(57)【要約】【課題】二次元画像から三次元画像表示を行うための画像変換を行って、二次元画像に基づき三次元画像表示を行うことができる画像変換装置及び方法を提供する。【解決手段】特異点を除き一次導関数の値が常に０以上で、かつ、二次導関数の値が常に０以下となる関数に従い変換した移動量に基づき、ピクセルの水平方向の左方向又は右方向に移動して、移動先のピクセルの輝度値を移動された輝度値とし（Ｓ１４）、その際、複数の輝度値が１つのピクセルの移動先となった場合には、最も移動量の大きい輝度値をそのピクセルの輝度値とし、その後、輝度値の移動先とならなかったピクセルである無輝度ピクセルがある場合には、水平方向に隣接するピクセルの輝度値により補間を行う（Ｓ１５、Ｓ１６）。この輝度値の補間に際して、無輝度ピクセルの左右に隣接するピクセルに輝度値が存在する場合には、移動量の小さい輝度値を該無輝度ピクセルの輝度値とする。【選択図】図４
2007336489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次元画像を画像変換して、立体画像表示を行うための画像を作成する画像変換装置であって、
特異点を除き一次導関数の値が常に０以上で、かつ、二次導関数の値が常に０以下となる関数のデータを記憶する記憶手段と、
変換対象の二次元画像における各ピクセルの輝度値を、記憶手段に記憶された関数に従い変換した移動量に基づき、ピクセルの水平方向の左方向又は右方向に移動して、移動先のピクセルの輝度値を移動された輝度値とする輝度値変換手段で、複数の輝度値が１つのピクセルの移動先となった場合には、最も移動量の大きい輝度値をそのピクセルの輝度値とする輝度値変換手段と、
を有することを特徴とする画像変換装置。
【請求項２】
輝度値変換手段により輝度値を変換した際に、輝度値の移動先とならなかったピクセルである無輝度ピクセルがある場合には、水平方向に隣接するピクセルの輝度値により補間を行う補間手段で、該無輝度ピクセルの左右に隣接するピクセルに輝度値が存在する場合には、移動量の小さい輝度値を該無輝度ピクセルの輝度値とする補間手段を有することを特徴とする請求項１に記載の画像変換装置。
【請求項３】
記憶手段には、複数の関数のデータで、その二次導関数の値が異なる複数の関数のデータが記憶され、
変換対象の二次元画像のコントラストを検出するコントラスト検出手段と、
コントラスト検出手段により検出されたコントラストに応じて記憶手段に記憶された複数の関数のデータから所定の関数のデータを選択する選択手段で、コントラストが大きいほど二次導関数の値の小さい関数データを選択する選択手段と、
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像変換装置。
【請求項４】
二次元画像を画像変換して、立体画像表示を行うための画像を作成する画像変換装置であって、
特異点を除き一次導関数の値が常に０以上で、かつ、二次導関数の値が常に０以下となる関数のデータを記憶する記憶手段で、複数の関数のデータで、その二次導関数の値が異なる複数の関数のデータを記憶する記憶手段と、
変換対象の二次元画像のコントラストを検出するコントラスト検出手段と、
コントラスト検出手段により検出されたコントラストに応じて記憶手段に記憶された複数の関数のデータから所定の関数のデータを選択する選択手段で、コントラストが大きいほど二次導関数の値の小さい関数データを選択する選択手段と、
変換対象の二次元画像の各ピクセルについて、輝度値に最小単位の輝度値を加算する加算手段と、
加算手段により加算が行われた二次元画像の各輝度値を関数に適用可能に正規化する正規化手段と、
正規化手段により正規化された二次元画像における各ピクセルの輝度値を、選択された関数に従い変換した移動量に基づき、ピクセルの水平方向の左方向又は右方向に移動して、移動先のピクセルの輝度値を移動された輝度値とする輝度値変換手段で、複数の輝度値が１つのピクセルの移動先となった場合には、最も移動量の大きい輝度値をそのピクセルの輝度値とする輝度値変換手段と、
輝度値変換手段により輝度値を変換した際に、輝度値の移動先とならなかったピクセルである無輝度ピクセルがある場合には、水平方向に隣接するピクセルの輝度値により補間を行う補間手段で、該無輝度ピクセルの左右に隣接するピクセルに輝度値が存在する場合には、移動量の小さい輝度値を該無輝度ピクセルの輝度値とする補間手段と、
輝度値変換手段により輝度値が変換された二次元画像の各ピクセルの輝度値に上記正規化とは逆の処理を行う逆正規化手段と、
逆正規化手段により上記正規化とは逆の処理がされた二次元画像の各ピクセルの輝度値に最小単位の輝度値を減算する減算手段と、
を有することを特徴とする画像変換装置。
【請求項５】
画像変換装置が、変換前の初期画像を変換対象の二次元画像として、画像変換を行うとともに、画像変換後の二次元画像を変換対象の二次元画像として、画像変換を行って、多眼像を作成することを特徴とする請求項１又は２又は３又は４に記載の画像変換装置。
【請求項６】
二次元画像を画像変換して、立体画像表示を行うための画像を作成する画像変換方法であって、
変換対象の二次元画像における各ピクセルの輝度値を、特異点を除き一次導関数の値が常に０以上で、かつ、二次導関数の値が常に０以下となる関数に従い変換した移動量に基づき、ピクセルの水平方向の左方向又は右方向に移動して、移動先のピクセルの輝度値を移動された輝度値とする輝度値変換工程で、複数の輝度値が１つのピクセルの移動先となった場合には、最も移動量の大きい輝度値をそのピクセルの輝度値とする輝度値変換工程と、
輝度値変換工程において輝度値を変換した際に、輝度値の移動先とならなかったピクセルである無輝度ピクセルがある場合には、水平方向に隣接するピクセルの輝度値により補間を行う補間手段で、該無輝度ピクセルの左右に隣接するピクセルに輝度値が存在する場合には、移動量の小さい輝度値を該無輝度ピクセルの輝度値とする補間工程と、
を有することを特徴とする画像変換方法。
【請求項７】
変換対象の二次元画像のコントラストを検出するコントラスト検出工程と、
コントラスト検出工程において検出されたコントラストに応じて、複数の関数のデータで、その二次導関数の値が異なる複数の関数のデータが記憶された記憶手段から所定の関数のデータを選択する選択工程で、コントラストが大きいほど二次導関数の値の小さい関数データを選択する選択工程と、
を有し、
