專利名稱：三維圖像顯示裝置和圖像處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
這里所述的實(shí)施方式一般地涉及一種三維圖像顯示裝置和圖像處理裝置。
背景技術(shù)：
已經(jīng)開發(fā)出利用由兩幅二維圖像提供的兩眼視差來再現(xiàn)三維(3D)圖像的裝置和三維顯示器。3D圖像形成在從作為基準(zhǔn)面的平面起的深度方向上。已知的用于觀看3D顯示器上的3D圖像的方式可以被分類為觀看器方式，要求用戶直接窺入的觀看器或戴在用戶頭上的觀看器；帶眼鏡方式，要求用戶戴上一副特殊的眼鏡以向兩眼分別顯示不同的圖像；以及不帶眼鏡方式，不需要眼鏡。近年來，該方式被應(yīng)用于放映3D動畫。觀看3D圖像時出現(xiàn)的深度感覺是由來自不同視點(diǎn)的圖像之間的差異引起的。兩眼視差和會聚是深度感覺的典型渠道。兩眼視差是從每只眼睛獲得的信息之間的差。在觀察對象時，投射到視網(wǎng)膜上的圖像從實(shí)際的注視點(diǎn)移位。由于相對距離之差(視差)對應(yīng)于對象的深度，因此，可以將兩眼視差轉(zhuǎn)換成深度信息。會聚是使視線與兩眼正在觀看的對象交叉的兩眼的傾向。由于傾向的程度對應(yīng)于與對象的距離，因此，可以實(shí)現(xiàn)深度感覺。在顯示器屏幕前方感覺到大量圖像的出現(xiàn)、或者長時間地觀察3D顯示器上的圖像的觀察圖像的觀察者有時會抱怨眼睛疲勞。這種眼睛疲勞的一個重要原因是視覺系統(tǒng)與 3D效果的失配。在通常的觀看時，會聚和調(diào)整點(diǎn)總是固定在一個對象上。調(diào)整是指聚焦在對象上。但是，當(dāng)觀看3D圖像時，會聚在3D對象上，但調(diào)整點(diǎn)固定在顯示器屏幕上。結(jié)果， 由于顯示3D圖像而引起由視覺系統(tǒng)導(dǎo)致的會聚與基于該調(diào)整的距離信息失配的問題。3D 效果與視覺系統(tǒng)的失配使得在生成和顯示3D圖像內(nèi)容時需要考慮視覺系統(tǒng)。以適當(dāng)?shù)?D量顯示3D圖像的技術(shù)在各種尺寸的顯示器屏幕上實(shí)現(xiàn)。這樣的技術(shù)可以通過根據(jù)顯示裝置信息(屏幕尺寸、視覺范圍)和有關(guān)立體相機(jī)的拍攝設(shè)定的信息 (立體相機(jī)的鏡頭之間的距離、從立體相機(jī)到交叉點(diǎn)的距離)來設(shè)定視差并調(diào)整3D效果而實(shí)現(xiàn)(例如參見日本專利3978392號公報)。

發(fā)明內(nèi)容
一般地，根據(jù)一個實(shí)施方式，一種三維(3D)圖像顯示裝置包括取得單元、選擇單元、生成單元和顯示單元。所述取得單元構(gòu)成為取得與要顯示的一個或多個圖像的屬性有關(guān)的屬性信息。所述選擇單元構(gòu)成為根據(jù)所述屬性信息設(shè)定參數(shù)信息，以控制顯示圖像的三維效果，其中所述參數(shù)信息至少包括視差。所述生成單元構(gòu)成為生成按照所述參數(shù)信息調(diào)整了三維效果的圖像。所述顯示單元構(gòu)成為顯示調(diào)整后的圖像。


圖1是根據(jù)第一實(shí)施方式的圖像顯示裝置的示例圖。圖2A、2B和2C示出存儲在存儲單元中的表的例子。圖3是示出歸一化的例子的圖。
圖4A和4B是示出視差調(diào)整的例子的圖。圖5是根據(jù)第一實(shí)施方式的圖像處理裝置的示例圖。
