视差图像显示装置、视差图像生成方法、视差图像打印的制作方法

视差图像显示装置、视差图像生成方法、视差图像打印的制作方法
【专利摘要】本发明的视差图像显示装置具备：图像获取单元(22)，其获取用于生成立体可视的视差图像的右眼图像和左眼图像；信息量分布计算单元(36)，其分别计算右眼图像和左眼图像的信息量分布；以及视差图像生成单元(24)，其基于右眼图像和左眼图像的信息量分布从右眼图像和左眼图像生成视差图像。
【专利说明】视差图像显示装置、视差图像生成方法、视差图像打印
【技术领域】
[0001]本发明涉及视差图像显示装置、视差图像生成方法以及视差图像打印，用于使用右眼图像和左眼图像执行立体视图(stereoscopic view)。
【背景技术】
[0002]视差图像显示装置或视差图像生成方法目前是已知的，其通过使用例如交错图案阵列(staggered pattern array)或条形图案阵列(stripe pattern array)等预定阵列，在空间上划分显示屏幕，且基于右眼图像和左眼图像显示视差图像，来实行立体视图。
[0003]专利文献I揭示一种装置，其使用交错图案阵列或条形图案阵列在空间上划分显示屏幕以显示右和左视差图像。专利文献2揭示一种装置，其使用条形图案阵列在空间上划分显示屏幕以显示右和左视差图像。
[0004]专利文献3揭示一种装置,其可以通过在使用偏振(polarization)控制板显示和观察三维图像时，使用具有在预定方向上伸长的适当设定的孔口的视差栅栏(parallaxbarrier)或双凸透镜(lenticular lens),以较少串扰(crosstalk)垂直地放大立体区域。
[0005]专利文献4揭示一种装置，其通过使用视差栅栏方式与每一对应图像或每一对应扫描线同步地切换发送到显示器的图像显示和发送到空间光调制元件的孔口图案的显示，来减少右和左视差图像的串扰且还减少闪烁和莫尔条纹(moire fringe)。
[0006]在一般视差图像显示装置中，例如如图9(A)到(C)所示，左眼图像和右眼图像在空间上以具有相同宽度的条形形状划分，生成视差图像，使得在视差图像显示单元上右眼图像在右眼区中显示且左眼图像在左眼区中显示，并且生成的视差图像在视差图像显示单元上显示。
[0007]在视差图像显示单元上，提供针对右眼图像(右眼区)和左眼图像(左眼区)具有不同偏振状态的偏振过滤器，并且通过一对偏振眼镜观看显示于视差图像显示单元上的视差图像时，通过右眼辨识右眼图像且通过左眼辨识左眼图像。因此，大脑可从具有视差的右眼图像和左眼图像辨识立体显示。
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本专利特开平07-307959号公报
[0010]专利文献2:日本专利特开2005-215326号公报
[0011]专利文献3:日本专利特开平10-221643号公报
[0012]专利文献4:日本专利特开平09-265056号公报

【发明内容】

[0013]技术问题
[0014]在大多数情况下，由右眼区和左眼区组成的上述条形图案通常经设计以便从分辨率(即，表现能力)来看具有与所显示像素相同的间距，然而，条形图案格子的条形宽度和其中表达的像素精细度不需要以一对一方式彼此对应，且当较精细像素存在于粗略条形图案格子中时，人们可更好地辨识像素。另外，从图像的传递信息量的观点来看，以下情况无法称为优选:预定区中的右眼图像和左眼图像相等地分配于条形图案格子，而不判断每一区中的图像信息的重要性程度。
[0015]在如专利文献I中描述的使用预定阵列在空间上划分显示屏幕的情况下，当类似的信号成分包含于图像信号中时，空间信号之间发生干扰，使得干扰信号(莫尔条纹)在观察到的图像中发生，进而显著损害图像质量。
