(57)【要約】【課題】本発明は、簡単な構造によって３次元映像の視覚化が改善されるように、上述した類型の３Ｄディスプレイ装置における改善された３次元映像を視覚化する方法と、このような３Ｄディスプレイ装置を提供する。【解決手段】このとき、視覚化される映像は入力映像で提供され、前記方法は前記入力映像を使用して少なくとも１つの特徴行列（ｆｅａｔｕｒｅ  ｍａｔｒｉｘ）が決定され、このとき、前記特徴行列は明／暗情報を規定することを特徴とし、そして前記入力映像から前記明暗情報を使用して前記３Ｄディスプレイ装置に再生（ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ）するためのディスプレイ映像が形成されることを特徴とする。【選択図】図１
2013520890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
視覚化される映像が入力映像に提供される３Ｄディスプレイ装置で３次元映像を視覚化する方法であって、
前記入力映像を利用して少なくとも１つの特徴行列が決定され、前記特徴行列が明暗情報を規定するステップ、および
前記入力映像からの明暗情報を利用して３Ｄディスプレイ装置で再生するディスプレイ映像を形成するステップ、
を含むことを特徴とする、３Ｄディスプレイ装置で３次元映像を視覚化する方法。
【請求項２】
前記入力映像が１つの左側部分映像と１つの右側部分映像に相応する２つの観点−部分映像−を含むことを特徴とする、請求項１に記載の３Ｄディスプレイ装置で３次元映像を視覚化する方法。
【請求項３】
前記部分映像が修正されることを特徴とする、請求項２に記載の３Ｄディスプレイ装置で３次元映像を視覚化する方法。
【請求項４】
特徴抽出を利用して特徴行列を形成するために、前記入力映像や部分映像から特徴が抽出されることを特徴とする、請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の３Ｄディスプレイ装置で３次元映像を視覚化する方法。
【請求項５】
前記特徴は局部的特徴であることを特徴とする、請求項４に記載の３Ｄディスプレイ装置で３次元映像を視覚化する方法。
【請求項６】
前記特徴抽出にゾーベル特徴抽出が使用されることを特徴とする、請求項４または５に記載の３Ｄディスプレイ装置で３次元映像を視覚化する方法。
【請求項７】
特徴行列がエッジ情報を含むことを特徴とする、請求項１〜６のうちのいずれか一項に記載の３Ｄディスプレイ装置で３次元映像を視覚化する方法。
【請求項８】
前記特徴抽出にＳＵＲＦ（Ｓｐｅｅｄ  Ｕｐ  Ｒｏｂｕｓｔ  Ｆｅａｔｕｒｅｓ）抽出法が使用されることを特徴とする、請求項４〜７のうちのいずれか一項に記載の３Ｄディスプレイ装置で３次元映像を視覚化する方法。
【請求項９】
特徴行列が際立つ映像ポイントに対する情報を含むことを特徴とする、請求項１〜８のうちのいずれか一項に記載の３Ｄディスプレイ装置で３次元映像を視覚化する方法。
【請求項１０】
前記特徴行列によって入力映像の観点のピクセルごとに特徴値が１つずつ明暗情報として割り当てられることを特徴とする、請求項１〜９のうちのいずれか一項に記載の３Ｄディスプレイ装置で３次元映像を視覚化する方法。
【請求項１１】
前記特徴値がディスプレイ映像の該当ピクセルのサブピクセルに加算および／または乗算されることを特徴とする、請求項１０に記載の３Ｄディスプレイ装置で３次元映像を視覚化する方法。
【請求項１２】
前記特徴値が尺度因子として加重されることを特徴とする、請求項１０または１１に記載の３Ｄディスプレイ装置で３次元映像を視覚化する方法。
【請求項１３】
前記尺度因子がコントローラによって双方向に遠隔で調節されることを特徴とする、請求項１２に記載の３Ｄディスプレイ装置で３次元映像を視覚化する方法。
【請求項１４】
前記明暗情報がディスプレイ映像の明暗サブピクセルとして見えることを特徴とする、請求項１〜１３のうちのいずれか一項に記載の３Ｄディスプレイ装置で３次元映像を視覚化する方法。
【請求項１５】
３Ｄディスプレイ装置として立体ディスプレイまたは自動立体ディスプレイが使用されることを特徴とする、請求項１〜１４のうちのいずれか一項に記載の３Ｄディスプレイ装置で３次元映像を視覚化する方法。
