(57)【要約】【課題】異なる立体感を持つ被写体が複数含まれている立体画像に、メニュー画面などの表示領域を表示した場合でも、見やすい立体画像を生成する画像処理装置を提供する。【解決手段】複数の視点からの画像を少なくとも含み、視聴者に立体像を知覚させるコンテンツを処理する画像処理装置であって、ユーザに情報を通知する重畳画像であって、複数の視点のうちの第１の視点からの画像に重ねて表示される第１の重畳画像を生成する第１重畳画像生成部と、複数の視点のうちの第２の視点からの画像に重ねて表示する第２の重畳画像を生成する第２重畳画像生成部と、第１重畳画像を、第１の視点からの画像に合成し、第２の視点からの重畳画像を、第２の重畳画像を合成する画像合成部とを具備し、第１の重畳画像と、第２の重畳画像との間の視差は、縦方向または横方向に変化していることを特徴とする。【選択図】図１
2012230478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の視点からの画像を少なくとも含み、視聴者に立体像を知覚させるコンテンツを処理する画像処理装置であって、
ユーザに情報を通知する重畳画像であって、前記複数の視点のうちの第１の視点からの画像に重ねて表示される第１の重畳画像を生成する第１重畳画像生成部と、
前記複数の視点のうちの第２の視点からの画像に重ねて表示する第２の重畳画像を生成する第２重畳画像生成部と、
前記第１重畳画像を、前記第１の視点からの画像に合成し、前記第２の視点からの重畳画像を、前記第２の重畳画像を合成する画像合成部と
を具備し、
前記第１の重畳画像と、前記第２の重畳画像との間の視差は、縦方向または横方向に変化していることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記第１の重畳画像と、前記第２の重畳画像との間の視差は、連続的に変化してい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３】
前記第１の重畳画像と、前記第２の重畳画像との間の視差は、画像端に近付くにつれて０に近付くことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記第１の重畳画像と、前記第２の重畳画像との間の視差を、所定の範囲内に制限する視差制限部をさらに備え、
前記第２重畳画像生成部は、前記第１の重畳画像に対して、前記視差制限部により制限された視差を適用して、前記第２の重畳画像を生成すること
を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記視差制限部は、前記画像合成部が合成した画像が表示される大きさに応じて、前記所定の範囲を決定することを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
複数の視点からの画像を少なくとも含み、視聴者に立体像を知覚させるコンテンツを処理する画像処理方法であって、
ユーザに情報を通知する重畳画像であって、前記複数の視点のうちの第１の視点からの画像に重ねて表示される第１の重畳画像を生成する第１の過程と、
前記複数の視点のうちの第２の視点からの画像に重ねて表示する第２の重畳画像を生成する第２の過程と、
前記第１重畳画像を、前記第１の視点からの画像に合成し、前記第２の視点からの重畳画像を、前記第２の重畳画像を合成する第３の過程と
を有し、
前記第１の重畳画像と、前記第２の重畳画像との間の視差は、縦方向または横方向に変化していることを特徴とする画像処理方法。
【請求項７】
複数の視点からの画像を少なくとも含み、視聴者に立体像を知覚させるコンテンツを処理する画像処理装置のコンピュータを、
ユーザに情報を通知する重畳画像であって、前記複数の視点のうちの第１の視点からの画像に重ねて表示される第１の重畳画像を生成する第１重畳画像生成部、
前記複数の視点のうちの第２の視点からの画像に重ねて表示する第２の重畳画像を生成する第２重畳画像生成部、
前記第１重畳画像を、前記第１の視点からの画像に合成し、前記第２の視点からの重畳画像を、前記第２の重畳画像を合成する画像合成部
として機能させ、
前記第１の重畳画像と、前記第２の重畳画像との間の視差は、縦方向または横方向に変化していることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、画像処理方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
立体画像を立体画像表示装置で表示するときには、左眼からは左眼用画像のみが見えるように、右眼からは右眼用画像のみが見えるように、これらの画像を表示する。これにより、視聴者は立体視することができる。このような立体視は、同一の被写体を異なる位置から撮影した複数の画像間に含まれる視差を利用して立体表示することにより行うことができる。立体表示を行う方法は大きく分けて２つある。１つは、視聴者がメガネをかけて視聴するメガネ式立体表示装置である。もう１つは、視聴者が裸眼で立体視可能な裸眼式立体表示装置である。メガネ式立体表示装置には、左眼用画像と右眼用画像を交互に切り替えて表示させる時分割方式や、偏光方向を異ならせて重ね合わせて表示させる偏光方式などがある。裸眼立体表示装置には、パララックスバリアと呼ばれるスリット状の開口部の裏側に左眼用画像と右眼用画像を交互に配置するパララックスバリア方式や、かまぼこ状のレンチキュラレンズを配置することで左眼用画像と右眼用画像を空間的に分離するレンチキュラ方式といったものがある。
【０００３】