[0016]又，如专利文献2中描述，具体来说，在条形图案阵列中，类似于条形的信号成分经常包含于图像信号中，且莫尔条纹经常在观察到的图像中发生。
[0017]另外，在其中使用预定阵列在空间上划分显示屏幕且使用与其对应的偏振控制板的立体显示装置中，针对立体视图最适当的观察高度存在于屏幕的垂直方向上，且在从高于或低于最适当观察高度的位置观看屏幕时，串扰会变多，最终，逆立体状态出现，因此使立体显示性能显著降低。
[0018]另外，观察者在观察立体视图时需要保持最适当观察高度，这增加了观察者的负担且造成疲劳。
[0019]在专利文献3中揭示的装置中，视差栅栏的孔口宽度较窄，使得光量减少，且图像变暗，或者允许显示的图像的信息量由于使用双凸透镜而减少(因为图像由双凸透镜拉伸，透镜光学能力(lens power)方向上的像素密度减小)。还存在的问题是因使用双凸透镜带来的成本增加。
[0020]又，在专利文献4中揭示的装置中，用于以彼此对应的显示器和空间光调制元件执行交错扫描(interlaced scan)的构件是必要的，且因此存在的问题是成本大大增加。
[0021]在使用如上所述的偏振控制板显示立体视图的此常规视差图像显示装置中，当假定的几何光学位置关系被破坏时，串扰信号传递到观察者。
[0022]当几何光学位置关系在相同程度上被破坏但空间划分设定为较精细时，串扰信号的量变得较大。
[0023]也就是说，为了抑制由破坏的几何光学位置关系造成的串扰信号，不将空间划分设定为不必要地精细是重要的。
[0024]另一方面，当空间划分设定为粗略时，关于对于允许观察者感觉到立体效果来说，不可缺少的视差图像的信息无法令人满意地提供给观察者。
[0025]本发明的目的是提供一种视差图像显示装置、视差图像生成方法以及视差图像打印，其可以生成和显示高质量的视差图像而不损害视差图像显示装置中的右眼图像和左眼图像中各自的图像信息量，所述视差图像显示装置使用预定阵列在空间上划分显示屏幕以显示立体视图。
[0026]另一目的是提供一种视差图像显示装置、视差图像生成方法以及视差图像打印，其通过基于显示图像的局部信息量使划分大小为可变且将其设定为最适当的精细度，可以显示高质量的立体视图而不损害图像信息的传输，且几乎不产生串扰信号。
[0027]问题的解决方案
[0028]为了解决上述问题，根据第一观点本发明提供一种视差图像显示装置，包括:图像获取单元，其获取用于生成视差图像的右眼图像和左眼图像以实现立体视图；信息量分布计算单元，其分别计算所述右眼图像的信息量分布和所述左眼图像的信息量分布；以及视差图像生成单元，其基于所述右眼图像的所述信息量分布和所述左眼图像的所述信息量分布，从所述右眼图像和所述左眼图像生成所述视差图像。
[0029]进而优选地，所述视差图像显示装置进一步包括具有视差图像显示区域的第一视差图像显示单元，在所述视差图像显示区域中以栅格图案(grid pattern)布置正方形的参考区，正方形的参考区具有用于显示所述右眼图像的右眼区和用于显示所述左眼图像的左眼区中的至少一个；且所述视差图像生成单元通过如下方式生成所述视差图像:基于所述右眼图像的所述信息量分布和所述左眼图像的所述信息量分布，而在每一所述参考区中分配所述右眼区和所述左眼区中的至少一个，且显示所述右眼图像和所述左眼图像。
[0030]又，优选地，所述视差图像生成单元包括信息量比较组件、参考区分配组件以及图像反射组件，且所述信息量比较组件基于所述右眼图像的所述信息量分布和所述左眼图像的所述信息量分布，而比较在每一所述参考区中对应于所述参考区中的所述右眼图像的信息量与所述左眼图像的信息量，且输出比较结果；所述参考区分配组件基于比较结果，在所述右眼区和所述左眼区中的一个在信息量方面大于另一个时，将所述右眼区和所述左眼区中具有较大信息量的一个分配于所述参考区，且在其信息量实质上彼此相等时，将所述右眼区和所述左眼区两个均匀地分配于所述参考区；且所述图像反射组件通过分别在所述右眼区和所述左眼区中反射所述右眼图像和所述左眼图像来生成所述视差图像。