【請求項１６】
前記入力映像が第１観点と第２観点を有し、第２観点は第１観点がｍ＞０の大きさだけ移動して形成されることを特徴とする、請求項１〜１５のうちのいずれか一項に記載の３Ｄディスプレイ装置で３次元映像を視覚化する方法。
【請求項１７】
請求項１〜１６のうちのいずれか一項に記載の方法を実現する３Ｄディスプレイ装置であって、
前記３Ｄディスプレイ装置が提供された入力映像を利用して少なくとも１つの特徴行列を決定する手段を備え、前記特徴行列は明暗情報を規定し、
前記手段は、前記入力映像からの明暗情報を使用して３Ｄディスプレイ装置で再生されるディスプレイ映像を形成することを特徴とする、３Ｄディスプレイ装置。
【請求項１８】
前記３Ｄディスプレイ装置が事前に決定されることができるカラーシステムの１つのカラーを示すためのサブピクセルと、特徴情報を示すための明暗サブピクセルを含むことを特徴とする、請求項１７に記載の３Ｄディスプレイ装置。
【請求項１９】
前記サブピクセルが独立的な素子によって形成されることを特徴とする、請求項１８に記載の３Ｄディスプレイ装置。
【請求項２０】
前記サブピクセルが水平垂直方向に同じ膨脹性を有し、正方形でなされることを特徴とする、請求項１８または１９に記載の３Ｄディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３Ｄディスプレイ装置で３次元映像を視覚化する方法に関し、視覚化される映像が入力映像で提供される。また、本発明は、３次元映像を視覚化するための３Ｄディスプレイ装置、特に、立体ディスプレイや自動立体ディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
３Ｄディスプレイ装置と方法は、数年前から広く知られてきた。例えば、赤青メガネ、シャッターメガネ、偏光メガネなどの視力補助器によって３次元映像を見ることができるようにする立体装置がある。
【０００３】
また、自動立体ディスプレイの前にいる者が、視力補助器がなくても３次元映像を見られるようにする自動立体視覚装置もあるが、このときは主にディスプレイパネルの前にパララックスバリア（Ｐａｒａｌｌａｘ  Ｂａｒｒｉｅｒ）やレンチキュラーレンズを配置する。一名や数名の観察者が多様な角度でディスプレイに垂直となる一方向に対して相対的に存在することがあるため、すべての位置のそれぞれの観察者に可能な限り自然な３次元映像を見せようとすれば、常に２種類以上の観点が各個人の左側や右側の目に提供されなければならない。このようなシステムをマルチビューシステムと言う。
【０００４】
しかし、このような３Ｄディスプレイ装置は、映像再現画質が観察者を満足させることができないという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、簡単な構造によって３次元映像の視覚化が改善されるように、上述した類型の３Ｄディスプレイ装置における改善された３次元映像を視覚化する方法と、このような３Ｄディスプレイ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によって上述された課題は、請求項１の特徴によって解決される。請求項１に係る方法は、入力映像を使用して少なくとも１つの特徴行列が決定され、このような特徴行列は明暗情報を規定し、入力映像からの明暗情報を使用して３Ｄディスプレイ装置で再生される映像を形成する。
【０００７】
また、従来の問題は、請求項１７の特徴によって解決される。請求項１７に係る装置、特に、立体や自動立体ディスプレイは、提供された入力映像を使用して少なくとも１つの特徴行列を決定し、この行列は明暗情報を規定し、入力映像からの明暗情報を使用して３Ｄディスプレイ装置で再生されるディスプレイ映像を形成する。
【０００８】
本発明の方法では、先ず、３次元映像の視覚化のためには、人間の目が色素受容体よりも光受容体でより多くの多様性を認識するという点を考慮する。本発明の方法や装置は、人間の目に解剖学的に適応され、最終的には情報ディスプレイに有利となる。具体的に、入力映像を利用して少なくとも１つの特徴行列が決定され、この行列は明暗情報を規定する。このような明暗情報を使用することにより、３Ｄディスプレイ装置に再現する映像が入力映像から形成される。このために、簡単な構造によって３次元映像の視覚化が改善された。