具體實(shí)施例方式以下參照附圖對實(shí)施方式進(jìn)行說明。對相同的部件和處理附加相同的符號標(biāo)記以避免多余的說明。只要裝置能夠進(jìn)行3D顯示，帶眼鏡方式和不帶眼鏡方式等都可以用于根據(jù)此處說明的實(shí)施方式的3D圖像顯示裝置。也可以采用時間分割方式或空間分割方式。在下述實(shí)施方式中，對以要求戴眼鏡的幀連續(xù)時間分割方式進(jìn)行3D圖像的兩眼顯示的例子進(jìn)行說明。時間分割方式可以應(yīng)用場連續(xù)或幀連續(xù)。(第一實(shí)施方式)圖1是根據(jù)第一實(shí)施方式的顯示裝置200的框圖?？梢酝ㄟ^各種方式提供圖像。 例如，可以經(jīng)由調(diào)諧器提供圖像，或者通過讀取存儲在光盤中的信息來提供圖像。顯示裝置200包括圖像處理單元100和顯示單元201。要輸入到顯示裝置200的圖像包括各種圖像內(nèi)容，例如通過電視廣播發(fā)送的電視節(jié)目內(nèi)容、從因特網(wǎng)分發(fā)的圖像內(nèi)容等。在本實(shí)施方式中，與節(jié)目有關(guān)的信息與要顯示的圖像一起輸入。下述實(shí)施方式將說明輸入 VBI (Vertical Blanking hterval，垂直消隱間隔)中嵌入的 EPG (Electric Program Guide，電子節(jié)目向?qū)?的情況。與電視節(jié)目有關(guān)的信息不限于此，還可以是G代碼、可從因特網(wǎng)獲取的節(jié)目信息或電子指紋。顯示單元201輸出圖像內(nèi)容作為3D圖像。顯示單元201不僅可以顯示3D圖像還可以顯示二維OD)圖像。顯示單元201顯示由生成單元104生成的圖像。圖像處理單元100包括取得單元101，構(gòu)成為從圖像內(nèi)容獲取要顯示的圖像的屬性信息；選擇單元102，構(gòu)成為根據(jù)屬性信息設(shè)定參數(shù)信息以控制顯示圖像的3D效果；存儲單元103，構(gòu)成為存儲參數(shù)信息；以及生成單元104，構(gòu)成為以根據(jù)參數(shù)信息調(diào)整后的3D效果來針對圖像內(nèi)容生成圖像。當(dāng)取得單元101取得圖像內(nèi)容和包含EPG的廣播接收信號時，從廣播接收信號中提取EPG以獲取與節(jié)目有關(guān)的屬性信息，例如節(jié)目類型、廣播時間、頻道、演員、關(guān)鍵詞等。 后面將參照圖2更詳細(xì)地對取得單元101進(jìn)行說明。當(dāng)輸入了 EPG以外的信息，例如G代碼、可從因特網(wǎng)獲取的節(jié)目信息和電子指紋時，可以從信息的信號(所接收到的廣播信號) 中獲取屬性信息。當(dāng)從EPG獲取了屬性信息時，取得單元101從通過切片器(slicer，未圖示)從所接收到的廣播信號中提取的EPG中，分析節(jié)目類型、廣播時間和頻道等，以獲取與節(jié)目有關(guān)的信息。然后，取得單元101進(jìn)一步獲取與所獲取的與節(jié)目有關(guān)的信息相對應(yīng)的屬性信息。例如，與節(jié)目有關(guān)的信息(例如標(biāo)題、具體信息中包含的關(guān)鍵詞)與屬性信息之間的對應(yīng)可以預(yù)先確定。存儲單元103存儲用于顯示圖像的參數(shù)信息與屬性信息之間的對應(yīng)。在本實(shí)施方式中，將對作為參數(shù)信息存儲的視差的例子進(jìn)行說明。存儲單元103可以構(gòu)成為存儲除了視差以外的視域、視點(diǎn)個數(shù)或3D延伸量。作為存儲單元103，只要能夠存儲數(shù)據(jù)，可以使用 HDD、⑶-ROM、硬盤、存儲卡、ROM、穿孔卡或磁帶。存儲單元103還可以通過網(wǎng)絡(luò)接入。選擇單元102選擇存儲在存儲單元103中的參數(shù)信息。在本實(shí)施方式中，用于轉(zhuǎn)換視差的參數(shù)信息被發(fā)送給生成單元104。參數(shù)信息與圖像內(nèi)容一起被提供給生成單元104。生成單元104生成3D圖像，該 3D圖像具有根據(jù)由選擇單元102設(shè)定的參數(shù)信息調(diào)整后的視差。如果該3D圖像由兩個具有不同視差的2D圖像構(gòu)成，則調(diào)整這兩個視差中的一個或兩者?？梢詮挠赏獠吭O(shè)備提供的 2D圖像來生成3D圖像。