(57)【要約】【課題】手前の表示面と、奥の表示面とが個別に見えたときにも、視聴者に情報を提供することができること。【解決手段】画像処理装置は、第１の画像と、第１の画像と異なる第２の画像とを取得する画像取得部と、奥行き方向の分布を表す奥行き情報を取得する奥行き情報取得部と、第１の画像および第２画像の画素各々について、第１の画像と第２画像との間で、奥行き情報に基づいた明るさの比となるように、第１の画像または第２の画像の少なくとも一方の明るさを変更することにより、２つの表示面各々に表示する画像を生成する画像変換部を備える。【選択図】図１
2015142141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の画像と、前記第１の画像と異なる第２の画像とを取得する画像取得部と、
奥行き方向の分布を表す奥行き情報を取得する奥行き情報取得部と、
前記第１の画像および前記第２画像の画素各々について、前記第１の画像と前記第２画像との間で、前記奥行き情報に基づいた明るさの比となるように、前記第１の画像または前記第２の画像の少なくとも一方の明るさを変更することにより、２つの表示面各々に表示する画像を生成する画像変換部と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記第１の画像および前記第２の画像は、二値画像であり、
前記画像変換部が、明るさを変更するのは、前記第１の画像および前記第２の画素のうち、二値画像において取り得る二つの画素値の、いずれか一方の画素値の画素のみであること
を特徴とする請求項１に記載に画像処理装置。
【請求項３】
前記第１の画像で提示する情報と、前記第２の画像で提示する情報とを取得する提示情報取得部を備え、
前記画像取得部は、
前記奥行き情報を参照して、前記第１の画像で提示する情報を表す画像を配置することで、前記第１の画像を生成し、
前記奥行き情報を参照して、前記第２の画像で提示する情報を表す画像を配置することで、前記第２の画像を生成すること
を特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
画像を表示する２つの表示部と、
第１の画像と、前記第１の画像と異なる第２の画像とを取得する画像取得部と、
表示させる立体像の奥行き情報を取得する奥行き情報取得部と、
前記第１の画像および前記第２画像の画素各々について、前記第１の画像と前記第２画像との間で、前記奥行き情報に基づいた明るさの比となるように、前記第１の画像または前記第２の画像の少なくとも一方の明るさを変更することにより、前記２つの表示部各々に表示する画像を生成する画像変換部と
を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
前記２つの表示部の奥行き位置が異な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２つの表示部のうち、奥行き位置が手前に位置する第１の表示部は、他方の表示部である第２の表示部が表示した画像の光を透過することを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
コンピュータを、
第１の画像と、前記第１の画像と異なる第２の画像とを取得する画像取得部、
表示させる立体像の奥行き情報を取得する奥行き情報取得部、
前記第１の画像および前記第２画像の画素各々について、前記第１の画像と前記第２画像との間で、前記奥行き情報に基づいた明るさの比となるように、前記第１の画像または前記第２の画像の少なくとも一方の明るさを変更することにより、２つの表示面各々に表示する画像を生成する画像変換部
