Устройство генерирования стереоскопического изображения, способ генерирования стереоскопического изображения и программа

Устройство генерирования стереоскопического изображения, способ генерирования стереоскопического изображения и программа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству генерирования стереоскопического изображения, более конкретно, к устройству генерирования стереоскопического изображения, которое генерирует стереоскопическое изображение из нестереоскопического изображения, способу его обработки, и программе, которая обеспечивает выполнение компьютером этого способа.

Уровень техники

В последние годы, размеры и угол обзора устройств дисплея увеличились, и стало доступным отображение более реалистических изображений, чем обычно. В обычном устройстве дисплея, однако, изображение вынужденно воспринимается как размещенное на поверхности дисплея устройства дисплея, и поэтому существует риск возникновения трудности при генерировании стереоскопического ощущения с помощью генерируемых стереоскопических элементов восприятия, таких как тени и композиция. Считается, что это связано с физиологическими элементами стереоскопического восприятия, такие как изменение угла схождения, возникающее когда поверхность дисплея устройства дисплея рассматривают двумя глазами, и возникновение искажений, связанное с бинокулярным несоответствием.

Известное оптическое устройство, предназначенное для удаления таких влияний, вызываемых физиологическими стереоскопическими элементами, представляет собой стереоскоп, называемый синоптером. Синоптер сконструирован так, что с помощью полуотражающего зеркала он по отдельности подает свет, принятый в одном положении, к двум глазам. Известно, что такой синоптер позволяет сделать изображение на сетчатке глаза для двух глаз идентичными друг другу так, чтобы можно было добавить к нестереоскопическому изображению стереоскопическую глубину (см., например, непатентный документ 1).

Соответствующий технический документ

Непатентный документ

Непатентный документ 1: Jan J Koenderink et al., "On so-called paradoxical monocular stereoscopy", Perception, Pion Publication (UK), 1994, volume 23, pp.583-594

Сущность изобретения

Техническая задача

Таким образом, оптическое устройство, такое как синоптер может устранять влияния, связанные с физиологическими стереоскопическими элементами, что обеспечивают возможность формирования идентичных друг другу изображений на сетчатке глаза для двух глаз, с тем, чтобы получить стереоскопическую глубину из нестереоскопического изображения. Такое оптическое устройство позволяет реализовать стереоскопическое зрение, используя простой механизм, но в то же время устройство дисплея не обладает гибкостью, так что трудно обеспечить дополнительные визуальные эффекты.

В соответствии с этим, цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы устранить влияние физиологических стереоскопических элементов путем обработки изображения.

Техническое решение

Настоящее изобретение было выполнено для решения описанных выше задач, и первый его аспект направлен на устройство генерирования стереоскопического изображения, включающее в себя модуль проецирования на цилиндрическую поверхность, который проецирует двумерное входное изображение на цилиндрическую плоскость, включающую в себя воображаемую окружность, расположенную по касательной к двум глазам, для генерирования цилиндрического изображения, и модуль проецирования на поверхность дисплея, который проецирует цилиндрическое изображение на поверхность дисплея в отношении каждого из двух глаз для генерирования отображаемых изображений, подлежащих поступлению соответственно в два глаза, способ генерирования стереоскопического изображения для этого устройства или программу. Таким образом, может быть получен эффект соответствующей передачи в два глаза идентичных друг другу изображений на сетчатке глаза для устранения влияния, вызываемого физиологическими стереоскопическими элементами.

Кроме того, в этом первом аспекте радиус воображаемой окружности может быть установлен в соответствии с предполагаемым расстоянием наблюдения или размером дисплея. Таким образом, может быть получен эффект, обеспечивающий возможность отображения изображения, соответствующего расстоянию наблюдения или размеру дисплея. В этом случае, в таком первом аспекте, устройство генерирования стереоскопического изображения может дополнительно включать в себя модуль измерения расстояния наблюдения, который измеряет расстояние между поверхностью дисплея и положением наблюдения, и радиус воображаемой окружности может быть установлен в соответствии с расстоянием наблюдения, измеряемым модулем измерения расстояния наблюдения. Таким образом, может быть получен эффект, обеспечивающий возможность отображения изображения, соответствующего измеренному расстоянию наблюдения.