這種情況下，生成單元104從該2D圖像推定深度值，生成具有兩眼視差的、來自不同視點(diǎn)的多個圖像。這種情況下，按照由選擇單元102設(shè)定的參數(shù)信息來生成3D圖像。圖2示出存儲在存儲單元103中的屬性信息與參數(shù)信息之間的對應(yīng)的例子。在圖 2的例子中，將最大視差設(shè)定為參數(shù)信息。分別選擇節(jié)目類型、廣播時間和頻道作為圖2A、 2B和2C中的屬性信息。選擇單元102參照存儲單元103選擇與從EPG中提取的屬性信息 (例如類型、廣播時間、信道等)對應(yīng)的參數(shù)信息(例如最大視差)。圖2A是示出節(jié)目類型與視差之間的對應(yīng)的表。例如，希望對例如兒童節(jié)目、教育節(jié)目等的大部分由兒童觀看的節(jié)目設(shè)定小的視差。這是因?yàn)?D效果的影響根據(jù)眼睛之間的距離而變化，并且兒童的眼睛通常比成人的眼睛更接近，所以3D效果對兒童眼睛的影響比對成人眼睛的影響大。圖2B是示出廣播時間與視差之間的對應(yīng)的表。已知眼睛從眼睛疲勞中恢復(fù)的能力取決于一天中的時間。通常，這種能力因?yàn)樯眢w疲勞而在晚上較弱。從而，希望對晚間節(jié)目設(shè)定小的視差。圖2C是示出廣播頻道與視差之間的對應(yīng)的表。假定每個頻道傾向于一種特定的節(jié)目類型，則頻道與視差之間的對應(yīng)可以是有用的信息。以下對利用圖2所示的最大視差的設(shè)定視差的方法進(jìn)行說明。例如，在存儲單元 103中存儲每個像素的相對視差。代表具有等于觀看者與顯示圖像的屏幕之間的距離的感知深度的圖像的像素為零視差。構(gòu)成圖像的其它像素的視差根據(jù)離基準(zhǔn)像素的距離來確定。從而像素都具有相對視差。以下，正值的視差指示代表比屏幕更靠后的位置的像素，負(fù)值的視差指示代表比屏幕更靠近觀看者的位置的像素。最大視差指示圖像的3D延伸的極限。例如，如果最大視差為10，則3D延伸極限處的視差為-10，深度極限處的視差為+10。為了設(shè)定最大相對視差作為最大視差，對構(gòu)成圖像的所有像素的視差進(jìn)行歸一化。圖3示出歸一化之前和之后的視差變化的例子。在該例子中，要存儲在存儲單元103中的最大視差對于負(fù)相對視差和正相對視差都是相同的。但是，最大視差不一定是相同的?？梢詫⒆畲笠暡钜酝獾男畔⒋鎯υ诖鎯卧?03中。圖4A示出利用對應(yīng)于節(jié)目信息的增益常數(shù)的視差調(diào)整。增益常數(shù)是與每個像素的視差相乘的常數(shù)。增益常數(shù)擴(kuò)大或縮小3D延伸的范圍。例如，可以針對晚間節(jié)目將增益常數(shù)設(shè)定為1或更小，以減小3D延伸的范圍。圖4B示出利用對應(yīng)于節(jié)目信息的偏移的視差調(diào)整。偏移是對每個像素的視差增加的常數(shù)。偏移使3D延伸的范圍向后或向前移動。例如，當(dāng)3D延伸后退時會聚角變小，當(dāng) 3D延伸向前時會聚角變大。有依據(jù)表明，小的會聚角會導(dǎo)致較輕的眼睛疲勞。對于晚間節(jié)目，可以將偏移設(shè)定為正值，從而每個像素的3D延伸整體縮回。有報告稱，眼睛疲勞是由于逐幀地改變視差而引起的。希望在根據(jù)視差表針對每幀設(shè)定視差后，為了消除視差逐幀變化很大的像素，在時間方向上對幀進(jìn)行濾波。在本實(shí)施方式中，說明了利用節(jié)目信息與視差之間的對應(yīng)而進(jìn)行的立體效果的調(diào)
