(57)【要約】  映像信号処理装置は、視差を有する右目用映像信号と左目用映像信号とにより立体画像を画面に表示する立体画像表示装置であって、右目用映像信号と左目用映像信号との視差情報を検出する視差検出部と、その視差情報に従って右目用映像信号と左目用映像信号の視差をなくした信号を生成する無視差信号生成部と、視差の無い無視差右目用映像信号と無視差左目用映像信号とのレベル差情報を生成する左右レベル差検出部と、そのレベル差情報に基づいて、右目用映像信号と左目用映像信号とをそれぞれ所定のレベルとなるように補正する。
2010035443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
視差を有する右目用映像信号と左目用映像信号とにより立体画像を画面に表示する立体画像表示装置であって、
前記右目用映像信号と前記左目用映像信号とから前記視差に基づく視差情報を検出する視差検出部と、
前記右目用映像信号と前記左目用映像信号とから前記視差情報に応じて、互いに視差のない無視差右目用映像信号と無視差左目用映像信号とを生成する無視差信号生成部と、
前記無視差右目用映像信号と前記無視差左目用映像信号とのレベル差を検出し、レベル差情報を生成する左右レベル差検出部と、
前記レベル差情報に基づいて前記右目用映像信号と前記左目用映像信号とをそれぞれ所定レベルとなるように補正するレベル差補正部と、
を備えた映像信号処理装置。
【請求項２】
前記レベル差補正部は、前記右目用映像信号と前記左目用映像信号とが実質的に同一レベルとなるように補正する請求項１に記載の映像信号処理装置。
【請求項３】
前記映像信号処理装置は、さらに、外部入力部を備え、
前記外部入力部により入力される補正信号に応じて、前記右目用映像信号及び前記左目用映像信号の少なくとも一方をそれぞれ所定の出力レベルに補正する請求項１に記載の映像信号処理装置。
【請求項４】
前記左右レベル差検出部は、さらに、低域通過フィルタを有し、
前記左右レベル差検出部は、前記低域通過フィルタを介して、前記無視差右目用映像信号と前記無視差左目用映像信号とを入力することにより、前記無視差右目用映像信号と前記無視差左目用映像信号との低周波成分のレベル差のみを検出する請求項１に記載の映像信号処理装置。
【請求項５】
前記左右レベル差検出部は、前記無視差右目用映像信号と前記無視差左目用映像信号とのうち、前記画面の中心部に表示されるそれぞれの映像信号の差分のみを検出する請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の映像信号処理装置。
【請求項６】
前記レベル差補正部は、前記無視差右目用映像信号と前記無視差左目用映像信号とのうちの一方の映像信号を他方の映像信号のレベルと実質的に同一なるように補正する、輝度の高いほうの映像信号に揃えるように補正する、および前記無視差右目用映像信号と前記無視差左目用映像信号との平均値に補正する、のいずれか1つを常に選択する請求項１に記載の映像信号処理装置。
【請求項７】
視差を有する右目用映像信号と左目用映像信号とにより立体画像を画面に表示する立体画像表示装置において、
視差検出部において、前記右目用映像信号と前記左目用映像信号とから前記視差に基づく視差情報を検出する視差検出ステップと、
無視差信号生成部において、前記右目用映像信号と前記左目用映像信号とから前記視差情報に応じて、互いに視差のない無視差右目用映像信号と無視差左目用映像信号とを生成する無視差信号生成ステップと、
左右レベル差検出部において、前記無視差右目用映像信号と前記無視差左目用映像信号とのレベル差を検出し、レベル差情報を生成する左右レベル差検出ステップと、
レベル差補正部において、前記レベル差情報に基づいて前記右目用映像信号と前記左目用映像信号とをそれぞれ所定のレベルとなるように補正するレベル差補正ステップと、
を備えた映像信号処理方法。
【請求項８】
前記レベル差補正ステップは、前記右目用映像信号と前記左目用映像信号とが実質的に同一レベルとなるように補正する請求項７に記載の映像信号処理方法。
【請求項９】
前記レベル差補正ステップは、外部入力部により入力される補正信号に応じて、前記右目用映像信号及び前記左目用映像信号の少なくとも一方をそれぞれ所定の出力レベルに補正する請求項７に記載の映像信号処理方法。
【請求項１０】
前記左右レベル差検出ステップは、前記低域通過フィルタを介して、前記無視差右目用映像信号と前記無視差左目用映像信号とを入力することにより、前記無視差右目用映像信号と前記無視差左目用映像信号との低周波成分のレベル差のみを検出する請求項７に記載の映像信号処理方法。
【請求項１１】
前記左右レベル差検出ステップは、前記無視差右目用映像信号と前記無視差左目用映像信号とのうち、前記画面の中心部に表示されるそれぞれの映像信号の差分のみを検出する請求項７または請求項８のいずれか１項に記載の映像信号処理方法。
【請求項１２】