として機能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、画像処理装置、表示装置およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、３次元画像の奥行き位置に応じて輝度比を付けた二つの画像を、奥行き位置の異なる手前の表示面と奥の表示面とに表示して両眼視差を生じさせることにより、ユーザに立体感を知覚させる立体錯視現象（ＤＦＤ（Depth-Fused 3-D）錯視現象ともいう）を用いた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は、手前の表示面と、奥の表示面の各々が個別に見えたときは、不自然な画像となってしまうため、視聴者に情報を提供できるのは、立体感を知覚できる所定の位置から見たときのみとなってしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、明るさ比を付けた二つの画像を、奥行き位置の異なる手前の表示面と奥の表示面とに表示して立体感を知覚させる方法において、手前の表示面と、奥の表示面とが個別に見えたときにも、視聴者に情報を提供することができる画像処理装置、表示装置およびプログラムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様は、第１の画像と、前記第１の画像と異なる第２の画像とを取得する画像取得部と、奥行き方向の分布を表す奥行き情報を取得する奥行き情報取得部と、前記第１の画像および前記第２画像の画素各々について、前記第１の画像と前記第２画像との間で、前記奥行き情報に基づいた明るさの比となるように、前記第１の画像または前記第２の画像の少なくとも一方の明るさを変更することにより、２つの表示面各々に表示する画像を生成する画像変換部とを備えることを特徴とする画像処理装置である。
【０００７】
また、本発明の他の態様は、画像を表示する２つの表示部と、第１の画像と、前記第１の画像と異なる第２の画像とを取得する画像取得部と、奥行き方向の分布を表す奥行き情報を取得する奥行き情報取得部と、前記第１の画像および前記第２画像の画素各々について、前記第１の画像と前記第２画像との間で、前記奥行き情報に基づいた明るさの比となるように、前記第１の画像または前記第２の画像の少なくとも一方の明るさを変更することにより、前記２つの表示部各々に表示する画像を生成する画像変換部とを備えることを特徴とする表示装置である。
【０００８】
また、本発明の他の態様は、コンピュータを、第１の画像と、前記第１の画像と異なる第２の画像とを取得する画像取得部、奥行き方向の分布を表す奥行き情報を取得する奥行き情報取得部、前記第１の画像および前記第２画像の画素各々について、前記第１の画像と前記第２画像との間で、前記奥行き情報に基づいた明るさの比となるように、前記第１の画像または前記第２の画像の少なくとも一方の明るさを変更することにより、２つの表示面各々に表示する画像を生成する画像処理部として機能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、明るさ比を付けた二つの画像を、奥行き位置の異なる手前の表示面と奥の表示面とに表示して立体感を知覚させる方法において、手前の表示面と、奥の表示面とが個別に見えたときにも、視聴者に情報を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の第１の実施形態による立体画像表示装置１０の構成を示す外観図である。
【図２】同実施形態における前面画像表示部１２の構成例を示す部分拡大図である。
【図３】同実施形態における画像処理装置１３の構成を示す概略ブロック図である。
【図４】同実施形態における前面原画像の一例ＦＧ１を示す図である。
【図５】同実施形態における後面原画像の一例ＢＧ１を示す図である。
【図６】同実施形態における奥行き情報の一例Ｄ１を模式的に表した図である。
【図７】同実施形態における輝度配分比Ｆｒの例Ｆｒ１を模式的に表した図である。
【図８】同実施形態における輝度配分比Ｂｒの例Ｂｒ１を模式的に表した図である。
【図９】同実施形態における前面画像表示部１２の正面に位置する視聴者Ｕ１が知覚する画像の例ＳＧ１である。
【図１０】同実施形態におけるハーフミラーを用いたときの前面画像表示部１２と、後面画像表示部１１の配置例を示す外観図である。
