(57)【要約】【課題】  目の位置を予測するための装置及び方法を提供すること。【解決手段】  目の位置を予測するための装置及び方法が開示される。その装置は、サンプリング時間区間の間のユーザの目の位置情報を格納する格納部と、位置情報の変化量に関する加重平均値を算出する演算部と、加重平均値に基づいて目標時点のユーザの目の予測位置情報を生成する予測部とを含む。演算部は、位置情報の変化量に加重値を付与するが、加重値は、サンプリング時間区間内において目標時点に近いほど大きい値を有する。目の位置予測によって鮮明な３Ｄイメージをユーザに提供する。【選択図】      図２
2016116221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの目の位置情報を決定する目位置追跡部と、
サンプリング時間区間の間の前記位置情報の変化量に基づいて目標時点における前記ユーザの目の予測位置情報を生成する目位置予測部と、
前記予測位置情報により、３Ｄイメージをレンダリングするイメージ処理部と、
を含む３Ｄ表示装置。
【請求項２】
前記目位置予測部は、位置情報の変化量に関する加重平均値を算出し、前記加重平均値に基づいて前記予測位置情報を生成する、
請求項１に記載の３Ｄ表示装置。
【請求項３】
前記目位置予測部は、前記サンプリング時間区間の間の前記位置情報の変化量の加重平均と前記目標時点の位置情報との合計に基づいて前記目標時点の前記予測位置情報を生成する、
請求項１又は２に記載の３Ｄ表示装置。
【請求項４】
前記目位置予測部は、前記位置情報の変化量に加重値を付与し、前記加重値は、前記サンプリング時間区間内において前記目標時点に近いほど大きい値を有する、
請求項１ないし３のうちの何れか１項に記載の３Ｄ表示装置。
【請求項５】
前記加重値は、前記目標時点で最大値を有する正規分布に基づいて決められる、
請求項４に記載の３Ｄ表示装置。
【請求項６】
前記予測位置情報は、前記位置情報の変化量に基づいて生成された１次予測位置情報及び前記１次予測位置情報の変化量に基づいて生成された２次予測位置情報を含む、
請求項１ないし５のうちの何れか１項に記載の３Ｄ表示装置。
【請求項７】
前記イメージ処理部は、前記２次予測位置情報により、前記３Ｄイメージをレンダリングする、
請求項６に記載の３Ｄ表示装置。
【請求項８】
前記目位置予測部は、前記サンプリング時間区間の間のユーザの目の位置情報を格納する格納部を含み、
前記格納部は、新しい位置情報が受信されたことに応じて、前記格納部にすでに格納されている位置情報をシフトすることにより、前記新しい位置情報を前記格納部に格納する、
請求項１ないし７のうちの何れか１項に記載の３Ｄ表示装置。
【請求項９】
前記イメージ処理部は、前記格納部に格納された位置情報の量が予め決められた基準以下である場合に、前記目標時点の位置情報に対応する３Ｄイメージをレンダリングする、
請求項８に記載の３Ｄ表示装置。
【請求項１０】
前記目位置追跡部は、ユーザのイメージに基づいて前記位置情報を決める、
請求項１ないし９のうちの何れか１項に記載の３Ｄ表示装置。
【請求項１１】
サンプリング時間区間の間のユーザの目の位置情報を格納する格納部と、
前記位置情報の変化量に関する加重平均値を算出する演算部と、
前記加重平均値に基づいて目標時点のユーザの目の予測位置情報を生成する予測部と、
を含む目の位置を予測する装置。
【請求項１２】
前記演算部は、前記サンプリング時間区間の予測位置情報の変化量に関する第２加重平均値を算出し、
前記予測部は、前記第２加重平均値に基づいて前記目標時点のユーザの目の２次予測位置情報を生成する、
請求項１１に記載の目の位置を予測する装置。
【請求項１３】
前記演算部は、前記位置情報の変化量に加重値を付与し、前記加重値は、前記サンプリング時間区間内において前記目標時点に近いほど大きい値を有する、
請求項１１又は１２に記載の目の位置を予測する装置。
【請求項１４】
前記予測部は、前記サンプリング時間区間の間の前記位置情報の変化量の加重平均と前記目標時点の位置情報との合計に基づいて前記目標時点の前記予測位置情報を生成する、
請求項１１ないし１３のうちの何れか１項に記載の目の位置を予測する装置。
【請求項１５】
前記格納部は、新しい位置情報が受信されたことに応じて、前記格納部にすでに格納されている位置情報をシフトすることにより、前記新しい位置情報を前記格納部に格納する、