上記輝度値変換工程において、選択工程で選択された関数のデータに従い輝度値の変換を行うことを特徴とする請求項６に記載の画像変換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像変換装置及び方法に関するものであり、特に、二次元画像から三次元画像（立体画像）表示用の画像を作成する画像変換装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、三次元画像を表示するための方法として種々の方法が存在するが、例えば、右眼用の画像を撮影するための撮影装置と、左眼用の画像を撮影するための撮影装置とによって、右眼用の画像と左眼用の画像をそれぞれ同時に撮影し、右眼用の画像を右眼に入力させ、左眼用の画像を左眼に入力させる方法がある。
【０００３】
また、平面画像を立体画像に変換する方式として、特許文献１に示すように、平面画像が、観察者の右眼および左眼に対し、注視する平面画像内の位置により輻輳角が変化しないまたはおよそ変化しない曲面に投影されているよう知覚可能な、該平面画像を変形して、発生する一対または複数対のステレオ画像を発生させるものが存在する。
【特許文献１】特開２００１−１７５８８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の右眼用の画像と左眼用の画像をそれぞれ撮影する方法では、右眼用の画像と左眼用の画像とを同時に撮影しなければならず、この方法では、ある１つの二次元画像がある場合に、この二次元画像から三次元画像表示を行うことができなかった。
【０００５】
また、上記特許文献１に記載の方法によれば、自然な立体感を出すことはできるが、迫力ある三次元画像を表示することができないという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、二次元画像から三次元画像表示を行うための画像変換を行って、二次元画像に基づき三次元画像表示を行うことができ、特に、迫力のある三次元画像を表示することができる画像変換装置及び方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記問題点を解決するために創作されたものであって、第１には、二次元画像を画像変換して、立体画像表示を行うための画像を作成する画像変換装置であって、特異点を除き一次導関数の値が常に０以上で、かつ、二次導関数の値が常に０以下となる関数のデータを記憶する記憶手段と、変換対象の二次元画像における各ピクセルの輝度値を、記憶手段に記憶された関数に従い変換した移動量に基づき、ピクセルの水平方向の左方向又は右方向に移動して、移動先のピクセルの輝度値を移動された輝度値とする輝度値変換手段で、複数の輝度値が１つのピクセルの移動先となった場合には、最も移動量の大きい輝度値をそのピクセルの輝度値とする輝度値変換手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
この第１の構成の画像変換装置においては、記憶手段に、特異点を除き一次導関数の値が常に０以上で、かつ、二次導関数の値が常に０以下となる関数のデータを記憶しているので、輝度値変換手段が、変換対象の二次元画像における各ピクセルの輝度値を、記憶手段に記憶された関数に従い変換した移動量に基づき、ピクセルの水平方向の左方向又は右方向に移動して、移動先のピクセルの輝度値を移動された輝度値とする。そして、該輝度値変換手段は、複数の輝度値が１つのピクセルの移動先となった場合には、最も移動量の大きい輝度値をそのピクセルの輝度値とする。このように輝度値を変換することにより、輝度値を変換した二次元画像と、変換対象となった二次元画像とでステレオ画像を構成することができ、これらのステレオ画像により立体画像を表示することが可能となる。また、上記のように輝度値を変換することにより得た二次元画像と変換対象となった二次元画像とでステレオ画像を構成して三次元画像を表示することにより、積極的に両眼視差を形成して三次元画像を表示するので、迫力のある三次元画像を表示することができる。
【０００９】
なお、上記第１の構成を以下の構成としてもよい。すなわち、「二次元画像を画像変換して、立体画像表示を行うための画像を作成する画像変換装置であって、特異点を除き一次導関数の値が常に０以上で、かつ、二次導関数の値が常に０以下となる関数のデータを記憶する記憶手段と、変換対象の二次元画像における各ピクセルの輝度値を、記憶手段に記憶された関数に従い変換した移動量に基づき、ピクセルの水平方向の左方向又は右方向に移動して、移動先のピクセルの輝度値を移動された輝度値とする輝度値変換手段で、複数の輝度値が１つのピクセルの移動先となった場合には、最も移動量の大きい輝度値をそのピクセルの輝度値とする輝度値変換手段と、輝度値変換手段により輝度値を変換した際に、輝度値の移動先とならなかったピクセルである無輝度ピクセルについて、水平方向に隣接するピクセルの輝度値により補間を行う補間手段で、該無輝度ピクセルの左右に隣接するピクセルに輝度値が存在する場合には、移動量の小さい輝度値を該無輝度ピクセルの輝度値とする補間手段と、を有することを特徴とする画像変換装置。」としてもよい。
【００１０】
また、上記第１の構成を以下の構成としてもよい。すなわち、「二次元画像を画像変換して、立体画像表示を行うための画像を作成する画像変換装置であって、特異点を除き一次導関数の値が常に０以上で、かつ、二次導関数の値が常に０以下となる関数のデータを記憶する記憶部（記憶装置としてもよい）と、変換対象の二次元画像における各ピクセルの輝度値を、記憶手段に記憶された関数に従い変換した移動量に基づき、ピクセルの水平方向の左方向又は右方向に移動して、移動先のピクセルの輝度値を移動された輝度値とする輝度値変換手段で、複数の輝度値が１つのピクセルの移動先となった場合には、最も移動量の大きい輝度値をそのピクセルの輝度値とする制御部（制御装置としてもよい）と、を有することを特徴とする画像変換装置。」としてもよい。
【００１１】
また、上記第１の構成を以下の構成としてもよい。すなわち、「二次元画像を画像変換して、立体画像表示を行うための画像を作成する画像変換装置であって、特異点を除き一次導関数の値が常に０以上で、かつ、二次導関数の値が常に０以下となる関数のデータを記憶する記憶部（記憶装置としてもよい）と、変換対象の二次元画像における各ピクセルの輝度値を、記憶手段に記憶された関数に従い変換した移動量に基づき、ピクセルの水平方向の左方向又は右方向に移動して、移動先のピクセルの輝度値を移動された輝度値とする輝度値変換手段で、複数の輝度値が１つのピクセルの移動先となった場合には、最も移動量の大きい輝度値をそのピクセルの輝度値とする輝度値変換処理と、輝度値変換手段により輝度値を変換した際に、輝度値の移動先とならなかったピクセルである無輝度ピクセルについて、水平方向に隣接するピクセルの輝度値により補間を行う補間手段で、該無輝度ピクセルの左右に隣接するピクセルに輝度値が存在する場合には、移動量の小さい輝度値を該無輝度ピクセルの輝度値とする補間処理とを行う制御部（制御装置としてもよい）と、を有することを特徴とする画像変換装置。」としてもよい。