[0031]又，优选地，所述视差图像生成单元包括信息量比较组件、参考区分配组件以及图像反射组件，且所述信息量比较组件基于所述右眼图像的所述信息量分布和所述左眼图像的所述信息量分布，而比较在每一所述参考区中的每一个中对应于所述参考区中的同一个的所述右眼图像的信息量与所述左眼图像的信息量，且输出比较结果；所述参考区分配组件基于所述比较结果，分别为所述右眼区和所述左眼区分配对应于所述参考区中的每一个中的所述信息量大小的面积于每一所述参考区中；且所述图像反射组件通过分别在所述右眼区和所述左眼区中反射所述右眼图像和所述左眼图像，来生成所述视差图像。
[0032]又，优选地，所述视差图像生成单元包括亮度调节组件，且所述亮度调节组件在所述参考区中，所述右眼区及所述左眼区所分配的面积较小时，增加所述右眼区及所述左眼区的所述所分配的面积的亮度，且在所述所分配的面积较大时减小所述所分配的面积的亮度。
[0033]又，优选地，所述参考区中的所述信息量是以下各项中的至少一个:对应于所述参考区中的所述右眼图像及所述左眼图像的谐波信号成分(harmonic signal component)的量，对应于所述参考区中的所述右眼图像及所述左眼图像的最大频率的值，对应于所述参考区中的所述右眼图像及所述左眼图像的亮度分布的方差值(variance value)，以及对应于所述参考区中的所述右眼图像与所述左眼图像之间的像素值的差。
[0034]又，优选地，所述参考区由至少四个像素组成。
[0035]优选地，所述视差图像显示装置进一步包括偏振过滤器(polarizing filter)，所述偏振过滤器安置于所述第一视差图像显示单元前方，且基于所述视差图像而可操作以使得所述左眼区的偏振状态和所述右眼区的偏振状态彼此不同。
[0036]优选地，所述视差图像显示装置进一步包括两层式视差栅栏(two-layerparallax barrier)，所述两层式视差栅栏安置于所述第一视差图像显示单元前方，且基于所述视差图像而可操作，以使得仅来自所述左眼区的光朝向观察者的左眼透射且仅来自所述右眼区的光朝向所述观察者的右眼透射，其中所述观察者与所述第一视差图像显示单元远离预定间隔而定位。
[0037]本发明提供一种视差图像生成方法，包括:分别计算用以显示立体视图的右眼图像和左眼图像的信息量分布；以及通过如下方式来生成视差图像:在其中以栅格图案布置正方形的参考区的视差图像显示区域中，基于所述右眼图像的所述信息量分布和所述左眼图像的所述信息量分布，而在每一所述参考区中分配用于显示所述右眼图像的右眼区和用于显示所述左眼图像的左眼区中的至少一个，且分别在所述右眼区和所述左眼区中反射所述右眼图像和所述左眼图像。
[0038]又，优选地，基于所述右眼图像的所述信息量分布和所述左眼图像的所述信息量分布，通过所每一述参考区而比较所述参考区中的所述信息量；以及在所述右眼区和所述左眼区中的一个在信息量方面大于另一个时，将所述右眼区和所述左眼区中具有较大信息量的一个分配于所述参考区，且在其信息量实质上彼此相等时将所述右眼区和所述左眼区两个均匀地分配于所述参考区。
[0039]又，优选地，基于所述右眼图像的所述信息量分布和所述左眼图像的所述信息量分布，通过每一所述参考区而比较所述参考区的所述信息量；以及取决于所述右眼图像和所述左眼图像中的所述信息量的大小，而将所述右眼区和所述左眼区分别分配于所述参考区，且在所述信息量两个实质上彼此相等时，将所述右眼区和所述左眼区两个均匀地分配于所述参考区。
[0040]又，优选地，在所述右眼区及所述左眼区的所述所分配的面积较小时增加其亮度，且在所述所分配的面积较大时减小其亮度。
[0041]又，本发明提供一种视差图像打印，其特征在于打印通过上述视差图像生成方法生成的视差图像。