前記レベル差補正ステップは、前記レベル差補正部において、前記無視差右目用映像信号と前記無視差左目用映像信号とのうちの一方の映像信号を他方の映像信号のレベルと実質的に同一なるように補正する、輝度の高いほうの映像信号に揃えるように補正する、および前記無視差右目用映像信号と前記無視差左目用映像信号との平均値に補正する、のいずれか1つを常に選択する請求項７に記載の映像信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物の３Ｄ立体表示を行う映像表示装置に関し、特に対象物に関して左目用映像信号と右目用映像信号とを用いる映像信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像表示装置において、３Ｄ立体表示を得るために様々な方法が検討されている。対象物の右目用映像と左目用映像とを用意し、これらをそれぞれ右目および左目で見せるような仕組みを提供し、対象物を立体視させる方法が、よく知られている。通常、人間が目で何かを見る場合、同じ対象物を見ていても右目と左目とで見える像には、視差が生じる。この視差により、人間は見ている対象物を立体的に捉えたり、その対象物の奥行きを感じたりすることができる。従って、この視差を持った右目用映像信号と左目用映像信号を用意することで、対象物を立体視することができる映像表示装置が実現される。【０００３】
次に、右目用映像と左目用映像との視差について説明する。例えば、右目用映像における対象物が左側に、左目用映像における対象物が右側にと、ずれればずれるほど、これらの映像を見ている人間には、対象物が手前側に飛び出しているように見える。また、逆に右目用映像における対象物が右側に、左目用映像における対象物が左側にと、ずれればずれるほど、これらの映像を見ている人間には、対象物が奥行き側に引っ込んでいるように見える。また、視差がなく右目用映像と左目用映像とが同じ場合には、対象物は、映像表示装置の表示面の位置にあるように見える。【０００４】
このような立体視することができる視差を持った映像は、同じカメラを水平に２台並べて撮影することで簡単に得ることができる。この際、通常、右目用のカメラは右側に、左目用のカメラは左側に配置する。【０００５】
次に、右目用のカメラと左目用のカメラとから得られる映像信号を、それぞれ映像表示装置に伝送する。そして、映像表示装置にて、それぞれのカメラからの映像信号をそれぞれ右目および左目で見るような仕組みを提供すればよい。このような仕組みに基づいて、様々な方式が提案されている。なお、対象物を立体視するための映像信号を伝送する場合、右目用映像信号と左目用映像信号とをそれぞれ送る必要がある。したがって、そのまま右目用映像信号と左目用映像信号とを伝送すると、伝送レートが通常の場合と比べて、２倍になる。【０００６】
例えば、図６Ａに示すフィールドシーケンシャル方式は、左目用映像Ｌと右目用映像Ｒとをフレーム毎に時系列に配列して送る方式である。この方式では、立体視をしない場合（２次元表示）に対して垂直解像度・水平解像度共に劣化のない映像が得られる。しかしながら、伝送レートが通常の場合と比べて、２倍になる。【０００７】
そこで伝送レートを抑えるため、図６Ｂ、６Ｃ、６Ｄに示すような数種類の方式が開示されている。図６Ｂに示すサイドバイサイド方式は、水平解像度が１／２の左目用映像Ｌと右目用映像Ｒとをそれぞれ１フレームの左半分と右半分とに配置して送る方式である。しかしながら、この方式では、水平解像度に劣化が生じる。また、図６Ｃに示す垂直インターリーブ方式は、垂直方向に１ライン毎に左目用映像Ｌと右目用映像Ｒとを多重して送信する方式である。しかしながら、この方式では、垂直解像度に劣化が生じる。また、図６Ｄに示すチェッカパタン方式は、画素毎に左目用映像Ｒと右目用映像Ｌとを千鳥模様に配列して送る方式である。しかしながら、この方式では、水平解像度と垂直解像度との両方に劣化が生じる。【０００８】
一方、映像表示装置としても様々な方式がある。例えば、アクティブシャッタ方式は、右目用映像Ｒと左目用映像Ｌとを時系列に並べて順次表示する。そして、右目用レンズと左目用レンズとが、右目用映像Ｒと左目用映像Ｌのそれぞれに合わせて開閉するシャッターメガネを使うことにより、右目用映像Ｒは右目のみで、左目用映像Ｌは左目で見ることになる。このようにして、対象物を立体視することが可能になる（特許文献１参照）。【０００９】
このように視差を持った右目用映像Ｒと左目用映像Ｒとを用いることで、立体視することが可能となる。右目用映像Ｒと左目用映像Ｌとは、多くの場合２台のカメラを用い、対象物に対して視差が得られるように一定の距離を離して撮像した映像をそれぞれ用いる。このため、右目用映像Ｒと左目用映像Ｌとにおいて、２台のカメラを用いることによる映像のコントラスト・黒レベル・色の濃さなどの信号状態に、ばらつきが生じる。【００１０】
このように従来の技術では、右目用映像Ｒと左目用映像Ｒとを表示装置に表示した場合、２台のカメラを用いることによる映像のコントラスト・黒レベル・色の濃さなどの映像の状態にばらつきが生じ、見た目の違和感を発生させることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００２−２６２３１０号公報
【発明の概要】
【００１２】
