景画像ＢＧＰの明るさが、明るさ０（ゼロ）である。この明るさＢＲ２は、明るさ０（ゼロ）よりも明るい。すなわち、表示対象ＯＢＪの明るさが背景画像ＢＧＰの明るさよりも明るい場合について、以下説明する。
【００４６】
視点位置ＶＰの左眼Ｌの位置においては、左眼Ｌの位置から画像Ｐ１１を見た場合の画像Ｐ１１Ｌと、画像Ｐ１２とが重なるようにして見える。この画像Ｐ１１Ｌには、表示対象ＯＢＪである四角形と、背景画像ＢＧＰとが含まれる。また、画像Ｐ１２には、エッジ画像ＰＥ１と、エッジ画像ＰＥ２とが含まれる。
【００４７】
このとき、視点位置ＶＰから見るユーザ１の左眼Ｌには、画像Ｐ１１Ｌ内の表示対象ＯＢＪおよび背景画像ＢＧＰの明るさと、画像Ｐ１２内のエッジ画像ＰＥ１およびエッジ画像ＰＥ２の明るさとが合成された明るさの光学像ＩＭＬが生じる。ここで、画像Ｐ１１Ｌの明るさ、および画像Ｐ１２の明るさの具体例について説明する。視点位置ＶＰから見た画像Ｐ１１Ｌの四角形の内部の明るさは、明るさＢＲ２である。また、視点位置ＶＰから見た画像Ｐ１１Ｌの四角形の外部の明るさは、明るさ０（ゼロ）である。ここで、左眼Ｌの位置から四角形のエッジ部分Ｅ１を見た場合に、エッジ部分Ｅ１の奥行き位置Ｚ２における見た目の位置は、位置Ｘ２である。また、左眼Ｌの位置から四角形のエッジ部分Ｅ２を見た場合に、エッジ部分Ｅ２の奥行き位置Ｚ２における見た目の位置は、位置Ｘ６である。したがって、画像Ｐ１１Ｌの視点位置ＶＰから見た明るさは、位置Ｘ２〜位置Ｘ６において明るさＢＲ２であり、位置Ｘ２から（−Ｘ）方向、および位置Ｘ６から（＋Ｘ）方向の位置において明るさ０（ゼロ）である。
【００４８】
また、画像Ｐ１２のエッジ画像ＰＥ１の視点位置ＶＰから見た明るさは、明るさＢＲ１である。同様に、画像Ｐ１２のエッジ画像ＰＥ２の視点位置ＶＰから見た明るさは、明るさＢＲ１である。このエッジ画像ＰＥ１は、位置Ｘ１〜位置Ｘ２の範囲に表示される。また、エッジ画像ＰＥ２は、位置Ｘ５〜位置Ｘ６の範囲に表示される。したがって、画像Ｐ１２の視点位置ＶＰから見た明るさは、位置Ｘ１〜Ｘ２および位置Ｘ５〜位置Ｘ６において明るさＢＲ１であり、その他のＸ方向の位置において明るさ０（ゼロ）である。
【００４９】
したがって、画像Ｐ１１Ｌと画像Ｐ１２とを視点位置ＶＰにおいて重ねて見た場合、その光学像ＩＭＬの明るさは、次に説明するようになる。すなわち光学像ＩＭＬの明るさは、位置Ｘ１〜位置Ｘ２が明るさＢＲ１、位置Ｘ２〜位置Ｘ５が明るさＢＲ２、位置Ｘ５〜位置Ｘ６が明るさＢＲ３、位置Ｘ１から（−Ｘ）方向、および位置Ｘ６から（＋Ｘ）方向の位置において明るさ０（ゼロ）である。
【００５０】
次に、光学像ＩＭＬを見た観察者が画像Ｐ１１Ｌの輪郭部を知覚する仕組みについて説明する。
図１０は、本実施形態における観察者が光学像ＩＭに基づいて知覚する画像Ｐ１１の輪郭部の一例を示すグラフである。このうち、図１０（Ｌ）は、観察者の左眼Ｌの位置における光学像ＩＭＬに基づいて、観察者が知覚する画像Ｐ１１Ｌの輪郭部の一例を示すグラフである。ここで、画像Ｐ１１Ｌの輪郭部とは、画像Ｐ１１Ｌを示す光学像の部分のうち、明るさの変化が周囲の部分の明るさの変化に比して大きい部分である。視点位置ＶＰにいる観察者の左眼Ｌの網膜上に結像された光学像ＩＭＬによって、観察者に認識される画像の明るさの分布は、図１０（Ｌ）の波形ＷＬのようになる。このとき、観察者は、認識した光学像ＩＭＬの明るさの変化が最大になる（つまり、波形ＷＬの傾きが最大になる）Ｘ軸上の位置を、観察している画像Ｐ１１Ｌの輪郭部であると知覚する。具体的には、光学像ＩＭＬを観察している観察者は、図１０（Ｌ）に示すＸＥＬの位置（つまり、Ｘ軸の原点Ｏから距離ＬＥＬの位置）を四角形の輪郭部であると知覚する。
【００５１】
ここまで、観察者の左眼Ｌに見える光学像ＩＭＬと、光学像ＩＭＬによる輪郭部の位置とについて説明した。次に、観察者の右眼Ｒに見える光学像ＩＭＲと、光学像ＩＭＲによる輪郭部の位置とについて説明する。