【０００９】
このような入力映像は、左右部分映像に該当する２つの観点（部分映像）を含むことが好ましい。
【００１０】
このような部分映像は、簡単に修正されることができる。
【００１１】
また、特徴抽出を利用して特徴行列を形成するために、入力映像や部分映像から特徴が抽出されることができる。このときの特徴は局部的な特徴である場合があり、例えば、形態、テクスチャ（ｔｅｘｔｕｒｅ）および／またはエッジがある。
【００１２】
特徴抽出には、ゾーベル（Ｓｏｂｅｌ）−抽出法が使用されることができる。
【００１３】
また、特徴行列がエッジ情報を有することが好ましい。人間の脳は、３次元立体映像を構成するのに物体のエッジを重要部分として使用する。このために、エッジ情報によって観察者の脳の作業が著しく容易になり、目と脳でなされる情報処理に対する適応が改善される。
【００１４】
本発明の他の実施形態では、特徴抽出にＳＵＲＦ（Ｓｐｅｅｄ  Ｕｐ  Ｒｏｂｕｓｔ  Ｆｅａｔｕｒｅｓ）方法が利用される。ＳＵＲＦに関する詳しい内容は、Ｈ．Ｂａｙ、Ｔ．Ｔｕｙｔｅｌａａｒｓ  ａｎｄ  Ｌ．Ｖ．Ｇｏｏｌ、“ＳＵＲＦ：Ｓｐｅｅｄ  Ｕｐ  Ｒｏｂｕｓｔ  Ｆｅａｔｕｒｅｓ”、Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｖｉｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ｉｍａｇｅ  Ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ、１１０（３）、２００８、ｐｐ．３４６−３５９を参照する。
【００１５】
本発明の特徴行列は、目に入る映像ポイントに関する情報を有することができる。
【００１６】
また、特徴行列によって入力映像の観点のピクセルごとに特徴値が１つずつ明暗情報として割り当てされればより好ましい。この場合、入力映像の観点のピクセルごとに特徴値が明暗情報として割り当てられることができる。
【００１７】
このような特徴値は、ディスプレイ映像の該当ピクセルのサブピクセルに加算されたり乗算されることができる。
【００１８】
このような特徴値が尺度因子（ｓｃａｌｉｎｇ  ｆａｃｔｏｒ）として加重され、このような尺度因子はコントローラによって双方向に遠隔で調節されることが好ましい。
【００１９】
ＲＧＢサブピクセルを備えたディスプレイ装置では、使用されたエッジ演算子の特徴がＲＧＢサブピクセルにあるエッジを強調するのに使用されることができる。例えば、ＲＧＢサブピクセルからなるピクセルが、下記のように目の解剖に適応されることができる。
【００２０】
【数１】
2013520890.tif 000003
【００２１】
この場合、Ｒ（ｉ、ｊ）、Ｇ（ｉ、ｊ）、Ｂ（ｉ、ｊ）はそれぞれ、赤色、緑色、青色を規定する。Ｍ（ｉ、ｊ、１）は、エッジ演算子の値やピクセル（ｉ、ｊ）のエッジ情報を有する特徴行列の値である。ｓは自由に設定される尺度因子である。尺度因子が遠隔で制御されれば、それぞれの観察者は自身の感覚のためにエッジ強調を個別的に設定することができる。
【００２２】
このような方法により、エッジ内部にある立体映像の（混ざっていない）カラー値が容易に強調され、光受容体のためにより容易に検出されることができる。
【００２３】
多数の特徴は、下記のように積分されることができる。
【００２４】
【数２】
2013520890.tif 000004
【００２５】
特徴ベクトルＭ（ｉ、ｊ）：＝（Ｍ（ｉ、ｊ、１）、．．．、Ｍ（ｉ、ｊ、Ｋ））と（Ｋは抽出された相違した特徴の個数）、それぞれのピクセル（ｉ、ｊ）のための加重ベクトルＳ：＝（ｓ１、．．．、ｓＫ）を有する。このような光学的評価は、乗算的になされたりもする。
【００２６】
また、明暗サブピクセルがさらに補完された明暗情報がディスプレイに現われることもできる。明暗サブピクセルは、エッジ情報のディスプレイを通じて観察者が感じる立体映像の感覚を大きく改善することができる。