本発明の映像信号処理装置は、視差を有する右目用映像信号と左目用映像信号とにより立体画像を画面に表示する立体画像表示装置であって、視差検出部と無視差信号生成部と左右レベル差検出部とレベル差補正部とを備えている。視差検出部は、右目用映像信号と左目用映像信号とから視差に基づく視差情報を検出する。無視差信号生成部は、右目用映像信号と左目用映像信号とから視差情報に応じて、互いに視差のない無視差右目用映像信号と無視差左目用映像信号とを生成する。左右レベル差検出部は、無視差右目用映像信号と無視差左目用映像信号とのレベル差を検出し、レベル差情報を生成する。レベル差補正部は、レベル差情報に基づいて右目用映像信号と左目用映像信号とをそれぞれ所定レベルとなるように補正する。
【００１３】
このような構成により、左右レベル差検出部で得られたレベル差情報に基づいて右目用映像信号と左目用映像信号とをそれぞれ所定レベルとなるように補正することにより、視差を有する右目用映像信号と左目用映像信号との信号レベルが異なるときに発生する見た目の違和感を軽減する。
【００１４】
また、本発明の映像信号処理方法は、視差を有する右目用映像信号と左目用映像信号とにより立体画像を画面に表示する立体画像表示装置において、視差検出ステップと無視差信号生成ステップと左右レベル差検出ステップとレベル差補正ステップとを備えている。視差検出ステップは、視差検出部において、右目用映像信号と左目用映像信号とから視差に基づく視差情報を検出する。無視差信号生成ステップは、無視差信号生成部において、右目用映像信号と左目用映像信号とから視差情報に応じて、互いに視差のない無視差右目用映像信号と無視差左目用映像信号とを生成する。左右レベル差検出ステップは、左右レベル差検出部において、無視差右目用映像信号と無視差左目用映像信号とのレベル差を検出し、レベル差情報を生成する。レベル差補正ステップは、レベル差補正部において、レベル差情報に基づいて右目用映像信号と左目用映像信号とをそれぞれ所定のレベルとなるように補正する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態における映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態における映像信号処理装置に入力される映像信号を画面に表示した映像の例を示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態における他の例の映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態におけるさらに他の例の映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態における映像信号処理装置において映像信号処理の流れを示すフローチャートである。
【図６Ａ】図６Ａは、従来の３Ｄ立体表示における伝送フォーマットの例を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、従来の３Ｄ立体表示における伝送フォーマットの例を示す図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、従来の３Ｄ立体表示における伝送フォーマットの例を示す図である。
【図６Ｄ】図６Ｄは、従来の３Ｄ立体表示における伝送フォーマットの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態における映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施の形態における映像信号処理装置は、映像信号入力端子２０１を有する視差検出部２０２と無視差信号生成部２０３と左右レベル差検出部２０４と映像信号出力端子２０６を有するレベル差補正部２０５とにより構成されている。そして、映像信号処理装置は、映像信号入力端子２０１に視差を有する右目用映像信号２０１Ｒ及び左目用映像信号２０１Ｌを入力し、映像信号出力端子２０６から補正された右目用映像信号２０６Ｒ及び補正された左目用映像信号２０６Ｌを出力する。視差を有し、かつ補正された右目用映像信号２０６Ｒ及び補正された左目用映像信号２０６Ｌは、立体画像として表示装置（図示せず）の画面に表示される。
【００１８】
視差検出部２０２は、右目用映像信号２０１Ｒ及び左目用映像信号２０１Ｌの視差に基づく視差情報を検出する。そして、視差検出部２０２は、検出した視差情報を視差量信号２１０として出力する。無視差信号生成部２０３は、右目用映像信号２０１Ｒ及び左目用映像信号２０１Ｌを入力する。そして、無視差信号生成部２０３は、視差検出部２０２により出力された視差情報に応じて、右目用映像信号２０１Ｒ、及び左目用映像信号２０１Ｌの少なくとも一方の位相をシフトする。そして、視差検出部２０２は、互いに視差の無い無視差右目用映像信号２１２Ｒと無視差左目用映像信号２１２Ｌを生成し、それらを出力する。
【００１９】
左右レベル差検出部２０４は、無視差信号生成部２０３から出力された無視差右目用映像信号２１２Ｒと無視差左目用映像信号２１２Ｌとを入力する。そして、左右レベル差検出部２０４は、右目用映像信号２０１Ｒと左目用映像信号２０１Ｌとのレベル差を検出し、レベル差情報を生成する。そして、左右レベル差検出部２０４は、検出したレベル差情報をレベル差信号２１４として出力する。