【００５２】
図８（Ｒ）に示すように、奥行き位置ＺＶＰにある視点位置ＶＰの右眼Ｒの位置において、画像Ｐ１１Ｒと画像Ｐ１２とを見ると、エッジ画像ＰＥ２が四角形のエッジ部分Ｅ２の外側（＋Ｘ方向）に見える。ここで、画像Ｐ１１Ｒとは、右眼Ｒの位置から画像Ｐ１１を見た場合の画像である。また、奥行き位置ＺＶＰにある視点位置ＶＰの右眼Ｒの位置において、画像Ｐ１１Ｒと画像Ｐ１２とを見ると、エッジ画像ＰＥ１とエッジ部分Ｅ１とが、位置Ｘ１〜位置Ｘ２の範囲において重なって見える。すなわち、エッジ画像ＰＥ１が四角形のエッジ部分Ｅ１の内側（＋Ｘ方向）に、四角形と重なって見える。これは、観察者の左眼Ｌには、エッジ画像ＰＥ２とエッジ部分Ｅ２とが、エッジ部分Ｅ２よりも四角形の内側（−Ｘ方向）の位置において重なって見えることと相違する。
【００５３】
視点位置ＶＰの右眼Ｒの位置においては、画像Ｐ１１Ｒと、画像Ｐ１２とが重なるようにして見える。この画像Ｐ１１Ｒには、表示対象ＯＢＪである四角形が含まれる。このとき、観察者の右眼Ｒの位置における光学像の明るさについて、図９（Ｒ）を参照して説明する。
【００５４】
図９（Ｒ）は、視点位置ＶＰの右眼Ｒの位置における光学像ＩＭＲの明るさの一例を示すグラフである。視点位置ＶＰから見るユーザ１の右眼Ｒには、画像Ｐ１１Ｒ内の表示対象ＯＢＪおよび背景画像ＢＧＰの明るさと、画像Ｐ１２内のエッジ画像ＰＥ１およびエッジ画像ＰＥ２の明るさとが合成された明るさの光学像ＩＭＲが生じる。ここで、画像Ｐ１１Ｒの明るさ、および画像Ｐ１２の明るさの具体例について説明する。視点位置ＶＰから見た画像Ｐ１１Ｒの四角形の内部の明るさは、明るさＢＲ２である。また、視点位置ＶＰから見た画像Ｐ１１Ｒの四角形の外部の明るさは、明るさ０（ゼロ）である。ここで、右眼Ｒの位置から四角形のエッジ部分Ｅ１を見た場合に、エッジ部分Ｅ１の奥行き位置Ｚ２における見た目の位置は、位置Ｘ１である。また、右眼Ｒの位置から四角形のエッジ部分Ｅ２を見た場合に、エッジ部分Ｅ２の奥行き位置Ｚ２における見た目の位置は、位置Ｘ５である。したがって、視点位置ＶＰから見た画像Ｐ１１Ｒの明るさは、位置Ｘ１〜位置Ｘ５において明るさＢＲ２であり、位置Ｘ１から（−Ｘ）方向、および位置Ｘ５から（＋Ｘ）方向の位置において明るさ０（ゼロ）である。これは、画像Ｐ１１Ｌの視点位置ＶＰから見た明るさが、位置Ｘ２〜位置Ｘ６において明るさＢＲ２であり、位置Ｘ２から（−Ｘ）方向、および位置Ｘ６から（＋Ｘ）方向の位置において明るさ０（ゼロ）であることと相違する。
【００５５】
また、視点位置ＶＰから見たエッジ画像ＰＥ１の明るさは、明るさＢＲ１である。同様に、視点位置ＶＰから見たエッジ画像ＰＥ２の明るさは、明るさＢＲ１である。このエッジ画像ＰＥ１は、位置Ｘ１〜位置Ｘ２の範囲において、四角形のエッジ部分Ｅ１と重なるように表示される。また、エッジ画像ＰＥ２は、位置Ｘ５〜位置Ｘ６の範囲に表示される。すなわち、画像Ｐ１２の視点位置ＶＰから見た明るさは、位置Ｘ１〜Ｘ２および位置Ｘ５〜位置Ｘ６において明るさＢＲ１であり、その他のＸ方向の位置において明るさ０（ゼロ）である。
【００５６】
したがって、画像Ｐ１１Ｒと画像Ｐ１２とを視点位置ＶＰにおいて重ねて見た場合、その光学像ＩＭＲの明るさは、次に説明するようになる。すなわち光学像ＩＭＲの明るさは、位置Ｘ１〜位置Ｘ２が明るさＢＲ３、位置Ｘ２〜位置Ｘ５が明るさＢＲ２、位置Ｘ５〜位置Ｘ６が明るさＢＲ１、位置Ｘ１から（−Ｘ）方向、および位置Ｘ６から（＋Ｘ）方向の位置において明るさ０（ゼロ）である。これは、光学像ＩＭＬの明るさが、位置Ｘ１〜位置Ｘ２が明るさＢＲ１、位置Ｘ２〜位置Ｘ５が明るさＢＲ２、位置Ｘ５〜位置Ｘ６が明るさＢＲ３であることと相違する。
【００５７】