【００２７】
例えば、３Ｄディスプレイ装置としての自動立体ディスプレイは、サブピクセルで構成されたパネルと、パネルの前に連結した光学素子を備えることができる。サブピクセルは、ＲＧＢやＣＭＹのようなカラーサブピクセルはもちろん、明暗サブピクセルになることもできる。カラーサブピクセルには、図に示す観点のサブピクセルのカラー情報がディスプレイされることができる。明暗ピクセルは３Ｄ感を支援する映像特徴を、例えば、グレイスケール値（ｇｒａｙ  ｓｃａｌｅｖａｌｕｅ）で有することができる。人間の目は、約１１０万個の光受容体と約６５０万個の色素受容体を有する。また、人間の脳は、３次元立体映像を構成するために物体のエッジを重要部分として使用するため、明暗サブピクセルを通じてエッジ情報がディスプレイされることができ、このために映像情報が遥かに多くの数の光受容体を通じて収容され、脳の作業が容易になる。
【００２８】
ディスプレイ映像の品質を改善するために、ディスプレイされたサブピクセルの個数が遥かに増加することができる。疑似ホログラフィック（ｐｓｅｕｄｏ  ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃ）ディスプレイは、例えば、立体映像で提供された１つの入力映像内に含まれるものよりも少なくとも１０〜２０倍さらに多くのサブピクセルを含むことができる。このようなより多くの個数のサブピクセルのため、合成される多数の観点から１観点あたりさらに多くの個数のピクセルを現すことができる。現在の高画質映像とビデオは１行あたり５，７６０個のサブピクセルを有し、約１，９２０×１，０８０個のピクセルを有する。特徴情報を表示するサブピクセルを１０倍にする場合、１つのディスプレイが少なくとも７６，０００×１，０８０個のサブピクセルを有することができる。このとき、自動立体ディスプレイの場合には、サブピクセル平面に観点の割り当てられるという事実が考慮される。ここでは、ピクセルへの統合は関係がない。
【００２９】
本発明では、３Ｄディスプレイ装置として立体ディスプレイや自動立体ディスプレイが使用されることができる。
【００３０】
また、入力映像が第１観点および第２観点を有することができ、この場合、第２観点は第１観点がｍ＞０の大きさだけ移動して形成される。したがって、１ステップでは、提供された２Ｄ映像が左側部分の映像として使用されることができる。右側部分映像としては同じであるが、ｍ＞０の大きさだけ右側に移動した２Ｄ映像が使用されることができる。また、下記のような時差行列が形成されることができる。
【００３１】
【数３】
2013520890.tif 000005
【００３２】
この場合、ＮＺは行の数であり、ＮＳは列の数である。
【００３３】
したがって、すべての観察者は、２Ｄ映像がディスプレイの前に間隔を置き、浮かんでいるように感じる。
【００３４】
２Ｄ映像がｍ＜０の大きさだけ左側に移動すれば、観察者はこの映像がディスプレイ内で動くように感じる。
【００３５】
また、観察者が遠隔で前記大きさ（ｍ）を双方向に選択することができれば、観察者が「ポップアウト（Ｐｏｐ−ｏｕｔ）」や「ポップイン（Ｐｏｐ−ｉｎ）」効果を出すことができる。
【００３６】
また、３Ｄディスプレイ装置が所定のカラーシステムのカラーを出すためのサブピクセルと、特徴情報を示すための明暗サブピクセルを含むことができる。
【００３７】
また、このようなサブピクセルは、独立素子によって形成されることもできる。
【００３８】
このようなサブピクセルが、水平垂直方向に同じ膨脹性を有することが好ましい。特に、サブピクセルが正方形であれば、解像度をさらに高めることができる。サブピクセルを円型にすることもできる。すなわち、すべてのピクセルが正方形ではなければならないという条件が不必要であることもある。むしろ、それぞれのサブピクセルが独立素子のようになる。サブピクセルごとに１つのカラーを有し、水平垂直方向に同じ膨脹性を有することができる。このような状況は、ＯＬＥＤ技術やナノ技術により、技術的に何の問題もなく実現されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る方法および本発明に係る３Ｄディスプレイ装置の一実施形態の全体システムのブロック図である。