上述したような立体表示を行うための撮影を行う、複数の撮像部を有する複眼撮像装置が提案されている。このような複眼撮像装置には立体表示装置を備えるものがある。その複眼撮像装置は、複数の撮像部が取得した画像から立体表示用の立体画像を生成し、生成した立体画像を立体表示装置に立体表示することができる。複眼撮像装置に対して何らかの操作を行いたい場合には、操作を指示するためのメニュー画面を立体画像中に表示する必要がある。しかしながら、立体画像の飛び出し量や引っ込み量、すなわち、立体感は、画像に含まれる被写体の撮像部からの距離に応じて異なる。このため、予め設定した立体感となるように文字や記号を立体画像に重畳したメニュー画面では、画像に含まれる被写体の立体感が、表示される文字や記号の立体感とは異なる場合、文字や記号に違和感が生じてしまうという問題があった。
【０００４】
このような問題を解決するために、各種操作を行うためのメニュー画面など所定の表示領域を表示する際に、立体画像中の被写体の視差に応じた視差の表示領域を生成する立体画像表示装置が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２１０８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
カメラから近い位置にある被写体と、遠い位置にある被写体を同時に撮影し、撮影画像中に立体感の異なる被写体が複数含まれるようにすると、奥行きのある立体映像を撮影することができる。しかしながら、特許文献１の立体画像表示装置においては、被写体の視差に応じた視差となるようにメニューを生成する。したがって、奥行きのある立体映像を撮影しようとすると、カメラに近く、視差の大きい被写体と、カメラから遠く、視差の小さい被写体が混在するようになり、メニューの視差は、いずれかの被写体の視差に応じたものとなる。このため、画像に含まれる被写体の視差が多様な場合、メニューと、視差が大きく異なる被写体が表示されることとなる。このとき、メニューから、その被写体へ視線をうつすと、眼の輻輳機能を大きく働かせる必要があるため、画面上においては立体画像が表示されているにも関わらず、メニューの存在により立体視できなくなってしまうことがあるという問題がある。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、異なる立体感を持つ被写体が複数含まれている立体画像に、メニュー画面などの表示領域を表示した場合でも、見やすい立体画像を生成する画像処理装置、画像処理方法およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）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、複数の視点からの画像を少なくとも含み、視聴者に立体像を知覚させるコンテンツを処理する画像処理装置であって、ユーザに情報を通知する重畳画像であって、前記複数の視点のうちの第１の視点からの画像に重ねて表示される第１の重畳画像を生成する第１重畳画像生成部と、前記複数の視点のうちの第２の視点からの画像に重ねて表示する第２の重畳画像を生成する第２重畳画像生成部と、前記第１重畳画像を、前記第１の視点からの画像に合成し、前記第２の視点からの重畳画像を、前記第２の重畳画像を合成する画像合成部とを具備し、前記第１の重畳画像と、前記第２の重畳画像との間の視差は、縦方向または横方向に変化していることを特徴とする。
【０００９】
（２）また、本発明の他の態様は、上述の画像処置装置であって、前記第１の重畳画像と、前記第２の重畳画像との間の視差は、連続的に変化していることを特徴とする。
【００１０】
（３）また、本発明の他の態様は、上述の画像処置装置であって、前記第１の重畳画像と、前記第２の重畳画像との間の視差は、画像端に近付くにつれて０に近付くことを特徴とする。
【００１１】
（４）また、本発明の他の態様は、上述の画像処置装置であって、前記第１の重畳画像と、前記第２の重畳画像との間の視差を、所定の範囲内に制限する視差制限部をさらに備え、前記第２重畳画像生成部は、前記第１の重畳画像に対して、前記視差制限部により制限された視差を適用して、前記第２の重畳画像を生成することを特徴とする。
【００１２】
（５）また、本発明の他の態様は、上述の画像処置装置であって、前記視差制限部は、前記画像合成部が合成した画像が表示される大きさに応じて、前記所定の範囲を決定することを特徴とする。
【００１３】
（６）また、本発明の他の態様は、複数の視点からの画像を少なくとも含み、視聴者に立体像を知覚させるコンテンツを処理する画像処理方法であって、ユーザに情報を通知する重畳画像であって、前記複数の視点のうちの第１の視点からの画像に重ねて表示される第１の重畳画像を生成する第１の過程と、前記複数の視点のうちの第２の視点からの画像に重ねて表示する第２の重畳画像を生成する第２の過程と、前記第１重畳画像を、前記第１の視点からの画像に合成し、前記第２の視点からの重畳画像を、前記第２の重畳画像を合成する第３の過程とを有し、前記第１の重畳画像と、前記第２の重畳画像との間の視差は、縦方向または横方向に変化していることを特徴とする。
【００１４】
（７）また、本発明の他の態様は、複数の視点からの画像を少なくとも含み、視聴者に立体像を知覚させるコンテンツを処理する画像処理装置のコンピュータを、ユーザに情報を通知する重畳画像であって、前記複数の視点のうちの第１の視点からの画像に重ねて表示される第１の重畳画像を生成する第１重畳画像生成部、前記複数の視点のうちの第２の視点からの画像に重ねて表示する第２の重畳画像を生成する第２重畳画像生成部、前記第１重畳画像を、前記第１の視点からの画像に合成し、前記第２の視点からの重畳画像を、前記第２の重畳画像を合成する画像合成部として機能させ、前記第１の重畳画像と、前記第２の重畳画像との間の視差は、縦方向または横方向に変化していることを特徴とするプログラムである。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、異なる立体感を持つ被写体が複数含まれている立体画像に、メニュー画面などの表示領域を重畳して表示した場合でも、見やすい立体画像を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態における立体画像撮影装置１００の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】視差を説明するための図（その１）である。