【００２０】
レベル差補正部２０５は、右目用映像信号２０１Ｒ及び左目用映像信号２０１Ｌを入力する。そして、レベル差補正部２０５は、左右レベル差検出部２０４から出力されたレベル差信号２１４、すなわちレベル差情報に基づいて、右目用映像信号２０１Ｒと左目用映像信号２０１Ｌとのレベル差を補正する。その結果、レベル差補正部２０５は、右目用映像信号２０６Ｒと左目用映像信号２０６Ｌとをそれぞれ所定レベルとなるよう設定する。なお、所定レベルは、ユーザーがそれらの差異を検知できない程度のレベルに設定すればよい。また、レベル差補正部２０５は、右目用映像信号２０６Ｒと左目用映像信号２０６Ｌとが実質的に同一レベルとなるように補正してもよい。このようにすることにより、右目用映像信号２０１Ｒと左目用映像信号２０１Ｌの信号レベルが異なるときに発生する見た目の違和感を軽減することができる。
【００２１】
次に、上述した各構成について、具体例を挙げてその動作を説明する。図１を用いて説明したように、映像信号処理装置の映像信号入力端子２０１には、視差を有する右目用映像信号２０１Ｒ及び左目用映像信号２０１Ｌが入力される。図２は、本発明の実施の形態における映像信号処理装置に入力される映像信号を画面に表示した映像の例を示す図である。
【００２２】
図２に示すように、例えばフィールドシーケンシャル方式では、映像信号処理装置に入力される右目用映像信号２０１Ｒ及び左目用映像信号２０１Ｌを画面に表示すると、右目用映像２２０Ｒ及び左目用映像２２０Ｌのように表示されるものとする。右目用映像２２０Ｒと左目用映像２２０Ｌには、それぞれ「Ａ」という文字が視差（位相差）を持った対象物として存在する。すなわち、右目用映像信号２０１Ｒと左目用映像信号２０１Ｌとは位相差を持っているが、異なるカメラで同一の対象物を撮影している。したがって、図２に示すように、それらの映像信号に基づく右目用映像２２０Ｒと左目用映像２２０Ｌは、視差量ｄＷの位相差を持った同一の部分を有する。
【００２３】
視差検出部２０２は、この視差に基づく視差情報として視差量ｄＷを検出するため以下のような動作をする。すなわち、視差検出部２０２は、例えば、ある映像ラインＶｎにおいて左目用映像２２０Ｌを画素サンプリング単位毎に段階的に位相をシフトする。そして、視差検出部２０２は、その都度、左目用映像２２０Ｌと右目用映像２２０Ｒとの差分を検出する。そして、視差検出部２０２は、その差分が最小となったときの位相のシフト量を視差量ｄＷとみなす。
【００２４】
この場合、映像ラインＶｎは対象物を含むように設定することが望ましい。また、特異部分を有する着目画素２３０は、例えば対象物の境界に設定することが望ましい。なぜなら、対象物の境界の周辺では画素における輝度や色調の変化が大きいと想定されるからである。また、映像ラインＶｎは、着目画素２３０を含むように設定してもよい。なお、映像ラインＶｎは、着目画素２３０でない他の部分において位相のシフト量の検出が容易であれば、必ずしも着目画素２３０を含むように設定する必要はない。
【００２５】
また、図２に示すように、視差検出部２０２は、位相のシフト量の検出精度を上げるため特異部分を有する着目画素２３０のみならず、着目画素２３０の周辺にある複数の画素をも用いて、位相のシフト量を検出してもよい。すなわち、視差検出部２０２は、着目画素２３０の周辺にある複数の画素も含めて、同一であるかを判定する。その結果、視差検出部２０２は、同一の検出結果を持つ画素数が最も多い視差検出結果を着目画素２３０の検出結果としてもよい。このようにすれば、より多くの画素を用いて検出するため、ノイズなどの影響を低減することができる。したがって、視差検出部２０２は、位相のシフト量の検出精度をより上げることができる。なお、この例では、視差検出部２０２は、左目用映像２２０Ｌに着目画素２３０を設定したが、右目用映像２２０Ｒと左目用映像２２０Ｌのどちらに着目画素２３０を設定してもよい。
【００２６】
視差検出部２０２は、このように得られた視差量ｄＷを視差情報として無視差信号生成部２０３に入力する。無視差信号生成部２０３は、視差情報に基づいて右目用映像信号２０１Ｒ及び左目用映像信号２０１Ｌの少なくとも一方に対して位相シフトを施し、視差量ｄＷを０となるようにする。このようにして、無視差信号生成部２０３は、映像信号に位相差の無い無視差右目用映像信号２１２Ｒと無視差左目用映像信号２１２Ｌを得て、これらを出力する。
【００２７】
左右レベル差検出部２０４は、無視差右目用映像信号２１２Ｒと無視差左目用映像信号２１２Ｌを入力して、それらのレベル差を検出する。例えば、輝度差の補正を目的とするならば、左右レベル差検出部２０４は、入力された無視差右目用映像信号２１２Ｒと無視差左目用映像信号２１２Ｌとの輝度成分の差を検出する。この輝度成分の差の検出は、単純に無視差右目用映像信号２１２Ｒと無視差左目用映像信号２１２Ｌの輝度成分の差をとることで得られる。
【００２８】