[0042]进而,优选地,粘贴偏振薄膜(polarizing film),所述偏振薄膜具有彼此不同的所述右眼区的偏振状态和所述左眼区的偏振状态。
[0043]进而，优选地，提供两层式视差栅栏，所述两层式视差栅栏安置于所述视差图像打印的前方，且基于所述视差图像仅朝向观察者的左眼透射来自所述左眼区的光且仅朝向所述观察者的右眼透射来自所述右眼区的光，其中所述观察者与所述视差图像打印远离预定间隔而定位。
[0044]根据第二观点本发明提供视差图像显示装置，进一步包括具有视差图像显示区域的第二视差图像显示单元，所述视差图像显示区域由用于显示所述右眼图像的右眼区和用于显示所述左眼图像的左眼区组成，其中所述视差图像生成单元具有视差图像显示区域分类组件和区域划分组件；其中所述视差图像显示区域分类组件基于所述信息量分布而将所述视差图像显示区域分类为多个部分显示区域；其中所述区域划分组件将所述部分显示区域划分为单元区集合，所述单元区集合由右眼单元区和左眼单元区组成，所述单元区集合取决于所述分类而大小不同且形状相同；且其中所述视差图像生成单元通过在由所述右眼单元区组成的所述右眼区中显示所述右眼图像、且在由所述左眼单元区组成的所述左眼区中显示所述左眼图像，来生成所述视差图像。
[0045]又，优选地，所述信息量分布的信息量是以下各项中的至少一个:所述图像的精细度(像素值变化)，所述图像中的谐波信号成分的量，所述图像中的最大频率的值，亮度分布的方差值，以及所述右眼图像与所述左眼图像之间的像素值的差。
[0046]又，优选地，所述区域划分组件在所述部分显示区域的信息量较大时将其划分为较小单元区集合，且在所述部分显示区域的信息量较小时将其划分为较大单元区集合。
[0047]又，优选地，所述单元区集合具有条形图案。
[0048]又，优选地，所述区域划分组件取决于所述部分显示区域的形状而决定所述部分显示区域的划分方向。
[0049]进而，优选地，所述视差图像显示装置进一步包括偏振过滤器，所述偏振过滤器安置于所述第二视差图像显示单元前方，且基于所述视差图像而可操作，以使得所述左眼区的偏振状态和所述右眼区的偏振状态彼此不同。
[0050]进而，优选地，提供一种视差栅栏，所述视差栅栏安置于所述第二视差图像显示单元前方，且基于所述视差图像而朝向观察者的左眼仅透射来自所述左眼区的光，且朝向所述观察者的右眼仅透射来自所述右眼区的光，其中所述观察者与所述第二视差图像显示单元远离预定间隔而定位。
[0051]又，本发明提供一种视差图像生成方法，其通过如下方式生成视差图像:分别计算用于生成视差图像的右眼图像和左眼图像的信息量分布，以实现立体视图；基于所述信息量分布而将用于显示视差图像的视差图像显示区域分类为多个部分显示区域；将每一所述部分显示区域划分为单元区集合，所述单元区集合由右眼单元区和左眼单元区组成，所述单元区集合取决于所述分类而大小不同且形状相同；以及在所述右眼单元区中显示所述右眼图像且在所述左眼单元区中显示所述左眼图像。
[0052]又，优选地，所述信息量分布的信息量是以下各项中的至少一个:所述图像的精细度(像素值变化)，所述图像中的谐波信号成分的量，所述图像中的最大频率的值，亮度分布的方差值，以及所述右眼图像与所述左眼图像之间的差。
[0053]又，优选地，在所述信息量较大时将所述部分显示区域划分为具有较小大小的单元区集合，且在所述信息量较小时将所述部分显示区域划分为具有较大大小的单元区集
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[0054]优选地，所述单元区集合具有条形图案。
[0055]优选地，取决于所述部分显示区域的形状而决定所述部分显示区域的划分方向。
[0056]又，本发明提供一种视差图像打印，其特征在于打印通过上述视差图像生成方法生成的视差图像。
