"入力画像から奥行値を生成する奥行情報生成部と、前記奥行値を調整し、調整された奥行値を生成する奥行調整部と、前記入力画像及び前記調整された奥行値から、右視点用画像及び左視点用画像を生成する画像生成部と、前記右及び左視点用画像に基づいて、立体映像を表示する画像表示部と、を備え、前記奥行調整部は、各奥行値の頻度に対して、奥行値に応じた重み付けを行うことによって奥行値の重み付きヒストグラムを求め、該ヒストグラムから得られる重み付き累積ヒストグラムを用いて奥行値を調整することを特徴とする立体映像表示装置。奥行調整部は、奥行値が小さいときに該奥行値の頻度に対する重みを大きくし、奥行値が大きいときに該奥行値の頻度に対する重みを小さくする重み付けを行う請求項1記載の立体映像装置。前記入力画像は1台のカメラより撮影された画像である請求項1記載の立体映像装置。前記入力画像は複数台のカメラより撮影された左右の画像である請求項1記載の立体映像装置。前記奥行調整部は、重み付き累積ヒストグラムから求められる互いに異なる複数の奥行調整関数を混合した関数を用いて奥行値を調整することにより、前記重み付きヒストグラムの平滑化を行う請求項1記載の立体映像表示装置。入力画像から奥行値を生成する奥行情報生成部と、前記奥行値を調整し、調整された奥行値を生成する奥行調整部と、前記入力画像及び前記調整された奥行値から、右視点用画像及び左視点用画像画像を生成する画像生成部と、を備え、前記奥行調整部は、各奥行値の頻度に対して、奥行値に応じた重み付けを行うことによって奥行値の重み付きヒストグラムを求め、該ヒストグラムから求められる重み付き累積ヒストグラムを用いて奥行値を調整することを特徴とする立体映像表示装置。入力画像から奥行値を生成し、前記奥行値を調整し、調整された奥行値を生成し、前記入力画像及び前記調整された奥行値に基づいて、右視点用画像及び左視点用画像を生成し、前記右及び左視点用画像に基づいて、立体映像を表示することを具備し、前記奥行値の調整は、各奥行値の頻度に対して、奥行値に応じた重み付けを行うことによって奥行値の重み付きヒストグラムを求め、該ヒストグラムから求められる重み付き累積ヒストグラムを用いて奥行値を調整する立体映像表示方法。前記奥行値の調整は、奥行値が小さいときに該奥行値の頻度に対する重みを大きくし、奥行値が大きいときに該奥行値の頻度に対する重みを小さくすることを含む請求項7記載の立体映像表示方法。奥行値の累積ヒストグラムを用いてヒストグラムを平滑化することで奥行情報の調整を行った場合、背景領域を多く含む映像などでは奥側の奥行範囲にヒストグラムの体積が偏って累積ヒストグラムの傾きが大きくなり、奥側に過度に奥行情報が割り当てられることになる。このため、手前側の奥行範囲が潰されてしまい、自然な奥行感が得られないという点で問題があった。実施形態の目的は、背景領域に過度に奥行範囲を割り当てることなく、手前側の奥行感が強調され、自然な奥行感を再現できる立体映像表示装置を提供することにある。上記問題を解決するため実施形態においては、奥行情報に対応する奥行値の頻度に対して、奥行値に応じた重み付けを行うことによって奥行値の重み付きヒストグラムを求め、その後に累積ヒストグラムから求められる奥行調整関数を用いて重み付きヒストグラムを平滑化することで奥行値の調整を行う。すなわち1実施形態に係る立体映像表示装置は、入力画像から奥行値を生成する奥行情報生成部11と、前記奥行値を調整し、調整された奥行値を生成する奥行調整部12と、前記入力画像及び前記調整された奥行値から、右視点用画像及び左視点用画像を生成する画像生成部と、前記右及び左視点用画像に基づいて、立体映像を表示する画像表示部14と、を備え、前記奥行調整部12は、各奥行値の頻度に対して、奥行値に応じた重み付けを行うことによって奥行値の重み付きヒストグラムを求め、該ヒストグラムから得られる重み付き累積ヒストグラムを用いて奥行値を調整することを特徴とする。以下、実施形態に係る立体映像表示装置について、図面を参照して説明する。[第1実施形態]図1は立体映像表示装置の第1実施形態の構成を示すブロック図である。この立体映像表示装置は右カメラ画像、左カメラ画像を入力として立体画像を表示する例である。第1実施形態の立体画像表示装置は、奥行生成部11a、奥行調整部12、画像表示部1413を備える。