具体的には、遅延回路を用いて、無視差左目用映像信号２１２Ｌを無視差右目用映像信号２１２Ｒに重ね合わせた後に、差分回路を用いて、無視差左目用映像信号２１２Ｌのレベルから無視差右目用映像信号２１２Ｒのレベルを差し引く演算により、輝度成分の差を得ることができる。
【００２９】
図３は、本実施の形態における他の例の映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。他の例の映像信号処理装置は、左右レベル差検出部２０４に入力される映像信号の低周波成分のレベル差を検出する点に特徴がある。図３に示すように、左右レベル差検出部２０４は、入力部に低域通過フィルタ（以下、ＬＰＦと略記する）２０８を、図１の構成に加えてさらに有している。なお、図１で説明した同一な構成には、同じ符号を付加して説明を省略する。
【００３０】
輝度成分の差の検出を精度良くするために、図３に示すように左右レベル差検出部２０４は、ＬＰＦ２０８を介して、無視差右目用映像信号２１２Ｒと無視差左目用映像信号２１２Ｌとを入力している。このようにすることにより、無視差右目用映像信号２１２Ｒと無視差左目用映像信号２１２Ｌとの低周波成分のレベル差のみで輝度成分の差を検出することができる。したがって、高周波成分であるノイズを除去できるので、輝度成分の差の検出におけるノイズによる誤動作を防止できる。なお、ＬＰＦ２０８のカットオフ周波数は、例えば、２〜３ＭＨｚ程度に設定すれば、輝度成分の差の検出におけるノイズによる誤動作を防止する効果が向上する。
【００３１】
次に、レベル差補正部２０５は、右目用映像信号２０１Ｒ及び左目用映像信号２０１Ｌに対し、左右レベル差検出部２０４により得られたレベル差信号２１４に応じて輝度成分を補正する。このとき、右目用映像信号２０１Ｒと左目用映像信号２０１Ｌのどちらか一方を基準の映像信号とし、他方を補正が必要な映像信号と決定する必要がある。どちらの映像信号を補正するかはシステムとして一意的に決定する必要がある。本実施の形態における映像信号処理装置は、信号レベルの変動を軽減するため、例えば左目用映像信号２０１Ｌを常に補正することとする。したがって、レベル差補正部２０５は、左目用映像信号２０１Ｌに対し、左目用映像信号２０１Ｌから輝度成分の差し引く演算により、補正された左目映像信号２０６Lを得るものとする。
【００３２】
なお、左目用映像信号２０１Ｌではなく、右目用映像信号２０１Ｒを常に補正することとしてもよい。また、例えば画面が暗くなるのを軽減するため、常に輝度の高いほうに揃えるように補正する映像信号を選択してもよい。このようにすることにより、回路規模を削減することができる。さらにまた、それぞれの映像信号のレベルの平均値を算出し、その値に右目用映像信号２０１Ｒおよび左目用映像信号２０１Ｌをそれぞれ補正してもよい。このようにすることにより、補正した領域と補正しなかった領域との信号レベルの差異が少なくなるので、ユーザーの違和感をより低減できる。すなわち、レベル差補正部２０５は、無視差右目用映像信号２１２Ｒと無視差左目用映像信号２１２Ｌとのうちの一方の映像信号を他方の映像信号のレベルと実質的に同一なるように補正する、輝度の高いほうの映像信号に揃えるように補正する、および無視差右目用映像信号２１２Ｒと無視差左目用映像信号２１２Ｌとの平均値に補正する、のいずれか1つを常に選択するとしてもよい。
【００３３】
このようにして、レベル差補正部２０５は、輝度レベルの差の補正された右目用映像信号２０６Ｒと左目用映像信号２０６Ｌを得ることが可能となる。
【００３４】
また、色信号レベルの補正をするときは、左右レベル差検出部２０４で色信号レベルの差を検出し、レベル差補正部２０５で色信号の補正を行えばよい。したがって、本発明は補正する信号の内容に関して、輝度レベルの差に制限するものではない。すなわち、輝度レベルと色信号レベルとの補正を同時に行ってもよいし、どちらか一方のみ行ってもよい。
【００３５】
なお、図２に示すような視差を有する映像においては、左目用映像２２０Ｌには存在しているが、右目用映像２２０Ｒには存在していない領域が存在する。そのため、左右レベル差検出部２０４は、例えば、無視差右目用映像信号２１２Ｒと無視差左目用映像信号２１２Ｌとのうち、画面の中心部に表示されるそれぞれの映像信号の差分のみを検出してもよい。このようにすれば、左右レベル差検出部２０４は、上記した差分の検出に要する処理時間を低減できる。
【００３６】