【００１２】
また、第２には、上記第１の構成において、輝度値変換手段により輝度値を変換した際に、輝度値の移動先とならなかったピクセルである無輝度ピクセルがある場合には、水平方向に隣接するピクセルの輝度値により補間を行う補間手段で、該無輝度ピクセルの左右に隣接するピクセルに輝度値が存在する場合には、移動量の小さい輝度値（「移動量の大きい輝度値とは水平方向に反対側の輝度値」としてもよい）を該無輝度ピクセルの輝度値とする補間手段を有することを特徴とする。
【００１３】
このようにして、輝度値の移動先とならなかったピクセルである無輝度ピクセルについて、輝度値の補間を行うことができる。
【００１４】
また、第３には、上記第１又は第２の構成において、記憶手段には、複数の関数のデータで、その二次導関数の値が異なる複数の関数のデータが記憶され、変換対象の二次元画像のコントラストを検出するコントラスト検出手段と、コントラスト検出手段により検出されたコントラストに応じて記憶手段に記憶された複数の関数のデータから所定の関数のデータを選択する選択手段で、コントラストが大きいほど二次導関数の値の小さい関数データを選択する選択手段と、を有することを特徴とする。
【００１５】
この第３の構成の画像変換装置によれば、変換対象の二次元画像のコントラストに応じて関数を選択し、特に、コントラストが大きいほど二次導関数の値の小さい関数データを選択するので、コントラストに応じた適切な画像変換を行うことができる。特に、コントラストが大きい場合に、特に輝度値が高い領域において、いわゆるカキワリ効果を小さくすることができ、適切な画像変換を行うことができる。
【００１６】
また、第４には、二次元画像を画像変換して、立体画像表示を行うための画像を作成する画像変換装置であって、特異点を除き一次導関数の値が常に０以上で、かつ、二次導関数の値が常に０以下となる関数のデータを記憶する記憶手段で、複数の関数のデータで、その二次導関数の値が異なる複数の関数のデータを記憶する記憶手段と、変換対象の二次元画像のコントラストを検出するコントラスト検出手段と、コントラスト検出手段により検出されたコントラストに応じて記憶手段に記憶された複数の関数のデータから所定の関数のデータを選択する選択手段で、コントラストが大きいほど二次導関数の値の小さい関数データを選択する選択手段と、変換対象の二次元画像の各ピクセルについて、輝度値に最小単位の輝度値を加算する加算手段と、加算手段により加算が行われた二次元画像の各輝度値を関数に適用可能に正規化する正規化手段と、正規化手段により正規化された二次元画像における各ピクセルの輝度値を、選択された関数に従い変換した移動量に基づき、ピクセルの水平方向の左方向又は右方向に移動して、移動先のピクセルの輝度値を移動された輝度値とする輝度値変換手段で、複数の輝度値が１つのピクセルの移動先となった場合には、最も移動量の大きい輝度値をそのピクセルの輝度値とする輝度値変換手段と、輝度値変換手段により輝度値を変換した際に、輝度値の移動先とならなかったピクセルである無輝度ピクセルがある場合には、水平方向に隣接するピクセルの輝度値により補間を行う補間手段で、該無輝度ピクセルの左右に隣接するピクセルに輝度値が存在する場合には、移動量の小さい輝度値（「移動量の大きい輝度値とは水平方向に反対側の輝度値」としてもよい）を該無輝度ピクセルの輝度値とする補間手段と、輝度値変換手段により輝度値が変換された二次元画像の各ピクセルの輝度値に上記正規化とは逆の処理を行う逆正規化手段と、逆正規化手段により上記正規化とは逆の処理がされた二次元画像の各ピクセルの輝度値に最小単位の輝度値を減算する減算手段と、を有することを特徴とする。
【００１７】
この第４の構成の画像変換装置においては、まず、コントラスト検出手段が、変換対象の二次元画像のコントラストを検出する。そして、選択手段が、コントラスト検出手段により検出されたコントラストに応じて記憶手段に記憶された複数の関数のデータから所定の関数のデータを選択する。その際、コントラストが大きいほど二次導関数の値の小さい関数データを選択する。その後、加算手段が、変換対象の二次元画像の各ピクセルについて、輝度値に最小単位の輝度値を加算し、その後、正規化手段が、加算手段により加算が行われた二次元画像の各輝度値を関数に適用可能に正規化する。例えば、各ピクセルの輝度値を輝度値の最大可能値で除算する。その後、輝度値変換手段が、正規化手段により正規化された二次元画像における各ピクセルの輝度値を、選択された関数に従い変換した移動量に基づき、ピクセルの水平方向の左方向又は右方向に移動して、移動先のピクセルの輝度値を移動された輝度値とする。その際、複数の輝度値が１つのピクセルの移動先となった場合には、最も移動量の大きい輝度値をそのピクセルの輝度値とする。なお、輝度値変換手段により輝度値を変換した際に、輝度値の移動先とならなかったピクセルである無輝度ピクセルがある場合には、水平方向に隣接するピクセルの輝度値により補間を行う。その際、該無輝度ピクセルの左右に隣接するピクセルに輝度値が存在する場合には、移動量の小さい輝度値を該無輝度ピクセルの輝度値とする。その後、逆正規化手段が、輝度値変換手段により輝度値が変換された二次元画像の各ピクセルの輝度値に上記正規化とは逆の処理を行い、減算手段が、逆正規化手段により上記正規化とは逆の処理がされた二次元画像の各ピクセルの輝度値に最小単位の輝度値を減算する。このように輝度値を変換することにより、輝度値を変換した二次元画像と、変換対象となった二次元画像とでステレオ画像を構成することができ、これらのステレオ画像により立体画像を表示することが可能となる。また、上記のように輝度値を変換することにより得た二次元画像と変換対象となった二次元画像とでステレオ画像を構成して三次元画像を表示することにより、積極的に両眼視差を形成して三次元画像を表示するので、迫力のある三次元画像を表示することができる。また、特に、変換対象の二次元画像のコントラストに応じて関数を選択し、特に、コントラストが大きいほど二次導関数の値の小さい関数データを選択するので、コントラストに応じた適切な画像変換を行うことができ、特に、コントラストが大きい場合に、特に輝度値が高い領域において、いわゆるカキワリ効果を小さくすることができ、適切な画像変換を行うことができる。
【００１８】
また、第５には、上記第１から第４までのいずれかの構成において、画像変換装置が、変換前の初期画像を変換対象の二次元画像として、画像変換を行うとともに、画像変換後の二次元画像を変換対象の二次元画像として、画像変換を行って、多眼像を作成することを特徴とする。このように多眼像を作成して、多眼像における隣接する２つの画像の一方を観察者の右眼と左眼の一方に入力し、他方を右眼と左眼の他方に入力することにより、立体画像を表示することができる。