【図３】視差を説明するための図（その２）である。
【図４】視差を説明するための図（その３）である。
【図５】視差を説明するための図（その４）である。
【図６】同実施形態におけるメモリ１０６が予め記憶する表示位置テーブルの例を示す図である。
【図７】同実施形態における表示画面の右端に表示する場合のメニューの例を示す図である。
【図８】同実施形態における配置「右端」用の視差画像の例を示す図である。
【図９】同実施形態における視差画像４０２を三次元空間で表した図である。
【図１０】同実施形態における表示画面の上端に表示する場合のメニュー画像の例を示す図である。
【図１１】同実施形態における配置「上端」用の視差画像の例を示す図である。
【図１２】同実施形態における視差画像６０２を三次元空間で表した図である。
【図１３】所定の視差を持つ被写体を、大型、中型及び小型の表示スクリーンに表示したことを表す図である。
【図１４】同実施形態における視差正規化テーブルの例を示す図である。
【図１５】同実施形態における左眼用メニュー画面生成部１０５ａの動作を説明する図である。
【図１６】同実施形態における右眼用メニュー画面生成部１０５ｂの動作を説明する図である。
【図１７】同実施形態における画像合成部１１１が生成する左眼用表示画面と右眼用表示画面との例を示す図である。
【図１８】同実施形態における立体画像を立体視したときに、各領域が視聴者により知覚される位置を示す図である。
【図１９】同実施形態における画像合成部１１１が生成する左眼用表示画面と右眼用表示画面との別の例を示す図である。
【図２０】同実施形態における別の立体画像を立体視したときに、各領域が視聴者により知覚される位置を示す図である。
【図２１】同実施形態における立体画像撮像装置１００の動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、図２など位置関係を示す図は、理解しやすいように誇張して記載しており、実際の間隔や大きさとは異なる。図１は、本発明の実施の形態における画像処理装置である立体画像撮影装置１００の構成を示す概略ブロック図である。図１に示すように本実施形態による立体画像撮影装置１００は、バス１２０、画像取得部１１２、メニュー画面視差正規化部１０４（視差制限部）、メニュー画面生成部１０５、メモリ１０６、表示部１０７、入力部１０８、立体画像生成部１１０、画像合成部１１１を備える。バス１２０は、上述の各部を互いにデータを伝達可能なように接続する。画像取得部１１２は、二つの撮像部１０１Ｌ、１０１Ｒと、二つの信号処理部１０２Ｌ，１０２Ｒと、撮像制御部１０３とを備える。メニュー画面生成部１０５は、左眼用メニュー画面生成部１０５ａ（第１重畳画像生成部）と、右眼用メニュー画面生成部１０５ｂ（第２重畳画像生成部）とを備える。
【００１８】
撮像部１０１Ｌ、１０１Ｒは、それぞれ被写体を撮像して左眼用画像Ｌと右眼用画像Ｒとを取得するカメラである。撮像部１０１Ｌ、１０１Ｒの各々は、撮影レンズ及びＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子を備えている。撮像制御部１０３は、撮像部１０１Ｌ、１０１Ｒに対して、撮影レンズを用いてのフォーカス位置およびズーム倍率、シャッタ等の駆動を制御する。また、撮像部１０１Ｌと、撮像部１０１Ｒとは所定の間隔を空けて配置されており、撮像部１０１Ｌと１０１Ｒとの間隔である基線長と、撮像部１０１Ｌと１０１Ｒとの輻輳角を変更することができる。撮像部１０１Ｌと１０１Ｒとの輻輳角とは、撮像部１０１Ｌの撮像方向と撮像部１０１Ｒの撮像方向と被写体とが成す角のことである。
【００１９】
信号処理部１０２Ｌ、１０２Ｒの各々は、それぞれ対応する撮像部１０１Ｌ、１０１Ｒが取得した画像の左眼用画像Ｌ、右眼用画像Ｒに対して、左眼用画像Ｌと右眼用画像Ｒとの間の輝度差を補正する処理と、鮮鋭度の違いを補正する処理と、ひずみや傾きを補正する処理とを施す。さらに、補正処理後の画像に対して、ホワイトバランスを調整する処理及びシェーディング補正、色補正などの画像処理を施す。
【００２０】
入力部１０８は、立体画像撮影装置１００を操作するためのボタン、タッチパネルなどの入力デバイスである。メニュー画面生成部１０５は、ユーザによる入力部１０８への操作に基づき、メニューを含むメニュー画面を生成する。ここで、メニューとは、立体画像撮影装置１００に対する各種操作を行なうための操作候補などをユーザに通知する画像のことである。このメニュー画面は、立体視することで、奥行きを有しているように視聴者が知覚できるように、左眼用メニュー画面と、右眼用メニュー画面とから構成される。メニュー画面生成部１０５の左眼用メニュー画面生成部１０５ａは、この左眼用メニュー画面を生成し、右眼用メニュー画面生成部１０５ｂは、右眼用メニュー画面を生成する。なお、後述するように、右眼用メニュー画面生成部１０５ｂは、メニュー画面視差正規化部１０４が決定した視差の最小値、最大値に応じた視差を、左眼用メニュー画面に対して適用した、右眼用メニュー画面を生成する。なお、これら、左眼用メニュー画面生成部１０５ａ、右眼用メニュー画面生成部１０５ｂの詳細については後述する。
【００２１】