Кроме того, в этом первом аспекте радиус воображаемой окружности может быть установлен таким образом, чтобы степень искажений отображаемых изображениях была меньше заданного порогового значения. Таким образом, достигается эффект, обеспечивающий отображение изображения в пределах допустимого диапазона искажений.

Кроме того, в этом первом аспекте устройство генерирования стереоскопического изображения может дополнительно включать в себя модуль генерирования информации о степени глубины, который генерирует информацию о степени глубины, используя двумерное входное изображение, и модуль объединения информации о степени глубины, который объединяет информацию о степени глубины с цилиндрическим изображением, и модуль проецирования на поверхность дисплея может проецировать цилиндрическое изображение с объединенной с ним информацией о степени глубины на поверхность дисплея для генерирования отображаемых изображений. Таким образом, может быть достигнут эффект, обеспечивающий возможность отображения изображения с дополнительно улучшенным стереоскопическим ощущением.

Кроме того, второй аспект настоящего изобретения направлен на устройство генерирования стереоскопического изображения, включающее в себя модуль проецирования на плоскость излучения, который проецирует двумерное входное изображение на двумерные плоскости, которые, соответственно, расположены перпендикулярно линиям зрения двух глаз, для генерирования изображений излучения, соответствующих двум глазам, и модуль проецирования на поверхность дисплея, который проецирует соответствующие изображения излучения на поверхность дисплея в отношении двух глаз, для генерирования отображаемых изображений, подлежащих поступлению в два глаза, способ генерирования стереоскопического изображения для этого устройства или программу. Таким образом, может быть обеспечен эффект соответствующей подачи идентичных друг другу изображений к сетчатке глаза в два глаза для устранения влияния, вызываемого физиологическими стереоскопическими элементами.

Кроме того, в этом втором аспекте положения изображений излучения могут быть установлены в соответствии с предполагаемым расстоянием наблюдения. Таким образом, может быть получен эффект, обеспечивающий возможность отображения изображения для расстояния наблюдения. В этом случае, в таком втором аспекте, устройство генерирования стереоскопического изображения может дополнительно включать в себя модуль измерения расстояния наблюдения, который измеряет расстояние между поверхностью дисплея и положением наблюдения, и положения изображений излучения могут быть установлены в соответствии с расстоянием наблюдения, измеренным модулем измерения расстояния наблюдения. Таким образом, может быть получен эффект, обеспечивающий возможность отображения изображения для измеренного расстояния наблюдения.

Кроме того, третий аспект настоящего изобретения направлен на устройство генерирования стереоскопического изображения, которое преобразует двумерное входное изображение таким образом, что видеоизображения, соответственно проецируемые в правый глаз и в левый глаз с поверхности дисплея, становятся идентичными друг другу для соответствующего генерирования изображения правого глаза и изображения левого глаза, способ генерирования стереоскопического изображения для этого устройства или программу. Таким образом, может быть обеспечен эффект подачи в два глаза идентичных друг другу изображений на сетчатке глаза для устранения влияний, вызываемых физиологическими стереоскопическими элементами.

Технический результат

В соответствии с настоящим изобретением может быть достигнут результат, состоящий в том, что можно устранить влияние физиологических стереоскопических элементов в результате обработки изображения.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показана схема, иллюстрирующая пример конфигурации устройства генерирования стереоскопического изображения в варианте выполнения настоящего изобретения.

На фиг.2 показана схема, иллюстрирующая первый пример модуля 130 трехмерного преобразования в варианте выполнения настоящего изобретения.

На фиг.3 показана схема, иллюстрирующая одну форму проекции на поверхность гороптера в первом примере трехмерного модуля 130 преобразования в варианте выполнения настоящего изобретения.

На фиг.4 показана схема, иллюстрирующая конкретный пример проекции на гороптер в первом примере модуля 130 трехмерного преобразования в варианте выполнения настоящего изобретения.

На фиг.5 показана схема, иллюстрирующая один вид проекции на поверхность дисплея в первом примере трехмерного модуля 130 преобразования в варианте выполнения настоящего изобретения.

На фиг.6 показана схема, иллюстрирующая частный пример проекции на поверхность дисплея в первом примере модуля 130 трехмерного преобразования в варианте выполнения настоящего изобретения.