右カメラ画像は奥行生成部11aに、左カメラ画像は奥行生成部11a及び視差画像生成部13に入力される。奥行生成部11aは、右カメラ画像及び左カメラ画像から奥行情報を生成し出力する。奥行情報及び奥行調整用パラメータは奥行調整部12に入力される。奥行調整部12は、奥行調整用パラメータに基づいて奥行情報を調整し、調整後の奥行情報を出力する。調整後の奥行情報は、視差画像生成部13に入力される。視差画像生成部13は、左カメラ画像及び視差情報を基に右視点右目用画像、左視点左目用画像を生成し出力する。右視点用画像、左視点用画像は画像表示部14に入力される。画像表示部14は右視点用画像、左視点用画像を基に立体画像を表示する。以下、本実施形態に係る立体映像表示装置の各部について詳細に説明する。奥行生成部11aは、右カメラ画像と左カメラ画像を用いてステレオマッチングを行う。すなわち奥行生成部11aは、左カメラ画像における対応点の位置を始点、右カメラ画像における対応点の位置を終点としたベクトル以下、対応ベクトルを算出する。この対応ベクトルは大きさ及び方向右または左を含む。奥行生成部11aは、算出した対応ベクトルを用いて奥行値からなる奥行情報を生成する。対応ベクトルから奥行値を生成するには、例えば特開2001-298753段落0016~0018の方法を用いればよい。表示装置が再現できる全奥行範囲のうち最も手前の位置を基準に奥行値を生成する例を図2に示す。奥行値をd、対応ベクトルの水平成分をu[cm]、眼間距離をb[cm]、全奥行範囲をLz[cm]、表示画面位置から奥行範囲Lzの最も手前の位置までの距離をzo[cm]、視点位置から画面位置までの距離をzs[cm]、奥行値を距離に換算するための定数をγとする。図2において視点とは、当該奥行で見える画素を示す。対応ベクトルの水平成分は右向きを正とし、対応ベクトルの大きさが画素単位で求まっている場合、画面の横幅及び水平方向の画素数を元に、対応ベクトルをcm単位に換算した値をu[cm]として用いる。対応ベクトルの水平成分をupixel[pixel]、画面の横幅をW[cm]、画面の水平方向の画素数をhpixel[pixel]とするとき、対応ベクトルの水平成分u[cm]を次式のように求める。奥行値を距離に換算するための定数γについては、例えばdを0から255までの256階調で表現する場合、次式のように設定する。画面位置から注視点までの距離z’を次式とする。図2における三角形の相似関係により次式が成り立つ。式3及び4から、奥行値dは次式で求められる。図3は奥行調整部12の処理動作を示すフローチャートである。奥行調整部12は、奥行生成部11bから入力される各奥行値dの1フレームにおける頻度を示す図4のようなヒストグラムを算出するブロックB1。奥行調整部12は、奥行値dの頻度に対して、該奥行値に応じた重み付けを行う。ここで奥行値の最小値を0、最大値をDとする。最大値Dは奥行値の分解能が例えば2の8乗の場合は255である。この最大値Dは表示システムの設計仕様に応じて決められる値である。ヒストグラムは、フレーム単位で各奥行値の画素数を数え上げ頻度を求めることで算出される。ヒストグラムは奥行値の頻度の集合として次式で表される。ここで、奥行値の最大値をD、奥行値に対する頻度をPdとする。奥行調整部12は、図4のようなヒストグラムの各頻度に図5のような重み関数にて示される重みを例えば乗算し、図6のような奥行値の重み付きヒストグラムを算出するブロックB2。図5は各奥行値dに応じて設定される重みの一例を示す。この例では、奥行の分解能を256とし、全奥行範囲Lzにおいて、最も近い画素の奥行値d=0から最も奥の画素の奥行値d=255対して、1から0まで直線的に減少する重みが設定されている。重み付きヒストグラムの算出は、次式のように行われる。ここで、重み関数をwd、奥行値に対する重み付き頻度をPwdとする。重み関数wdの算出法は図5の例に限らず、例えば次式8~11のように様々ある。図7は上式8を用いて各奥行値について算出される重みを示す。この例では、全奥行範囲Lzにおいて、最も手前の画素の奥行値d=0には重み1が設定され、最も奥の画素の奥行値d=Dにはθlinearが設定され、奥行値0~Dにおいて重みが1からθlinearまで直線的に減少する重みが設定される。ここでθlinearは、重み関数のパラメータであって、θlinear∈[0,1]である。