なお、本実施の形態における映像信号処理装置は、レベル差補正部２０５により、左目用映像信号２０１Ｌと右目用映像信号２０１Ｒとの信号が実質的に同一レベルに出力されるように設定したが、本発明はこれに限定されるものではない。図４は、本発明の実施の形態におけるさらに他の例の映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。さらに他の例の映像信号処理装置は、外部入力部２０９より出力される補正信号２１６がレベル差補正部２０５に入力される点に特徴がある。図４に示す構成により、ユーザーは、外部入力部２０９より左目用映像信号２０１Ｌと右目用映像信号２０１Ｒとの信号レベルをそれぞれ設定できる。すなわち、例えば、ユーザーの左右の視力が大きく異なる、いわゆる不同視の場合には、さらに他の例の映像信号処理装置は、外部入力部２０９をさらに備えてもよい。そして、レベル差補正部２０５は、外部入力部２０９より出力される補正信号２１６に応じて、左目用映像信号２０１Ｌおよび右目用映像信号２０１Ｒの少なくとも一方をそれぞれ所定の出力レベルに補正してもよい。なお、所定の出力レベルは、ユーザーがそれらの差異を検知できない程度のレベルに設定すればよい。これにより、レベル差補正部２０５は、ユーザーの好みのレベルに基づいて、左目用映像信号２０６Ｌおよび右目用映像信号２０６Ｒの少なくとも一方の出力レベルを補正することができる。したがって、さら他の例の映像信号処理装置は、ユーザーの好みのレベルに基づいて、ユーザーが感じる違和感を軽減することができる。
【００３７】
次に、本実施の形態における映像信号処理装置が行う映像信号処理の方法について、図５に示すフローチャートを用いて説明する。図５は、本発明の実施の形態における映像信号処理装置において映像信号処理の流れを示すフローチャートである。図５に示すように、映像信号処理装置における映像信号処理方法は、視差を有する右目用映像信号２０１Ｒと左目用映像信号２０１Ｌとにより立体画像を画面に表示する立体画像表示装置において、視差検出ステップＳ１００と無視差信号生成ステップＳ１０２と左右レベル差検出ステップＳ１０４とレベル差補正ステップＳ１０６とを備える。
【００３８】
視差検出ステップＳ１００は、視差検出部２０２において、右目用映像信号２０１Ｒと左目用映像信号２０１Ｌとから視差に基づく視差情報を検出する。そして、視差検出部２０２において、検出した視差情報を視差量信号２１０として出力する。
【００３９】
無視差信号生成ステップＳ１０２は、無視差信号生成部２０３において、視差情報に応じて、右目用映像信号２０１Ｒ、及び左目用映像信号２０１Ｌのいずれか一方の位相をシフトする。そして、右目用映像信号２０１Ｒと左目用映像信号２０１Ｌとから視差情報に応じて、互いに視差のない無視差右目用映像信号２１２Ｒと無視差左目用映像信号２１２Ｌとを生成する。これらの無視差右目用映像信号２１２Ｒと無視差左目用映像信号２１２Ｌとは、無視差信号生成部２０３から出力される。
【００４０】
左右レベル差検出ステップＳ１０４は、左右レベル差検出部２０４において、無視差右目用映像信号２１２Ｒと無視差左目用映像信号２１２Ｌとのレベル差を検出し、レベル差情報を生成する。そして、レベル差情報に基づいてレベル差信号２１４が出力される。
【００４１】
レベル差補正ステップＳ１０６は、レベル差補正部２０５において、レベル差情報に基づいて右目用映像信号２０１Ｒと左目用映像信号２０１Ｌとをそれぞれ所定のレベルとなるように補正する。その結果、レベル差補正部２０５において、右目用映像信号２０６Ｒと左目用映像信号２０６Ｌとはそれぞれ所定レベルとなるよう設定される。また、レベル差補正ステップＳ１０６は、レベル差補正部２０５において、右目用映像信号２０６Ｒと左目用映像信号２０６Ｌとが実質的に同一レベルとなるように補正してもよい。このようにすることにより、右目用映像信号２０６Ｒと左目用映像信号２０１Ｌの信号レベルが異なるときに発生する見た目の違和感を軽減することができる。
【００４２】
なお、左右レベル差検出ステップＳ１０４は、左右レベル差検出部２０４において、例えばＬＰＦ２０８を介して、無視差右目用映像信号２１２Ｒと無視差左目用映像信号２１２Ｌとを入力してもよい。このようにすることにより、左右レベル差検出部２０４において、無視差右目用映像信号２１２Ｒと無視差左目用映像信号２１２Ｌとの低周波成分のレベル差のみを検出してもよい。ここで、ＬＰＦ２０８のカットオフ周波数は、例えば、２〜３ＭＨｚ程度に設定すれば、レベル差の検出において、高周波成分であるノイズによる誤動作を防止する効果がさらに向上する。
【００４３】
また、図２に示すような視差を有する映像においては、左目用映像２２０Ｌには存在しているが、右目用映像２２０Ｒには存在していない領域が存在する。したがって、レベル差補正ステップＳ１０６は、左右レベル差検出部２０４において、例えば、無視差右目用映像信号２１２Ｒと無視差左目用映像信号２１２Ｌとのうち、画面の中心部に表示される無視差右目用映像信号２１２Ｒと無視差左目用映像信号２１２Ｌとの差分のみを検出してもよい。このようにすれば、左右レベル差検出部２０４は、上記した差分の検出に要する処理時間を低減できる。
【００４４】
さらに、図４に示すように、例えば、ユーザーの左右の視力が大きく異なる、いわゆる不同視の場合には、本実施の形態のさらに他の例における映像信号処理装置のように、レベル差補正部２０５は、外部入力部２０９から出力される補正信号２１６を入力する入力端子をさらに備えてもよい。そして、レベル差補正ステップは、レベル差補正部２０５において、補正信号２１６が入力される場合、外部入力部２０９よりされる補正信号２１６に応じて、左目用映像信号２０１Ｌおよび右目用映像信号２０１Ｒの少なくとも一方をそれぞれ所定の出力レベルに補正してもよい。これにより、レベル差補正部２０５は、ユーザーの好みのレベルに基づいて、左目用映像信号２０６Ｌおよび右目用映像信号２０６Ｒの少なくとも一方の出力レベルを補正することができる。したがって、さら他の例の映像信号処理装置は、ユーザーの好みのレベルに基づいて、ユーザーが感じる違和感を軽減することができる。