メニュー画面視差正規化部１０４は、前述の左眼用メニュー画面と、右眼用メニュー画面との視差の最小値、最大値を、後述する表示部１０７の表示スクリーンの大きさと解像度、すなわち後述する画像合成部１１１による合成結果が表示される大きさと解像度に応じて決定する。なお、立体画像撮影装置１００がデジタルテレビジョン受像装置などの表示装置にＨＤＭＩ（登録商標）ケーブルなどで接続され、メニューを、該表示装置の表示スクリーンに表示するときは、該表示装置の表示スクリーンの大きさと解像度に応じて、視差の最大値および最小値を決定する。メモリ１０５は、メニューの表示位置と視差画像とを対応付ける表示位置テーブル、視差画像、視差画像を正規化するための最大値、最小値（視差の範囲）を表示スクリーンの大きさと解像度とを対応付ける視差正規化テーブルを記憶する。なお、これらのテーブルおよび視差画像は、右眼用メニュー画面生成部１０５ｂが右眼用メニュー画面を生成する際に用いられる。また、これら、メニュー画面視差正規化部１０４、メモリ１０５が記憶するテーブルおよび視差画像の詳細については後述する。表示部１０７は、液晶パネルなどの表示スクリーンを備え、パララックスバリア方式で立体視することができる立体画像を表示する。
【００２２】
画像合成部１１１は、画像取得部１１２が取得した左眼用画像Ｌを表示部１０７に応じた解像度に変換し、該変換結果の上に左眼用メニュー画面を重ねて、左眼用表示画面を合成する。また、画像合成部１１１は、画像取得部１１２が取得した右眼用画像Ｒを表示部１０７に応じた解像度に変換し、該変換結果の上に右眼用メニュー画面を重ねて、右眼用表示画面を合成する。なお、画像合成部１１１は、表示するメニューがないときは、メニュー画面の合成を行わずに、左眼用画像Ｌを表示部１０７に応じた解像度に変換したものを左眼用表示画面とし、右眼用画像Ｒを同様に変換したものを右眼用表示画面とする。
立体画像生成部１１０は、左眼用表示画面と右眼用表示画面とから、表示部１０７に立体表示するための画像信号を生成する。具体的には、立体画像生成部１１０は、左眼用表示画面の画素と、右眼用表示画面の画素とを横方向に交互に配置して、立体画像表示するための画像信号を生成し、表示部１０７に出力する。このように、横方向に交互に配置すると、表示部１０７はパララックスバリア方式を用いているので、左眼用表示画面の画素は視聴者の左眼だけから見ることができ、右眼用表示画面の画素は視聴者の右眼だけから見ることができるようになる。
【００２３】
ここで、立体視を行う場合の視差について説明する。図２から図５は、視差を説明するための図である。図２から図５において、ＬＥは、左眼の視点、ＲＥは、右眼の視点である。また、Ｓは、画像が表示されるスクリーン面である。Ｐ、Ｐ１は、左眼および右眼の注視点であり、ＲＰ、ＲＰ１は、右眼の注視点、ＬＰ、ＬＰ１は、左眼の注視点である。まず、図２に示すように、立体視を行わない状態で立体画像を視聴した場合、すなわち、左眼および右眼ともに、スクリーン面Ｓ上の点Ｐを注視した場合に、視聴者は、点Ｐに表示されている画像は、スクリーン面Ｓ上にあると知覚する。このときの、視聴者から、視聴者が画像を知覚する位置までの距離、すなわちスクリーン面Ｓまでの距離を、被写体の立体感の基準となる仮想距離２０１とする。
【００２４】
立体画像においては、正の視差が大きいと、視聴者に近い位置に知覚される。ここで、視差とは、左眼用の画像中のある点の該画像中の位置と、その点に対応する右眼用の画像中の点の該画像中の位置との違いである。具体的には、ある点の左眼用の画像の左端からの距離から、対応する点の右眼用の画像の左端からの距離を差し引いた値である。なお、ここで、対応する点とは、左眼用の画像中で表示している被写体のある点と、同一の被写体を右眼用の画像中で表示している点である。そして、視聴者が立体画像中のある被写体を注視したときには、右眼の注視点は、左眼の注視点に対応する点となる。
【００２５】
図３に示すように、視聴者が立体画像中のある被写体を注視したときに、右眼の注視点ＲＰが、左眼の注視点ＬＰよりも左側にあるときは、正の視差となる。このとき、左眼の視線と右眼の視線とは、スクリーン面Ｓの手前で交差する。視聴者が注視している被写体の立体像は、左眼の視線と右眼の視線とが交差する位置にあるように、知覚される。したがって、視聴者が注視している被写体の立体像は、スクリーン面Ｓの手前に位置するように知覚される。この場合における両眼から立体像が知覚される位置までの仮想距離２０２は、仮想距離２０１よりも小さくなる。
【００２６】
一方、図４に示すように、視聴者が立体画像中のある被写体を注視したときに、右眼の注視点ＲＰが、左眼の注視点ＬＰよりも右側にあるときは、負の視差となる。このとき、左眼の視線と右眼の視線とは、スクリーン面Ｓよりも奥で交差する。したがって、視聴者が注視している被写体の立体像は、スクリーン面Ｓよりも奥に位置するように知覚される。この場合における両眼から立体像が知覚される位置までの仮想距離２０３は、仮想距離２０１よりも大きくなる。
【００２７】
さらに、立体画像においては、被写体の部分によって、視差が異なることもある。例えば、図５では、被写体のある部分を注視したときには、右眼の注視点ＲＰ１が、左眼の注視点ＬＰ１よりも右側にあり、別の部分を注視したときには、右眼の注視点と左眼の注視点ともに、点Ｐ２で一致している。この場合における両眼から立体像が知覚される位置までの仮想距離は、ある部分はスクリーン面Ｓよりも奥に位置するように知覚される仮想距離２０４であり、別の部分はスクリーン面Ｓに位置するように知覚される仮想距離２０５となり、立体像は、手前から奥に向かって配置されているように知覚される。
このように、立体画像に含まれる被写体は、視差に応じて、立体画像を立体視した際に、該被写体の立体像がスクリーン面の手前側に飛び出して見えたり、スクリーン面より奥側に引っ込んで見えたり、または、手前から奥に向かって配置されているように見えたりする。
【００２８】
図６は、メモリ１０６が予め記憶する表示位置テーブルの例を示す図である。図６に示すように、メモリ１０６が記憶する表示位置テーブルには、「右端」、「上端」といったメニューの配置を示す情報と、該配置のときに、メニュー画面に適用する視差画像を示す情報とを対応付けて記憶する。メニューの配置とは、「右端」であれば、表示画面中の右端にメニューを配置することを示し、「上端」であれば、表示画面中の上端にメニューを配置することを示し、「左端」であれば、表示画面中の左端にメニューを配置することを示し、「下端」であれば、表示画面中の下端にメニューを配置することを示す。なお、メニューの配置を示す情報として、メニューの表示画面中における座標（例えば、左上と右下の座標）を用いるようにしてもよい。