次に、光学像ＩＭＲを見た観察者が、画像Ｐ１１Ｒの輪郭部を知覚する仕組みについて説明する。図１０（Ｒ）は、観察者の右眼Ｒの位置における光学像ＩＭＲに基づいて、観察者が知覚する画像Ｐ１１Ｒの輪郭部の一例を示すグラフである。視点位置ＶＰにいる観察者の右眼Ｒの網膜上に結像された光学像ＩＭＲによって、観察者に認識される画像の明るさの分布は、図１０（Ｒ）の波形ＷＲのようになる。このとき、観察者は、認識した光学像ＩＭＲの明るさの変化が最大になる（つまり、波形ＷＲの傾きが最大になる）Ｘ軸上の位置を、観察している画像Ｐ１１Ｒの輪郭部であると知覚する。具体的には、光学像ＩＭＲを観察している観察者は、図１０（Ｒ）に示すＸＥＲの位置（つまり、Ｘ軸の原点Ｏから距離ＬＥＲの位置）を四角形の輪郭部であると知覚する。これは、光学像ＩＭＬを観察している観察者は、Ｘ軸の原点Ｏから距離ＬＥＬの位置を四角形の輪郭部であると知覚することと相違する。
【００５８】
これにより、観察者は、左眼Ｌが観察する四角形の輪郭部の位置ＸＥＬと、右眼Ｒが観察する四角形の輪郭部の位置ＸＥＲとを両眼視差として知覚する。そして、観察者は、輪郭部の両眼視差に基づいて四角形を立体像ＳＩ（３次元画像）として知覚する。
【００５９】
ここまで、表示装置１００が、視点位置ＶＰにいるユーザ１に表示対象ＯＢＪの立体像を認識させる仕組みについて説明した。以下、この表示装置１００の算出部１４と輪郭補正部１３とが輪郭画像を補正する仕組みの詳細について説明する。
【００６０】
図２〜３を参照して上述したように、表示対象ＯＢＪの立体像ＳＩの奥行き位置は、エッジ画像ＰＥの画素値に依存する。また、エッジ画像ＰＥの画素値は、表示対象ＯＢＪの輪郭部の画素値と、この輪郭部に接する背景画像ＢＧＰの画素値とに依存する。すなわち、立体像ＳＩの奥行き位置は、表示対象ＯＢＪの輪郭部の画素値と、この輪郭部に接する背景画像ＢＧＰの画素値とに依存する。したがって、エッジ画像ＰＥの画素ごとに、表示対象ＯＢＪの輪郭部の画素値と、この輪郭部に接する背景画像ＢＧＰの画素値とに基づいてエッジ画像ＰＥの画素値を求める演算を行うことにより、ある奥行き位置に表示対象ＯＢＪの立体像ＳＩを生じさせることができる。
【００６１】
ここで、エッジ画像ＰＥの画素値を求めるためには、まず、輪郭部に接する背景画像ＢＧＰの画素値を求め、次に、求めた背景画像ＢＧＰの画素値と、表示対象ＯＢＪの輪郭部の画素値とに基づいてエッジ画像ＰＥの画素値を求める、という手順によって演算を行う。この背景画像ＢＧＰの画素値は、一般的には、背景画像ＢＧＰの画素毎に相違する。仮に、背景画像ＢＧＰの画素ごとに、エッジ画像ＰＥの画素値を求めるための演算を行うことにすると、エッジ画像ＰＥの画素値を求めるための演算回数は、少なくとも輪郭部に接する背景画像ＢＧＰの画素数に応じた回数になる。例えば、輪郭部に接する背景画像ＢＧＰの画素数が１００画素である場合には、背景画像ＢＧＰの画素値を求めるための演算を少なくとも１００回行うことになる。すなわち、仮に、輪郭部に接する背景画像ＢＧＰの画素ごとに背景画像ＢＧＰの画素値を求めるための演算を行うことにすると、エッジ画像ＰＥの画素値を求めるための演算量が輪郭部に接する背景画像ＢＧＰの画素数に応じた回数よりも低減させることができない。
【００６２】
そこで、本実施形態の表示装置１００は、エッジ画像ＰＥの画素値を求めるための演算量を低減することができる算出部１４と輪郭補正部１３とを備える。以下、算出部１４および輪郭補正部１３が演算量を低減する構成について説明する。
【００６３】
上述したように算出部１４は、背景画像ＢＧＰの画素値を、背景画像ＢＧＰを構成する１または複数の画像領域毎に算出する。この画像領域とは、上述したように、例えば、図３に示す背景画像ＢＧＰ１〜ＢＧＰ５である。この例においては、背景画像ＢＧＰは、背景画像ＢＧＰ１〜ＢＧＰ５の５つの画像領域に分けられている。このとき、算出部１４は、山を示す背景画像ＢＧＰ３について、その背景画像ＢＧＰ３の画素値の代表値を算出する。ここで、画素値の代表値には、背景画像ＢＧＰ３の各画素値の平均値、最頻値、中央値など、背景画像ＢＧＰ３の各画素値を統計的に演算して求めた値が含まれる。ここでは一例として、算出部１４は、背景画像ＢＧＰ３の画素値の平均値を算出する。算出部１４は、背景画像ＢＧＰ１〜２、および背景画像ＢＧＰ４〜５について、背景画像ＢＧＰ３と同様にして画素値の平均値を算出する。すなわち、算出部１４は、画像領域に含まれる画素の画素値の代表値を、画像領域の画素値として画像領域毎に算出する。