【００４５】
また、レベル差補正ステップＳ１０６は、レベル差補正部２０５において、無視差右目用映像信号２１２Ｒと無視差左目用映像信号２１２Ｌとのうちの一方の映像信号を他方の映像信号のレベルと実質的に同一なるように補正する、輝度の高いほうの映像信号に揃えるように補正する、および無視差右目用映像信号２１２Ｒと無視差左目用映像信号２１２Ｌとの平均値に補正する、のいずれか1つを常に選択してもよい。このようにすることにより、回路規模を削減することができる。また、画面が暗くなるのを軽減することができる。さらに、補正した領域と補正しなかった領域との信号レベルの差異が少なくなるので、ユーザーの違和感をより低減できる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、３Ｄ立体表示を行う際の左目用映像信号及び右目用映像信号に対して両者の信号レベルの差を調整することにより立体視した際の見た目の違和感を軽減する映像信号処理装置に関する。
【符号の説明】
【００４７】
２０１    映像信号入力端子
２０１Ｌ    左目用映像信号
２０１Ｒ    右目用映像信号
２０２    視差検出部
２０３    無視差信号生成部
２０４    左右レベル差検出部
２０５    レベル差補正部
２０６    映像信号出力端子
２０６Ｌ    左目用映像信号
２０６Ｒ    右目用映像信号
２０８    低域通過フィルタ（ＬＰＦ）
２０９    外部入力部
２１０    視差量信号
２１２Ｌ    無視差左目用映像信号
２１２Ｒ    無視差右目用映像信号
２１４    レベル差信号
２１６    補正信号
２２０Ｌ    左目用映像
２２０Ｒ    右目用映像
２３０    着目画素
ｄＷ    視差量
Ｖｎ    映像ライン
【図１】
2010035443.tif 000003
【図２】
2010035443.tif 000004
【図３】
2010035443.tif 000005
【図４】
2010035443.tif 000006
【図５】
2010035443.tif 000007
【図６Ａ】
2010035443.tif 000008
【図６Ｂ】
2010035443.tif 000009
【図６Ｃ】
2010035443.tif 000010
【図６Ｄ】
2010035443.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成22年11月12日(2010.11.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
そこで伝送レートを抑えるため、図６Ｂ、６Ｃ、６Ｄに示すような数種類の方式が開示されている。図６Ｂに示すサイドバイサイド方式は、水平解像度が１／２の左目用映像Ｌと右目用映像Ｒとをそれぞれ１フレームの左半分と右半分とに配置して送る方式である。しかしながら、この方式では、水平解像度に劣化が生じる。また、図６Ｃに示す垂直インターリーブ方式は、垂直方向に１ライン毎に左目用映像Ｌと右目用映像Ｒとを多重して送信する方式である。しかしながら、この方式では、垂直解像度に劣化が生じる。また、図６Ｄに示すチェッカパタン方式は、画素毎に左目用映像Ｌと右目用映像Ｒとを千鳥模様に配列して送る方式である。しかしながら、この方式では、水平解像度と垂直解像度との両方に劣化が生じる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
このように視差を持った右目用映像Ｒと左目用映像Ｌとを用いることで、立体視することが可能となる。右目用映像Ｒと左目用映像Ｌとは、多くの場合２台のカメラを用い、対象物に対して視差が得られるように一定の距離を離して撮像した映像をそれぞれ用いる。このため、右目用映像Ｒと左目用映像Ｌとにおいて、２台のカメラを用いることによる映像のコントラスト・黒レベル・色の濃さなどの信号状態に、ばらつきが生じる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
このように従来の技術では、右目用映像Ｒと左目用映像Ｌとを表示装置に表示した場合、２台のカメラを用いることによる映像のコントラスト・黒レベル・色の濃さなどの映像の状態にばらつきが生じ、見た目の違和感を発生させることがある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