【図２】図１のシステムのフローチャートである。
【図３】本発明に係る３Ｄディスプレイ装置の一実施形態の新たなサブピクセルレイアウトと比較される従来のサブピクセルレイアウトである。
【図４】本発明に係る３Ｄディスプレイ装置の他の実施形態の新たなサブピクセルレイアウトと比較される従来のサブピクセルレイアウトである。
【図５】より多くの数の多くの観点を制御するための図４のサブピクセルレイアウトである。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１は、本発明に係る方法および３Ｄディスプレイ装置の一例のブロック図である。図１の実施形態は、３Ｄ装置としての自動立体ディスプレイに３次元映像を視覚化する方法に関し、自動立体ディスプレイに提供された立体映像から任意の３Ｄフォーマットに１００個以上の多数の観点がディスプレイにくしの歯形態にディスプレイされる。このディスプレイは、１つの光学素子と１つの映像形成ユニットからなる。前記多数の観点は、すべて常に１つの観点だけがディスプレイされなければならない、まさにそのピクセルだけが形成される方式によって形成される。前記ディスプレイの映像形成ユニットは、例えば、赤色、緑色、または青色のような１つカラーを放出するサブピクセルからなる。
【００４１】
自動立体ディスプレイは、３Ｄ映像または３Ｄ映像シーケンスを立体映像や立体映像シーケンスのようなすべてのフォーマットに受信することができる。例えば、時差カード（ｄｉｓｐａｒｉｔｙ  ｃａｒｄ）を含む立体映像のような他のフォーマットも受信して処理することができる。
【００４２】
立体映像は、優先的に標準立体形態やエピポーラ（ｅｐｉｐｏｌａｒ）形態に修正される。既にこのような状況であれば、本ステップでは同じピクチャ（ｐｉｃｔｕｒｅ）が現れるようになる。
【００４３】
次に、図１により、２つの映像（Ｒｌ、Ｒｒ）で、例えば、エッジや際立つ映像ポイント（ＳＵＲＦ）のような多様な特徴が確認される。このステップで多様な特徴が抽出されることができるが、特別な制約はない。このような特徴は、必要であれば、時差カードの計算だけではなく、特定の追加サブピクセルにおける視覚化にも使用される。
【００４４】
時差カードが入力映像と共に受信されれば次のステップに移り、そうでなければ立体映像の時差カードが計算される。２つの受信された観点内に存在する左右部分映像のピクセルが時差カードに割り当てられる。また、左右マスキング（ｍａｓｋｉｎｇ）も確認される。
【００４５】
次に、前記特徴と受信された立体映像の時差カード（Ｄ）を利用して多数の観点が合成される。この場合、常にディスプレイに実際にディスプレイされなければならないサブピクセルだけが合成される。したがって、それぞれの観点からディスプレイされる観点が１００個である場合、１％のサブピクセルだけが計算される。
【００４６】
どの観点がどのサブピクセルにディスプレイされなければならないかに対する情報は観点カード（Ｐ）で決定される。観点カードは、ディスプレイを製造するときに、サブピクセルと光学システムの間の修正過程で決定されて格納される。隣接するサブピクセルは、一般的には他の観点に割り当てられる。相違する観点からの多様なサブピクセルを疑似ホログラフィック映像（Ｂ）に格納することをコーミング（ｃｏｍｂｉｎｇ）という。
【００４７】
自動立体ディスプレイは、サブピクセルで構成された１つのパネルとパネルに接続した光学素子を有する。サブピクセルは、例えば、ＲＧＢまたはＣＭＹのようなカラーサブピクセルである。このようなカラーサブピクセル内には、図に示す観点のサブピクセルのカラー情報がディスプレイされる。
【００４８】
映像（Ｂ）の品質を改善しようとすれば、ディスプレイされたサブピクセルの数を大きく増やす。図１に係る疑似ホログラフィックディスプレイは、受信された立体映像に存在するものよりも少なくとも１０〜２０倍多いサブピクセルを有する。このようにサブピクセル数がさらに多いため、合成される多数の観点の各観点あたりのピクセル数がさらに多くなる。
【００４９】
図２は、図１のシステムのフローチャートである。