【００２９】
視差画像とはメニューと同じ大きさで、各画素における視差を該画素の画素値で表した画像である。図６の例では、配置「右端」と対応付けて、視差画像Ｄ１の参照情報を記憶している。同様に、配置「上端」と対応付けて、視差画像Ｄ２の参照情報を記憶し、配置「左端」と対応付けて、視差画像Ｄ３の参照情報を記憶し、配置「下端」と対応付けて、視差画像Ｄ４の参照情報を記憶している。なお、メモリ１０６は、これらの視差画像Ｄ１〜Ｄ４についても、予め記憶している。
【００３０】
図７は、表示画面の右端に表示する場合のメニューの例を示す図である。図７に示すメニュー画像４０１は、左眼用メニュー画面生成部１０５ａが生成する左眼用メニュー画像である。なお、ここで、メニュー画像とは、メニューの表示領域のみからなる画像であり、メニュー画面とは、メニュー画像を含み、表示部１０７に表示する表示画像に相当する領域からなる画像である。左眼用メニュー画像は、左眼用の表示画面におけるメニューの表示領域のみからなる画像である。左眼用メニュー画面生成部１０５ａは、左眼用メニュー画像を生成した後、この左眼用メニュー画像を配置した左眼用メニュー画面を生成する。メニュー画像４０１は、横方向の長さ（ｘ軸方向の画素数）は、ｗ１画素であり、縦方向の長さ（ｙ軸方向の画素数）は、ｈ１画素である。図７に示す例では、メニューであることを示すタイトル（「メニュー」）と、５つの選択項目（「・項目１」〜「・項目５」）とが縦に並んで配置されている。
【００３１】
図８は、配置「右端」用の視差画像の例を示す図である。図８に示す視差画像４０２は、メニューを表示画面の右端に表示する場合の視差画像、すなわち図６における視差画像Ｄ１の例である。したがって、この視差画像４０２は、メモリ１０６が記憶している。視差画像４０２は、メニュー画像４０１と大きさ（縦および横の画素数）が同じであり、横方向の長さはｗ１画素であり、縦方向の長さはｈ１画素である。この視差画像４０２では、視差は０から−２５５で表される。視差画像４０２の左上端を原点としたときに、ｘ軸の値が０からｗ１に変化するに従い、視差は−２５５から０に変化している。図２から図５で説明したように、視差が０のときは、立体視すると表示スクリーン面上にあるように知覚される。また、視差が正のときは表示スクリーン面より手前に位置するように知覚され、視差が負のときは表示スクリーンより奥に位置するように知覚される。したがって、この視差画像４０２に従った立体画像は、ｘ軸の値が０からｗ１に変化するに従い、知覚される位置が表示スクリーンよりも奥から表示スクリーン面上へと変化している、すなわち立体感大から小へ変化している。ここでは、視差を０から−２５５で表したが、−２５５〜２５５のように正の値を有するようにしても良い。
図９は、視差画像４０２を三次元空間で表した図である。図９に示したように、視差画像４０２は、ｘ軸の値が０からｗ１に変化するに従い、視差の値が線形に、かつ、連続的に、横方向に変化し、右端における視差は０となっている。
【００３２】
また、図１０から図１２で、メニューを表示画面の上端に配置する場合のメニュー画像とその視差画像とを説明する。図１０から図１２に示す例は、メニューの視差が線形に縦方向に変化している例である。図１０は、表示画面の上端に表示する場合のメニュー画像の例を示す図である。図１０に示すメニュー画像６０１は、左眼用メニュー画面生成部１０５ａが生成する左眼用メニュー画像である。メニュー画像６０１は、横方向の長さ（ｘ軸方向の画素数）は、ｗ２画素であり、縦方向の長さ（ｙ軸方向の画素数）は、ｈ２画素である。図１０に示す例では、メニューであることを示すタイトルと、横に並んだ３つの選択項目とが配置されている。
【００３３】
図１１は、配置「上端」用の視差画像の例を示す図である。図１１に示す視差画像６０２は、メニューを表示画面の上端に表示する場合の視差画像、すなわち図６における視差画像Ｄ２の例である。したがって、この視差画像６０２は、メモリ１０６が記憶している。この視差画像６０２は、メニュー画像６０１と大きさ（縦および横の画素数）が同じであり、ｙ軸の値が０からｈ２に変化するに従い、視差は０から−２５５に変化している。したがって、この視差画像６０２に従った立体画像は、ｙ軸の値が０からｈ２に変化するに従い、知覚される位置が表示スクリーン面上から表示スクリーンよりも奥へと変化している、すなわち立体感小から大へ変化している。ここでは、視差を０から−２５５で表したが、−２５５〜２５５のように正の値を有するようにしても良い。
【００３４】
図１２は、視差画像６０２を三次元空間で表した図である。図１２に示したように、視差画像６０２は、ｙ軸の値が０からｈ２に変化するに従い、視差の値が線形に、かつ、連続的に縦方向に変化し、上端における視差は０となっている。これらの視差画像４０２、６０２では、視差の値は、表示画面端に接する辺のうち、最も長い辺に近付くにつれて０に近付く、つまり表示部１０７の表示スクリーンの枠に近付くにつれて０に近付くようになっている。こうすることで、表示スクリーンの枠とメニューの端とが知覚される位置が一致するので、これらを違和感なく立体視することができ、見やすい立体映像となる。
【００３５】
メニュー画面視差正規化部１０４では、視差画像が有する視差を、表示スクリーンの大きさに合わせて正規化する。ここで、表示スクリーンの大きさと視差の関係を説明する。図１３は、所定の視差を持つ被写体を、大型、中型及び小型の表示スクリーンに表示したことを表す図である。大型の表示スクリーンは、液晶テレビやプラズマテレビ、プロジェクタなどである。また、中型の表示スクリーンは、カーナビなどのポータブル液晶テレビなどである。また、小型の表示スクリーンは、デジタルカメラや携帯電話の表示装置などである。
【００３６】