【００６４】
輪郭補正部１３は、算出部１４が算出した平均値を背景画像ＢＧＰの画素値として、この平均値と、表示対象ＯＢＪの輪郭部の画素値とに基づいてエッジ画像ＰＥの画素値を求めることにより、エッジ画像ＰＥの画素値を補正する。すなわち、輪郭補正部１３は、
画像領域の画素値として算出部１４が算出した代表値と、第１表示部１１が備える複数の画素のうち表示対象ＯＢＪの輪郭部を示す各画素の画素値とに基づいて、第１表示部１１が表示する表示対象ＯＢＪの輪郭部を示す画素と、第２表示部１２が表示する画像Ｐ１２に含まれるエッジ画像ＰＥ（輪郭画像）を示す画素とのうち少なくともいずれかの画素の画素値を補正する。
【００６５】
このように輪郭補正部１３は、算出部１４が算出した平均値を背景画像ＢＧＰの画素値としてエッジ画像ＰＥの画素値を求めることができるため、背景画像ＢＧＰの画素値を背景画像ＢＧＰの画素ごとに算出することなく、エッジ画像ＰＥの画素値を求めることができる。したがって、算出部１４および輪郭補正部１３によれば、背景画像ＢＧＰの画素ごとに求めた背景画像ＢＧＰの画素値に基づいてエッジ画像ＰＥの画素値を求める場合に比べて、エッジ画像ＰＥの画素値を求めるための演算量を低減することができる。すなわち、表示装置１００は、算出部１４と、輪郭補正部１３とを備えることにより、エッジ画像ＰＥの画素値を求めるための演算量を低減することができる。
【００６６】
次に、この輪郭補正部１３がエッジ画像ＰＥの画素値を補正する動作の具体例について、図１１を参照して説明する。
【００６７】
図１１は、本実施形態の表示装置１００における画素値の補正動作の一例を示すフローチャートである。算出部１４は、画像情報供給装置２から供給される画像情報Ｄ１１を取得する。また、輪郭補正部１３は、画像情報供給装置２から供給される画像情報Ｄ１１と画像情報Ｄ１２とを取得する。（ステップＳ１０）。この画像情報Ｄ１１には、背景画像ＢＧＰの画像領域を示す情報と、立体像ＳＩの奥行き位置を示す奥行き位置情報とが含まれている。この背景画像ＢＧＰの画像領域を示す情報とは、背景画像ＢＧＰの画像領域の数に応じた画像領域を識別する情報（例えば、画像領域ＩＤ）と、背景画像ＢＧＰを構成する各画素の座標情報とが関連付けられている情報である。例えば、画像領域としての背景画像ＢＧＰ１〜５には、画像領域ＩＤ１〜５が割り当てられている。背景画像ＢＧＰ１に含まれる各画素の座標情報には、画像領域ＩＤとしてＩＤ１が関連付けられている。
【００６８】
次に、算出部１４は、ステップＳ１０において取得した画像情報Ｄ１１から、背景画像ＢＧＰの画像領域を示す情報を抽出する（ステップＳ２０）。算出部１４は、抽出した背景画像ＢＧＰの画像領域を示す情報に基づいて、各画像領域（例えば、背景画像ＢＧＰ１〜５）含まれる画素の座標情報を取得する。
【００６９】
次に、算出部１４は、各画像領域に含まれる画素の画素値の代表値（例えば、平均値）を、画像領域ごとに算出する（ステップＳ３０）。例えば、算出部１４は、背景画像ＢＧＰ１〜５の画素値の平均値をそれぞれ算出する。
【００７０】
次に、輪郭補正部１３は、ステップＳ１０において取得した画像情報Ｄ１１から、表示対象ＯＢＪの輪郭部の画像を抽出する（ステップＳ４０）。ここでは、輪郭補正部１３は、既知の微分フィルタ（例えば、ラプラシアンフィルタ）を画像情報Ｄ１１に施すことによって表示対象ＯＢＪの輪郭部の画像を抽出する。
【００７１】
次に、輪郭補正部１３は、ステップＳ１０において取得した画像情報Ｄ１１から、立体像ＳＩの奥行き位置情報を抽出する（ステップＳ５０）。