すなわちθlinearは0~1に含まれる値である。重み関数のパラメータは、奥行情報パラメータとして奥行情報調整部12に与えられる。図8は上式9を用いて各奥行値について算出される重みを示す。この例では、全奥行範囲Lzにおいて、最も手前の画素の奥行値d=0には重み1が設定され、最も奥の画素の奥行値d=Dにはθconvexが設定され、奥行値0~Dにおいて重みが1からθconvexまで下に凸の形状で減少する重みが設定される。ここでθconvexは重み関数のパラメータであって、θconvex∈[0,1]である。図9は上式10を用いて各奥行値について算出される重みを示す。この例では、奥行範囲Lzにおいて、最も手前の画素の奥行値d=0には重み1が設定され、最も奥の画素の奥行値d=Dにはθconcaveが設定され、奥行値0~Dにおいて重みが1からθconcaveまで上に凸の形状で減少する重みが設定される。ここでθconcaveは重み関数のパラメータであって、θconcave∈[0,1]である。図10は上式11を用いて各奥行値について算出される重みを示す。この例では、奥行範囲Lzにおいて、最も手前の画素の奥行値d=0には重み0が設定され、最も奥の画素の奥行値d=Dにも0が設定され、中間例えば表示画面付近の奥行値φには1が設定され、奥行値0~Dにおいて重みが1を頂点とする上に凸の曲線状に変化する重みが設定される。ここでは重み関数のパラメータであって、φ∈0,Dである。式8~10及び図7~図9のように手前側の重みを大きく、奥側の重みを小さくすることより、手前側の奥行範囲を広く割り当て、手前側の奥行感を強調することが可能になる。また、式11及び図10のように中間の重みを大きくすることにより、中間の奥行範囲を広く割り当て、中間の奥行感を強調することが可能である。さらに奥行調整部12は、重み付きヒストグラムの各頻度を累積し図11のような重み付き累積ヒストグラムを算出するブロックB3。重み付き累積ヒストグラムの算出は、次式にように行われる。ここで、Fdは重み付き累積ヒストグラム、CはFd∈[0、1]とするための規格化定数であり、次式で表される。奥行調整部12は、重み付き累積ヒストグラムをスケーリング拡大又は縮小して図12のような関数DFdを求める。関数DFdは奥行値を調整するための関数である。奥行値を調整するために用いられるこのような関数を奥行調整関数と呼ぶことにする。図12の横軸はここでは図11と同一の奥行値を示し、図12の縦軸は図11の縦軸の累積頻度に奥行値の最大値D255を乗算して得られる調整後の奥行値である。すなわち図12の奥行調整関数DFdは、図11の重み付き累積ヒストグラムを縦軸方向にスケーリングすることで得られる。奥行調整部12は、奥行調整関数DFdを用いて奥行値を調整変換するブロックB4。奥行調整部12は、奥行値dを奥行調整関数DFdを用いて、以下のように調整後の奥行値d’に変換する。ここでDは奥行値の最大値例えば255である。すなわち奥行調整部12は、例えば調整前の奥行値d1が与えられたとき、グラフの横軸上にd1の点座標d1,0を設定する。次に、この点d1を通る垂直な直線と奥行調整関数の交点座標d,DFdを求める。奥行調整部12は、交点を通る水平な直線と縦軸の交点座標0,DFdを求め、縦軸の値から調整後の奥行値DFdを求める。図13は図4のような重み付けされていないヒストグラムに基づいて作成した従来の累積ヒストグラムを示す。背景画像が占める割合が大きな画像は、図13のように奥行値が大きな領域で、累積ヒストグラムの傾きが大きい。また、手前に表示される奥行値の小さい領域では、累積ヒストグラムの傾きが小さい。図14は図13の累積ヒストグラムを前述したようにスケーリングすることにより求めた奥行調整関数を示す。背景画像が占める割合が大きな画像は、ヒストグラムを平滑化するために奥行値を調整しても、奥側の奥行範囲に奥行値が広く割り当てられ、手前側の奥行範囲が潰れている狭い。従って、調整後の奥行値を用いて画像を表示しても、自然な奥行感は得られない。これに対して本実施例に係る図11の重み付き累積ヒストグラムでは、奥側に表示される奥行値が大きな領域で、重みなしの場合に比べ累積ヒストグラムの傾きが小さくなる。また、手前に表示される奥行値の小さい領域では、重みなしの場合に比べ累積ヒストグラムの傾きが大きくなる。