【００１９】
なお、上記第５の構成を以下の構成としてもよい。すなわち、「上記画像変換装置が、変換前の初期画像を変換対象の二次元画像とした変換画像で、輝度値の移動に際して左方向に移動させた左移動変換画像と、変換前の初期画像を変換対象の二次元画像とした変換画像で、輝度値の移動に際して右方向に移動させた右移動変換画像と、該左移動変換画像を変換対象の二次元画像とした変換画像で、輝度値の移動に際して左方向に移動させた第２左移動変換画像と、該右移動変換画像を変換対象の二次元画像とした変換画像で、輝度値の移動に際して右方向に移動させた第２右移動変換画像と、を作成して、変換前の初期画像とともに多眼像を形成可能とすることを特徴とする請求項１又は２又は３又は４に記載の画像変換装置。」としてもよい。
【００２０】
また、上記第１から第５までのいずれかの構成において、上記二次元画像が、静止画又は動画であることを特徴とするものとしてもよい。
【００２１】
また、第６には、二次元画像を画像変換して、立体画像表示を行うための画像を作成する画像変換方法であって、変換対象の二次元画像における各ピクセルの輝度値を、特異点を除き一次導関数の値が常に０以上で、かつ、二次導関数の値が常に０以下となる関数に従い変換した移動量に基づき、ピクセルの水平方向の左方向又は右方向に移動して、移動先のピクセルの輝度値を移動された輝度値とする輝度値変換工程で、複数の輝度値が１つのピクセルの移動先となった場合には、最も移動量の大きい輝度値をそのピクセルの輝度値とする輝度値変換工程と、輝度値変換工程において輝度値を変換した際に、輝度値の移動先とならなかったピクセルである無輝度ピクセルがある場合には、水平方向に隣接するピクセルの輝度値により補間を行う補間手段で、該無輝度ピクセルの左右に隣接するピクセルに輝度値が存在する場合には、移動量の小さい輝度値（「移動量の大きい輝度値とは水平方向に反対側の輝度値」としてもよい）を該無輝度ピクセルの輝度値とする補間工程と、を有することを特徴とする。
【００２２】
この第６の構成の画像変換装置においては、輝度値変換工程において、変換対象の二次元画像における各ピクセルの輝度値を、特異点を除き一次導関数の値が常に０以上で、かつ、二次導関数の値が常に０以下となる関数に従い変換した移動量に基づき、ピクセルの水平方向の左方向又は右方向に移動して、移動先のピクセルの輝度値を移動された輝度値とする。そして、該輝度値変換工程において、複数の輝度値が１つのピクセルの移動先となった場合には、最も移動量の大きい輝度値をそのピクセルの輝度値とする。その後、補間工程において、輝度値変換工程において輝度値を変換した際に、輝度値の移動先とならなかったピクセルである無輝度ピクセルがある場合には、水平方向に隣接するピクセルの輝度値により補間を行う。その際、該無輝度ピクセルの左右に隣接するピクセルに輝度値が存在する場合には、移動量の小さい輝度値を該無輝度ピクセルの輝度値とする。このように輝度値を変換することにより、輝度値を変換した二次元画像と、変換対象となった二次元画像とでステレオ画像を構成することができ、これらのステレオ画像により立体画像を表示することが可能となる。また、上記のように輝度値を変換することにより得た二次元画像と変換対象となった二次元画像とでステレオ画像を構成して三次元画像を表示することにより、積極的に両眼視差を形成して三次元画像を表示するので、迫力のある三次元画像を表示することができる。
【００２３】
また、第７には、上記第６の構成において、変換対象の二次元画像のコントラストを検出するコントラスト検出工程と、コントラスト検出工程において検出されたコントラストに応じて、複数の関数のデータで、その二次導関数の値が異なる複数の関数のデータが記憶された記憶手段から所定の関数のデータを選択する選択工程で、コントラストが大きいほど二次導関数の値の小さい関数データを選択する選択工程と、を有し、上記輝度値変換工程において、選択工程で選択された関数のデータに従い輝度値の変換を行うことを特徴とする。
【００２４】
この第７の構成の画像変換方法によれば、変換対象の二次元画像のコントラストに応じて関数を選択し、特に、コントラストが大きいほど二次導関数の値の小さい関数データを選択するので、コントラストに応じた適切な画像変換を行うことができる。特に、コントラストが大きい場合に、特に輝度値が高い領域において、いわゆるカキワリ効果を小さくすることができ、適切な画像変換を行うことができる。
【００２５】
また、第８の構成として以下の構成としてもよい。すなわち、「二次元画像を画像変換して、立体画像表示を行うための画像を作成する画像変換方法であって、変換対象の二次元画像のコントラストを検出するコントラスト検出工程と、コントラスト検出工程において検出されたコントラストに応じて、特異点を除き一次導関数の値が常に０以上で、かつ、二次導関数の値が常に０以下となる関数のデータを記憶する記憶手段で、複数の関数のデータで、その二次導関数の値が異なる複数の関数のデータを記憶する記憶手段に記憶された複数の関数のデータから所定の関数のデータを選択する選択工程で、コントラストが大きいほど二次導関数の値の小さい関数データを選択する選択工程と、変換対象の二次元画像の各ピクセルについて、輝度値に最小単位の輝度値を加算する加算工程と、加算工程において加算が行われた二次元画像の各輝度値を関数に適用可能に正規化する正規化工程と、正規化工程において正規化された二次元画像における各ピクセルの輝度値を、選択された関数に従い変換した移動量に基づき、ピクセルの水平方向の左方向又は右方向に移動して、移動先のピクセルの輝度値を移動された輝度値とする輝度値変換工程で、複数の輝度値が１つのピクセルの移動先となった場合には、最も移動量の大きい輝度値をそのピクセルの輝度値とする輝度値変換工程と、輝度値変換工程において輝度値を変換した際に、輝度値の移動先とならなかったピクセルである無輝度ピクセルがある場合には、水平方向に隣接するピクセルの輝度値により補間を行う補間工程で、該無輝度ピクセルの左右に隣接するピクセルに輝度値が存在する場合には、移動量の小さい輝度値（「移動量の大きい輝度値とは水平方向に反対側の輝度値」としてもよい）を該無輝度ピクセルの輝度値とする補間工程と、輝度値変換工程において輝度値が変換された二次元画像の各ピクセルの輝度値に上記正規化とは逆の処理を行う逆正規化工程と、逆正規化工程において上記正規化とは逆の処理がされた二次元画像の各ピクセルの輝度値に最小単位の輝度値を減算する減算工程と、を有することを特徴とする。
【００２６】
また、第９の構成として、以下の構成としてもよい。すなわち、「上記画像変換方法において、変換前の初期画像を変換対象の二次元画像として、画像変換を行うとともに、画像変換後の二次元画像を変換対象の二次元画像として、画像変換を行って、多眼像を作成することを特徴とする請求項６又は７又は８に記載の画像変換方法。」としてもよい。