請求項１１ないし１４のうちの何れか１項に記載の目の位置を予測する装置。
【請求項１６】
サンプリング時間区間の間のユーザの目の位置情報を受信するステップと、
前記位置情報の変化量に関する加重平均値を算出するステップと、
前記加重平均値に基づいて目標時点のユーザの目の予測位置情報を生成するステップと、
を含む目の位置を予測する方法。
【請求項１７】
前記サンプリング時間区間の予測位置情報の変化量に関する第２加重平均値を算出するステップと、
前記第２加重平均値に基づいて前記目標時点のユーザの目の２次予測位置情報を生成するステップと、をさらに含む、
請求項１６に記載の目の位置を予測する方法。
【請求項１８】
前記位置情報の変化量に関する加重平均値を算出するステップは、前記位置情報の変化量に加重値を付与するステップを含み、
前記加重値は、前記サンプリング時間区間内において前記目標時点に近いほど大きい値を有する、
請求項１６又は１７に記載の目の位置を予測する方法。
【請求項１９】
請求項１６ないし１８のうちの何れか１項に記載の方法を装置のコンピュータに実行させるコンピュータプログラム。
【請求項２０】
請求項１９に記載のコンピュータプログラムを記憶する記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載された様々な実施形態は、目の位置を追跡することに基づく３Ｄディスプレイ等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、２Ｄディスプレイに比べてイメージを写実的に表現する３Ｄ表示技術が脚光を浴びている。様々な３Ｄ表示方式の中に、視標追跡（ｅｙｅ−ｔｒａｃｋｉｎｇ）ベースの裸眼３Ｄ表示方式がある。視標追跡ベースの裸眼３Ｄディスプレイは、ユーザの目の位置を検出して、３Ｄ映像を構成する左視点の映像と右視点の映像とをユーザの左目と右目のそれぞれに出力する表示方式である。視標追跡ベースの裸眼３Ｄディスプレイは、ユーザの目の位置に映像を正確に出力することが重要である。したがって、映像を出力する視点でユーザの目の位置を正確に把握することが要求される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、目の位置を追跡することに基づく３Ｄディスプレイのための装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一側面によると、３Ｄ表示装置は、ユーザの目の位置情報を決定する目位置追跡部と、サンプリング時間区間又はサンプリング時間間隔（ｓａｍｐｌｅ  ｔｉｍｅ  ｉｎｔｅｒｖａｌ）の間の前記位置情報の変化量に基づいて目標時点（ｔａｒｇｅｔ  ｔｉｍｅ）における前記ユーザの目の予測位置情報を生成する目位置予測部と、前記予測位置情報により、３Ｄイメージをレンダリングするイメージ処理部とを含む。
【０００５】
前記目位置予測部は、前記サンプリング時間区間の間の前記位置情報の加重平均と前記目標時点の位置情報との合計に基づいて前記目標時点の前記予測位置情報を生成してもよい。
【０００６】
前記目位置予測部は、位置情報の変化量に関する加重平均値を算出して、前記加重平均値に基づいて前記予測位置情報を生成してもよい。
【０００７】
前記目位置予測部は、前記位置情報の変化量に加重値を付与するが、前記加重値は、前記サンプリング時間区間内における前記目標時点に近いほど大きい値を有してもよい。
【０００８】
前記加重値は、前記目標時点で最大値を有する正規分布に基づいて決定されてもよい。
【０００９】
前記予測位置情報は、前記位置情報の変化量に基づいて生成された１次予測位置情報及び前記１次予測位置情報の変化量に基づいて生成された２次予測位置情報を含んでもよい。
【００１０】
前記イメージ処理部は、前記２次予測位置情報により、前記３Ｄイメージをレンダリングしてもよい。
【００１１】
前記目位置予測部は、前記サンプリング時間区間の間のユーザの目の位置情報を格納する格納部を含んでもよく、前記格納部は、新しい位置情報が受信されるものに対応して、前記格納部にすでに格納された位置情報をシフトし、前記新しい位置情報を前記格納部に格納してもよい。
【００１２】
前記イメージ処理部は、前記格納部に格納された位置情報の量が予め決められた基準以下であるものに対応し、前記目標時点の位置情報に対応する３Ｄイメージをレンダリングしてもよい。
【００１３】
前記目位置追跡部は、ユーザのイメージに基づいて前記位置情報を決定してもよい。