【００７２】
次に、輪郭補正部１３は、ステップＳ３０において算出部１４が算出した代表値と、ステップＳ５０において取得した立体像ＳＩの奥行き位置情報とに基づいて、ステップＳ４０において抽出した表示対象ＯＢＪの輪郭部の画像の画素値を補正して補正画像情報Ｄ１２Ｃを生成する（ステップＳ６０）。
【００７３】
次に、輪郭補正部１３は、ステップＳ６０において生成した補正画像情報Ｄ１２Ｃを第２表示部１２に出力する（ステップＳ７０）。
【００７４】
第２表示部１２の第２表示面１２Ｓは、このようにして輪郭補正部１３によって補正された補正画像情報Ｄ１２Ｃに基づく画像を表示する。また、第１表示部１１の第１表示面１１Ｓは、画像情報Ｄ１１に基づく画像を表示する。このようにして、表示装置１００は、表示対象ＯＢＪの立体像ＳＩを表示する。
【００７５】
以上、説明したように、本実施形態の表示装置１００は、第１表示部１１と、第２表示部１２と、算出部１４と、輪郭補正部１３とを備えている。この算出部１４と、輪郭補正部１３を備えることにより、表示装置１００は、エッジ画像ＰＥを補正するための演算量を低減することができる。
【００７６】
また、表示装置１００の算出部１４は、画像領域に含まれる画素の画素値の代表値を、画像領域の画素値として画像領域毎に算出する。これにより、表示装置１００は、エッジ画像ＰＥを補正するための演算量をさらに低減することができる。
【００７７】
なお、算出部１４は、画像情報Ｄ１１の情報量が低減された画像情報に基づいて、画像領域に含まれる画素値の代表値を算出してもよい。例えば、算出部１４は、画像情報Ｄ１１の解像度が低減された画像情報に基づいて、画像領域に含まれる画素値の代表値を算出する。これにより、算出部１４が代表値を算出するための演算量が低減するため、表示装置１００は、エッジ画像ＰＥを補正するための演算量をさらに低減することができる。
【００７８】
また、輪郭補正部１３は、エッジ画像ＰＥの画素値を補正するものとして説明したがこれに限られない。輪郭補正部１３は、エッジ画像ＰＥの画素値を補正するだけでなく、表示対象ＯＢＪの輪郭部の画素値を補正してもよい。
【００７９】
また、表示装置１００の輪郭補正部１３が補正する画素値には、ＲＧＢ各色の階調値、彩度、もしくは色度のいずれか、または、これらの組み合わせが含まれる。ここで、エッジ画像ＰＥの明るさ以外の画素値の変化によっても、立体像ＳＩの奥行き位置が変化する。例えば、立体像ＳＩの奥行き位置は、表示対象ＯＢＪの画像の色度と、背景画像ＢＧＰの色度とのうち、エッジ画像ＰＥの画素値（例えば、色度）との色度の差が大きい画像の近くになる場合がある。この場合、具体的には、赤色の表示対象ＯＢＪの画像が第１表示面１１Ｓに表示され、緑色の背景画像ＢＧＰが第２表示面１２Ｓに表示されている場合において、エッジ画像ＰＥの色を緑にすれば、立体像ＳＩの奥行き位置は、一方の表示面（第１表示面１１Ｓ、または第２表示面１２Ｓ）の奥行き位置に近づく。輪郭補正部１３は、表示対象ＯＢＪの明るさと、背景画像ＢＧＰの明るさとの比が小さい場合であっても、明るさ以外の画素値をも補正することにより、ユーザに知覚される立体感を向上させることができる。
【００８０】
また、上述において、山や空などの被写体ごとに画像領域が分割されている例について説明したが、これに限られない。例えば、画像領域とは、背景画像ＢＧＰを格子状に分割した領域であってもよい。また、画像領域とは、背景画像ＢＧＰの各画素のうち画素値が類似する画素を含むようにして、背景画像ＢＧＰを分割した領域であってもよい。
【００８１】
また、算出部１４は、さらに演算量を低減することもできる。例えば、背景画像ＢＧＰとは、複数のフレームからなる動画像である場合に、算出部１４は、背景画像ＢＧＰの画像領域のうち、背景画像ＢＧＰのフレーム間差分が所定のしきい値を超える画像領域について、代表値を算出するようにしてもよい。これにより、算出部１４は、代表値の算出頻度を低減させることができる。よって、表示装置１００は、エッジ画像ＰＥの画素値を求めるための演算量をさらに低減することができる。