На фиг.7 показана схема, иллюстрирующая примерную процедуру обработки, выполняемую в первом примере модуля 130 трехмерного преобразования в варианте выполнения настоящего изобретения.

На фиг.8 показана схема, иллюстрирующая второй пример модуля 130 трехмерного преобразования в варианте выполнения настоящего изобретения.

На фиг.9 показана схема, иллюстрирующая соотношение между размером окружности гороптера и положениями точек схождения.

На фиг.10 показана схема, иллюстрирующая одну форму проекции на гороптер во втором примере модуля 130 трехмерного преобразования в варианте выполнения настоящего изобретения.

На фиг.11 показана схема, иллюстрирующая конкретный пример проекции на гороптер во втором примере модуля 130 трехмерного преобразования в варианте выполнения настоящего изобретения.

На фиг.12 показана схема, иллюстрирующая третий пример модуля 130 трехмерного преобразования в варианте выполнения настоящего изобретения.

На фиг.13 показана схема, иллюстрирующая пример соотношения между окружностью гороптера и степенью искажения изображения.

На фиг.14 показана схема, иллюстрирующая пример взаимосвязи между углом 9 и степенью искажения Q изображения.

На фиг.15 показана схема, иллюстрирующая пример взаимосвязи между окружностью гороптера и вписанным углом.

На фиг.16 показана схема, иллюстрирующая четвертый пример модуля 130 трехмерного преобразования в варианте выполнения настоящего изобретения.

На фиг.17 показана схема, иллюстрирующая пример соотношения между окружностью гороптера и поверхностью дисплея.

На фиг.18 показана схема, иллюстрирующая пятый пример модуля 130 трехмерного преобразования в варианте выполнения настоящего изобретения.

На фиг.19 показана схема, иллюстрирующая один вид проекции на плоскости наклона-сдвига в пятом примере модуля 130 трехмерного преобразования в варианте выполнения настоящего изобретения.

На фиг.20 показана схема, иллюстрирующая частный пример проекции на плоскости наклона-сдвига в пятом примере модуля 130 трехмерного преобразования в варианте выполнения настоящего изобретения.

На фиг.21 показана схема, иллюстрирующая частный пример проекции на поверхность дисплея в пятом примере модуля 130 трехмерного преобразования в варианте выполнения настоящего изобретения.

На фиг.22 показана схема, иллюстрирующая примерную процедуру обработки, выполняемую пятым примером модуля 130 трехмерного преобразования в варианте выполнения настоящего изобретения.

На фиг.23 показана схема, иллюстрирующая шестой пример модуля 130 трехмерного преобразования в варианте выполнения настоящего изобретения.

На фиг.24 показана схема, иллюстрирующая общий вид обработки, выполняемой шестым примером модуля 130 трехмерного преобразования в варианте выполнения настоящего изобретения.

На фиг.25 показана схема, иллюстрирующая пример карты глубины поверхности гороптера в соответствии с шестым примером модуля 130 трехмерного преобразования в варианте выполнения настоящего изобретения.

На фиг.26 показана схема, иллюстрирующая пример информации о степени глубины, оценка которой была получена шестым примером модуля 130 трехмерного преобразования в варианте выполнения настоящего изобретения.

На фиг.27 показана схема, иллюстрирующая примерную конфигурацию модуля 363 объединения карты глубины в шестом примере модуля 130 трехмерного преобразования в варианте выполнения настоящего изобретения.

На фиг.28 показана схема, иллюстрирующая пример стереоскопического изображения, генерируемого шестым примером модуля 130 трехмерного преобразования в варианте выполнения настоящего изобретения.

На фиг.29 показана схема, иллюстрирующая другой пример стереоскопического изображения, генерируемого шестым примером модуля 130 трехмерного преобразования в варианте выполнения настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

Далее, подробно поясняется вариант выполнения настоящего изобретения со ссылкой на чертежи.

На фиг.1 показана схема, иллюстрирующая примерную конфигурацию устройства генерирования стереоскопического изображения в варианте выполнения настоящего изобретения. Такое устройство генерирования стереоскопического изображения включает в себя модуль 110 ввода сигнала изображения, модуль 120 обработки сигнала, модуль 130 трехмерного преобразования, модуль 140 установки параметра, модуль 150 измерения расстояния наблюдения, модуль 160 последующей обработки, модуль 170 преобразования формата, модуль 180 выбора источника и модуль 190 дисплея.