【００５０】
以下、図１〜２に係るステップを詳しく説明する。本実施形態は、受信モジュールにより、例えば、１つのアンテナやインターネットを通じて立体映像内の１つの映像シーケンスが受信され、デコーディングされて部分映像（Ｉｌ、Ｉｒ）に利用されるという事実から出発する。
【００５１】
受信された立体映像は、連結した疑似ホログラフィックディスプレイの解像度に合わせて拡大／縮小する。解像度１９，２００×１０，８００ピクセルのディスプレイは、高解像として認められる。この場合、例えば、１つの立体ＨＤ映像が水平垂直に１０倍拡大する。
【００５２】
第１ステップで修正が実施される。この方法は文献に公知されている。図１〜２の実施形態において、左側部分映像（Ｉｌ）では、この映像に均一に分布された９つの際立つポイントがＳＵＲＦ方法によって検索される。それぞれのポイントの座標は、右側部分映像（Ｉｒ）にある検索ブロックの中心点として使用される。このような検索ブロックでは、右側部分映像（Ｉｒ）内の類似するポイントが検索される。このような９つのポイントの時差を利用して線形変換行列が定義され、このような線形変換行列によってそれぞれの部分映像（Ｉｌ、Ｉｒ）が映像（Ｒｌ、Ｒｒ）に合うように修正される：
Ｉｌ→Ｒ１およびＩｒ→Ｒｒ
【００５３】
このような修正により、今後はエピポーラは前記映像の行に対して平行に進行され、今後のすべての演算は行方式によって実施されることができる。
【００５４】
特徴抽出にＳＵＲＦ（Ｓｐｅｅｄ  ｕｐ  Ｒｏｂｕｓｔ  Ｆｅａｔｕｒｅｓ）や、ゾーベルエッジディテクタ（Ｓｏｂｅｌ−Ｅｄｇｅ−Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）方式を利用することができる。
【００５５】
ＳＵＲＦ特徴抽出：
この方法は、それぞれのピクセルに対するヘッセ行列（Ｈｅｓｓｅ−Ｍａｔｒｉｘ）の行列式を近似的で求める。この場合、手順は次のようになる。
【００５６】
修正された左右部分映像に対して生成される行列（Ｉｓｕｍ）には、それぞれのピクセルに対する下部映像領域のグレイスケール値の部分和が格納される。
【００５７】
【数４】
2013520890.tif 000006
【００５８】
ｉ：＝１、．．．ＮＺそしてｊ：＝１、．．．ＮＳ、
この場合、ＮＺは行の数であり、ＮＳは列の数である。
【００５９】
計算の時行（ｉ）ごとに行演算ユニット（ｉ）が１つずつ割り当てられ、このような行演算ユニットは前記部分和を帰納的に計算し、
【００６０】
【数５】
2013520890.tif 000007
【００６１】
ｉ：＝１、．．．ＮＺそしてｊ：＝１、．．．ＮＳ、
Ｉｓｕｍ内に格納される。次に、列（ｊ）ごとに演算ユニット（ｊ）が１つずつ割り当てられ、このような列演算ユニットは列の和を帰納的に計算する。
【００６２】
【数６】
2013520890.tif 000008
【００６３】
ｉ：＝１、．．．ＮＺそしてｊ：＝１、．．．ＮＳ。
【００６４】
前記のように計算された行列は、今後はそれぞれの部分映像に対して左側および右側に所望する部分和を含むようになる。このとき、行（ｉ）ごとに再び演算ユニット（ｉ）（＝行演算ユニット（ｉ））が１つずつ割り当てられ、このような演算ユニットは先ず下記のような中間値を算出する。
【００６５】
【数７】
2013520890.tif 000009
【００６６】
【数８】
2013520890.tif 000010
【００６７】
これによって
【００６８】
【数９】
2013520890.tif 000011
【００６９】
が得られる。
【００７０】
その次に、近似的として求めたヘッセ行列の行列式が右側部分映像のそれぞれのピクセルに対して特徴行列（Ｍｒ（１））に格納される。
【００７１】
【数１０】
2013520890.tif 000012
【００７２】