【００８２】
なお、ここまでの説明において、表示装置１００は、第１表示面１１Ｓが表示対象ＯＢＪの画像と背景画像ＢＧＰとを表示し、第２表示面１２Ｓがエッジ画像ＰＥを表示する構成について説明したが、これに限られない。例えば、第１表示面１１Ｓがエッジ画像ＰＥを表示し、第２表示面１２Ｓが表示対象ＯＢＪの画像と背景画像ＢＧＰとを表示する構成であってもよい。すなわち、表示装置１００において、表示対象ＯＢＪの画像の奥行き位置と、エッジ画像ＰＥの奥行き位置とのいずれが手前であってもよい。また、表示対象ＯＢＪの画像と背景画像ＢＧＰとが必ずしも同じ表示面に表示されていなくてもよい。例えば、第１表示面１１Ｓが表示対象ＯＢＪの画像を表示し、第２表示面１２Ｓが背景画像ＢＧＰとエッジ画像ＰＥとを表示する構成であってもよい。上述のいずれの構成であっても、エッジ画像ＰＥの補正を行うための演算量を低減することができる。
【００８３】
また、表示装置１００は、背景画像ＢＧＰの奥行き位置を、表示対象ＯＢＪの画像の奥行き位置よりも手前側にして各画像を表示することにより、表示対象ＯＢＪの立体像ＳＩに奥行き感を与えることができる。この場合において、エッジ画像ＰＥは第１表示面１１Ｓが表示してもよく、第２表示面１２Ｓが表示してもよい。例えば、廊下の画像を表示する場合において、廊下の最も奥にある（例えば、廊下の突き当たりにある）壁の画像を表示対象ＯＢＪの画像にし、天井、床および左右の壁の画像を背景画像ＢＧＰにして表示することができる。この場合、第１表示面１１Ｓは、背景画像ＢＧＰとしての天井、床および左右の壁の画像を、第２表示面１２Ｓは表示対象ＯＢＪの画像としての廊下の最も奥にある（例えば、廊下の突き当たりにある）壁の画像を、それぞれ表示する。表示装置１００は、このように廊下の画像を表示することにより、廊下の最も奥にある（例えば、廊下の突き当たりにある）壁の画像の立体像ＳＩに奥行き感を与えることができる。
【００８４】
［第１の変形例］
次に、変形例である表示装置１００ａについて図１２を参照して説明する。
図１２は、本実施形態の変形例である表示装置１００ａの構成の一例を示す構成図である。表示装置１００ａは、画像情報Ｄ１１に代えて画像情報Ｄ１１’が供給されるとともに、領域分割部１５を備える点において、上述した表示装置１００と異なる。ここで画像情報Ｄ１１’とは、背景画像ＢＧＰの画像領域を示す情報が含まれていない画像情報である。すなわち、画像情報Ｄ１１と画像情報Ｄ１１’とは、背景画像ＢＧＰの画像領域を示す情報が含まれているか否かの点において相違する。以下、この領域分割部１５について説明する。なお、上述した実施形態と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８５】
領域分割部１５は、１または複数の画像領域に背景画像ＢＧＰを領域分割する。具体的には、領域分割部１５は、背景画像ＢＧＰに含まれる被写体の形状に基づいて、当該被写体毎に当該背景画像ＢＧＰを領域分割する。例えば、領域分割部１５は、図３に示したように、背景画像ＢＧＰに空を示す背景画像ＢＧＰ１と、山を示す背景画像ＢＧＰ２および背景画像ＢＧＰ３と、地面を示す背景画像ＢＧＰ４および背景画像ＢＧＰ５とが含まれる場合に、背景画像ＢＧＰ１〜５をそれぞれ画像領域として分割する。算出部１４は、このようにして領域分割部１５が領域分割した画像領域毎に背景画像ＢＧＰの画素値を算出する。
【００８６】
これにより、表示装置１００ａは、画像情報供給装置２から供給される画像情報に背景画像ＢＧＰの画像領域を示す情報が含まれていない場合であっても、背景画像ＢＧＰを領域分割部１５によって領域分割することができる。したがって、表示装置１００ａは、画像情報供給装置２から供給される画像情報に背景画像ＢＧＰの画像領域を示す情報が含まれていない場合であっても、表示装置１００と同様にしてエッジ画像ＰＥの補正を行うための演算量を低減することができる。