【図１１】この発明の第２の実施形態による立体画像表示装置１０ａの構成を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、この発明の第１の実施形態による表示装置である立体画像表示装置１０の構成を示す外観図である。図１に示すように、立体画像表示装置１０は、後面画像表示部１１、前面画像表示部１２、画像処理装置１３を含んで構成される。立体画像表示装置１０は、立体錯視現象（ＤＦＤ（Depth-Fused 3-D）錯視現象ともいう）を利用して、前面画像表示部１２の正面の所定の位置にいる視聴者Ｕ１に立体像を知覚させる。また、前面画像表示部１２の正面からずれた位置にいる視聴者Ｕ２は、後面画像表示部１１が表示する画像（以降、後面画像という）と、前面画像表示部１２が表示する画像（以降、前面画像という）と別々に見ることが出来る。
【００１２】
ＤＦＤ錯視現象とは、奥行き位置の異なる複数の表示面に画像が表示されたときに、立体像が、該複数の表示面の輝度比に比例した位置にあると、視聴者が知覚する錯視現象である。例えば、画像中のある被写体の奥側の表示面における輝度と、手前側の表示面における輝度との比が、１：２であるとする。このとき、奥側の表示面の被写体と、手前側の表示面の被写体とが重なって見える位置にいる視聴者により該被写体の立体像が知覚される位置は、奥側の表示面から手前側の表示面までの間の、奥側から１／３の位置となる。なお、立体画像表示装置１０では、後面画像表示部１１は、奥行き位置が奥側の表示面であり、前面画像表示部１２は、奥行き位置が手前側の表示面である。
【００１３】
後面画像表示部１１は、画像処理装置１３から入力された後面画像信号に従い、画像を表示する。前面画像表示部１２は、画像処理装置１３から入力された前面画像信号に従い、画像を表示する。前面画像表示部１２は、後面画像表示部１１の表示面の前方に設置されており、後面画像表示部１１が表示した画像の光を透過する。
【００１４】
なお、前面画像表示部１２は、後面画像表示部１１が表示した画像の光を透過するように、例えば、透明な板に隙間を空けてＬＥＤ（Light Electronic Diode）や、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイなどが配列されていてもよいし、格子状や、すだれ状に組まれた部材にＬＥＤ、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなどが配列されていてもよい。なお、ＬＥＤが配列されている場合は、前面画像表示部１２は、該ＬＥＤ各々の輝度を前面画像信号に従った輝度とすることで、前面画像を表示する。液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイが配列されている場合は、前面画像表示部１２は、各ディスプレイに前面画像のうち、該ディスプレイの設置位置に対応する部分を表示させることで、前面画像を表示する。
【００１５】
画像処理装置１３は、後面画像表示部１１に表示する後面画像の元になる後面原画像を表す画像信号と、前面画像表示部１２に表示する前面画像の元になる画像であって、後面原画像とは異なる画像である前面原画像を表す画像信号と、奥行き情報とを入力されると、奥行き情報に従った立体感が得られるように、前面画像信号と、後面画像信号とを生成する。画像処理装置１３は、生成した前面画像信号を前面画像表示部１２に、後面画像信号を後面画像表示部１１に入力する。
【００１６】
図２は、前面画像表示部１２の構成例を示す部分拡大図である。図２に示す例は、すだれ状に組まれた支持部材１２１に、複数のＬＥＤ１２２が配列されている。図２に示すように支持部材１２１同士は、間隔を置いて配置されている。後面画像表示部１１が表示した画像の光は、この間隔を通る。このため、図１のように、前面画像表示部１２の正面の所定の位置にいる視聴者Ｕ１には、前面画像表示部１２が表示している画像と、後面画像表示部１１が重なって見える。
【００１７】
ここで、前面画像表示部１２は、支持部材１２１同士が間隔を置いて配置されているため、表示される画像は、該間隔の部分が間引かれた画像となっている。視聴者Ｕ１が、前面画像表示部１２のＬＥＤ１２２が発した光による像を見た場合、視聴者Ｕ１の脳内において、間引かれたが部分が補間された画像が形成されることがある。例えば、視聴者Ｕ１が、前面画像表示部１２のＬＥＤ１２２が発した光による像を見た場合、図４に示すような「あいうえお」という文字の画像が視聴者Ｕ１の脳内において形成されることがある。