Модуль 110 ввода сигнала изображения выполнен с возможностью приема входного сигнала нестереоскопического изображения. Вводимое нестереоскопическое изображение не ограничено неподвижным изображением и может представлять собой движущееся изображение. Предполагается, что устройство - источник нестереоскопического изображения - представляет собой приемник телевизионного вещания, устройство воспроизведения (проигрыватель) видеоизображения, устройство формирования изображений (видеокамера) или подобное.

Модуль 120 обработки сигнала предназначен для выполнения заданной обработки сигналов для входного нестереоскопического изображения. Примеры обработки сигналов, как предполагается, включают в себя регулирование баланса белого, обработку снижения уровня шума, обработку коррекции уровня, и обработку коррекции гамма-характеристики.

Модуль 130 трехмерного преобразования представляет собой элемент, реализующий признаки настоящего изобретения, и предназначен для преобразования двумерного нестереоскопического изображения в трехмерное изображение. При такой обработке трехмерного преобразования, выполняемой в модуле 130 трехмерного преобразования, генерируется трехмерное изображение, которое основано на нестереоскопическом изображении. В качестве такого трехмерного изображения, например, получают изображение для левого глаза и изображение для правого глаза.

Модуль 140 установки параметра разработан для установки параметра, необходимого для трехмерной обработки преобразования, выполняемой в модуле 130 трехмерного преобразования. Такой параметр, как предполагается, представляет собой, например, радиус для задания окружности гороптера, описанной ниже, или тому подобное.

Модуль 150 измерения расстояния наблюдения предназначен для измерения расстояния между модулем 190 дисплея и положением наблюдателя. На основе расстояния наблюдения, измеренного таким модулем 150 измерения расстояния наблюдения, может быть выполнена обработка трехмерного преобразования в модуле 130 трехмерного преобразования. При этом можно использовать предварительно установленное расстояние наблюдения без фактического измерения расстояния наблюдения.

Модуль 160 последующей обработки предназначен для выполнения последующей обработки для недопущения возникновения ступенчатости в трехмерном изображении, полученном в результате обработки трехмерного преобразования, выполненной в модуле 130 трехмерного преобразования. Например, если предполагается, что изображение для левого глаза и изображение для правого глаза поочередно отображают, строка за строкой, в модуле 190 дисплея, существует риск возникновения зубчатых (ступенчатых кромок) отображения, из-за ступенчатости. Для предотвращения этого явления модуль 160 последующей обработки применяет фильтр в вертикальном направлении для сглаживания изменений изображения.

Модуль 170 преобразования формата предназначен для преобразования трехмерного изображения в формат, поддерживаемый модулем 190 дисплея. Модуль 170 преобразования формата может выполнять преобразование, так чтобы, например, изображение для левого глаза и изображение для правого глаза могли располагаться поочередно, строка за строкой, в соответствии с форматом, поддерживаемым модулем 190 дисплея.

Модуль 180 выбора источника предназначен для выбора в качестве источника изображения, предназначенного для отображения. То есть модуль 180 выбора источника выбирает выход модуля 120 обработки сигнала в случае, когда нестереоскопическое изображение требуется отобразить без изменений, и выбирает выход модуля 170 преобразования формата в случае, когда требуется отобразить трехмерное изображение для стереоскопического зрения.

Модуль 190 дисплея представляет собой дисплей, предназначенный для отображения изображения. Хотя, здесь предполагается, в качестве исходного условия, что модуль 190 дисплея имеет функцию отображения трехмерного изображения для стереоскопического зрения, средство для реализации такой функции не ограничено чем-либо конкретным. Например, как описано в публикации №2002-365593 нерассмотренной заявки на японский патент, можно устанавливать через строку пластины толщиной, равной длине волны, для преобразования линейно поляризованных лучей света от строк с четными номерами и строк с нечетным номерами экрана дисплея в лучи света, перпендикулярные друг другу, чтобы обеспечить возможность попадания лучей света от разных изображений в два глаза.