同じように、左側部分映像（Ｒｌ）のそれぞれのピクセルに実施されて前記特徴行列（Ｍｌ（１））に格納され、全体的に特徴行列（Ｍｒ（１）、Ｍｌ（１））が得られる。これ以上の詳しい事項は、Ｈ．Ｂａｙ、Ｔ．ｔｕｙｔｅｌａａｒｓ  ａｎｄ  Ｌ．Ｖ．Ｇｏｏｌ、“ＳＵＲＦ：Ｓｐｅｅｄ  Ｕｐ  Ｒｏｂｕｓｔ  Ｆｅａｔｕｒｅｓ”、Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｖｉｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ｉｍａｇｅ  Ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ、１１０（３）、２００８、ｐｐ．３４６−３５９を参考にすればよい。
【００７３】
ゾーベル特徴抽出：
ゾーベル演算子は、多数のエッジ演算子のうちの１つのエッジ演算子でのみなされるため、例を挙げる。
【００７４】
時差カードのためにはエッジ演算子が特に重要であり、これはエッジ演算子の割り当て時に、平坦面よりもエッジにより高い意味（重要性）が付与されるようにするためである。１つのエッジが常に１つの地域的特性にもなるため、このような方式は１つの行内部の局部的な地域の特性も考慮できるようにする。
【００７５】
ゾーベルプレヴィッツ演算子は、例えば、多様な方向からエッジを検出する３×３行列によって動作する。この場合、基本的に、水平、垂直、左側、および右側対角エッジが区別されることができる。エッジを検出するために、下記のような３×３行列が使用される。
【００７６】
【数１１】
2013520890.tif 000013
【００７７】
本発明に係る方法の一実施形態では、行（ｉ）ごとに行演算ユニット（ｉ）が１つずつ割り当てられる。すべての行（ｉ）と列（ｊ）に対し、演算ユニット−局部フィールドは、修正された右側部分映像（Ｒｒ）から由来するエッジ１〜エッジ９であって、下記のように満たされる。
【００７８】
【数１２】
2013520890.tif 000014
【００７９】
ｉ：＝１、．．．ＮＺそしてｊ：＝１、．．．ＮＳ。
【００８０】
次に、それぞれの指数（ｊ）（ｉｎｄｅｘ）に対し、それぞれの行演算ユニット（ｉ）が計算する。
【００８１】
【数１３】
2013520890.tif 000015
【００８２】
【数１４】
2013520890.tif 000016
【００８３】
このとき、Ｍｒ（ｉ、ｊ、２）は、ｉ＝１、．．．ＮＺおよびｊ＝１、．．．ＮＳに対してＭｒ（ｉ、ｊ、２）：＝Ｈ１＋Ｈ２＋Ｈ３＋Ｈ４として示される。
【００８４】
この方法が、修正された右側部分映像（Ｒｌ）に対しても同じように実施される。このようにすることにより、全体的に特徴行列（Ｍｒ（２）、Ｍｌ（２））が求められる。
【００８５】
図３の左側は、３つのサブピクセルＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）を有する従来のピクセルレイアウトである。このようなサブピクセルによっては、光学素子（Ｏ）としてレンチキュラーレンズを使用し、３つの観点（１、２、３）が作動する。図３の右側は新たなサブピクセルレイアウトであって、自動立体ディスプレイによって形成された本発明の３Ｄディスプレイ装置の一例に係る独立サブピクセルは正方形の形状を有する。ここでは、９つのサブピクセルによる９つの観点が光学素子（Ｏ）によって制御される。
【００８６】
図４の左側は従来のピクセルレイアウト、右側は自動立体ディスプレイによって形成された本発明に係る３Ｄディスプレイ装置の他の実施形態である。ここでは、遥かにさらに精密かつ詳細なサブピクセル構造が形成された。従来のピクセルレイアウトの３つのサブピクセルの代りに、本実施形態のサブピクセルレイアウトでは１４４個のサブピクセルが形成された。ここでは、サブピクセルＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）が明暗情報を現すため、追加サブピクセルＷ（例：白色や黄色）によって補完された。図に示す実施形態では、１４４個のサブピクセルによって３６個の観点が制御される。
【００８７】
図５は図４のサブピクセルレイアウトを示しており、この場合、１４４個の独立的サブピクセルが１４４個の観点を制御するのに使用される。
【００８８】
本発明に係る方法と３Ｄディスプレイ装置の他の実施形態によれば、自動立体ディスプレイのために下記のようになされることができる。
【００８９】