【００１８】
また、後面画像表示部１１が表示した画像の光のうち、前面画像表示部１２の支持部材１２１によって遮られた光は、視聴者Ｕ１の目に到達しない。このため、後面画像表示部１１が表示した画像のうち、視聴者Ｕ１が見ることが出来る画像は、支持部材１２１によって遮られた部分が間引かれた画像となっている。視聴者Ｕ１が、後面画像表示部１１が発した光による像を見た場合、視聴者Ｕ１の脳内において、間引かれたが部分が補間された画像が形成されることがある。例えば、視聴者Ｕ１が、後面画像表示部１１が発した光による像を見た場合、図５に示すような「ＡＢＣＤＥＦＧＨＫＭ」という文字の画像が視聴者Ｕ１の脳内において形成されることがある。
【００１９】
このように、視聴者Ｕ１の脳内において、間引かれた部分が補間された画像が形成されると、視聴者Ｕ１は、後面画像表示部１１と面画像表示部１２とが表示する画像を認識することができる。すなわち、ＬＥＤ１２２同士の間隔が比較的広い場合であっても、支持部材１２１によって遮られる部分が比較的広い場合であっても、視聴者Ｕ１は、後面画像表示部１１と面画像表示部１２とが表示する画像を認識することができる。
【００２０】
図３は、画像処理装置１３の構成を示す概略ブロック図である。画像処理装置１３は、後面原画像取得部３１、奥行き情報取得部３２、前面原画像取得部３３、後面画像生成部３４、配分比算出部３５、前面画像生成部３６を含んで構成される。本実施形態では、後面原画像取得部３１と前面原画像取得部３３とで画像取得部を構成する。また、後面画像生成部３４と、配分比算出部３５と、後面原画像生成部３６とで、画像変換部を構成する。後面原画像取得部３１は、後面画像の元となる後面原画像（第１の画像）を取得する。後面原画像取得部３１は、例えば、他装置と通信して画像を受信してもよいし、ハードディスク、メモリカードなどの記録媒体から画像を読み出してもよいし、カメラなどの撮像部が撮像した画像を取得してもよい。なお、後面原画像は、二値画像であることが望ましい。
【００２１】
奥行き情報取得部３２は、奥行き情報を取得する。奥行き情報は、表示する立体像の画素ごとの奥行き方向（視線方向）の位置を表す情報である。本実施形態では、奥行き方向の位置を表す情報は、視点から離れるほど大きくなる奥行き値である。奥行き情報取得部３２は、奥行き情報を、例えば、他装置と通信して受信してもよいし、ハードディスク、メモリカードなどの記録媒体から読み出してもよい。また、奥行き情報取得部３２は、ステレオカメラが撮像した画像から視差を算出し、該視差を距離に変換して奥行き情報としてもよいし、距離画像センサが撮像した距離画像を奥行き情報としてもよい。
【００２２】
前面原画像取得部３３は、前面画像の元となる前面原画像（第２の画像）を取得する。前面原画像取得部３３は、例えば、他装置と通信して画像を受信してもよいし、ハードディスク、メモリカードなどの記録媒体から画像を読み出してもよいし、カメラなどの撮像部が撮像した画像を取得してもよい。なお、前面原画像は、二値画像であることが望ましい。後面画像生成部３４は、配分比算出部３５が算出した各画素の輝度配分比のうち、後面画像への輝度配分比Ｂｒを、後面原画像の対応する画素の画素値に乗算して、後面画像を生成する。後面画像生成部３４は、生成した後面画像を表す画像信号を、後面画像表示部１１に入力して、後面画像を表示させる。
【００２３】
配分比算出部３５は、奥行き情報取得部３２が取得した奥行き情報を参照して、前面画像の画素と、該画素に対応する後面画像の画素との輝度の配分比を決定する。配分比算出部３５は、前面画像の輝度配分比である輝度配分比Ｆｒを前面画像生成部３６に入力し、後面画像の輝度配分比である輝度配分比Ｂｒを後面画像生成部３４に入力する。例えば、奥行き値Ｄｆの立体像が前面画像表示部１２の表示面にあり、奥行き値Ｄｂの立体像が後面画像表示部１１の表示面にあるように、表示するときは、配分比算出部３５は、奥行き値がＤの画素の輝度配分比Ｆｒ、Ｂｒを、以下のようにして算出する。
【００２４】