На фиг.2 показана схема, иллюстрирующая первый пример модуля 130 трехмерного преобразования в варианте выполнения настоящего изобретения. Этот первый пример модуля 130 трехмерного преобразования включает в себя модуль 311 проекции изображения на гороптер, модуль 316 проекции на поверхность дисплея для правого глаза, и модуль 317 проекции на поверхность дисплея для левого глаза.

Модуль 311 проекции изображения на гороптер предназначен для проецирования нестереоскопического изображения, передаваемого из модуля 120 обработки сигнала, через линию 129 сигнала, на цилиндрическую поверхность, включающую в себя окружность гороптера (гороптер). Термином «окружность гороптера» называется окружность, которая расположена по касательной к двум глазам, и при этом известно, что бинокулярные изображения на сетчатке глаз, относительно точки на этой окружности гороптера, идентичны друг другу. Такая цилиндрическая поверхность называется гороптером, и изображение, проецируемое на гороптер, называется изображением гороптера. Кроме того, пересечение визирных осей двух глаз называется точкой схождения, и угол, образуемый ими, называется углом схождения или вписанным углом. Углы схождения на окружности гороптера равны между собой. В этом первом примере размер окружности гороптера задается информацией об окружности гороптера. Кроме того, относительное взаимное положение для двух глаз задается расстоянием "2а" между глазами. Информацию об окружности гороптера и расстоянии "2а" между глазами передают из модуля 140 установки параметра через линию 149 сигнала. Следует отметить, что, хотя в дальнейшем размер окружности гороптера задается при помощи радиуса "r" в качестве информации об окружности гороптера, размер окружности гороптера может быть задан при помощи расстояния от центра двух глаз до вершины окружности гороптера, вписанного угла, или тому подобного. Следует отметить, что модуль 311 проекции изображения на гороптер является примером модуля проекции на цилиндрическую поверхность, описанного в формуле изобретения.

Модуль 316 проецирования на поверхность дисплея для правого глаза предназначен для проецирования изображения гороптера на поверхность дисплея для правого глаза. Модуль 317 проецирования на поверхность дисплея для левого глаза предназначен для проецирования изображения гороптера на поверхность дисплея для левого глаза. Модуль 316 проецирования на поверхность дисплея для правого глаза и модуль 317 проецирования на поверхность дисплея для левого глаза выполняют проецирование на поверхности дисплея для правого и левого глаз на основе расстояния "2а" между глазами, радиуса "r" окружности гороптера, и предполагаемого расстояния "d" наблюдения. Изображение, проецируемое на поверхность дисплея для правого глаза, называется изображением правого глаза, и изображение, проецируемое на поверхность дисплея для левого глаза, называется изображением левого глаза. Изображение правого глаза и изображение левого глаза подают в модуль 160 последующей обработки через линию 139 сигнала. Следует отметить, что модуль 316 проецирования на поверхность дисплея для правого глаза и модуль 317 проецирования на поверхность дисплея для левого глаза представляют собой примеры модуля проецирования на поверхность дисплея, описанного в формуле изобретения.

На фиг.3 показана схема, иллюстрирующая один вид проекции на гороптер на первом примере модуля 130 трехмерного преобразования в варианте выполнения. настоящего изобретения. Окружность 520 гороптера представляет собой окружность, которая проходит через правый глаз 511, левый глаз 512 и точку 531 (вершина) или 532 схождения. Здесь предполагается, что правый глаз 511 и левый глаз 512 отстоят на расстоянии "а" от центра двух глаз. То есть расстояние между глазами составляет "2а". Кроме того, радиус окружности 520 гороптера равен "r".

Бинокулярные изображения на сетчатке глаза для правого глаза 511 и левого глаза 512 относительно точки на окружности 520 гороптера идентичны друг другу. Это связано с тем, что углы схождения всегда равны друг другу, в случае, когда точки на окружности 520 гороптера установлены как точки схождения. Например, угол 533 схождения относительно точки 531 схождения и угол 534 схождения относительно точки 532 схождения равны друг другу. Нестереоскопическое изображение проецируют как изображение 530 гороптера на цилиндрическую поверхность (гороптер), включающую в себя окружность 520 гороптера. Таким образом, идентичные друг другу изображения на сетчатке глаза, у которых отсутствует бинокулярные различия, могут быть сформированы в правом глазу 511 и в левом глазу 512.