また、図２に示すように、視差検出部２０２は、位相のシフト量の検出精度を上げるため特異部分を有する着目画素２３０のみならず、着目画素２３０の周辺にある複数の画素をも用いて、位相のシフト量を検出してもよい。すなわち、視差検出部２０２は、着目画素２３０の周辺にある複数の画素も含めて、位相シフト量が同一であるかを判定する。その結果、視差検出部２０２は、同一の検出結果を持つ画素数が最も多い視差検出結果を着目画素２３０の検出結果としてもよい。このようにすれば、より多くの画素を用いて検出するため、ノイズなどの影響を低減することができる。したがって、視差検出部２０２は、位相のシフト量の検出精度をより上げることができる。なお、この例では、視差検出部２０２は、左目用映像２２０Ｌに着目画素２３０を設定したが、右目用映像２２０Ｒと左目用映像２２０Ｌのどちらに着目画素２３０を設定してもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
次に、レベル差補正部２０５は、右目用映像信号２０１Ｒ及び左目用映像信号２０１Ｌに対し、左右レベル差検出部２０４により得られたレベル差信号２１４に応じて輝度成分を補正する。このとき、右目用映像信号２０１Ｒと左目用映像信号２０１Ｌのどちらか一方を基準の映像信号とし、他方を補正が必要な映像信号と決定する必要がある。どちらの映像信号を補正するかはシステムとして一意的に決定する必要がある。本実施の形態における映像信号処理装置は、信号レベルの変動を軽減するため、例えば左目用映像信号２０１Ｌを常に補正することとする。したがって、レベル差補正部２０５は、左目用映像信号２０１Ｌに対し、左目用映像信号２０１Ｌから輝度成分を差し引く演算により、補正された左目映像信号２０６Ｌを得るものとする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
なお、本実施の形態における映像信号処理装置は、レベル差補正部２０５により、左目用映像信号２０１Ｌと右目用映像信号２０１Ｒとの信号が実質的に同一レベルに出力されるように設定したが、本発明はこれに限定されるものではない。図４は、本発明の実施の形態におけるさらに他の例の映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。さらに他の例の映像信号処理装置は、外部入力部２０９より出力される補正信号２１６がレベル差補正部２０５に入力される点に特徴がある。図４に示す構成により、ユーザーは、外部入力部２０９より左目用映像信号２０１Ｌと右目用映像信号２０１Ｒとの信号レベルをそれぞれ設定できる。すなわち、例えば、ユーザーの左右の視力が大きく異なる、いわゆる不同視の場合には、さらに他の例の映像信号処理装置は、外部入力部２０９をさらに備えてもよい。そして、レベル差補正部２０５は、外部入力部２０９より出力される補正信号２１６に応じて、左目用映像信号２０１Ｌおよび右目用映像信号２０１Ｒの少なくとも一方をそれぞれ所定の出力レベルに補正してもよい。なお、所定の出力レベルは、ユーザーがそれらの差異を検知できない程度のレベルに設定すればよい。これにより、レベル差補正部２０５は、ユーザーの好みのレベルに基づいて、左目用映像信号２０６Ｌおよび右目用映像信号２０６Ｒの少なくとも一方の出力レベルを補正することができる。したがって、さらに他の例の映像信号処理装置は、ユーザーの好みのレベルに基づいて、ユーザーが感じる違和感を軽減することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
レベル差補正ステップＳ１０６は、レベル差補正部２０５において、レベル差情報に基づいて右目用映像信号２０１Ｒと左目用映像信号２０１Ｌとをそれぞれ所定のレベルとなるように補正する。その結果、レベル差補正部２０５において、右目用映像信号２０６Ｒと左目用映像信号２０６Ｌとはそれぞれ所定レベルとなるよう設定される。また、レベル差補正ステップＳ１０６は、レベル差補正部２０５において、右目用映像信号２０６Ｒと左目用映像信号２０６Ｌとが実質的に同一レベルとなるように補正してもよい。このようにすることにより、右目用映像信号２０１Ｒと左目用映像信号２０１Ｌの信号レベルが異なるときに発生する見た目の違和感を軽減することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
さらに、図４に示すように、例えば、ユーザーの左右の視力が大きく異なる、いわゆる不同視の場合には、本実施の形態のさらに他の例における映像信号処理装置のように、レベル差補正部２０５は、外部入力部２０９から出力される補正信号２１６を入力する入力端子をさらに備えてもよい。そして、レベル差補正ステップは、レベル差補正部２０５において、補正信号２１６が入力される場合、外部入力部２０９より入力される補正信号２１６に応じて、左目用映像信号２０１Ｌおよび右目用映像信号２０１Ｒの少なくとも一方をそれぞれ所定の出力レベルに補正してもよい。これにより、レベル差補正部２０５は、ユーザーの好みのレベルに基づいて、左目用映像信号２０６Ｌおよび右目用映像信号２０６Ｒの少なくとも一方の出力レベルを補正することができる。したがって、さらに他の例の映像信号処理装置は、ユーザーの好みのレベルに基づいて、ユーザーが感じる違和感を軽減することができる。
【国際調査報告】
2010035443.tif 000012
2010035443.tif 000013
2010035443.tif 000014
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