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立体感提示装置および方法ならびにぼけ画像生成処理装置,方法およびプログラム 新技術説明会

国内特許コード P120006747
整理番号 SHINGI20111213
掲載日 2012年2月28日
出願番号 特願2011-185700
公開番号 特開2013-047875
登録番号 特許第5891554号
出願日 平成23年8月29日(2011.8.29)
公開日 平成25年3月7日(2013.3.7)
登録日 平成28年3月4日(2016.3.4)
発明者
  • 豊浦 正広
  • 柏木 賢治
出願人
  • 国立大学法人山梨大学
発明の名称 立体感提示装置および方法ならびにぼけ画像生成処理装置,方法およびプログラム 新技術説明会
発明の概要 【課題】片眼でも立体感を得ることができる立体感提示装置を提供する。
【解決手段】間隔をおいて配置された2台のカメラから出力されるステレオ画像データを構成する左右の画像データに基づいて距離画像データを生成する距離画像生成手段53と,生成された距離画像データを用いて,上記の左または右の画像データに,距離に応じた焦点ぼけを与えてぼけ画像データを生成するぼけ画像生成手段55を備える。生成されたぼけ画像データに基づいて対象の焦点ぼけ画像を表示装置に表示する。
【選択図】図5
従来技術、競合技術の概要


疾患や外傷などによって片眼の視機能が消失または著しく低下した患者は,立体視などの両眼視機能を失うため,対象物の立体感を得ることが難しい。このことは,対象物の把持や裁縫などの手元の作業を困難にし,重篤な生活の質の低下を来たす。両眼の視機能が良好な健常者は,両眼の視角差を利用して対象を立体的に把握することが可能であるが,片眼では視角差がないため,対象までの距離を知ることが難しく,立体感を得ることが困難となるのである。



近年,対象の立体的表示の技術が進み,その成果の一部は立体テレビなどにおいて結実している。立体テレビの多くは立体メガネの使用が必要である。立体メガネを用いないで3次元表示が可能なDFD(Depth-Fused 3-D )方式の3次元表示装置も提案されている(たとえば,特許文献1)。



これは観察方向に間隔をおいて複数の表示面を配置し,各表示面上に対象物の2次元像を生成してそれらの輝度またはぼかし度合いを独立に変化させて3次元立体像を表示しようとするものである。



他方,画像の焦点ぼけが画像上における距離や対象物の大きさに与える影響についての研究も行なわれている(たとえば非特許文献1)。しかしながらこれは点フィルタや線フィルタを用いて画像に部分的に焦点ぼけを与えてミニチュア・スケール・モデルに見えるかどうかを確認している程度のものである。

産業上の利用分野


この発明は立体感提示装置および方法,ならびにぼけ画像生成処理装置,方法およびプログラムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
間隔をおいて配置され,対象を同時に撮影してステレオ画像データを出力する左右2台のカメラ,
上記2台のカメラから出力されるステレオ画像データを構成する左右の画像データに基づいて距離画像データを生成する距離画像生成手段,
上記距離画像生成手段により生成された距離画像データを用いて,上記の左または右の画像データに,距離に応じた焦点ぼけを与えてぼけ画像データを生成するぼけ画像生成手段
上記ぼけ画像生成手段によって生成されたぼけ画像データに基づいて対象の画像を表示する表示装置,および
画像を鮮明にする位置として設定された仮想焦点距離と距離画像データが表わす距離との差に指数関数的な変化を与える係数を設定する焦点ぼけ量調整手段を備え,
上記ぼけ画像生成手段は,仮想焦点距離に相当する距離画像データに対して最小の焦点ぼけを与え,距離画像データが表わす距離と上記仮想焦点距離との差が大きくなるほど,上記差に上記焦点ぼけ量調整手段によって設定された係数を作用させて得られるパラメータに応じて焦点ぼけの程度を大きくするものである,
立体感提示装置。

【請求項2】
上記仮想焦点距離を操作者が調整可能に設定するための仮想焦点距離調整手段を備える,請求項1に記載の立体感提示装置。

【請求項3】
上記仮想焦点距離調整手段によって調整された仮想焦点距離を用いるのか,対象のカメラに最も近い部分に仮想焦点距離を設定するのかを選択するぼけ生成基準切替手段をさらに備える,請求項2に記載の立体感提示装置。

【請求項4】
上記表示装置の表示面とは反対側の面に上記2つのカメラが設けられている,請求項1からのいずれか一項に記載の立体感提示装置。

【請求項5】
上記表示装置がヘッドマウント・タイプのディスプレイ装置であり,上記2台のカメラが上記ディスプレイ装置を装着したときに両眼に相当する箇所に外方を向けて設けられており,さらに上記仮想焦点距離調整手段がヘッドマウント・タイプのディスプレイ装置に設けられている,請求項2に記載の立体感提示装置。