図１３（ａ）は、大型の表示スクリーンに視差Ａの被写体を表示した様子を示す図である。図中の距離８００は、このときの画面上における左眼画像と右眼画像間の距離である。図１３（ｂ）は、中型の表示スクリーンに視差Ａを持つ被写体を表示した様子を示す図である。図中の距離８０１は、そのときの画面上における左眼画像と右眼画像間の距離である。図１３（ｃ）は、小型の表示スクリーンに視差Ａの被写体を表示した様子を示す図である。図中の距離８０２は、そのときの画面上における左眼画像と右眼画像間の距離である。そして、これらの距離８００、８０１、８０２の大小関係は、距離８００＞距離８０１＞距離８０２である。つまり、同じ視差Ａを持つ被写体でも、表示スクリーンが大きくなると、画面上の視差も大きくなるため、表示スクリーンの大きさに合わせて視差の最大値、最小値を設定する必要がある。
【００３７】
そのため、本実施形態においては、表示スクリーンの大きさ（インチ数、解像度）と、視差の最小値および最大値とを対応付ける視差正規化テーブルを、メモリ１０６が記憶している。図１４は、視差正規化テーブルの例を示す図である。視差正規化テーブルの値は、３Ｄコンソーシアムが発行している３ＤＣ安全ガイドラインに規定されている快適視差範囲を用いている（３Ｄコンソーシアム、“人に優しい３Ｄ普及のための３ＤＣ安全ガイドライン”、ｐ．２０−２２、２０１０年４月２０日）。
【００３８】
解像度がＨＤ（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ，横１９２０画素×縦１０８０画素）である表示スクリーンに表示される画像を視聴者が画面から標準観視距離以上離れた位置で見る場合、立体視が可能な最大の視差値は５７画素となる。標準観視距離とは、スクリーン面の画面高さの３倍の距離のことである。この条件下では、最大視差の範囲は画面の大きさには依存せず、解像度に依存する。従って、解像度がＨＤの表示スクリーンの最大視差を５７画素に設定する。最小視差については、スクリーン面上の視差が瞳孔間距離以下となるように設定する。瞳孔間距離とは人間の左眼と右眼の間の距離のことで、ここでは、子供まで考慮して５ｃｍとする。つまり、最小視差は表示スクリーン上の５ｃｍに対応するピクセル数となる。これは、表示スクリーンの大きさと解像度に依存する。従って、６０インチの表示装置で解像度がＨＤの場合、瞳孔間距離５ｃｍに対応するピクセル数は−７２画素、５０インチで解像度がＨＤの場合は−８７画素、４０インチで解像度がＨＤの場合は−１０８画素となる。
【００３９】
このようにして、図１４の視差正規化テーブルでは、表示スクリーンの大きさ「６０インチ、解像度１９２０×１０８０」に対応付けて、最小視差「−７２」および最大視差「５７」を記憶している。同様に、表示スクリーンの大きさ「５０インチ、解像度１９２０×１０８０」に対応付けて、最小視差「−８７」および最大視差「５７」を記憶し、表示スクリーンの大きさ「４０インチ、解像度１９２０×１０８０」に対応付けて、最小視差「−１０８」および最大視差「５７」を記憶している。
【００４０】
メニュー画面視差正規化部１０４は、この視差正規化テーブルを用いて、視差画像を正規化する。具体的には、まず、メニュー画面視差正規化部１０４は、表示スクリーンの大きさに対応づけて視差正規化テーブルに記憶されている視差の最小値と、最大値とを読み出す。そして、右眼用メニュー画面生成部１０５ｂが選択した視差画像の最大値が０で最小値が負の値の場合、最大値は０のまま、最小値が視差正規化テーブルから読み出した最小値となるように正規化する。また、右眼用メニュー画面生成部１０５ｂが選択した視差画像の最小値が０で最大値が正の値の場合、最小値は０のまま、最大値が視差正規化テーブルから読み出した最大値となるように正規化する。また、右眼用メニュー画面生成部１０５ｂが選択した視差画像の最小値が負の値、最大値が正の値の場合、視差正規化テーブルから読み出した最小値から最大値となるように正規化を施す。こうすることで、視差０の値を持つメニュー画面、すなわち表示面に立体視されるメニュー画面が、正規化を施しても、同じ立体感を有したまま表示することができ、見やすい立体映像となる。本実施形態では、右眼用メニュー画面生成部１０５ｂが選択する視差画像は、最小値が負の値（−２５５）、最大値が０なので、メニュー画面視差正規化部１０４は、正規化した視差の値Ｐｎを以下の式（１）を用いて算出する。
Ｐｎ＝Ｐ×Ｍｎ／Ｍ  ・・・（１）
ただし、Ｐは、視差画像の視差の値であり、Ｍｎは、視差正規化テーブルから読み出した視差の最小値であり、Ｍは、視差画像中の視差の最小値である。
【００４１】
図１５は、左眼用メニュー画面生成部１０５ａの動作を説明する図である。図１５に示す例は、メニューの配置が「右端」の場合の例である。図１５に示すように、左眼用メニュー画面生成部１０５ａは、生成したメニュー画像４０１を、そのまま左眼用メニュー画面Ｍｌ１の右端に重ね合わせる。なお、メニュー画像４０１は、図７に示したメニュー画像４０１である。また、左眼用メニュー画面Ｍｌ１は、メニュー画像４０１が配置されていない領域の画素値は、透過であることを示す値（例えば０ｘＦＦＦＦＦＦなど）となっている。
【００４２】
図１６は、右眼用メニュー画面生成部１０５ｂの動作を説明する図である。図１６に示す例は、図１５と同様に、メニューの配置が「右端」の場合の例である。右眼用メニュー画面生成部１０５ｂは、左眼用メニュー画面生成部１０５ａが生成したメニュー画像４０１に対して、正規化された視差画像４０２ｎを適用して、右眼用のメニュー画像４０１ｒを生成する。さらに、右眼用メニュー画面生成部１０５ｂは、このメニュー画像４０１ｒを、右眼用メニュー画面Ｍｒ１の右端に重ね合わせる。なお、ここでは、正規化された視差画像４０２ｎの右端において、視差が０となっているため、メニュー画像４０１ｒを、右眼用メニュー画面Ｍｒ１の右端に配置している。正規化された視差画像４０２ｎの右端において、視差があるときは、該視差の値だけ横方向にずれた位置に、メニュー画像４０１ｒを配置する。また、右眼用メニュー画面Ｍｒ１は、右眼用メニュー画面Ｍｒ１と同様に、メニュー画像４０１ｒが配置されていない領域の画素値は、透過であることを示す値となっている。このように、メニュー画面を対応する視差画像に合わせてずらして重ね合わせている。こうすることで、メニュー画面そのものに横方向に変化する視差を付与することができ、メニュー画面に立体感を与えることができる。