【００２７】
また、第９の構成を以下の構成としてもよい。すなわち、「上記画像変換方法により、変換前の初期画像を変換対象の二次元画像とした変換画像で、輝度値の移動に際して左方向に移動させた左移動変換画像と、変換前の初期画像を変換対象の二次元画像とした変換画像で、輝度値の移動に際して右方向に移動させた右移動変換画像と、該左移動変換画像を変換対象の二次元画像とした変換画像で、輝度値の移動に際して左方向に移動させた第２左移動変換画像と、該右移動変換画像を変換対象の二次元画像とした変換画像で、輝度値の移動に際して右方向に移動させた第２右移動変換画像と、を作成して、変換前の初期画像とともに多眼像を形成可能とすることを特徴とする請求項６又は７又は８に記載の画像変換方法。」としてもよい。
【００２８】
また、第１０の構成として、以下の構成としてもよい。すなわち、「上記二次元画像が、静止画又は動画であることを特徴とする請求項６又は７又は８又は９に記載の画像変換方法。」としてもよい。
【００２９】
また、第１１の構成として以下の構成としてもよい。すなわち、「立体画像を表示するための立体画像表示装置であって、上記第１から第５までのいずれかの構成の画像変換装置又は上記第６から第１０までのいずれかの構成の画像変換方法により作成された二次元画像と、変換対象となった二次元画像とで構成されたステレオ画像を表示することにより、立体画像を表示することを特徴とする立体画像表示装置。」としてもよい。
【００３０】
また、第１２の構成として以下の構成としてもよい。すなわち、「立体画像を表示するための立体画像表示方法であって、上記第１から第５までのいずれかの構成の画像変換装置又は上記第６から第１０までのいずれかの構成の画像変換方法により作成された二次元画像と、変換対象となった二次元画像とで構成されたステレオ画像を表示することにより、立体画像を表示することを特徴とする立体画像表示方法。」としてもよい。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に基づく画像変換装置及び画像変換方法によれば、変換対象の二次元画像における各ピクセルの輝度値を、特異点を除き一次導関数の値が常に０以上で、かつ、二次導関数の値が常に０以下となる関数に従い変換した移動量に基づき、ピクセルの水平方向の左方向又は右方向に移動して、移動先のピクセルの輝度値を移動された輝度値とするので、このように輝度値を変換することにより、輝度値を変換した二次元画像と、変換対象となった二次元画像とでステレオ画像を構成することができ、これらのステレオ画像により立体画像を表示することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明においては、二次元画像から三次元画像表示を行うための画像変換を行って、二次元画像に基づき三次元画像表示を行うことができる画像変換装置及び方法を提供するという目的を以下のようにして実現した。
【００３３】
本発明に基づく画像変換装置１０は、図１に示すように構成され、入力部２０と、出力部３０と、記憶部４０と、ＣＰＵ８０とを有している。
【００３４】
ここで、入力部２０は、変換対象の二次元画像データを入力するための入力装置で、画像データ記憶装置９０に接続されている。また、出力部３０は、変換処理された画像データを出力するための出力装置で、画像表示装置１００に接続されている。
【００３５】
また、記憶部４０は、プログラム格納部５０と、データ格納部６０とが設けられ、プログラム格納部５０は、画像変換装置１０の動作を制御するための各種プログラムが格納されていて、主として、図４に示すフローチャートに示す各動作を行うためのプログラムが格納されている。
【００３６】
また、データ格納部６０は、各種データが格納されているとともに、各種データを格納するために設けられ、特に、関数テーブル（記憶手段）７０が設けられている。
【００３７】
この関数テーブル７０は、輝度（Ｄ）と移動量（ｙ）との関係を規定する関数で、特異点を除き、一次導関数の値が常に０以上で、かつ、二次導関数の値が常に０以下である関数のデータを複数種類格納している。ここで、関数のデータを複数種類格納しているのは、コントラストの強弱に応じて適切な関数のデータを選択するために設けられている。
【００３８】
ここで、関数テーブル７０の例を示すと、図２に示すように構成され、関数テーブル７０には、関数データＫ１と、関数データＫ２と、関数データＫ３とが設けられている。これらの関数データＫ１〜Ｋ３は、以下の式（１）に示す関数に基づくものである。
【００３９】
【数１】
2007336489.tif 000003
【００４０】
すなわち、関数データＫ１は、図２の数式Ｓ１に示す関数を示すデータであり、その数式Ｓ１に示す関数のｋを１とした場合のグラフを示すと、関数グラフＧ１に示すように表され、輝度（Ｄ）を横軸とし移動量（ｙ）を縦軸としたグラフとなる。
【００４１】
また、関数データＫ２は、図２の数式Ｓ２に示す関数を示すデータであり、その数式Ｓ２に示す関数のｋを１とした場合のグラフを示すと、関数グラフＧ２に示すように表され、輝度（Ｄ）を横軸とし移動量（ｙ）を縦軸としたグラフとなる。
【００４２】
また、関数データＫ３は、図２の数式Ｓ３に示す関数を示すデータであり、その数式Ｓ３に示す関数のｋを１とした場合のグラフを示すと、関数グラフＧ３に示すように表され、輝度（Ｄ）を横軸とし移動量（ｙ）を縦軸としたグラフとなる。
【００４３】
なお、関数データを示す数式におけるｋは定数であり、ｋ・ｙの値が輝度値を移動させる場合の移動量を示すことになる。この移動量は、輝度値を移動させるピクセルの数を示すものである。
【００４４】
ここで、上記関数データＫ１、Ｋ２、Ｋ３における関数を示す曲線は、ともに、ｙ＝Ｄの直線に比べて、斜め上方に膨らんだ曲線を示していて、一次導関数の値が常に正（つまり、０より大きい）で、かつ、二次導関数の値が常に負（つまり、０より大きい）となっている。つまり、関数データＫ１〜Ｋ３のいずれにおいても、輝度値の所定の変化量に対する移動量の変化量は、輝度値が小さい場合には大きいが、輝度値が大きい場合には小さくなっている。
【００４５】
また、該曲線の膨らみの度合いは、関数データＫ１からＫ３にいくほど上方に大きく膨らんだ曲線となっている。つまり、輝度値の所定の変化量に対する移動量の変化量で、輝度値が小さい場合の変化量と輝度が大きい場合の変化量の差は、関数データＫ１からＫ３にいくほど大きくなっている。つまり、関数データＫ１における変化量Ｈ０１と変化量Ｈ１１との差は、関数データＫ３における変化量Ｈ０３と変化量Ｈ１３との差よりも小さくなっている。すなわち、関数データＫ１〜Ｋ３の関数グラフＧ１〜Ｇ３を比較すると、関数グラフＧ１からＧ３にいくほど、関数グラフの二次導関数の値が小さくなっている。なお、Ｈ０１とＨ０３における輝度値は同じであり、Ｈ１１とＨ１３における輝度値も同じである。