【００８７】
なお、領域分割部１５は、背景画像ＢＧＰの画素値に基づいて、類似する画素値を含む画像領域毎に当該背景画像ＢＧＰを領域分割するように構成してもよい。このように構成することによっても表示装置１００ａは、表示装置１００と同様にしてエッジ画像ＰＥの補正を行うための演算量を低減することができる。
【００８８】
また、領域分割部１５は、背景画像ＢＧＰが表示される奥行き位置を示すデプスマップに基づいて、所定の奥行き範囲に表示される画像領域毎に当該背景画像ＢＧＰを領域分割するように構成してもよい。このように構成することによっても表示装置１００ａは、表示装置１００と同様にしてエッジ画像ＰＥの補正を行うための演算量を低減することができる。
【００８９】
［第２の変形例］
上述の実施形態および第１の変形例においては、立体像ＳＩの奥行き位置は、第２表示面１２Ｓの奥行き位置Ｚ２を距離Ｌａ＝０とし、第１表示面１１Ｓの奥行き位置を距離Ｌａ＝Ｌとした距離Ｌａによって示されるものとして説明したが、これに限られない。本変形例においては、図１３に示すように、立体像ＳＩの奥行き位置は、第１表示面１１Ｓの奥行き位置Ｚ１を距離Ｌａ＝０とし、第２表示面１２Ｓの奥行き位置を距離Ｌａ＝Ｌとした距離Ｌａによって示される。なお、上述した実施形態および変形例と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００９０】
図１３は、本変形例における画像Ｐ１１（第１画像）と画像Ｐ１２（第２画像）とによって生じる立体像の奥行き位置の一例を示す模式図である。ここで、立体像ＳＩの奥行き位置とは、ユーザ１（観察者）が認識する立体像ＳＩのＺ軸方向（奥行き方向）の位置である。具体的には、立体像ＳＩの奥行き位置は、第１表示面１１Ｓの奥行き位置を基準にした（−Ｚ）方向の距離によって示される。例えば、第１表示面１１Ｓと第２表示面１２Ｓとの間のＺ軸方向の距離が距離Ｌである場合、立体像ＳＩの奥行き位置は、第１表示面１１Ｓの奥行き位置を距離Ｌａ＝０とし、第２表示面１２Ｓの奥行き位置を距離Ｌａ＝Ｌとした距離Ｌａによって示される。
【００９１】
この立体像ＳＩの奥行き位置は、第１表示面１１Ｓが表示する画像の明るさと、第２表示面１２Ｓが表示する画像の明るさとに依存する。例えば、第２表示面１２Ｓが表示するエッジ画像ＰＥの明るさを、第１表示面１１Ｓが表示する画像の明るさに近づけると、立体像ＳＩの奥行き位置は、距離Ｌａ＝０（すなわち、第１表示面１１Ｓ）に近づく。逆に、第２表示面１２Ｓが表示するエッジ画像ＰＥの明るさを、第２表示面１２Ｓが表示する画像の明るさに近づけると、立体像ＳＩの奥行き位置は、距離Ｌａ＝Ｌ（すなわち、第２表示面１２Ｓ）に近づく。
【００９２】
ここでは一例として、第１表示面１１Ｓが表示する表示対象ＯＢＪ（ここでは、四角形）の明るさが、第２表示面１２Ｓが表示する背景画像ＢＧＰの明るさよりも明るい場合について説明する。この場合、第２表示面１２Ｓが表示するエッジ画像ＰＥの明るさを明るくすると、立体像ＳＩの奥行き位置は、距離Ｌａ＝０（すなわち、第１表示面１１Ｓ）に近づく。またこの場合、第２表示面１２Ｓが表示するエッジ画像ＰＥの明るさを暗くすれば、立体像ＳＩの奥行き位置は、距離Ｌａ＝Ｌ（すなわち、第２表示面１２Ｓ）に近づく。このように、立体像ＳＩの奥行き位置は、エッジ画像ＰＥの明るさが、第１表示面１１Ｓが表示する表示対象ＯＢＪの明るさと、第２表示面１２Ｓが表示する背景画像ＢＧＰの明るさとのいずれの明るさに近いかによって、距離Ｌａ＝０〜Ｌの間において変化する。このように構成した場合においても、表示装置１００（または表示装置１００ａ）は、エッジ画像ＰＥの補正を行うための演算量を低減することができる。
【００９３】
［第３の変形例］