【００４３】
メニュー画面生成部１０５の動作の具体的例を説明する。まず、左眼用メニュー画面生成部１０５ａが、左眼用メニュー画面を生成する方法から述べる。前述の「上端」、「右端」などのメニューの配置からメニュー画像の開始位置（左上の座標）を判定し、メニュー画像の左上隅がその開始位置となるように、左眼用メニュー画面にメニュー画像を重ね合わせる。左眼用メニュー画像中の座標（ｘ，ｙ）における画素を、左眼用メニュー画面中に配置する際の座標（Ｘｌ，Ｙｌ）は、以下の式（２）、（３）を用いて算出する。これで、左眼用メニュー画面の生成は終了する。
Ｘｌ＝ｘ＋Ｘｌ０  ・・・（２）
Ｙｌ＝ｙ＋Ｙｌ０  ・・・（３）
ここで、Ｘｌ０、Ｙｌ０は、メニュー画像の開始位置（左上の座標）である。例えば、表示スクリーンの解像度が１９２０×１０８０で、左眼用メニュー画像の横幅が４００で、配置が右端であれば、Ｘｌ０＝１９２０−４００＝１５２０であり、Ｙｌ０＝０である。
【００４４】
次いで、右眼用メニュー画面生成部１０５ｂが、右眼用メニュー画像を生成する方法を述べる。右眼用メニュー画像は、左眼用メニュー画像よりも、視差画像の視差分ずれて配置される。左眼用メニュー画像中の座標（ｘ，ｙ）における画素を、視差画像を用いて右眼用メニュー画像に変換して右眼用メニュー画面中に配置する際の座標（Ｘｒ，Ｙｒ）は、以下の式（４）、（５）を用いて算出する。
Ｘｒ＝ｘ−Ｄ（ｘ，ｙ）＋Ｘｌ０  ・・・（４）
Ｙｒ＝ｙ＋Ｙｌ０    ・・・（５）
ここで、Ｄ（ｘ，ｙ）は、正規化された視差画像中の座標（ｘ，ｙ）における視差の値を表す。
【００４５】
上述の式（４）、（５）を用いて左眼用メニュー画像中の画素を、右眼用メニュー画面中に配置した結果、画素が重なった箇所は、視差の大きな画素を優先する。また、配置した結果、隙間ができる場合、周辺の画素を用いて補間する。これで右眼用メニュー画面の生成が終了する。
【００４６】
図１７は、画像合成部１１１が生成する左眼用表示画面と右眼用表示画面との例を示す図である。この例では、左眼用表示画面Ｄｌ１の右端に、左眼用メニュー画像４０１が配置されており、右眼用表示画面Ｄｒ１の右端に、右眼用メニュー画像４０１ｒが配置されている。この例では、左眼用表示画面と右眼用表示画面とは、横方向に視差が変化しているメニュー画面が重畳された立体画像となる。
【００４７】
図１８は、図１７の左眼用表示画面Ｄｌ１と右眼用表示画面Ｄｒ１とからなる立体画像を立体視したときに、各領域が視聴者により知覚される位置を示す図である。このように、メニュー４０１ｐは、表示スクリーンＳＦよりも奥から表示スクリーンＳＦ面上まで、横方向に奥行きが変化しているように、知覚される。そのほかの画像取得部１１２が取得した画像中の被写体Ｏ１からＯ４については、被写体Ｏ１のように、表示スクリーンＳＦの手前に位置するように知覚されるものや、被写体Ｏ２からＯ４のように、表示スクリーンＳＦよりも奥に位置するように知覚されるものがある。
【００４８】
図１９は、画像合成部１１１が生成する左眼用表示画面と右眼用表示画面との別の例を示す図である。この例では、左眼用表示画面Ｄｌ２の上端に、左眼用メニュー画像６０１が配置されており、右眼用表示画面Ｄｒ２の上端に、右眼用メニュー画像６０１ｒが配置されている。図１９の例では、左眼用表示画面と右眼用表示画面とは、縦方向に視差が変化しているメニュー画面が重畳された立体画像となる。
【００４９】
図２０は、図１９の左眼用表示画面Ｄｌ２と右眼用表示画面Ｄｒ２とからなる立体画像を立体視したときに、各領域が視聴者により知覚される位置を示す図である。このように、メニュー４０１ｐは、表示スクリーンＳＦよりも奥から表示スクリーンＳＦ面上まで、横方向に奥行きが変化しているように、知覚される。そのほかの画像取得部１１２が取得した画像中の被写体Ｏ１からＯ４については、図１８と同様である。
【００５０】
図２１は、立体画像撮像装置１００の動作を説明するフローチャートである。まず、入力部１０８が、ユーザによる操作入力を取得する（Ｓ１０１）。次に、左眼用メニュー画面生成部１０５ａが、ステップＳ１０１で取得した操作入力に基づき、メニューの表示項目を決定する（Ｓ１０２）。このステップＳ１０２の決定の結果、メニューを表示するか否かを判定する（Ｓ１０３）。この判定の結果、表示しないときは（Ｓ１０３−Ｎｏ）、画像取得部１１２が、左眼用画像Ｌ（Ｓ１０４）と、右眼用が像Ｒ（Ｓ１０５）とを取得し、画像合成部１１１は、これらをそのまま左眼用表示画像と右眼用表示画像にする。その後、後述するステップＳ１１５に遷移する。
【００５１】
一方、ステップＳ１０３の判定の結果、メニューを表示するときは、ステップＳ１０６に遷移し、左眼用メニュー画面生成部１０５ａが、メニューの配置を決定する。この配置は、ステップＳ１０２で決定したメニューの表示項目に基づき決定してもよいし、ステップＳ１０１で取得した操作入力に基づき決定してもよい。次に、左眼用メニュー画面生成部１０５ａが、左眼用メニュー画面を生成する（Ｓ１０７）。次に、画像取得部１１１の撮像部１０１Ｌと信号処理部１０２Ｌとが左眼用画像Ｌを取得する（Ｓ１０８）。そして、画像合成部１１１が、左眼用メニュー画面と、左眼用画像Ｌとから、左眼用表示画像を合成する（Ｓ１０９）。
【００５２】