[0057]进而，优选地，粘贴偏振薄膜，所述偏振薄膜具有彼此不同的所述右眼区的偏振状态和所述左眼区的偏振状态。
[0058]进而，优选地，提供一种视差栅栏膜，所述视差栅栏膜安置于所述视差图像打印的前方，且基于所述视差图像仅朝向观察者的左眼透射来自所述左眼区的光且仅朝向所述观察者的右眼透射来自所述右眼区的光，其中所述观察者与所述视差图像打印远离预定间隔而定位。
[0059]发明效果
[0060]根据本发明的第一观点，可以提供一种视差图像显示装置、视差图像生成方法以及视差图像打印，其能够以右眼图像和左眼图像的最大传递信息生成和显示高质量的视差图像。[0061]根据本发明的第二观点，可以提供具有高质量的视差图像，其中几乎感觉不到由于串扰带来的图像质量降级；由于视差图像不需要电驱动，因此视差图像可以应用于视差图像显示的方法，例如打印或照片打印。
【专利附图】

【附图说明】
[0062]图1是说明根据本发明第一观点的视差图像显示装置的实例的外观图。
[0063]图2是说明图1所示的视差图像显示装置的实例的详细配置的框图。
[0064]图3㈧示出右眼图像和左眼图像的实例，且⑶是曲线图，其水平轴表示㈧所示的虚线位置且垂直轴表示右眼图像和左眼图像的信息量。
[0065]图4是说明由图3所示的右眼图像和左眼图像组成的空间划分视差图像显示的说明图。
[0066]图5是说明根据本发明第一观点的视差图像生成方法的说明图。
[0067]图6是说明根据本发明第一观点的信息量分布的比较结果与视差图像显示的参考区之间的对应关系的说明图。
[0068]图7(A)和(B)是说明根据本发明第一观点的视差图像显示的参考区的实例的详细说明图。
[0069]图8是说明根据本发明第一观点的生成视差图像的处理流程的流程图。
[0070]图9(A)到(C)是说明一般视差图像的说明图。
[0071]图10(A)是说明常规视差栅栏的说明图，(B)是说明厚度和形状经改变以提供右眼图像与左眼图像之间的显示面积的差的视差栅栏的说明图，且(C)是说明根据本发明的两层式视差栅栏的说明图。
[0072]图11是说明当在图1所示的视差图像显示装置中使用视差栅栏方式时第一视差图像显示单元的实例的外观图。
[0073]图12是说明在图4所示的由右眼图像和左眼图像组成的空间划分视差图像显示中条形方向被设定为垂直方向的情况的说明图。
[0074]图13是说明当参考区在垂直方向上划分时，信息量分布的比较结果与参考区之间的对应关系的说明图。
[0075]图14(A)和(B)是说明图7所示的参考区在垂直方向上划分的情况的详细说明图。
[0076]图15是说明根据本发明的第二观点的视差图像显示装置的实例的外观图。
[0077]图16是说明图15所示的视差图像显示装置的实例的详细配置的框图。
[0078]图17(A)和⑶是说明用于视差图像显示的右眼图像和左眼图像的实例的图。
[0079]图18是说明从图17所示的右眼图像和左眼图像生成的视差图像的实例的图。
[0080]图19是说明图18所示的视差图像分类为部分显示区域的情况的说明图。
[0081]图20是说明图19所示的部分显示区域根据分类而划分为具有不同大小的单元区域集合(具有不同宽度的水平条形图案)的情况的说明图。
[0082]图21是说明根据本发明的第二观点的生成视差图像的处理流程的流程图。
[0083]图22是说明采用视差栅栏方式的根据本发明的视差图像显示装置的实例的外观图。[0084]图23是说明根据视差栅栏方式中的分类，而划分图19所示的部分显示区域为具有不同大小的单元区域集合(具有不同宽度的垂直条形图案)的情况的说明图。
【具体实施方式】
[0085]下文将基于附图中所示的优选实例详细描述根据本发明的视差图像显示装置、视差图像生成方法以及视差图像打印。
[0086]第一观点
[0087]<视差图像显示装置>