【００１４】
一側面によると、目位置予測の装置は、サンプリング時間区間の間のユーザの目の位置情報を格納する格納部と、前記位置情報の変化量に関する加重平均値を算出する演算部と、前記加重平均値に基づいて目標時点のユーザの目の予測位置情報を生成する予測部とを含む。
【００１５】
前記演算部は、前記サンプリング時間区間の予測位置情報の変化量に関する第２加重平均値（ｔｈｅ  ｓｅｃｏｎｄ  ｗｅｉｇｈｔｅｄ  ａｖｅｒａｇｅ  ｖａｌｕｅ）を算出し、前記予測部は、前記第２加重平均値に基づいて前記目標時点のユーザの目の２次予測位置情報を生成する。
【００１６】
前記演算部は、前記位置情報の変化量に加重値を付与するが、前記加重値は、前記サンプリング時間区間内における前記目標時点に近いほど大きい値を有してもよい。
【００１７】
前記予測部は、前記サンプリング時間区間の間の前記位置情報の加重平均と前記目標時点の位置情報との合計に基づいて前記目標時点の前記予測位置情報を生成してもよい。
【００１８】
前記格納部は、新しい位置情報が受信されるものに対応して、前記格納部にすでに格納された位置情報をシフトし、前記新しい位置情報を前記格納部に格納する。
【００１９】
一側面によると、目位置予測の方法は、サンプリング時間区間の間のユーザの目の位置情報を受信するステップと、前記位置情報の変化量に関する加重平均値を算出するステップと、前記加重平均値に基づいて目標時点のユーザの目の予測位置情報を生成するステップとを含む。
【００２０】
前記目位置予測の方法は、前記サンプリング時間区間の予測位置情報の変化量に関する第２加重平均値を算出するステップと、前記第２加重平均値に基づいて前記目標時点のユーザの目の２次予測位置情報を生成するステップとをさらに含んでもよい。
【００２１】
前記位置情報の変化量に関する加重平均値を算出するステップは、前記位置情報の変化量に加重値を付与するステップを含んでもよく、前記加重値は、前記サンプリング時間区間内における前記目標時点に近いほど大きい値を有してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１Ａ】検出された目の位置に対するレンダリングと、予測された目の位置に対するレンダリングとを説明するための図である。
【図１Ｂ】検出された目の位置に対するレンダリングと、予測された目の位置に対するレンダリングとを説明するための図である。
【図２】一実施形態に係る３Ｄ表示装置を示すブロック図である。
【図３】一実施形態に係る目位置予測部を示すブロック図である。
【図４Ａ】一実施形態に係る格納部の格納過程を説明するための図である。
【図４Ｂ】一実施形態に係る格納部の格納過程を説明するための図である。
【図４Ｃ】一実施形態に係る格納部の格納過程を説明するための図である。
【図５】一実施形態に係る１次予測位置情報を生成する過程を説明するための図である。
【図６】一実施形態に係る２次予測位置情報を生成する過程を説明するための図である。
【図７】一実施形態に係る３Ｄイメージ生成方法を示すフローチャートである。
【図８】一実施形態に係る目位置予測の方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付する図面を参照しながら実施形態を詳細に説明する。各図面に提示された同一の参照符号は同一の部材を示す。
【００２４】
以下で説明する実施形態は様々な変更が加えられてもよい。以下で説明する実施形態は実施形態に対して限定しようとするものではなく、これに対する全ての変更、均等物ないし代替物を含むものとして理解しなければならない。
【００２５】
実施形態で用いる用語は、単に特定の実施形態を説明するために用いられたものとして、実施形態を限定しようとする意図は有しない。単数の表現は文脈上、明白に相違に意味しない限り複数の表現を含む。本明細書において、「含む」又は「有する」等の用語は明細書上に記載された特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品又はこれを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであって、１つ又はそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品又はこれを組み合わせたものなどの存在又は付加の可能性を予め排除しないものとして理解しなければならない。
【００２６】