次に、メニュー画面視差正規化部１０４が、表示スクリーンの大きさに基づき、視差の最小値、最大値を決定する（Ｓ１１０）。次に、メニュー画面視差正規化部１０５は、右眼用メニュー画面生成部１０５ｂがメニューの配置に基づき選択した視差画像を、ステップＳ１１０にて決定した視差の最小値、最大値に基づき、正規化する（Ｓ１１１）。次に、右眼用メニュー画面生成部１０５ｂは、左眼用メニュー画面生成部１０５ａが生成した左眼用メニュー画像と、正規化された視差画像とから、右眼用メニュー画面を生成する。次に、画像取得部１１１の撮像部１０１Ｒと信号処理部１０２Ｒとが右眼用画像Ｒを取得する（Ｓ１１３）。そして、画像合成部１１１が、右眼用メニュー画面と、右眼用画像Ｒとから、右眼用表示画像を合成する（Ｓ１１４）。
【００５３】
次に、立体画像生成部１１０は、左眼用表示画像と、右眼用表示画像とから、立体画像の画像信号を生成する（Ｓ１１５）。そして、表示部１０７が、この画像信号に基づき、立体画像を表示し（Ｓ１１６）、ステップＳ１０１に戻る。
【００５４】
このように、本実施形態は、立体画像の表示時にメニューなど、ユーザに情報を通知する画像を表示する指示がなされると、該画像そのものに奥行きをもたせた画像を生成し、該画像が重畳された立体画像を表示するようにしたものである。このため、表示された立体画像を立体視した際に、メニューなどの画像そのものに引っ込みや飛び出しといった奥行きを持つこととなる。従って、視聴者は、メニューなどの画像についても違和感なく立体画像と同様に立体視することができる。
【００５５】
また、メニューなどの画像自体に奥行きがあると、立体映像中の被写体が手前から奥側まで幅広く分布している場合、被写体が表示されている立体感と同じ立体感の部分が該画像内に存在する。このため、視聴者は、眼の輻輳角を大きく変えずとも該画像を立体視することができ、見やすい立体画像を生成できる。
なお、本実施形態ではユーザに情報を通知する画像の例である、メニューの場合を説明したが、デジタル放送の情報画面、番組表、ガジェット、宣伝用画面、及び字幕などに用いてもよい。
【００５６】
また、上記実施形態においては、複数の視点からの画像を含み、視聴者に立体像を知覚させるコンテンツとして、撮像部１０１Ｌ、１０１Ｒと信号処理部１０２Ｌ、１０２Ｒと撮像制御部１０３とを有する画像取得部１１２が撮影した立体画像を適用する例を示したが、テレビジョン受像装置、ハードディスクレコーダ、ブルーレイディスクプレーヤ、携帯電話機などが備える放送映像の受信部や、録画映像の再生部などが取得するコンテンツに適用してもよい。すなわち、画像処理装置として、テレビジョン受像装置、ハードディスクレコーダ、ブルーレイディスクプレーヤ、携帯電話機を適用してもよい。
【００５７】
また、上記実施形態の立体画像生成部１１０において、左眼用表示画像の画素と右眼用表示画像の画素を交互に配置することで立体画像の画像信号を生成したが、外部の表示装置で表示する場合は、該表示装置との接続インターフェースなどに応じた画像信号を生成する。例えば、左眼用表示画像と右眼用表示画像とを左右に配置したものや、上下に配置したもの、左眼用画像を奇数行に右眼用画像を偶数行に配置したものや、左眼用画像を奇数列に右眼用画像を偶数列に配置したもの、左眼用表示画像と右眼用表示画像とを時間方向に交互に配置したものがある。
【００５８】
また、上記実施形態においては、左眼用メニュー画像生成部１０５ａは視差画像を使わずにメニュー画像を左眼用メニュー画面に重ね合わせていたが、右眼用メニュー画像生成部１０５ｂのように視差画像を用いてメニュー画像を視差分ずらして左眼用メニュー画面に重ね合わせるようにしても良い。
【００５９】
また、上記実施形態においては、左眼用メニュー画像と、左眼用の視差画像とを用いて、右眼用メニュー画像を生成するようにしたが、左眼用メニュー画像と、右眼用の視差画像とを用いて、右眼用メニュー画像を生成するようにしてもよい。なお、右眼用の視差画像とは、右眼用メニュー画像の各画素における左眼用メニュー画像との視差を示す視差画像である。
【００６０】
また、上記実施形態においては、左眼を第１の視点、右眼を第２の視点とし、左眼用のメニュー画像と、左眼用の視差画像とから、右眼用のメニュー画像を生成したが、逆にしてもよい。
また、上記実施形態においては、視差画像の視差を縦方向あるいは横方向に変化させていたが、縦方向と横方向とに変化させる、すなわち斜め方向に変化させてもよい。
また、上記実施形態においては、視差画像の視差を縦方向あるいは横方向に線形に変化させていたが、非線形に変化させてもよい。
【００６１】
また、図１におけ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各部の機能を実現してもよい。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。
【００６２】
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。
【００６３】
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】
【００６４】
１００…立体画像撮影装置
１０１Ｌ、１０１Ｒ…撮像部
１０２Ｌ、１０２Ｒ…信号処理部
１０３…撮影制御部
１０４…メニュー画面視差正規化部
１０５…メニュー画面生成部
１０５ａ…左眼用メニュー画面生成部
１０５ｂ…右眼用メニュー画面生成部
１０６…メモリ
１０７…表示部
１０８…入力部
１１０…立体画像生成部
１１１…画像合成部
１１２…画像取得部
１２０…バス
【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９】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図８】
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【図１１】
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【図１６】
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