5整的例子。但是，本實(shí)施方式不一定限于這些例子?？梢愿鶕?jù)例如觀看環(huán)境、觀看者或觀看者的視覺特征，按需調(diào)整立體效果。(第二實(shí)施方式)本實(shí)施方式對嵌入到輸入信號中的元數(shù)據(jù)的例子進(jìn)行說明。嵌入的元數(shù)據(jù)指示是否允許三維地顯示圖像(以下將元數(shù)據(jù)稱為“權(quán)利管理元數(shù)據(jù)”)。例如，參照權(quán)利管理元數(shù)據(jù)，在得到廣播節(jié)目的版權(quán)所有人的同意的情況下，可以三維地顯示圖像。由于圖像處理單元具有與圖1所示的圖像處理單元100相同的結(jié)構(gòu)，因此省略對本實(shí)施方式的圖像處理單元的說明。不必設(shè)置存儲單元103。取得單元101取得權(quán)利管理元數(shù)據(jù)。權(quán)利管理元數(shù)據(jù)指示是否允許三維地顯示圖像。選擇單元102根據(jù)由取得單元101取得的權(quán)利管理元數(shù)據(jù)來設(shè)定視差。例如，如果不允許三維地顯示元數(shù)據(jù)，則將視差設(shè)定為0。當(dāng)視差為0時，生成單元104將2D圖像發(fā)送給顯示單元201。這里對圖像處理單元100的操作進(jìn)行說明。當(dāng)輸入了廣播信號時，取得單元101 從嵌入到廣播信號中的EPG信息中提取權(quán)利管理元數(shù)據(jù)，選擇單元102根據(jù)權(quán)利管理元數(shù)據(jù)針對從另一個視點(diǎn)觀看的圖像設(shè)定視差。在本實(shí)施方式中，對利用嵌入到廣播信號中的EPG信息來提取權(quán)利管理元數(shù)據(jù)的例子進(jìn)行了說明，但也可以使用其它信息。例如，可以使用嵌入到廣播信號中的標(biāo)志信息、 可從因特網(wǎng)獲得的節(jié)目信息或電子指紋。在本實(shí)施方式中，對指示是否三維地顯示圖像的權(quán)利管理元數(shù)據(jù)的例子進(jìn)行了說明。作為與圖像的版權(quán)有關(guān)的信息，可以使用與由版權(quán)所有人指定的3D效果有關(guān)的信息。(第三實(shí)施方式)根據(jù)本實(shí)施方式，通過對預(yù)定時長的廣播節(jié)目的圖像進(jìn)行分析，取得節(jié)目的屬性信息，并且根據(jù)所取得的屬性信息來設(shè)定視差。在這一方面，本實(shí)施方式不同于前述實(shí)施方式。圖像分析例如在節(jié)目開始廣播時以及/或者在觀看者改變頻道時開始。圖5是根據(jù)本實(shí)施方式的圖像處理裝置300的框圖。取得單元301通過對預(yù)定時長的節(jié)目的圖像進(jìn)行分析，推定正在觀看的節(jié)目的類型。取得單元301包括節(jié)目開始時刻檢測單元801，構(gòu)成為檢測廣播節(jié)目開始的時刻；頻道檢測單元802，構(gòu)成為檢測觀看者改變頻道的時刻；幀存儲器803，構(gòu)成為保存預(yù)定期間的圖像；和分析單元804，構(gòu)成為根據(jù)按照預(yù)定幀數(shù)存儲的圖像來分析廣播節(jié)目的屬
性f曰息。頻道檢測單元802從輸入信號檢測節(jié)目開始時刻和/或頻道變化。分析單元804 對保存在幀存儲器803中的預(yù)定期間的圖像進(jìn)行分析，推定廣播節(jié)目的屬性信息(例如類型)。然后，根據(jù)該推定的類型，參照視差表設(shè)定視差，以生成從另一視點(diǎn)觀看的圖像。作為分析方法，例如有檢測圖像中嵌入的字符量的方法。有一個發(fā)現(xiàn)稱，優(yōu)選對字幕和說明文字設(shè)定低的視差。因此，希望對于包含大量字符的節(jié)目應(yīng)設(shè)定低的視差。在本實(shí)施方式中，嵌入到圖像中的字符量被用作從分析圖像的結(jié)果獲得的對象信息。但是，還可以使用其它對象信息。以上說明了特定的實(shí)施方式，但這些實(shí)施方式僅以例子的方式提出，而不用于限制本發(fā)明的范圍。實(shí)際上，這里所述的新穎的實(shí)施方式能夠以各種其它形式具體實(shí)施，而且，在不脫離本發(fā)明的精神的情況下，可以對這里所述的實(shí)施方式的形式進(jìn)行各種省略、替換和改變。所附的權(quán)利要求及其等同方案意在覆蓋落入本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)的上述形式或更改。