【００４６】
上記関数データＫ１〜Ｋ３において、コントラストが小さい場合には、関数データＫ１を用い、コントラストが大きくなるに従って、関数データＫ２、さらには、関数データＫ３を用いるのである。
【００４７】
なお、図２に示す関数テーブルにおいては、３つの関数が用意されているが、４つ以上でもよく、また、少なくとも２つ以上の関数が用意されていればよい。なお、コントラストの強さに応じて関数の選択を行わない場合には、１つの関数が用意されていればよい。
【００４８】
なお、本実施例に用いる関数は、図２に示す関数に限られず、特異点を除き、一次導関数の値が常に０以上で、かつ、二次導関数の値が常に０以下であればよい。すなわち、例えば、図３のＫ１１に示す曲線の関数であってもよい。つまり、このＫ１１に示す関数であっても、特異点である点Ｑを除き、一次導関数の値が常に０以上で、かつ、二次導関数の値が常に０以下となっている。
【００４９】
ただし、図３のＫ１２に示す曲線の関数は、一次導関数の値が０未満の領域が存在するので、本実施例に用いる関数には妥当しない。
【００５０】
また、ＣＰＵ８０は、画像変換装置１０における各部の動作を制御するものであり、制御装置、演算装置、主記憶装置としての機能を有し、特に、プログラム格納部５０に格納された各プログラムに従い動作し、特に、以下に示すフローチャートに示すように動作する。
【００５１】
また、画像変換装置１０の入力部２０には、画像データ記憶装置９０が接続される。この画像データ記憶装置９０は、二次元画像のデータを記憶する装置で、この画像データ記憶装置９０から二次元画像のデータが入力部２０に入力される。
【００５２】
また、画像変換装置１０の出力部３０には、画像表示装置１００が接続される。この画像表示装置１００は、ステレオ画像を表示することにより立体画像表示を行う装置であり、出力部３０からは、もとの二次元画像データと、画像変換された画像データとが画像表示装置１００に送られて、これらの画像データにより、画像表示装置１００において三次元画像表示が行われる。
【００５３】
なお、画像変換装置１０と、画像データ記憶装置９０と、画像表示装置１００とで、立体画像表示システム５が構成される。
【００５４】
次に、上記構成の画像変換装置１０の動作について、図４〜図８等を利用して説明する。
【００５５】
まず、変換対象の二次元画像データを画像データ記憶装置９０から入力する。つまり、入力部２０において、二次元画像データを受信し、ＣＰＵ８０に送られる。ＣＰＵ８０は、送られた二次元画像データを一旦データ格納部６０に格納しておく。画像データ記憶装置９０から入力された二次元画像が、変換前の初期画像となる。
【００５６】
次に、関数テーブル７０に記憶された関数データのうち、適用する関数データを選択する（Ｓ１１）。つまり、二次元画像データにおけるコントラストを測定して、そのコントラストの強さに応じて適用する関数データを選択する。
【００５７】
つまり、コントラストが強いほど、輝度値の所定の変化量に対する移動量の変化量で、輝度値が小さい場合の変化量と輝度値が大きい場合の変化量の差が大きい関数データ（図２の例では、関数データＫ１よりもＫ３の方が変化量の差が大きい）を用いる。すなわち、コントラストが大きいほど二次導関数の値の小さい関数データを選択する。
【００５８】
例えば、二次元画像データにおいて、全てのピクセルを複数の領域に分け（例えば、１０ピクセル分の領域ごとに分ける）、各領域における輝度値（ここで、各領域における輝度値は、例えば、その領域内のピクセルの輝度値の平均値とする）について、最も大きい値と最も小さい値との差分の値に応じて、コントラストの度合いを測定する。そして、この差分の値に応じて、関数データを選択する。
【００５９】
このように、コントラストが大きいほど二次導関数の値の小さい関数を用いるのは、コントラストが大きい場合に、特に輝度値が高い領域において、いわゆるカキワリ効果を小さくして、適切な画像変換を行うためである。つまり、コントラストが大きい場合に、二次導関数の値の小さい関数を用いることなく画像変換した二次元画像を用いて三次元画像表示を行うと、カキワリ効果（カキワリ状態ともいう）により、輝度値の高い領域が不自然に手前に飛び出したような状態となることから、上記のように、コントラストが大きいほど二次導関数の値の小さい関数を用いるのである。
【００６０】
なお、コントラストを測定するためのプログラムとこれに従い動作するＣＰＵ８０が、上記コントラスト検出手段として機能し、このコントラストを測定する工程が上記コントラスト検出工程に当たる。また、検出されたコントラストに応じて関数を選択するためのプログラムとこれに従い動作するＣＰＵ８０が、上記選択手段として機能し、この関数を選択する工程が上記選択工程に当たる。
【００６１】
次に、変換対象の二次元画像の各ピクセルの輝度値に対して、最小単位の輝度値を加算する（Ｓ１２、加算工程）。例えば、輝度値が０〜２５６の範囲内で規定されている場合に、最小単位の輝度値が１の場合には、この１を加算することにより、輝度値を１〜２５７とする。このように最小単位の輝度値を加算するのは、後の工程で、無輝度ピクセルを検出する場合に支障とならないようにするためである。なお、ステップＳ１２において、輝度値を加算するためのプログラムとこれに従い動作するＣＰＵ８０が、上記加算手段として機能する。
【００６２】
次に、変換対象の二次元画像の各ピクセルの輝度値を正規化する（Ｓ１３、正規化工程）。すなわち、輝度値の最大値を１とする。つまり、輝度値の最大可能値で除算することにより正規化を行う。例えば、ステップＳ１２において、輝度値を加算することにより、輝度値が１〜２５７の範囲とした場合には、各ピクセルの輝度値に対して、最大可能値である２５７で除算して輝度値の最大可能値を１とする。これは、関数グラフにおいて、輝度値の最大値を１としているので、この関数グラフに適用可能なように輝度値の最大可能値を１とするのである。なお、ステップＳ１３において、輝度値を正規化するためのプログラムとこれに従い動作するＣＰＵ８０が、上記正規化手段として機能する。
【００６３】
次に、関数データに基づき、各ピクセルの輝度値を水平方向に移動させる（Ｓ１４、輝度値変換工程）。つまり、各ピクセルにおいて、当該ピクセルの輝度値から関数データにより移動量を算出する。この算出された移動量に従い、輝度値を移動させて、従前の輝度値に上書きして、輝度値を変換する。
【００６４】