Ｄ≦Ｄｆのときは、Ｆｒ＝１、Ｂｒ＝０とする。Ｄｆ＜Ｄ＜Ｄｂのときは、Ｆｒ：Ｂｒ＝Ｄ−Ｄｆ：Ｄｂ−Ｄ、Ｆｒ＋Ｂｒ＝１を満たすＦｒ、Ｂｒとする。Ｄｂ≦Ｄのときは、Ｆｒ＝０、Ｂｒ＝１とする。なお、Ｄｆ、Ｄｂについては、ユーザが設定するなどした値を、配分比算出部３５が予め記憶していてもよいし、取得した奥行き情報に含まれる奥行き値のうち、最小値をＤｆとし、最大値をＤｂとしてもよい。
【００２５】
なお、輝度配分比Ｆｒ、Ｂｒのいずれも０とならないように、取得した奥行き情報に含まれる奥行き値のうち、最小値よりも所定の値α１だけ小さい値をＤｆとし、最大値よりも所定の値α２だけ大きい値をＤｂとしてもよい。このようにすることで、Ｄ≦Ｄｆとなることも、Ｄｂ≦Ｄとなることもないので、輝度配分比Ｆｒ、Ｂｒのいずれも０以上となる。このため、後面原画像において、画素値が０でない画素が、後面画像において、画素値が０となることがなく、視聴者は、後面原画像が表す情報を、後面画像のみを見たときに把握することができる。同様に、前面原画像において、画素値が０でない画素が、前面画像において、画素値が０となることがない。このため視聴者は、前面原画像が表す情報を、前面画像のみを見たときに把握することができる。
【００２６】
前面画像生成部３６は、配分比算出部３５が算出した各画素の輝度配分比のうち、前面画像への輝度配分比Ｆｒを、前面原画像の対応する画素の画素値に乗算して、前面画像を生成する。前面画像生成部３６は、生成した前面画像を表す画像信号を、前面画像表示部１２に入力して、前面画像を表示させる。
【００２７】
図４は、前面原画像の一例ＦＧ１を示す図である。前面原画像ＦＧ１は、中央付近に「あいうえおかき」の各文字が配置されている画像である。図５は、後面原画像の一例ＢＧ１を示す図である。後面原画像ＢＧ１は、中央付近に「ＡＢＣＤＥＦＧＨＫＭ」の各文字が配置されている画像である。図６は、奥行き情報の一例Ｄ１を模式的に表した図である。奥行き情報Ｄ１は、奥行き値が一定の平面の中央付近に、半球状の出っ張りがある形状を表している。
【００２８】
図７は、奥行き情報Ｄ１に対応する輝度配分比Ｆｒの例Ｆｒ１を模式的に表した図である。輝度配分比Ｆｒは、奥行き情報Ｄ１と同様の形状、すなわち輝度配分比Ｆｒが一定の平面の中央付近に、半球状の出っ張りがある形状となる。図８は、奥行き情報Ｄ１に対応する輝度配分比Ｂｒの例Ｂｒ１を模式的に表した図である。輝度配分比Ｂｒは、奥行き情報Ｄ１を裏返した形状、すなわち輝度配分比Ｄｒが一定の平面の中央付近に、半球状の引っ込みがある形状となる。
【００２９】
図９は、前面画像表示部１２の正面に位置する視聴者Ｕ１が知覚する画像の例ＳＧ１である。図９の例は、画像処理装置１３に、前面原画像ＦＧ１と、後面原画像ＢＧ１と、奥行き情報Ｄ１が入力されたときの例である。上述したように、前面画像表示部１２は、後面画像表示部１１が表示している後面画像の光を透過する。このため、視聴者Ｕ１からは、前面画像表示部１２が表示している前面画像（文字「あいうえおかき」）と、後面画像表示部１１が表示している後面画像（文字「ＡＢＣＤＥＦＧＨＫＭ」）とが重なって見える。
【００３０】
ここで、前面画像表示部１２が表示している前面画像（文字「あいうえおかき」）は、円の中を埋めるように文字「あいうえおかき」が配置されている。すなわち、前面画像表示部１２が表示している前面画像は、文字を形成する線以外の部分が間引かれた円形の画像となっている。ここで、文字を形成する線以外の部分とは、例えば、図４の前面原画像ＦＧ１であれば、文字「あいうえおかき」が集まっている略円形の領域内の空白部である。視聴者Ｕ１が、前面画像表示部１２が表示している像を見た場合、視聴者Ｕ１の脳内において、間引かれたが部分が補間された円形が形成されることがある。
【００３１】
また、後面画像表示部１１が表示している後面画像（文字「ＡＢＣＤＥＦＧＨＫＭ」）は、円の中を埋めるように文字「ＡＢＣＤＥＦＧＨＫＭ」が配置されている。すなわち、後面画像表示部１１が表示している後面画像は、文字を形成する線以外の部分が間引かれた円形の画像となっている。視聴者Ｕ１が、後面画像表示部１１が表示している像を見た場合、視聴者Ｕ１の脳内において、間引かれたが部分が補間された円形が形成されることがある。