На фиг.4 показана схема, иллюстрирующая конкретный пример проекции на гороптер в первом примере модуля 130 трехмерного преобразования в варианте выполнения настоящего изобретения.

Часть (а) на фиг.4 иллюстрирует систему координат входного изображения I (p, q), подаваемого из модуля 120 обработки сигнала через линию 129 сигнала. Поскольку входное изображение представляет собой нестереоскопическое изображение, используют двумерную систему координат. Точка начала системы координат установлена как центральная точка входного изображения. Кроме того предполагается, что размер входного изображения (ширина) равен "2L".

Часть (b) на фиг.4 иллюстрирует систему координат гороптера, на который спроецировано изображение 530 гороптера. Поскольку гороптер является трехмерным, в данном случае используют трехмерную (х, у, z) систему координат. Начало системы координат установлено в центре окружности 520 гороптера. Часть (b) на фиг.4 представляет собой вид, наблюдаемый с направления, перпендикулярного гороптеру, то есть с направления, перпендикулярного оси Y.

В данном случае изображение Н (х, у, z) гороптера получают путем проецирования входного изображения I (p, q) на окружность гороптера, имеющую радиус r, и представляют с помощью следующей формулы:

H(x, y, z)=I((π/2-Ψ)×r, y),

где

z²+x²=r²,

Ψ=tg^-1(z/x).

Следует отметить, что хотя здесь предполагается, что размер (ширина) "2L" входного изображения является таким же, как и размер (ширина) поверхности дисплея, функция увеличения или уменьшения входного изображения может быть предусмотрена на предыдущем этапе для изменения физического размера изображения.

На фиг.5 показана схема, иллюстрирующая один вид проецирования на поверхность дисплея в первом примере модуля 130 трехмерного преобразования в варианте выполнения настоящего изобретения.

В данном случае предусматривается, что точку 532 схождения на окружности 520 гороптера проецируют на поверхность 540 дисплея. Изображение, формируемое в правом глазу 511 относительно точки 532 схождения, отображают на участке 541 дисплея поверхности 540 дисплея. С другой стороны, изображение, формируемое в левом глазу 512 относительно точки 532 схождения, отображают в положении 542 дисплея на поверхности 540 дисплея. То есть, даже для одного и того же изображения 530 гороптера, изображения, отображаемые на поверхности 540 дисплея, в принципе, представляют собой разные изображения для правого глаза 511 и левого глаза 512.

На фиг.6 показана схема, иллюстрирующая частный пример проецирования на поверхность дисплея в первом примере модуля 130 трехмерного преобразования в варианте выполнения настоящего изобретения.

Часть (а) на фиг.6 иллюстрирует систему координат на гороптере и на поверхности дисплея. Хотя в данном случае используется трехмерная (х, у, z) система координат, в отличие от случая, показанного в части (а) на фиг.4, положение начала координат в плоскости ху установлено в среднюю точку, между правым глазом 511 и левым глазом 512. В данном случае расстояние с между началом координат в этой системе координат и центром окружности 520 гороптера выражается следующим образом:

c=(r²-а²)^1/2.

В части (b) на фиг.6 приведена система координат отображаемого изображения J(s, t), проецируемого на поверхность дисплея. Отображаемое изображение, соответственно, получают для правого глаза 511 и левого глаза 512. Поскольку каждое изображение представляет собой двумерное изображение, используют двумерную систему координат. Точку начала системы координат устанавливают в центральную точку отображаемых изображений.

В данном случае положение D (xR, yR, zR) на поверхности 540 дисплея, которое проецируют из правого глаза 511 через положение Н (х0, у0, z0) на изображении гороптера, задают с помощью следующей формулы:

D(x_R, y_R, z_R)=J(x_R, у_R)=Н(x₀, у₀, z_o).

Кроме того, поскольку расстояние от положения наблюдения равно расстоянию d наблюдения, получают z_R=d, и справедливы следующие формулы:

(х₀-а)/(х_R-а)=у₀/у_R=z₀/d,

x₀ ²+(z₀-c)²=r²,

z₀>0.

В соответствии с этим, изображение, проецируемое в положение D (xR, yR, zR) на поверхности 540 дисплея, может быть определено при помощи положения Н (х0, у0, Z0). То есть {х0, у0, z0} получают из {xR, yR, zR}.