上述の実施形態および各変形例においては、算出部１４が、背景画像ＢＧＰの画像領域について、その画素値を算出したが、これに限られない。例えば、算出部１４は、背景画像ＢＧＰに代えて、表示対象ＯＢＪの画像の画素値を算出してもよい。なお、上述した実施形態および各変形例と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００９４】
具体的には、上述のステップＳ２０において、算出部１４は、ステップＳ１０において取得した画像情報Ｄ１１から、表示対象ＯＢＪの画像を示す情報（例えば、表示対象ＯＢＪの輪郭部の座標情報）を抽出する。例えば、算出部１４は、既知の微分フィルタ（例えば、ラプラシアンフィルタ）を画像情報Ｄ１１に施すことによって表示対象ＯＢＪの輪郭部の画像を抽出する。
【００９５】
次に、上述のステップＳ３０において、算出部１４は、表示対象ＯＢＪの輪郭部の内側の画素について、それらの画素の画素値の代表値（例えば、平均値）を算出する。これにより算出部１４は、表示対象ＯＢＪの画像の動きに合わせて、表示対象ＯＢＪの画像の代表値を算出することができる。
【００９６】
次に、輪郭補正部１３は、上述のステップＳ４０〜ステップＳ７０と同様にして、補正画像情報Ｄ１２Ｃを生成し、生成した補正画像情報Ｄ１２Ｃを第２表示部１２に出力する。第２表示部１２の第２表示面１２Ｓは、このようにして輪郭補正部１３によって補正された補正画像情報Ｄ１２Ｃに基づく画像を表示する。また、第１表示部１１の第１表示面１１Ｓは、画像情報Ｄ１１に基づく画像を表示する。このようにして、表示装置１００は、表示対象ＯＢＪの立体像ＳＩを表示する。このように構成した場合においても、表示装置１００（または表示装置１００ａ）は、エッジ画像ＰＥの補正を行うための演算量を低減することができる。
【００９７】
なお、上記において、立体像ＳＩの奥行き位置は、エッジ画像ＰＥの明るさに応じて、距離Ｌａ＝０〜Ｌの間において変化するとしたが、これに限られない。立体像ＳＩの奥行き位置は、エッジ画像ＰＥの明るさに応じて、距離Ｌａ＝０〜Ｌの範囲外において変化する場合もありうる。すなわち、立体像ＳＩの奥行き位置は、手前にある表示面よりも手前の奥行き位置の範囲、または奥にある表示面よりも奥の奥行き位置の範囲において変化する場合もありうる。
【００９８】
以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。上述した各実施形態に記載の構成を組み合わせてもよい。
【００９９】
なお、上記の実施形態における表示装置１００（または、表示装置１００ａ。以下の説明において同じ。）が備える各部は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、メモリおよびマイクロプロセッサにより実現させるものであってもよい。
【０１００】
なお、表示装置１００が備える各部は、メモリおよびＣＰＵ（中央演算装置）により構成され、表示装置１００が備える各部の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
【０１０１】
また、表示装置１００が備える各部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、制御部が備える各部による処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【０１０２】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
【符号の説明】
【０１０３】
１１…第１表示部、１２…第２表示部、１３…輪郭補正部、１４…算出部、１５…領域分割部、１００…表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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