つまり、関数データを示す数式のＤに輝度値を入力し、算出されたｋ・ｙの値により移動量を決定する。なお、ｋ・ｙの値が小数点以下の値を持つ場合には、四捨五入、切り上げ、切り捨て等して小数点以下の値を処理することにより、整数の値とする。そして、輝度値をその輝度値のピクセルから、算出された整数の値に基づく個数分のピクセルを移動させる。例えば、算出されたｋ・ｙの値が２．３で、四捨五入により移動量２が算出された場合には、輝度値をそのピクセルから２つ分水平方向に移動させる。
【００６５】
なお、各ピクセルの輝度値を移動させることにより、移動先のピクセルに複数の輝度値が重なった場合には、移動量の最も大きい輝度値により上書きする。つまり、移動量の最も大きい輝度値をそのピクセルの輝度値とする。
【００６６】
また、移動させる輝度値は、ステップＳ１３において正規化した値とし、また、移動方向を水平方向のいずれとするか（すなわち、左方向とするか、右方向とするか）は、予め決定しておく。例えば、左方向に移動させる場合には、変換された二次元画像を右眼用に用い、変換前の二次元画像を左眼用に用いる。また、右方向に移動させる場合には、変換された二次元画像を左眼用に用い、変換前の二次元画像を右眼用に用いる。
【００６７】
左方向に移動する場合を図示して説明すると、図５のＷ１に示すように、各ピクセルＰ２１〜Ｐ２５の輝度値（正規化後の輝度値）が、Ｙ−Ｐ２１〜Ｙ−Ｐ２５とした場合に、関数により移動量を算出した結果、ピクセルＰ２１については、移動量が１ピクセル分で、ピクセルＰ２２については、移動量が２ピクセル分で、ピクセルＰ２３については、移動量が１ピクセル分で、ピクセルＰ２４については、移動量が２ピクセル分で、ピクセルＰ２５については、移動量が１ピクセル分であるとする。
【００６８】
すると、ピクセルＰ２４については、輝度値をＹ−Ｐ２５とし、ピクセルＰ２５については、輝度値をＹ−Ｐ２６（ピクセルＰ２６から移動してきた値）とする。また、ピクセルＰ２２については、ピクセルＰ２３から移動した輝度値とピクセルＰ２４から移動した輝度値とが重なるが、ピクセルＰ２４から移動した輝度値の方が移動量が大きいので、このピクセルＰ２４の輝度値Ｙ−Ｐ２４をピクセルＰ２２の輝度値とする。
【００６９】
よって、図５のＷ１の状態から関数に基づく輝度値の移動を行うことにより、図５のＷ２の状態となる。
【００７０】
また、ピクセルＰ２１やピクセルＰ２３については、結果として移動先とならなかったピクセルであり、いわゆる無輝度ピクセルである。この無輝度ピクセルの処理の方法については後述する。
【００７１】
なお、ステップＳ１４において、輝度値を移動するためのプログラムとこれに従い動作するＣＰＵ８０が、上記輝度値変換手段として機能する。
【００７２】
次に、ステップＳ１４で各ピクセルの輝度値を移動させた後の二次元画像において、無輝度ピクセルが存在か否かを判定する（Ｓ１５）。
【００７３】
そして、無輝度ピクセルが存在すると判定された場合には、輝度値の補間を行う（Ｓ１６、補間工程）。つまり、基本的に、水平方向に隣接する（つまり、左右に隣接する）ピクセルの輝度値をその無輝度ピクセルの輝度値とするが、無輝度ピクセルの水平方向の両側のピクセルのうち、輝度値の移動量の少ないピクセル（つまり、移動量の大きいピクセルとは水平方向に反対側のピクセル）の輝度値を当該無輝度ピクセルの輝度値とする。
【００７４】
例えば、図５のＷ２の状態においては、ピクセルＰ２３は無輝度ピクセルであり、水平方向の両側のピクセルＰ２２、Ｐ２４のうち、ピクセルＰ２４の方が移動量が少ない（つまり、ピクセルＰ２２の輝度値Ｙ−Ｐ２４の移動量は２ピクセルで、ピクセルＰ２４の輝度値Ｙ−Ｐ２５の移動量は１ピクセルである）ので、ピクセルＰ２４の輝度値Ｙ−Ｐ２５を無輝度ピクセルＰ２３の輝度値とする。
【００７５】
なお、無輝度ピクセルの水平方向の両側のピクセルの移動量が整数値では同じ場合でも、整数値化する前の値を比較して、移動量を比較すればよい。
【００７６】
また、無輝度ピクセルの水平方向の両側のピクセルの移動量が整数値で同じ場合や、整数値化する前の値においても移動量が同じ場合に、左右のいずれかのピクセルの輝度値をその無輝度ピクセルの輝度値としてもよい。また、その場合に、右隣のピクセルとするか左隣のピクセルとするかを予め決定しておいてもよい。また、輝度値の移動に際して、左方向に移動させる場合には、右隣（又は左隣）のピクセルの輝度値とし、右方向に移動させる場合には、左隣（又は右隣）のピクセルの輝度値とするように、移動方向によって決定してもよい。
【００７７】
また、無輝度ピクセルの左右に隣接するピクセルのうち一方のみに輝度値がある場合には、その輝度値をその無輝度ピクセルの輝度値とする。
【００７８】
例えば、図５のＷ２において、無輝度ピクセルＰ２１については、右隣のみしか輝度値がないので、ピクセルＰ２１の輝度値は、ピクセルＰ２２の輝度値Ｙ−Ｐ２４とする。
【００７９】
よって、２つの無輝度ピクセルが水平方向に連続する場合には、無機度ピクセルに隣接するピクセルで輝度値があるピクセルの輝度値をその無輝度ピクセルの輝度値とする。例えば、輝度値の移動後に、図６のＷ１１に示すように、ピクセルＰ２２とピクセルＰ２３が無輝度ピクセルとなった場合には、無輝度ピクセルＰ２２については、隣接するピクセルで輝度値があるのは、ピクセルＰ２１のみであるので、輝度値Ｙ−Ｐ２４を無輝度ピクセルＰ２２の輝度値とする。また、同様に、無輝度ピクセルＰ２３については、隣接するピクセルで輝度値があるのは、ピクセルＰ２４のみであるので、輝度値Ｙ−Ｐ２５を無輝度ピクセルＰ２３の輝度値とする。以上のようにして、図６のＷ１２に示すように、輝度値の補間が行われる。
【００８０】
また、無輝度ピクセルが水平方向に３つ以上連続する場合には、両側から順次隣接するピクセルの輝度値を無輝度ピクセルの輝度値とし、最後に残った無輝度ピクセルについては、その隣接する水平方向のピクセルの輝度値の移動量に従い決定する。
【００８１】
例えば、輝度値の移動後に、図７のＷ２１に示すように、無輝度ピクセルがピクセルＰ２２〜ピクセルＰ２４まで３つ連続した場合に、まず、ピクセルＰ２２については、ピクセルＰ２１の輝度値Ｙ−Ｐ２４をその輝度値とし、ピクセルＰ２４については、ピクセルＰ２５の輝度値Ｙ−Ｐ２６をその輝度値とし（図７のＷ２２参照）、ピクセルＰ２３については、輝度値Ｙ−Ｐ２４の移動量と輝度値Ｙ−Ｐ２６の移動量に従い決定する。つまり、移動量の小さい輝度値をピクセルＰ２３の輝度値とする。図７のＷ２３は、輝度値Ｙ−Ｐ２６の移動量の方が小さいとして、輝度値Ｙ−Ｐ２６により補間を行った場合を示している。なお、移動量が同じ場合の処理は、上記と同様である。
【００８２】
なお、上記のように輝度値の補間を行うためのプログラムとこれに従い動作するＣＰＵ８０が、上記補間手段として機能する。
【００８３】