Следует отметить, что, хотя здесь пояснялось положение D (xR, yR, zR), которое проецируют из правого глаза 511, положение D (xL, yL, zL) на поверхности 540 дисплея, который проецируют из левого глаза 512 через положение Н (х0, у0, z0) на изображении гороптера, также может быть определено аналогичным образом.

Кроме того, хотя, пояснения были приведены для примера, когда размер окружности гороптера задан радиусом "r", например, как описано выше, размер окружности гороптера может быть задан при помощи расстояния от центра двух глаз до вершины окружности гороптера, вписанного угла, или тому подобное. Расстояние f от центра двух глаз до точки схождения дается следующей формулой:

f=r+с

=r+(r²-а²)^1/2.

Если перенести r на левую сторону и возвести в квадрат обе стороны, получим:

f²-2rf+r²=r²-а²,

r=(f²+a²)/2f.

Таким образом, радиус "r" может быть определен, используя расстояние "f от центра двух глаз до точки схождения и расстояние "2а" между глазами. Соотношение между вписанным углом и радиусом поясняется в дальнейшем примере (фиг.15).

На фиг.7 показана схема, иллюстрирующая примерную процедуру обработки, выполняемую первым примером модуля 130 трехмерного преобразования в варианте выполнения настоящего изобретения.

Вначале, когда входное изображение I (p, q) выводят из модуля 120 обработки сигнала через линию 129 сигнала (этап S911), входное изображение I (p, q) проецируют как изображение Н (х, у, z) гороптера на поверхность гороптера (этап S912). Следует отметить, что этап S912 представляет собой пример процедуры проецирования на цилиндрическую поверхность, описанной в формуле изобретения.

Затем отображаемые изображения генерируют соответственно для правого глаза и левого глаза следующим образом (цикл L901). Вначале выполняют перспективное преобразование для поверхности 540 дисплея, на которой должно быть спроецировано изображение от правого глаза 511 через положение Н (х0, у0, z0) на изображении гороптера для получения трехмерного положения D (xR, yR, zR) (этап S913). Затем получают двумерное отображаемое изображение J(xR, yR) для поверхности дисплея из этого трехмерного положения (этап S914). Аналогично соответствующее преобразование выполняют для поверхности 540 дисплея, на которую должно быть спроецировано изображение левого глаза 512 через положение Н (х0, у0, z0) на изображении гороптера, для получения трехмерного положения D (xL, yL, zL) (этап S913). Затем из этого трехмерного положения получают двумерное отображаемое изображение J (xL, yL) для поверхности дисплея (этап S914). Следует отметить, что этапы S913 и S914 представляют собой примеры процедуры проецирования на поверхность дисплея, описанной в формуле изобретения.

Таким образом, в первом примере модуля 130 трехмерного преобразования в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения нестереоскопическое изображение проецируют как изображение гороптера на окружность 520 гороптера, заданную по информации об окружности гороптера. Затем, изображение гороптера проецируют на поверхность дисплея, расположенную на фактически измеренном или оцененном расстоянии наблюдения. Таким образом, может быть сгенерировано стереоскопическое изображение для правого глаза 511 и для левого глаза 512.

На фиг.8 показана схема, иллюстрирующая второй пример модуля 130 трехмерного преобразования в варианте выполнения настоящего изобретения. Этот второй пример модуля 130 трехмерного преобразования включает в себя модуль 321 проецирования изображения на поверхность гороптера, модуль 322 установки точки схождения, модуль 326 проецирования на поверхность дисплея для правого глаза, и модуль 327 проецирования на поверхность дисплея для левого глаза.

Как и модуль 311 проецирования изображения на поверхность гороптера, модуль 321 проецирования изображения на поверхность гороптера предназначен для проецирования нестереоскопического изображения, передаваемого из модуля 120 обработки сигнала через линию 129 сигнала на цилиндрическую поверхность, включающую в себя окружность гороптера. В этом втором примере окружность гороптера задается при помощи радиуса "r", который основан на точке схождения, установленной модулем 322 установки точки схождения. Следует отметить, что модуль 321 проецирования изображения на поверхность гороптера представляет собой пример модуля проецирования на цилиндрическую поверхность, описанную в формуле изобретения.