従って図12のように、本実施形態に係る奥行調整関数DFdでは、重みなしの場合に比べ手前側の奥行範囲が広く割り当てられる。この結果、手前側に表示される画素の奥行感が強調され、全体として自然な奥行で画像が提供される。図1に戻り、各画素に対する調整後の奥行値が奥行調整部12から視差画像生成部13へ出力される。視差画像生成部13は、左視点左目用画像として左カメラ画像をそのまま出力し、右視点右目用画像は奥行情報に従って左カメラ画像の画素を水平方向へずらすことにより生成する。画像表示部14は、使用者が着用するメガネに備えられたシャッターと同期して右視点用画像、左視点用画像を表示することで立体画像を表示するディスプレイを用いればよい。[効果]本実施形態によれば、背景領域を含む奥側に過度に奥行範囲を割り当てることなく、奥行感の強調ができる。例えば手前側の重みが大きく、奥側の重みが小さくなるような重み付けを行った場合、重み付きヒストグラムの体積は通常のヒストグラムと比較して手前側に偏り、重み付き累積ヒストグラムの手前の奥行範囲における傾きは、重み付けを行わない場合と比較して大きくなる。この結果、重み付き累積ヒストグラムを用いて奥行値が調整された後は、手前側の奥行範囲が広く割り当てられて手前側の奥行感が強調されることになり、自然な奥行感を得ることができる。[第2実施形態]図15は立体映像表示装置の第2実施形態の構成を示すブロック図である。第2実施形態は1台のカメラにより撮影された2次元画像を入力として立体画像を表示する装置例である。この立体画像表示装置の基本構成は第1実施形態と同様である。ただし、奥行生成部11b及び視差画像生成部13に2次元画像が入力される点が異なる。奥行生成部11bは、特開2000-261828号公報に開示されているように、先ず2次元映像信号を背景領域像とそれ以外の領域の像の信号に分離する。そして2次元映像の動きベクトルと前記背景領域像の動きベクトルとから、背景領域像の代表動きベクトルを算出する。また奥行生成部11bは、前記2次元映像の動きベクトルから前記代表動きベクトルを減算することで相対動きベクトルを算出する。そして前記相対動きベクトルを用いて、前記2次元映像信号の映像の奥行情報を生成する。視差画像生成部13については、また特開2000-261828号公報に開示されているのと同様に、左視点用画像としては2次元画像をそのまま用い、右視点用画像は、奥行情報に従って2次元画像の画素を水平方向へずらすことにより生成する。[効果]2次元画像から3次元画像を生成する場合でも、背景領域に過度に奥行範囲を割り当てることなく、手前側の奥行感が強調され、自然な奥行感を得ることができる。[第3実施形態]図16は立体映像表示装置の第3実施形態の構成を示すブロック図である。第3実施形態は右カメラ画像、左カメラ画像を入力として立体画像を表示する装置例である。この立体画像表示装置の基本構成は第1の実施形態と同様である。ただし、奥行生成部11aの代わりに視差情報生成部15aを備えており、奥行を算出せずに視差画像を生成するための情報として視差情報を用いている点が異なる。視差情報生成部15aは、右カメラ画像と左カメラ画像を用いてステレオマッチング、すなわち左カメラ画像における対応点の位置を始点、右カメラ画像における対応点の位置を終点とした対応ベクトル視差量を算出し、視差情報として出力する。視差調整部16は視差量の頻度に対して、視差量に応じた重み付けを行うことによって視差量の重み付きヒストグラムを求め、さらにそれから求められる累積ヒストグラムによってヒストグラム平滑化を行い、視差量毎に奥行感の強弱を調整する。各画素に対する視差量px、yは、次式で表すものとする。ここで、ux、yを画面上座標x、yの画素に対する対応ベクトルの水平成分、Vmaxを対応ベクトルの水平成分のフレーム内最大値、Vminを対応ベクトルの水平成分のフレーム内最小値とし、以下では視差量の値をpで表す。図17aはベクトルVmaxを示す図である。ベクトルVmaxは全奥行範囲Lzにおいて最も奥に見える画素図中の注視点の対応ベクトルである。図17bはベクトルVminを示す図である。ベクトルVminは全奥行範囲Lzにおいて最も手前に見える画素図中の注視点の対応ベクトルである。図17cは視差量pを示す図である。