相違に定義されない限り、技術的でるか科学的な用語を含み、ここで用いられる全ての用語は、実施形態が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。一般的に用いられる予め定義されているような用語は、関連技術の文脈上で有する意味と一致する意味を有するものと解釈するべきであって、本出願で明白に定義しない限り、理想的であるか過度に形式的な意味と解釈されることはない。
【００２７】
また、添付図面を参照して説明することにおいて、図面符号に関係なく同一の構成要素は同一の参照符号を付与し、それに対する重複説明は省略することにする。実施形態の説明において関連の公知技術に対する具体的な説明が実施形態の要旨を不要に曖昧にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。
【００２８】
図１Ａ及び図１Ｂは、検出された目の位置に対するレンダリングと、予測された目の位置に対するレンダリングとを説明するための図である。
【００２９】
図１Ａは、検出された目の位置に対するレンダリングを示し、図１Ｂは、予測された目の位置に対するレンダリングを示す。視標追跡ベースの裸眼３Ｄディスプレイを行うためには、ユーザの目の位置を検出しなければならない。３Ｄ表示装置は、検出されたユーザの目の位置に対応する３Ｄイメージを表示する。ここで、３Ｄイメージは、ユーザの左目に出力されるイメージとユーザの右目に出力されるイメージとを含む。ユーザに鮮明な３Ｄイメージを提供するために、３Ｄ表示装置は、ユーザの目の位置を正確に検出し、３Ｄイメージをユーザの目の位置に正確に出力しなければならない。
【００３０】
ユーザが動く場合、ユーザの目の位置を正確に検出して、３Ｄイメージをユーザの目の位置に正確に出力する過程で障害が起こる。例えば、図１Ａ及び図１Ｂのように、ユーザは、初期位置から検出位置を経てレンダリング時の位置へ動く。ここで、前記検出位置は、３Ｄ表示装置がユーザの目の位置を検出する時点におけるユーザの目の位置であり、レンダリング時の位置は、３Ｄ表示装置が３Ｄイメージをレンダリングする時点におけるユーザの目の位置である。
【００３１】
３Ｄ表示装置がユーザのイメージからユーザの目の位置を検出し、入力映像を３Ｄイメージでレンダリングするのに一定時間が必要とされる。したがって、ユーザが動く場合、前記一定時間の遅延によってクロストーク（ｃｒｏｓｓｔａｌｋ）が発生するかもしれない。例えば、図１Ａのように、ユーザの目の位置が前記検出位置から前記レンダリング時の位置へ動く時、３Ｄ表示装置がユーザの目が検出される前記検出位置に３Ｄイメージを出力する場合、クロストークが発生するかもしれない。図１Ｂのように、ユーザの目のレンダリング時の位置を予測して、前記レンダリング時の位置に３Ｄイメージを出力する場合、クロストークは発生しない。したがって、ユーザの動きによる目の位置を予測して、予測される目の位置に３Ｄイメージを出力することが要求される。
【００３２】
図２は、一実施形態に係る３Ｄ表示装置を示すブロック図である。図２を参照すると、３Ｄ表示装置１００は、目位置追跡部１１０、目位置予測部１２０、及びイメージ処理部１３０を含む。
【００３３】
目位置追跡部１１０は、ユーザのイメージに基づいてユーザの目の位置情報を決める。目位置追跡部１１０は、イメージセンサを含む。目位置追跡部１１０は、イメージセンサを用いてユーザのイメージをセンシングし、ユーザの目の位置情報を決めてもよい。位置情報は、ユーザのイメージから検出されたユーザの目の実際位置に関する情報である。位置情報は、ユーザの目の実際位置に関する座標値を含んでもよい。
【００３４】
目位置追跡部１１０は、ユーザのイメージからユーザの顔を検出し、検出されたユーザの顔からユーザの目の位置情報を決めてもよい。目位置追跡部１１０は、様々な形態の顔、様々な形態の目又は顔と目の相対的な位置についてトレーニングされたデータに基づいて位置情報を決めてもよい。
【００３５】
目位置追跡部１１０は、ｘ−ｙ−ｚ軸の３次元空間でユーザの目の位置を追跡する。位置情報は、検出されるユーザの目の位置を示す３次元座標値を含んでもよい。位置情報は、ユーザの右目及び左目それぞれの位置を示す３次元座標値を含んでもよい。
【００３６】