Модуль 322 установки точки схождения предназначен для установки точки схождения и предоставления радиуса "r", который основан на этой точке схождения. Модуль 322 установки точки схождения устанавливает точку схождения, используя расстояние "2а" между глазами, расстояние "d" наблюдения, размер "2М" поверхности дисплея и размер "2L" входного изображения.

Аналогично первому примеру, модуль 326 проецирования на поверхность дисплея для правого глаза и модуль 327 проецирования на поверхность дисплея для левого глаза предназначены для проецирования изображения гороптера на поверхность дисплея для правого глаза или левого глаза. Следует отметить, что модуль 326 проецирования на поверхность дисплея для правого глаза и модуль 327 проецирования на поверхность дисплея для левого глаза представляют собой примеры модуля проецирования на поверхность дисплея, описанного в формуле изобретения.

На фиг.9 показана схема, иллюстрирующая соотношение между размером окружности гороптера и положениями точек схождения. Окружность гороптера однозначно определяется расстоянием между глазами и радиусом. Поэтому, в случае, когда радиус не фиксирован, как на этом чертеже, можно представить себе несколько окружностей гороптера, которые проходят через два глаза. Обычно, чем меньше расстояние до точки схождения, тем больше угол схождения и поэтому меньше радиус.

Следует понимать, что, если входное изображение проецируется на окружность гороптера при фиксированном размере входного изображения так, как показано на фигуре, его размер (ширина) на поверхности дисплея отличается при переходе от одной окружности гороптера к другой. То есть в случае окружности 521 гороптера чем меньше расстояние до точки схождения, тем больше размер (ширина) поверхности дисплея. В случае окружности 522 гороптера чем больше расстояние до точки схождения, тем меньше размер (ширина) поверхности дисплея. Поэтому во втором примере с целью отображения входного изображения по всей поверхности дисплея, точку схождения на окружности гороптера определяют путем обратного расчета из размера проекции на поверхности дисплея и затем устанавливают.

На фиг.10 показана схема, иллюстрирующая один вид проекции на гороптер во втором примере модуля 130 трехмерного преобразования в варианте выполнения настоящего изобретения. В данном случае в предположении, что размер (ширина) входного изображения составляет "2L", учитывают формулу, в соответствии с которой определяется размер (ширина) "2m" изображения, спроецированного на поверхности дисплея.

Предполагая, что прямоугольный треугольник, определенный сторонами с длиной р, q и r, находится внутри окружности гороптера, р и q представляют следующими формулами:

p=r·sinϕ,

q=r·cosϕ,

где ϕ представляет собой угол, который представляет собой угол между сторонами длиной q и r. Угол ϕ представлен следующей формулой:

ϕ=(L/(2πr))·2π=L/r.

Кроме того, предполагается, что в пределах размера (ширины) "2m" изображения, проецируемого на поверхность дисплея, участок, который перекрывает прямоугольный треугольник, описанный выше, образец х, и правый его участок обозначен у. Исходя из подобия прямоугольного треугольника получают следующее соотношение:

p:x=q:(d-с).

Таким образом, х дается следующей формулой:

x=p·(d-c)/q.

Кроме того, исходя из подобия прямоугольного треугольника с вершиной Т, получают следующие взаимозависимости:

t:a=(t+c):s,

t:a=(t+с+q):p.

Отсюда s дается следующей формулой:

s=((p-а)/(а·(c+q)))·((a·(c+q)/(p-a))+с)·а

=(a·q-c·p)/(c+q).

Кроме того, исходя из подобия треугольника, формируемого сторонами длиной s и радиусом r, получают следующее соотношение:

s:y=q:(q-(d-c)).

Таким образом, у определяется следующей формулой:

y=((q-d+c)/q)·s

=((q-d+c)·(a·q-c·p))/(q·(c+q)).

Сумма х и у, получаемых таким образом, равна одной второй от размера (ширины) "m" изображения, проецируемого на поверхности дисплея:

m=х+у

=р·(d-c)/q+((q-d+c)·(a·q-c·p))/(q·(c+q)).

На фиг.11 показана схема, иллюстрирующая частный пример проецирования на гороптер во втором примере модуля 130 трехмерного преобразования в варианте выполнения настоящего изобретения. Во втором пр