視差量pは全奥行範囲Lzにおいて任意の奥行で見える画素の対応ベクトルuとベクトルVminの大きさの差に等しい大きさを有し、対応ベクトルuと同一の方向を有するベクトルである。一般には、本実施形態の対応ベクトルuまたはその水平成分が視差量と呼ばれることがあるが、第3実施形態では、視差量として対応ベクトルの水平成分のフレーム内最小値Vminを基準にした視差量pを用いている。視差量pが大きければ奥側、小さければ手前側を示すため、奥行との対応関係が分かりやすい。ヒストグラムは、フレーム単位で各視差量の画素数を数え上げ頻度を求めることにより作成される。ヒストグラムは視差量の頻度の集合として次式で表される。ここで、V’min、V’maxは、調整後の対応ベクトルの水平成分のフレーム内最小値、最大値であり、これらの値は予め決めておくものとする。例えば、V’min=Vmin、V’max=Vmaxとしてもよい。調整後の視差情報として、次式で表される調整後の視差量から得られる対応ベクトルが出力される。ここで、p’x、yを座標x、yの画素に対する調整後の視差量とする。[効果]第3実施形態は上記第1実施形態の効果に加え、視差量pが上記第1実施形態の奥行値dより大幅に少ない計算処理量で算出できるので、第1実施形態より高速処理が可能となる。[第4実施形態]図18は立体映像表示装置の第4実施形態の構成を示すブロック図である。第4実施形態は2次元画像を入力として立体画像を表示する装置例である。この立体画像表示装置の基本構成は図15の第2の実施形態と同様である。ただし、奥行生成部11bの代わりに視差情報生成部15bを備えており、奥行を算出せずに視差画像を生成するための情報として視差情報を用いている点が異なる。視差情報生成部15bは、特開2000-261828公報に開示されているように、先ず2次元映像信号を背景領域像とそれ以外の領域の像の信号に分離する。そして2次元映像の動きベクトルと前記背景領域像の動きベクトルとから、背景領域像の代表動きベクトルを算出する。また視差情報生成部15bは、前記2次元映像の動きベクトルから前記代表動きベクトルを減算することで相対動きベクトルを算出する。そして前記相対動きベクトルを用いて、前記2次元映像信号の映像の視差情報を生成する。[効果]2次元画像から3次元画像を生成する場合でも、手前側の奥行感が強調され、自然な奥行感を得ることができると共に、上記第2実施形態より高速処理が可能となる。[第5実施形態次に、立体画像表示装置の第5実施形態を説明する。第5実施形態は、奥行値の調整において重み付き累積ヒストグラムから算出される奥行調整関数第1実施形態の式d’=DFdと他の関数を混合した関数を用いる。第5の実施形態の立体画像表示装置の基本構成は第1の実施形態と同様であるから構成ブロック図は省略する。第5実施形態の奥行調整部12で行われる処理の流れは、図1の第1実施形態と同様である。ただし第5実施形態は、奥行値の調整で用いる関数が第1実施形態と異なる。奥行値の調整において、以下の二つの奥行調整関数を用意する。調整後の奥行値d’はこれらの関数を混合した関数によって以下のように求められる。ここでαは混合比に関するパラメータであるα∈[0、1]。混合比に関するパラメータαは奥行情報パラメータとして奥行情報調整部12に与えられる。関数gdは調整前の奥行値そのものを表す線形関数である。従って、αが大きいほど奥行感が強められ、小さいほど奥行感が弱められる。このように、混合比αを調整することにより、奥行感の強弱を直感的に調整することが可能となる。第5実施形態の奥行調整において、α=0.5としたときの例を図19に示す。細線が累積ヒストグラムから算出される関数fd、点線が線形関数gd、太線が両者を混合した関数を表す。この第5実施形態と同様にして、第2から第4の実施形態の奥行値の調整において累積ヒストグラムから算出される奥行調整関数と他の関数を混合した関数を用いるように変更した実施形態を構成することも可能である。また図7~10のような重み付けに基づく互いに異なる3つ以上の奥行調整関数を混合した関数を用いて奥行値を調整するように変更した実施形態も可能である。[効果二つの関数を用いて奥行調整関数を作成し、混合比αを調整することにより、奥行感の強弱を直感的に調整することが可能となる。以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。"