目位置予測部１２０は、サンプリング時間区間の間の位置情報の変化量に基づいて目標時点におけるユーザの目の予測位置情報を生成してもよい。予測位置情報は、位置情報から算出されたユーザの目の予想位置に関する情報である。例えば、位置情報は、図１Ａ及び図１Ｂに示された検出位置に対応され、予測位置情報は、図１Ａ及び図１Ｂに示されたレンダリング時の位置に対応される。予測位置情報は、ユーザの目の予測位置に関する座標値を含んでもよい。
【００３７】
目標時点は、レンダリングの対象になる時点である。目標時点は、現在の時点を意味する。サンプリング時間区間は、目標時点の予測位置情報を生成するための標本を提供する時間区間である。サンプリング時間区間は、目標時点以前の一定の時間区間である。例えば、時間区間ｔがｎ−１０〜ｎの場合、サンプリング時間区間は、ｎ−１０〜ｎであり、目標時点は、ｎである。
【００３８】
目位置予測部１２０は、サンプリング時間区間の間の位置情報の変化量に基づいて目標時点におけるユーザの目の予測位置情報を生成してもよい。予測位置情報は、位置情報の変化量に基づいて生成された１次予測位置情報及び１次予測位置情報の変化量に基づいて生成された２次予測位置情報を含んでもよい。つまり、目位置予測部１２０は、位置情報の変化量に基づいて１次予測位置情報を生成するか、１次予測位置情報の変化量に基づいて２次予測位置情報を生成する。以下、１次予測位置情報と２次予測位置情報との生成過程について詳細に説明する。
【００３９】
＜１次予測位置情報の生成＞
【００４０】
１次予測位置情報は、位置情報の変化量に基づいて生成された位置情報である。１次予測位置情報については、図５を参照して詳細に説明する。
【００４１】
図５は、一実施形態に係る１次予測位置情報を生成する過程を説明するための図である。図５を参照すると、サンプリング時間区間ｎ−１０〜ｎの間の位置情報と、目標時点ｎにおける１次予測位置情報に関する図が示されている。
【００４２】
位置情報及び１次予測位置情報は、ｘ−ｙ−ｚ軸の３次元座標を含み、図５の位置情報及び１次予測位置情報は、３次元座標のうち１つの軸に対する座標値である。また、図５の位置情報及び１次予測位置情報は、ユーザの左目又は右目のうちいずれか１つに関する座標値である。したがって、以下で説明される方法を残りの軸と残りの目に適用する場合、両目の３次元１次予測位置情報（３Ｄ  ｆｉｒｓｔ  ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ  ｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）が得られる。
【００４３】
目位置予測部１２０は、以下の式（１）により１次予測位置情報を生成することができる。
【００４４】
【数１】
2016116221.tif 000003
式（１）において、ｐ１（ｎ）は、ｎにおける１次予測位置情報を、ｍ（ｎ）は、ｎにおける位置情報を示す。ｍ（ｔ）−ｍ（ｔ−１）は、ｔとｔ−１における位置情報の変化量を示す。ｗ（ｔ）は、ｍ（ｔ）−ｍ（ｔ−１）に関する加重値を示し、Ｗは、加重値ｗ（ｔ）の総和を示す。αは、複数因子（ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｆａｃｔｏｒ）を示す。αは、ユーザによって調節されてもよい。例えば、位置情報の生成又は３Ｄイメージのレンダリングのうち少なくとも１つの遅延が大きいほど、ユーザは、αを大きい値に設定することができる。Ｔは、１次予測位置情報の生成に用いられる位置情報の数を意味する。以下、同一のパラメータは、同じ意味を有する。
【００４５】
加重値は、サンプリング時間区間内における目標時点に近いほど大きい値を有してもよい。例えば、加重値は、目標時点で最大値を有する正規分布に基づいて決められてもよい。
【００４６】
式（２）は、一実施形態に係るｗ（ｔ）を示す。
【００４７】
【数２】
2016116221.tif 000004
式（２）は、目標時点で最大値を有する正規分布を示す。式（２）におけるσ2は、正規分布の分散を示す。σは、ユーザによって調節され得る。以下の式（３）は、Ｗを示す。
【００４８】
【数３】
2016116221.tif 000005
先に説明されたパラメータの定義によって、式（１）の右辺は、サンプリング時間区間の間の位置情報の変化量の加重平均と目標時点の位置情報との合計を意味する。したがって、目位置予測部１２０は、サンプリング時間区間の間の位置情報の変化量の加重平均と目標時点の位置情報との合計に基づいて目標時点の１次予測位置情報を生成することができる。また、目位置予測部１２０は、位置情報の変化量に関する加重平均値を算出して、加重平均値に基づいて１次予測位置情報を生成してもよい。目位置予測部１２０は、１次予測位置情報に基づいて２次予測位置情報を生成してもよい。以下、２次予測位置情報について詳細に説明する。