【００３２】
このため、視聴者Ｕ１の脳内で形成される像は、図７に示した輝度配分比Ｆｒ１の円形が、前面画像表示部１２に表示されており、図８に示した輝度配分比Ｂｒ１の円形が、後面画像表示部１１に表示されているのと、同様となる。すなわち、立体錯視現象を利用して立体像を知覚させる従来の方法で、図６の奥行き情報Ｄ１が示すような奥行きを知覚させるときと同様である。したがって、視聴者Ｕ１は、前面画像と後面画像とが重なった画像を、奥行き情報Ｄ１が表す形状（半球状の出っ張りＨＢ１）の立体像として知覚する。
【００３３】
しかし、視聴者Ｕ２は、前面画像表示部１２が表示している前面画像と、後面画像表示部１１が表示している後面画像とを別々に見ることが出来る。すなわち、前面画像表示部１２と後面画像表示部１１とが別々に見える視聴者Ｕ２には、前面原画像が表す情報（文字「あいうえおかき」）と、後面原画像が表す情報（文字「ＡＢＣＤＥＦＧＨＫＭ」）とを提供することができる。
【００３４】
なお、前面原画像および後面原画像が、画素値が「１」と「０」のいずれかの値しかとらない二値画像である場合には、後面画像生成部３４および前面画像生成部３６は、画素値が「１」の画素については、そのまま「１」とし、画素値が「０」の画素については、配分比の値を画素値とするようにしてもよい。この場合、画素値が「０」であった背景部分が、奥行き情報に応じた形状の立体像として、視聴者に知覚される。
【００３５】
また、図４、図５のように、前面原画像が提示する情報は、後面原画像が提示する情報と異なることが望ましい。これにより、前面画像が提示する情報と、後面画像が提示する情報とが異なるものとなり、視聴者Ｕ２には、前面画像が提示する情報と、後面画像が提示する情報とを提示することができるためである。
【００３６】
また、前面画像表示部１２が、前面画像の各画素を表示するためのＬＥＤ１２２と、後面画像表示部１１が表示した画像の光を透過させるための領域とを有している場合を説明した。しかし、前面画像の各画素を表示するためのデバイスが、後面画像表示部１１が表示した画像の光を透過させるように透明になっており、前面画像表示部１２は、後面画像表示部１１が表示した画像の光を透過させるための領域を、画素を表示するためのデバイスとは別に有していなくてもよい。
【００３７】
前面画像の各画素を表示するためのデバイスが透明な場合でも、視聴者Ｕ１の脳内で形成される像は、図７に示した輝度配分比Ｆｒ１の円形が、前面画像表示部１２に表示されており、図８に示した輝度配分比Ｂｒ１の円形が、後面画像表示部１１に表示されているのと、同様となる。したがって、視聴者Ｕ１は、前面画像と後面画像とが重なった画像を、奥行き情報Ｄ１が表す形状の立体像として知覚する。
【００３８】
なお、本実施形態では、前面画像表示部１２が、後面画像表示部１１の前方に配置されている場合を説明したが、ハーフミラーを用いることで、前面画像表示部１２の配置を変えてもよい。図１０は、ハーフミラー２０を用いたときの前面画像表示部１２と、後面画像表示部１１の配置例を示す外観図である。図１０において、後面画像表示部１１の表示面と、前面画像表示部１２の表示面とがなす角は、９０度である。後面画像表示部１１の表示面とハーフミラー２０とがなす角と、前面画像表示部１２の表示面とハーフミラー２０とがなす角は、ともに４５度である。また、前面画像表示部１２からハーフミラー２０までの距離よりも、後面画像表示部１１からハーフミラー２０までの距離の方が長くなっている。
【００３９】
そして、視聴者Ｕ１’からは、ハーフミラー２０を透過した後面画像と、ハーフミラー２０が反射した前面画像とが重なって見える。ハーフミラー２０が反射した前面画像は、ハーフミラー２０を対称面として、前面画像表示部１２と面対象な位置にあるとみなすことができる。すなわち、前面画像の奥行き位置は、視聴者Ｕ１’からハーフミラー２０までの距離と、ハーフミラー２０から前面画像表示部１２までの距離の和となる。後面画像表示部１１との距離よりも、ハーフミラー２０と前面画像表示部１２との距離の方が短くなるように配置している。このため、後面画像表示部１１の方が奥側の表示面、前面画像表示部１２の方が手前側の表示面となる。一方、視聴者Ｕ２’は、ハーフミラー２０を介さずに、前面画像と後面画像各々を、直接見ることが出来る。