【請求項6】
上記仮想焦点距離調整手段がヘッドマウント・タイプのディスプレイ装置のフレームの部分に設けられている,請求項に記載の立体感提示装置。

【請求項7】
上記表示装置がヘッドマウント・タイプのディスプレイ装置であり,上記2台のカメラが上記ディスプレイ装置を装着したときに両眼に相当する箇所に外方を向けて設けられており,さらに上記仮想焦点距離調整手段および上記ぼけ生成基準切替手段がヘッドマウント・タイプのディスプレイ装置に設けられている,請求項3に記載の立体感提示装置。

【請求項8】
間隔をおいて配置され,対象を同時に撮影する左右2台のカメラから出力されるステレオ画像データを構成する左右の画像データに基づいて距離画像生成手段により距離画像データを生成し,
上記距離画像生成手段により生成された距離画像データを用いて,ぼけ画像生成手段により,上記の左または右の画像データに,距離に応じた焦点ぼけを与えてぼけ画像データを生成し,この際に上記ぼけ画像生成手段は,画像を鮮明にする位置として設定された仮想焦点距離に相当する距離画像データに対して最小の焦点ぼけを与え,距離画像データが表わす距離と上記仮想焦点距離との差が大きくなるほど,上記差に,焦点ぼけ量調整手段によって設定された指数関数的な変化を与える係数を作用させて得られるパラメータに応じて焦点ぼけの程度を大きくし,そして
上記ぼけ画像生成手段によって生成されたぼけ画像データに基づいて対象の画像を表示装置に表示する,
立体感提示方法。

【請求項9】
間隔をおいて配置され,対象を同時に撮影する左右2台のカメラから出力されるステレオ画像データを構成する左右の画像データに基づいて距離画像データを生成する距離画像生成手段
上記距離画像生成手段により生成された距離画像データを用いて,上記の左または右の画像データに,距離に応じた焦点ぼけを与えてぼけ画像データを生成するぼけ画像生成手段,および
画像を鮮明にする位置として設定された仮想焦点距離と距離画像データが表わす距離との差に指数関数的な変化を与える係数を設定する焦点ぼけ量調整手段を備え,
上記ぼけ画像生成手段は,仮想焦点距離に相当する距離画像データに対して最小の焦点ぼけを与え,距離画像データが表わす距離と上記仮想焦点距離との差が大きくなるほど,上記差に上記焦点ぼけ量調整手段によって設定された係数を作用させて得られるパラメータに応じて焦点ぼけの程度を大きくするものである,
ぼけ画像生成処理装置。

【請求項10】
上記距離画像生成手段は,所与のステレオ画像データを縮小して縮小画像データを得,この縮小画像データに基づいて縮小距離画像データを生成し,この縮小距離画像データを拡大することにより上記距離画像データを得るものである,請求項に記載のぼけ画像生成処理装置。

【請求項11】
間隔をおいて配置され,対象を同時に撮影する左右2台のカメラから出力されるステレオ画像データを構成する左右の画像データに基づいて距離画像生成手段により距離画像データを生成し,そして
上記距離画像生成手段により生成された距離画像データを用いて,ぼけ画像生成手段により上記の左または右の画像データに,距離に応じた焦点ぼけを与えてぼけ画像データを生成する,この際に,上記ぼけ画像生成手段は,画像を鮮明にする位置として設定された仮想焦点距離に相当する距離画像データに対して最小の焦点ぼけを与え,距離画像データが表わす距離と上記仮想焦点距離との差が大きくなるほど,上記差に,焦点ぼけ量調整手段によって設定された指数関数的な変化を与える係数を作用させて得られるパラメータに応じて焦点ぼけの程度を大きくする,
ぼけ画像生成処理方法。

【請求項12】
間隔をおいて配置され,対象を同時に撮影する左右2台のカメラから出力されるステレオ画像データを構成する左右の画像データに基づいて距離画像生成手段により距離画像データを生成し,そして
上記距離画像生成手段により生成された距離画像データを用いて,ぼけ画像生成手段により上記の左または右の画像データに,距離に応じた焦点ぼけを与えてぼけ画像データを生成するように,この際に上記ぼけ画像生成手段が,画像を鮮明にする位置として設定された仮想焦点距離に相当する距離画像データに対して最小の焦点ぼけを与え,距離画像データが表わす距離と上記仮想焦点距離との差が大きくなるほど,上記差に,焦点ぼけ量調整手段によって設定された指数関数的な変化を与える係数を作用させて得られるパラメータに応じて焦点ぼけの程度を大きくするように,コンピュータを制御する,
コンピュータ・プログラム。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2011185700thum.jpg
出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) 2011年12月13日(火) 山梨大学 新技術説明会
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