【００４９】
＜２次予測位置情報の生成＞
【００５０】
２次予測位置情報は、１次予測位置情報の変化量に基づいて生成された位置情報である。２次予測位置情報については、図６を参照して詳細に説明する。
【００５１】
図６は、一実施形態に係る２次予測位置情報を生成する過程を説明するための図である。図６を参照すると、サンプリング時間区間ｎ−１０〜ｎの間の位置情報と、サンプリング時間区間ｎ−１０〜ｎの間の１次予測位置情報と、目標時点ｎにおける２次予測位置情報に関する図が示されている。
【００５２】
位置情報及び予測位置情報は、ｘ−ｙ−ｚ軸の３次元座標を含み、図６の位置情報及び予測位置情報は、３次元座標のうち１つの軸に対する座標値である。また、図６の位置情報及び予測位置情報は、ユーザの左目又は右目のうちいずれか１つに対する座標値である。したがって、以下で説明される方法を残りの軸と残りの目に適用する場合、両目の３次元予測位置情報が得られる。
【００５３】
目位置予測部１２０は、以下の式（４）により２次予測位置情報を生成することができる。
【００５４】
【数４】
2016116221.tif 000006
式（４）において、ｐ２（ｎ）は、ｎにおける２次予測位置情報を、ｍ（ｎ）は、ｎにおける位置情報を示す。ｐ１’（ｔ）は、ｔ＝ｎの場合、ｍ（ｔ）を示し、ｔ≠ｎの場合、ｐ１（ｔ）を示す。ｐ１’（ｔ）−ｐ１（ｔ−１）は、ｔとｔ−１における１次予測位置情報の変化量を示す。ｗ（ｔ）は、ｐ１’（ｔ）−ｐ１（ｔ−１）に対する加重値を示し、Ｗは、加重値ｗ（ｔ）の総和を示す。αは、複数因子を示す。αについては式（１）に対して説明した内容が適用される。Ｔは、予測位置情報の生成に用いられる位置情報の数を意味する。
【００５５】
加重値は、サンプリング時間区間内における目標時点に近いほど大きい値を有してよい。例えば、加重値は、目標時点で最大値を有する正規分布に基づいて決され得る。その他に、ｗ（ｔ）とＷについては、式（２）及び式（３）に対して説明した内容が適用される。
【００５６】
先に説明されたパラメータの定義により、式（４）の右辺は、サンプリング時間区間の間の１次予測位置情報の変化量の加重平均と目標時点の位置情報との合計を意味する。したがって、目位置予測部１２０は、サンプリング時間区間の間の１次予測位置情報の変化量の加重平均と目標時点の位置情報との合計に基づいて目標時点の２次予測位置情報を生成することができる。本明細書において、サンプリング時間区間の間の１次予測位置情報の加重平均値を第２加重平均値という。
【００５７】
目位置予測部１２０は、１次予測位置情報の変化量に関する第２加重平均値を算出して、第２加重平均値に基づいて２次予測位置情報を生成する。
【００５８】
再度、図２を参照して３Ｄ表示装置１００を説明する。図２において、イメージ処理部１３０は、予測位置情報に基づいて入力イメージに対する出力イメージを生成する。ここで、予測位置情報は、先に説明された１次予測位置情報又は２次予測位置情報であってもよい。また、入力イメージは、ステレオイメージであり、出力イメージは、予測位置情報に基づいてレンダリングされた３Ｄイメージである。出力イメージは、予測位置情報に係る座標値に対応される３Ｄイメージであってもよい。
【００５９】
目の位置を予測するためには、予め決められた基準以上の標本、すなわち十分な位置情報が要求される。例えば、目の位置を予測するために、追って説明される図５及び図６に示されているもののように、１０個のフレームに対応される位置情報が要求される。目の位置を予測するのに十分な標本、すなわち十分な位置情報が格納されない場合、イメージ処理部１３０は、十分な標本が格納されるまで、位置情報に対応する３Ｄイメージをレンダリングする。つまり、イメージ処理部１３０は、すでに格納された位置情報の量が予め決められた基準以下であるものに対応し、目標時点の位置情報に対応する３Ｄイメージをレンダリングすることができる。
【００６０】
図３は、一実施形態に係る目位置予測部を示すブロック図である。図３を参照すると、目位置予測部１２０は、格納部１２１、演算部１２２、及び予測部１２３を含む。
【００６１】