【００４０】
このように、画像処理装置１３において、後面原画像取得部３１は、後面原画像を取得し、前面原画像取得部３３は、後面原画像と異なる前面原画像を取得する。奥行き情報取得部３２は、表示させる立体像の奥行き情報を取得する。後面画像生成部３４と、前面画像生成部３６とは、後面原画像および前面原画像の画素各々について、後面原画像と前面原画像との間で、配分比算出部３５が奥行き情報に基づいて算出した輝度配分比となるように、後面原画像と前面原画像の少なくとも一方の明るさを変更することにより、後面画像表示部１１、前面画像表示部１２に表示する後面画像と前面画像を生成する。
【００４１】
これにより、図１の視聴者Ｕ１や、図１０の視聴者Ｕ１’には、奥行き情報が表す立体像を知覚させる一方で、図１の視聴者Ｕ２や、図１０の視聴者Ｕ２’のように、前面画像表示部１２と、後面画像表示部１１とが個別に見えたときにも、後面原画像が表す情報あるいは、前面原画像が表す情報を提供することができる。
【００４２】
さらに、後面原画像および前面原画像は、二値画像である。また、後面画像生成部３４および前面画像生成部３６が、輝度を変更するのは、後面原画像および前面原画像の画素のうち、二値画像において取り得る二つの画素値の、いずれか一方の画素値の画素のみである。
これにより、後面原画像および前面原画像が二値画像のときに、二つの画素値のうち、いずれか一方の画素値の画素を用いて、視聴者に立体像を知覚させることが出来る。
【００４３】
［第２の実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態における画像処理装置１３には、後面原画像と、前原画像とが入力される。これに対し、第２の実施形態における表示装置である画像処理装置１３ａには、画像ではなく、後面画像表示部１１と、前面画像表示部１２とが提示する情報が入力される。
【００４４】
図１１は、本実施形態における立体画像表示装置１０ａの構成を示す概略ブロック図である。同図において、図３の各部に対応する部分には、同一の符号（１１、１２、３２、３４〜３６）を付し、説明を省略する。立体画像表示装置１０ａは、後面画像表示部１１、前面画像表示部１２、画像処理装置１３ａを含んで構成される。画像処理装置１３ａは、後面原画像取得部３１ａ、奥行き情報取得部３２、前面原画像取得部３３ａ、後面画像生成部３４、配分比算出部３５、前面画像生成部３６、後面提示情報取得部３７ａ、前面提示情報取得部３８ａを含んで構成される。
【００４５】
後面提示情報取得部３７ａは、後面画像で提示する情報である後面提示情報を取得する。前面提示情報取得部３８ａは、前面画像で提示する情報である前面提示情報を取得する。後面提示情報および前面提示情報は、例えば、文字列である。また、後面提示情報と、前面提示情報とは異なる情報である。
【００４６】
後面原画像取得部３１ａは、後面提示情報取得部３７ａが取得した後面提示情報を表す画像を、奥行き情報取得部３２が取得した奥行き情報を参照して配置することで、後面原画像を生成する。後面原画像取得部３１ａは、奥行き情報を参照して、後面提示情報を表す画像を配置する際に、奥行き情報が示す奥行き値が予め決められた範囲内の領域に、後面提示情報を表す画像を配置するようにしてもよい。例えば、奥行き情報が図６に示す例であったときに、図６において半球状になっている領域の奥行き値だけが、予め決められた範囲に含まれていれば、後面提示情報は、該半球状の領域のみに配置される。これにより、後面原画像は、図５に示す例のようになる。
【００４７】
前面原画像取得部３３ａは、前面提示情報取得部３８ａが取得した前面提示情報を表す画像を、奥行き情報取得部３２が取得した奥行き情報を参照して配置することで、前面原画像を生成する。前面原画像取得部３３ａも、奥行き情報を参照して、前面提示情報を表す画像を配置する際に、後面原画像取得部３１ａと同様に、奥行き情報が示す奥行き値が予め決められた範囲内の領域に、前面提示情報を表す画像を配置するようにしてもよい。なお、この場合、予め決められた範囲は、後面原画像取得部３１ａと、前面原画像取得部３３ａとで同一であることが望ましい。同一にすることで、図１の視聴者Ｕ１から、前面画像内の前面提示情報を表す画像と、後面画像内の後面提示情報を表す画像とが重なって見え、立体像として知覚されるからである。