人間の目の解剖学的な状況に適応するために、下記のような２つの特性が考慮される。
【００９０】
１．目の解像度。
【００９１】
２．目の受容体の個数および特性。
【００９２】
人間の目の解像度は、一般的に０．５’〜１．５’である。このため、近来のディスプレイは、０．２〜０．３ｍｍのドットピッチ（ｄｏｔ−ｐｉｔｃｈ）を有する。言い換えれば、約１ｍのドットピッチからはディスプレイのピクセルがこれ以上認識されない。本発明に係る３Ｄディスプレイ装置の前記実施形態では、使用されたレンズラスター（ｌｅｎｓ  ｒａｓｔｅｒ）のレンズ幅は０．２ｍｍの範囲であって、約１２５ＬＰＩ（インチあたりのレンズ：Ｌｅｎｓｅｓ  ｐｅｒ  Ｉｎｃｈ）である。したがって、このようなレンズ構造では、約１ｍの観察距離からはこれ以上の認識が不可能である。１つのレンズの後ろに置かれるサブピクセルの個数は、レンズあたり１０個以内である。すなわち、疑似ホログラフィックディスプレイのドットピッチは０．０６ｍｍ以内である。従来のディスプレイは１，９２０×１，０８０ピクセル（ＨＤ−ＴＶ）であるが、本発明の疑似ホログラフィックディスプレイは、少なくとも１９，２００×１，０８０ピクセルからなる。
【００９３】
前記レンズラスターは、本実施形態の場合では、直径０．２ｍｍのレンチキュラーレンズや６角形レンズからなることができる。
【００９４】
人間の目に約６５０万個の色素受容体と約１億個の光受容体があるため、光受容体が色素受容体よりも約１５倍多いことが分かる。また、人間の脳は、内部立体映像を１つの極めて大きい部分で形成するためにエッジ情報を使用する。エッジは、ここにある左右マスキングを通じて物体の前後方関係に対する情報を提供する。
【００９５】
このために、本発明では、公知されたサブピクセルＲＧＢまたはＹＭＣが明暗ピクセルによって補完され、このような明暗ピクセルは、特徴抽出ステップでエッジ演算子によって生じたエッジ情報を表示する。
【００９６】
均一な面はエッジを含んでおらず、このような場所では明暗サブピクセルが映像内部に情報を表示しない。
【００９７】
明暗サブピクセル内部では、検出されたエッジの強度によってエッジがより明るく表示される。したがって、映像内部に存在するエッジは際立つようになり、１億個の光受容体がこれをより容易に認識する。
【００９８】
脳は、内部立体映像をより容易に形成することができなければならない。均一な面にあるパターンは、人間の脳内で学習効果によってそれ自体として認識され、立体映像の感覚に影響を与えない。
【００９９】
明暗ピクセルの幾何学的な配列状態は、本発明によって変えることができる。図３〜５には多様な配列が示されている。エッジ検出を改善するための明暗サブピクセルの他にも、立体映像の形成のために他の特徴をさらに付加することができる。本発明ではＳＵＲＦ演算子を例示したが、必ずしもこれに限定されることはない。
【０１００】
ピクセルをカラーサブピクセル（大概はＲＧＢ）に細分する作業は省略する。自動立体ディスプレイのために観点を割り当てる作業が常にカラーおよび明暗サブピクセルを有するサブピクセル平面でなされるという事実を考慮し、本実施形態に記述されたディスプレイでは、サブピクセルをピクセルにグループ化する過程が省略される。それぞれのカラーまたは明暗サブピクセルは、１つの特定観点が割り当てられた独立的な光素子であり、水平垂直方向に同じ膨脹性を有する。このような状況が図３〜５の右側図面では既に考慮された。下位互換性があるため、すべての２Ｄ映像（ビデオ）は何の問題もなく図示されることができる。このような自動立体ディスプレイは、ＯＬＥＤ技術によって製造することができる。
【０１０１】
本発明の装置および方法に関するさらなる有利な実施形態に関しては、繰り返しを回避するため、付属の請求の範囲を参照のこと。
【０１０２】
最後に、上記の本発明の方法および装置の実施形態は、単なる説明を目的とするものであり、実施形態を限定する目的のものではないことに留意されたい。
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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