[发明专利]图像处理装置、图像处理方法及程序

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理装置、图像处理方法及程序。具体地说，本发明涉及对二维图像进行图像转换以生成具有立体视觉能力的双眼视差图像的图像处理装置、图像处理方法及程序。 

背景技术 

迄今，已经提出了用于将二维图像转换成具有立体视觉能力的双眼视差图像的装置及方法的多种方案。基于二维图像而生成的双眼视差图像包含分别由右眼及左眼来观察的右眼用的图像与左眼用的图像的对。通过使用能够分别地向观察者的右眼及左眼分开地呈现右眼用的图像及左眼用的图像的显示装置来呈现包含右眼用的图像与左眼用的图像的对的双眼视差图像，观察者能够感知到作为立体视觉图像的图像。 

已经公开的关于对这样的图像的生成及显示处理的现有技术包括下列技术。 

例如，日本未审专利申请平9-107562号公报公开了一种用于在水平方向上有运动的运动图像的图像处理结构。具体地说，在该图像处理结构中，将原始图像输出成右眼用的图像或左眼用的图像中的一个图像，并将各视场有延迟的图像输出成右眼用的图像或左眼用的图像中的另一图像。通过这样的图像输出控制，该技术使得用户能够感知到水平地移动的物体比背景近。 

此外，日本未审专利申请平8-30806号公报提出了一种通过将右眼用的图像与左眼用的图像沿水平方向移动预定量来使得用户能够感知到静止图像或具有微小运动的运动图像突显出来的装置。 

此外，日本未审专利申请平10-51812号公报提出了以下方法：在该方法中，将图像划分成多个视差计算区，根据图像的特征量针对各个区来计算伪深度，并基于该深度来将右眼用的图像与左眼用的图像沿相反的方向水平地移动。 

此外，按与日本未审专利申请平10-51812号公报相同的方式，日本未审专利申请2000-209614号公报提出了一种通过基于根据图像的特征量而计算出的延迟量来在改变右眼用的图像及左眼用的图像沿水平方向的延迟量的同时对沿水平方向的延迟量进行限制，以使得不生成多于必要的双眼视差从而防止眼疲劳的方案。 

另外，日本未审专利申请2005-151534号公报提出了以下方法：在该方法中，计算图像的上部及下部的特征量，对表示预先提供的深度信息的多个场景结构的组合比率进行调整，以使得图像由简单的结构的组合来表现。 

上述现有技术具有下述问题。 

在日本未审专利申请平9-107562号公报中所描述的图像转换装置仅使得能够立体地观看以恒定的速度水平地运动的物体。未对包含多个运动被摄体的图像及包括复杂运动的图像正确地设定双眼视差，物体被置于不自然的位置处，并且视网膜象差变得太大，由此认为未形成立体视觉。 

此外，在日本未审专利申请平8-30806号公报中所描述的图像转换装置中，对于静止图像或有微小运动的运动图像，仅进行整个画面的移动，因此不能表现图像中的物体之间的前后关系。 

在日本未审专利申请平10-51812号公报及2000-209614号公报中所描述的图像转换装置中，根据图像的特征量来估计伪深度。然而，该估计是基于画面前方的物体具有高清晰度、高亮度及高饱和度的假设，因此该估计不一定正确。因此，其深度被错误地估计的物体被赋予错误的视网膜象差，因此该物体被置于错误的位置处。 

在日本未审专利申请2005-151534号公报中所描述的图像转换装置中，将图像的结构应用于相对简单的有限结构，因此限制了不自然深度的发生。然而，所有的现有技术方法所共有的问题是，在所生成的双眼视差图像中发生相对大的视网膜象差。使用立体显示装置来立体地显示双眼视差图像。通常，观察者佩戴一副特殊的眼镜(例如，利用偏振滤波器或滤色器来将图像分成分别地用于右眼及左眼的图像的无源眼镜，或利用液晶光阀来将图像按时间分成右眼用的图像及左眼用的图像的有源眼镜)，使用立体显示装置来观察图像。 

在观看具有大视网膜象差的双眼视差图像时，观察者能够在佩戴这样的用于立体视觉的眼镜的状态下，根据视网膜象差而感知到立体效果。然 而，在观察者在不佩戴所述眼镜的情况下观看画面时，所看到的右眼用的图像及左眼用的图像是在很大程度上彼此重叠的图像，使得难以看到通常的二维图像。即，仅在佩戴所述眼镜的状态下才能欣赏到经现有技术的图像转换装置转换的图像。