【００４８】
このように、画像処理装置１３と同様に、画像処理装置１３ａにおいても、後面原画像取得部３１ａは、後面画像の元となる後面原画像を取得する。前面原画像取得部３３ａは、前面画像の元となる前面原画像を取得する。奥行き情報取得部３２は、表示させる立体像の奥行き情報を取得する。配分比算出部３５は、該奥行き情報を参照して、後面原画像および前面原画像の画素各々について、後面原画像と前面原画像と間の輝度の配分比を決定する。後面画像生成部３４は、該配分比に従い、後面原画像の画素各々の輝度を変換し、後面画像を生成する。前面画像生成部３６は、該配分比に従い、前面原画像の画素各々の輝度を変換し、前面画像を生成する。そして、前面原画像は、後面原画像とは異なる画像である。
【００４９】
これにより、図１の視聴者Ｕ１や、図１０の視聴者Ｕ１’には、奥行き情報が表す立体像を知覚させる一方で、図１の視聴者Ｕ２や、図１０の視聴者Ｕ２’のように、前面画像表示部１２と、後面画像表示部１１とが個別に見えたときにも、後面原画像が表す情報あるいは、前面原画像が表す情報を提供することができる。
【００５０】
さらに、画像処理装置１３ａは、後面画像で提示する情報である後面提示情報を取得する後面提示情報取得部３７ａと、後面提示情報とは異なる情報であって、前面画像で提示する情報である前面提示情報を取得する前面提示情報取得部３８ａとを備える。そして、後面原画像取得部３１ａは、奥行き情報を参照して、後面提示情報を表す画像を配置することで、後面原画像をする。また、前面原画像取得部３３ａは、奥行き情報を参照して、前面提示情報を表す画像を配置することで、前面原画像を生成する。
これにより、後面画像が表す情報と、前面画像が表す情報とを異なるものとすることができる。
【００５１】
なお、上述の各実施形態では、明るさを表す値として輝度を用い、明るさの比を表す値として輝度の比を用いているが、例えば、明るさを表す値として明度などのその他の値を用い、明るさの比を表す値として明度などの比を用いるようにしてもよい。
また、上述の各実施形態では、後面原画像と、前面原画像の双方の輝度を変更しているが、輝度比が、配分比算出部３５が決定した配分比になるように、後面原画像と前面原画像のうち、いずれか一方のみの輝度を変更するようにしてもよい。
【００５２】
また、図１における画像処理装置１３、または図１１における画像処理装置１３ａ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画像処理装置１３または画像処理装置１３ａを実現してもよい。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。
【００５３】
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良く、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良い。
【００５４】
以上、この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、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【符号の説明】
【００５５】
１０、１０ａ…立体画像表示装置
１１…後面画像表示部
１２…前面画像表示部
１３、１３ａ…画像処理装置
２０…ハーフミラー
３１、３１ａ…後面画像取得部
３２…奥行き情報取得部
３３、３３ａ…前面画像取得部
３４…後面画像生成部
３５…配分比算出部
３６…前面画像生成部
３７ａ…後面提示情報取得部
３８ａ…前面提示情報取得部
１２１…支持部材
１２２…ＬＥＤ
【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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