格納部１２１は、サンプリング時間区間の間のユーザの目の位置情報を格納する。格納部１２１は、目位置追跡部１１０から位置情報を受信し、受信された位置情報を格納する。格納部１２１は、新しい位置情報が受信されるものに対応して、格納部１２１にすでに格納された位置情報をシフトし、新しい位置情報を格納部１２１に格納する。格納部１２１の動作は、図４Ａ〜図４Ｃを参照して詳細に説明する。
【００６２】
図４Ａ〜図４Ｃは、一実施形態に係る格納部の格納過程を説明するための図である。図４Ａ〜図４Ｃを参照すると、格納部１２１及び位置情報の座標値ＬＥ［ｋ］が示されている。一側面によると、格納部１２１は、バッファである。座標値ＬＥ［ｋ］は、左目の座標を示す。格納部１２１は、右目の座標を示す座標値ＲＥ［ｋ］を格納する。ＬＥ［ｋ］及びＲＥ［ｋ］それぞれは、ｘ−ｙ−ｚ軸の３次元座標値を含んでもよい。図４Ａ〜図４Ｃにおいて、ｎは格納部１２１で用いられるフレームの数を示す。
【００６３】
図４Ａは、すでに格納された位置情報ＬＥ［ｎ−１］〜ＬＥ［ｎ−７］を示し、図４Ｂは、新しい位置情報ＬＥ［ｎ］の格納前に、すでに格納された位置情報ＬＥ［ｎ−１］〜ＬＥ［ｎ−７］のシフトを示し、図４Ｃは、シフト以降に、新しい位置情報ＬＥ［ｎ］の格納を示す。格納部１２１は、図４Ａ〜Ｃの過程を介して新しい位置情報ＬＥ［ｎ］を格納する。位置情報は、時間の流れにより格納部１２１に格納されるため、格納部１２１は、別途のインデックスなしに位置情報を管理することができる。演算部１２２は、ごく最近格納された値に最も高い加重値を付与することによって、加重平均を算出する。
【００６４】
再度、図３を参照して目位置予測部１２０を説明する。演算部１２２は、位置情報の変化量に関する加重平均値を算出する。演算部１２２は、加重値に基づいて加重平均値を算出する。演算部１２２は、位置情報の変化量に加重値を付与するが、加重値は、サンプリング時間区間内における目標時点に近いほど大きい値を有する。また、演算部１２２は、サンプリング時間区間の１次予測位置情報の変化量に基づいて第２加重平均値を算出する。
【００６５】
予測部１２３は、加重平均値に基づいて目標時点のユーザの目の予測位置情報を生成する。予測部１２３は、生成された予測位置情報をイメージ処理部１３０へ送信してもよい。予測部１２３は、サンプリング時間区間の間の位置情報の変化量の加重平均と目標時点の位置情報との合計に基づいて目標時点の予測位置情報を生成してもよい。予測部１２３は、演算部１２２により算出された第２加重平均値に基づいて目標時点のユーザの目の２次予測位置情報を生成してもよい。
【００６６】
図７は、一実施形態に係る３Ｄイメージ生成方法を示すフローチャートである。図７を参照すると、ステップＳ３１０において、３Ｄ表示装置は、ユーザのイメージに基づいてユーザの目の位置情報を決める。３Ｄ表示装置は、位置情報を決めるためのイメージセンサを含んでよい。３Ｄ表示装置は、イメージセンサを用いてユーザのイメージをセンシングし、ユーザの目の位置情報を決めることができる。位置情報は、ユーザのイメージから検出されたユーザの目の実際位置に関する情報である。位置情報は、ユーザの目の実際位置に関する座標値を含む。
【００６７】
ステップＳ３２０において、３Ｄ表示装置は、サンプリング時間区間の間の位置情報の変化量に基づいて目標時点におけるユーザの目の予測位置情報を生成する。予測位置情報は、位置情報から算出されたユーザの目の予想位置に関する情報である。予測位置情報は、ユーザの目の予測位置に関する座標値を含んでもよい。予測位置情報は、１次予測位置情報及び２次予測位置情報を含んでもよい。位置情報及び予測位置情報に関しては、先に説明された内容が適用される。
【００６８】
ステップＳ３３０において、３Ｄ表示装置は、予測位置情報により３Ｄイメージをレンダリングする。３Ｄ表示装置は、予測位置情報に係る座標値に対応される３Ｄイメージをレンダリングすることができる。ユーザの動きがある場合にも、ユーザは、予測位置情報に対応する鮮明な３Ｄ映像を視聴することができる。
【００６９】
図８は、一実施形態に係る目位置予測の方法を示すフローチャートである。図８を参照すると、ステップＳ３２１において、目位置予測の装置は、サンプリング時間区間の間のユーザの目の位置情報を受信する。位置情報は、ユーザの目の位置に関する座標値を含む。
【００７０】