ステップＳ１６における輝度値の補間を行ったら、ステップＳ１７に移行する。一方、ステップＳ１５の判定において、無輝度ピクセルが存在しないと判定された場合には、輝度値の補間を行うことなくステップＳ１７に移行する。
【００８４】
ステップＳ１７においては、各ピクセルの輝度値に対して、正規化と逆の処理を行う（Ｓ１７、逆正規化工程）。つまり、上記ステップＳ１３においては、正規化に際して輝度値の最大値で除算する処理を行っているので、このステップＳ１７では、輝度値の最大値で乗算する処理を行う。例えば、上記の例で、輝度値の最大値が２５７の場合には、この２５７の値を各ピクセルの輝度値に乗算する。なお、ステップＳ１７において、正規化と逆の処理を行うためのプログラムとこれに従い動作するＣＰＵ８０が、上記逆正規化手段として機能する。
【００８５】
次に、各ピクセルにおいて、輝度値（つまり、正規化と逆の処理を行った輝度値）から最小単位の輝度値を減算する処理を行う（Ｓ１８、減算工程）。つまり、上記ステップＳ１２と逆の処理を行う。なお、ステップＳ１８において、輝度値の減算を行うためのプログラムとこれに従い動作するＣＰＵ８０が、上記減算手段として機能する。以上のようにして、二次元画像データに対する画像変換処理が行われる。
【００８６】
上記の説明において、図５〜図７は、縦方向のある位置の水平方向に並んだピクセルにおける処理の例を示すもので、他の位置においても同様の処理を行う。
【００８７】
なお、上記の画像変換に際しては、各ピクセルの輝度値に対する処理を行うが、各ピクセルの他のデータ、例えば、色差のデータはそのままとする。つまり、上記の画像変換において、各ピクセルについて、輝度値を加算（Ｓ１２）、正規化（Ｓ１３）、移動（Ｓ１４）、補間（Ｓ１５）、正規化と逆の処理（Ｓ１７）、減算（Ｓ１８）を行ったが、各ピクセルにおける輝度値以外のデータ、例えば、色差のデータは変換せずにそのままとする。
【００８８】
画像変換された二次元画像データと、もとの二次元画像データとでステレオ画像が構成されるので、画像変換された二次元画像データと、もとの二次元画像データとは、ともに、出力部３０から画像表示装置１００に出力する。
【００８９】
画像表示装置１００においては、ステレオ画像を表示することにより、三次元画像を表示させる。つまり、上記ステップＳ１４における輝度値の水平方向の移動に際して、左方向に移動させた場合には、画像変換後の画像データは、右眼用画像となり、もとの二次元画像は左眼用画像となるので、画像変換後の画像が観察者の右眼に入り、もとの二次元画像が観察者の左眼に入るようにする（図８参照）。
【００９０】
一方、上記ステップＳ１４における輝度値の水平方向の移動に際して、右方向に移動させた場合には、画像変換後の画像データは、左眼用画像となり、もとの二次元画像は右眼用画像となるので、画像変換後の画像が観察者の左眼に入り、もとの二次元画像が観察者の右眼に入るようにする（図８参照）。
【００９１】
本実施例においては、上記のように画像変換することにより得た二次元画像と、変換対象となった二次元画像とでステレオ画像を構成して三次元画像を表示することにより、積極的に両眼視差を形成して三次元画像を表示するので、迫力のある三次元画像を表示することができる。
【００９２】
なお、上記のように画像変換して得た二次元画像データに対して、さらに、上記の方法で画像変換を行なうことにより、多眼像を形成して三次元画像表示に用いてもよい。
【００９３】
例えば、もとの二次元画像データに対して、左方向に移動させた画像変換を行うとともに、右方向に移動させた画像変換を行って、２つの変換画像を作成し、各変換画像をもとにしてさらに変換画像を作成して、多眼像を作成し、多眼像における隣接する２つの画像の一方を観察者の右眼と左眼の一方に入力し、他方を右眼と左眼の他方に入力することにより、立体画像を表示することができる。
【００９４】
つまり、変換前の初期画像である二次元画像に対して上記の画像変換を行って（つまり、上記ステップＳ１１〜Ｓ１８の処理を行う。なお、ステップＳ１４においては左方向に輝度値を移動させる）、左移動変換画像を作成し、その後、この左移動変換画像に対して上記の画像変換を行って（つまり、上記ステップＳ１１〜Ｓ１８の処理を行う。なお、ステップＳ１４においては左方向に輝度値を移動させる）、第２左移動変換画像を作成する。また、同様に、もとの二次元画像に対して上記の画像変換を行って（つまり、上記ステップＳ１１〜Ｓ１８の処理を行う。なお、ステップＳ１４においては右方向に輝度値を移動させる）、右移動変換画像を作成し、その後、この右移動変換画像に対して上記の画像変換を行って（つまり、上記ステップＳ１１〜Ｓ１８の処理を行う。なお、ステップＳ１４においては右方向に輝度値を移動させる）、第２右移動変換画像を作成する。以上のようにして、変換前の初期画像である二次元画像を含めた５つの画像を多眼像として三次元画像表示するようにする。
【００９５】
なお、変換後の二次元画像に対して上記の画像変換を繰り返すことにより、５つよりも多くの画像を用いて多眼像としてもよく、また、少なくとも３つ以上の画像により多眼像を形成すればよい。
【００９６】
なお、上記の画像変換の処理の対象となる画像は、二次元画像であればよく、静止画でも動画でもよい。つまり、動画の場合には、動画を構成する各二次元画像に上記の画像変換を行うことになる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の実施例に基づく画像変換装置とこれを含む立体画像表示システムの構成を示すブロック図である。
【図２】関数テーブルの構成例を示す説明図である。
【図３】他の関数の例とその妥当性を示す説明図である。
【図４】画像変換装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】画像変換装置の動作を示す説明図である。
【図６】画像変換装置の動作を示す説明図である。
【図７】画像変換装置の動作を示す説明図である。
【図８】立体画像表示を行う場合の画像の適用例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００９８】
５  立体画像表示システム
１０  画像変換装置
２０  入力部
３０  出力部
４０  記憶部
５０  プログラム格納部
６０  データ格納部
７０  関数テーブル
８０  ＣＰＵ
１００  画像表示装置
【図１】
2007336489.tif 000004
【図２】
2007336489.tif 000005
【図３】
2007336489.tif 000006
【図４】
2007336489.tif 000007
【図５】
2007336489.tif 000008
【図６】
2007336489.tif 000009
【図７】
2007336489.tif 000010
【図８】
2007336489.tif 000011