[发明专利]图像处理装置、图像处理方法和程序

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及图像处理装置、图像处理方法和程序，尤其涉及分别执行二维图像的图像变换从而生成对应于立体观看的双眼视差图像的图像处理装置、图像处理方法和程序。

背景技术

过去已经提出了多种装置和方法，在每种装置和方法中，将二维图像变换为对应于立体观察的双眼视差图像。基于二维图像生成的双眼视差图像包括一对由左眼观察的左眼图像和由右眼观察的右眼图像。在能够分离左眼图像和右眼图像并分别将其呈现至观察者的左眼和右眼的显示器上显示包括一对这些左眼图像和右眼图像的双眼视差图像，因此观察者可以将图像感知为立体图像。

已公开的与这种图像的生成或这种图像的显示处理有关的现有技术的技术包括如下技术。

例如，公开号为9-107562的日本未审查专利申请公开了用于在水平方向上移动运动图像的图像处理配置。具体地，采用了如下配置：在该配置中，原始图像被输出为左眼图像和右眼图像中的一个，并且延迟了场(field)单位的图像被输出为左眼图像和右眼图像中的另一个。使用这种图像输出控制，使得在水平方向上移动的物体被感知为位于背景的近侧。

另外，公开号为8-30806的日本未审查专利申请提出了如下装置：在该装置中，通过将左眼图像和右眼图像在水平方向关于静止图像或运动较少的图像偏移预定量，图像被感知为浮起。

另外，公开号为10-51812的日本未审查专利申请提出了如下方法：在该方法中，图像被分割成多个视差计算区域，并根据每个区域中的图像的特征量计算伪深度，从而基于该深度在彼此相反的方向上偏移左眼图像和右眼图像。

另外，在公开号为2000-209614的日本未审查专利申请中，提出了如下方案：以与公开号为10-51812的日本未审查专利申请中的方式一样的方式，当基于根据图像的特征量计算出的延迟量改变左眼图像和右眼图像的水平延迟量时，通过限制水平延迟量使得不出现超过必要的视网膜图像差，从而防止眼睛疲劳。

此外，在公开号为2005-151534的日本未审查专利申请中提出了一种方法，在该方法中计算图像上部和下部中的特征量，并调整表示预备深度信息的多个场景结构之间的合成比，从而以简单结构的组合来表示图像。

顺带提及，在现有技术的上述技术中，存在如下问题。

在公开号为9-107562的日本未审查专利申请公开的图像变换装置中，仅对于在水平方向上以恒定速度移动的物体可获得好的立体观看。在具有多个运动对象的图像或包括复杂运动的图像中，没有适当地设置双眼视差，并且不自然地放置物体或视网膜图像差变得太大。因此，认为难于以实现立体观看。

另外，在公开号为8-30806的日本未审查专利申请公开的图像变换装置中，仅针对静止图像或运动较少的图像偏移整个图像平面，因此难以表现图像中的物体的前后关系。

在公开号为10-51812的日本未审查专利申请和公开号为2000-209614的日本未审查专利申请中的每一个公开的图像变换装置中，尽管根据图像的特征量估计伪深度，但是，该估计是基于位于图像平面前方的图像的锐度高、其亮度高、其色饱和度高等的假定，并且不一定执行正确的估计。因此，由于对于深度估计发生错误的物体提供错误的视网膜图像差，因此物体被错误地放置。

公开号为2005-151534的日本未审查专利申请中公开的图像变换装置具有如下配置：将图像结构应用于相对简单的有限结构，并且防止发生不自然的深度。然而，在生成的双眼视差图像中发生相对大的视网膜图像差，这是所有上述现有技术的技术共有的问题。当使用立体显示装置立体显示该双眼视差图像时，通常使用立体显示装置，在立体显示装置处，通过佩戴用于立体观看的特殊眼镜来观察图像，该特殊眼镜符合无源眼镜方法、有源眼镜方法等，其中，在无源眼镜方法中，使用偏光滤镜或滤色镜分离要由右眼和左眼单独观察的图像，在有源眼镜方法中，图像被使用液晶快门在时间上分离为左和右。

当观看提供大的视网膜图像差的双眼视差图像时，在佩戴用于立体观看的这种眼镜的状态下，能够根据视网膜图像差感知立体效果。然而，当在去除眼镜的状态下观看图像平面时，观看到左右图像极大地相互重叠的二重图像。因此，难以将图像观察为通常的二维图像。即，由现有技术的这些图像变换装置变换的图像仅能在佩戴镜片的状态下欣赏。

另外，可以考虑大的视网膜图像差影响观察者的疲劳。例如，在公开号为6-194602的日本未审查专利申请中，描述了当左眼图像和右眼图像相互极大地偏离时，关于现实世界中可见性发生收敛角的控制和晶状体的调整之间的差异，该差异导致利用双眼视差的立体观看中的疲劳。