權(quán)利要求
1.一種三維圖像顯示裝置，其特征在于，包括取得單元，構(gòu)成為取得與要顯示的一個或多個圖像的屬性有關(guān)的第一屬性信息；選擇單元，構(gòu)成為根據(jù)所述第一屬性信息設(shè)定參數(shù)信息，以控制顯示圖像的三維效果， 其中所述參數(shù)信息至少包括視差；生成單元，構(gòu)成為生成按照所述參數(shù)信息調(diào)整了三維效果的圖像；和顯示單元，構(gòu)成為顯示調(diào)整后的圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的三維圖像顯示裝置，其特征在于，所述選擇單元包括存儲單元，該存儲單元構(gòu)成為存儲所述參數(shù)信息和與所述參數(shù)信息對應(yīng)的所述第一屬性信息。
3.如權(quán)利要求2所述的三維圖像顯示裝置，其特征在于，所述取得單元從廣播信號取得與要顯示的圖像的節(jié)目有關(guān)的第二屬性信息，該第二屬性信息包含在所述第一屬性信息中。
4.如權(quán)利要求3所述的三維圖像顯示裝置，其特征在于，所述取得單元取得所述節(jié)目的廣播時間、類型和頻道中的至少一個的信息，所述至少一個包含在所述第二屬性信息中。
5.如權(quán)利要求1所述的三維圖像顯示裝置，其特征在于，所述取得單元取得指示是否應(yīng)三維地顯示圖像的所述第一屬性信息；當(dāng)所述第一屬性信息指示不要三維地顯示圖像時，所述選擇單元設(shè)定所述參數(shù)信息以將圖像顯示為二維圖像。
6.如權(quán)利要求5所述的三維圖像顯示裝置，其特征在于，當(dāng)所述第一屬性信息指示不要三維地顯示圖像時，所述生成單元還生成對觀看者表明圖像不是三維地顯示的信號。
7.如權(quán)利要求1所述的三維圖像顯示裝置，其特征在于，所述取得單元通過對要顯示的圖像進(jìn)行分析，來取得所述圖像的所述第一屬性信息。
8.如權(quán)利要求1所述的三維圖像顯示裝置，其特征在于，所述取得單元通過對圖像的節(jié)目開始時和/或正在觀看的節(jié)目被改變?yōu)榱硪还?jié)目時的預(yù)定期間的圖像進(jìn)行分析，來取得所述第一屬性信息。
9.如權(quán)利要求1所述的三維圖像顯示裝置，其特征在于，所述生成單元根據(jù)所述參數(shù)信息從要顯示的圖像生成具有視差的多個圖像。
10.一種圖像處理裝置，其特征在于，包括取得單元，構(gòu)成為取得與要顯示的一個或多個圖像的屬性有關(guān)的屬性信息；選擇單元，構(gòu)成為根據(jù)所述屬性信息設(shè)定參數(shù)信息，以控制顯示圖像的三維效果，其中所述參數(shù)信息至少包括視差；和生成單元，構(gòu)成為生成根據(jù)所述參數(shù)信息調(diào)整了三維效果的圖像。
全文摘要
本發(fā)明提供一種三維圖像顯示裝置和圖像處理裝置。根據(jù)一個實(shí)施方式，三維圖像顯示裝置(100)包括取得單元(101)、選擇單元(102)、生成單元(104)和顯示單元(201)。取得單元(101)構(gòu)成為取得與要顯示的一個或多個圖像的屬性有關(guān)的屬性信息。選擇單元(102)構(gòu)成為根據(jù)所述屬性信息設(shè)定參數(shù)信息，以控制顯示圖像的三維效果，其中所述參數(shù)信息至少包括視差。生成單元(104)構(gòu)成為生成按照所述參數(shù)信息調(diào)整了三維效果的圖像。顯示單元(102)構(gòu)成為顯示調(diào)整后的圖像。
文檔編號H04N5/445GK102196277SQ20101055968
公開日2011年9月21日 申請日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月11日
發(fā)明者下山賢一, 巖中由紀(jì), 平井隆介, 馬場雅裕 申請人:株式會社東芝