ステップＳ３２２において、目位置予測の装置は、位置情報を格納する。目位置予測の装置は、新しい位置情報が受信されるものに対応し、すでに格納された位置情報をシフトして、新しい位置情報を格納してもよい。目の位置を予測するのに十分な標本、すなわち十分な位置情報が格納されない場合、目位置予測の装置は、十分な標本が格納されるまで位置情報に対応する３Ｄイメージをレンダリングする。つまり、目位置予測の装置は、すでに格納された位置情報の量が予め決められた基準以下であるものに対応し、目標時点の位置情報に対応する３Ｄイメージをレンダリングすることができる。
【００７１】
ステップＳ３２３において、目位置予測の装置は、位置情報の変化量に関する加重平均値を算出する。目位置予測の装置は、加重値に基づいて加重平均値を算出してもよい。目位置予測の装置は、位置情報の変化量に加重値を付与するが、加重値は、サンプリング時間区間内における目標時点に近いほど大きい値を有する。また、目位置予測の装置は、サンプリング時間区間の１次予測位置情報の変化量に基づいて第２加重平均値を算出することができる。
【００７２】
ステップＳ３２４において、目位置予測の装置は、加重平均値に基づいて目標時点のユーザの目の予測位置情報を生成する。目位置予測の装置は、サンプリング時間区間の間の位置情報の変化量の加重平均と目標時点の位置情報との合計に基づいて目標時点の予測位置情報を生成してもよい。目位置予測の装置は、第２加重平均値に基づいて目標時点のユーザの目の２次予測位置情報を生成してもよい。
【００７３】
実施形態に係る方法は、様々なコンピュータ手段を介して実行することができるプログラム命令の形態で実現され、コンピュータで読取可能な媒体に記録されてもよい。前記コンピュータで読取可能な媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などを単独又は組合せて含んでもよい。前記媒体に記録されるプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計されて構成されたものであり、コンピュータソフトウェア分野の技術を有する当業者にとって公知のものであり、使用可能なものであってもよい。コンピュータ読取可能な記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク及び磁気テープのような磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤのような光記録媒体、フロプティカルディスク（ｆｌｏｐｔｉｃａｌ  ｄｉｓｋ）のような光磁器媒体、及びＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を保存して実行するように特別に構成されたハードウェア装置が含まれてもよい。プログラム命令の例には、コンパイラによって作られるような機械語コードだけでなく、インタプリタなどを用いてコンピュータによって実行できる高級言語コードが含まれる。前記したハードウェア装置は、本発明の動作を行うために１つ以上のソフトウェアモジュールとして動作するように構成されてもよく、その逆も同様である。
【００７４】
上述のように、本発明を特定の実施形態と図面によって説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明が属する分野における通常の知識を有する者であれば、前記の記載から様々な修正及び変形が可能である。例えば、説明された技術が説明された方法と異なる順序で実行される、および／又は説明されたシステム、構造、装置、回路などの構成要素が説明された方法と異なる形態で結合又は組合わされる、他の構成要素又は均等物によって代替、置換されても適切な結果が達成されてもよい。
【００７５】
したがって、本発明の範囲は、開示された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲と均等なものなどによって定められるものである。
【符号の説明】
【００７６】
１１０  目位置追跡部
１２０  目位置予測部
１３０  イメージ処理部
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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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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