[0088]图1是说明根据本发明的第一观点的视差图像显示装置的配置的实施例的外观图。如图1所示，根据本发明的视差图像显示装置10包含第一视差图像显示单元12、偏振眼镜14、操作输入单元16、控制台20以及图像服务器32。
[0089]如图1所示，显示空间划分视差图像的第一视差图像显示单元12具有由正方形的参考区18U组成的视差图像显示区域18。参考区18U具有用于显示右眼图像的右眼单元区18UR和用于显示左眼图像的左眼单元区18UL中的至少一个。
[0090]因此，第一视差图像显示单元12具有视差图像显示区域18，包含由右眼单元区18UR组成的右眼区(右眼图像显示区域)18R和由左眼单元区18UL组成的左眼区(左眼图像显示区域)18L，S卩，由参考区18U组成的视差图像显示区域18。
[0091]第一视差图像显示单元12还包含偏振过滤器48，其可以操作任意区的偏振状态，且操作偏振过滤器48以使得用于其中显示右眼图像的部分(右眼区18R)和其中显示左眼图像的部分(左眼区18L)的偏振状态在第一视差图像显示单元12上的视差图像显示区域18中彼此不同。
[0092]作为偏振过滤器48的具体实例，可以考虑能够与用于显示视差图像的液晶显示器分开来独立地操作视差图像的偏振状态的液晶面板或类似物。
[0093]利用液晶面板的偏振过滤器安置于用于显示视差图像的液晶显示器的前方，且可以使用关于视差图像的信息来操作针对视差图像的左眼区18L和右眼区18R的偏振状态。
[0094]观察者通过使用偏振眼镜14观看显示于第一视差图像显示单元12上的视差图像，仅通过偏振透镜14L用左眼辨识出左眼图像且仅通过偏振透镜14R用右眼辨识出右眼图像。
[0095]因此，观察者的大脑可以基于用左眼辨识的左眼图像和用右眼辨识的右眼图像来实现立体视图。
[0096]操作输入单元16将各种指令给出到控制台20的控制单元26 (稍后将进行描述)。举例来说，指令包含用以从图像服务器32获取右眼图像和左眼图像的指令、用以切换第一视差图像显示单元12上的立体显示和二维显示的指令，以及用以将生成的视差图像存储在图像服务器32中的指令。
[0097]〈控制台〉
[0098]图2是说明根据本发明的视差图像显示装置的详细配置，且具体来说示出控制台20的详细配置的框图。
[0099]如图2所示，上述控制台20包含图像获取单元22、视差图像生成单元24、控制单元26、显示控制单元28、偏振过滤器控制单元30、存储单元34，以及信息量分布计算单元36。视差图像生成单元24包含信息量比较组件37、参考区分配组件38、亮度值调节组件40,以及图像反射组件46。
[0100]具体来说，控制台20由计算机组成，计算机包含中央处理单元(CentralProcessing Unit, CPU)、随机存取存储器(Random Access Memory, RAM)(主存储装置)、以及硬盘等类似物。实际上，中央处理单元(CPU)、主存储装置(RAM)、硬盘等类似物一起运作而组成控制台20的上述单元和组件。
[0101]图像获取单元22由控制单元26根据来自指令输入单元16的指令所控制，且获取存储在图像服务器32中的右眼图像和左眼图像以实现立体显示。
[0102]信息量分布计算单元36计算由图像获取单元22所获取的右眼图像和左眼图像各自的信息量分布，且将所计算的右眼图像的信息量分布和所计算的左眼图像的信息量分布输出到视差图像生成单元24。
[0103]此处，信息量的实例包含(I)图像的谐波信号成分的量，(2)图像的最大频率的值，(3)图像在局部区中的亮度分布的方差值，以及(4)原始右图像与左图像之间的像素值的差。
[0104]视差图像生成单元24在如上所述的右眼区18R和左眼区18L中反射右眼图像和左眼图像，且生成视差图像。
[0105]首先，视差图像生成单元24通过信息量比较组件37在组成视差图像显示区域18的各参考区18U中将对应的右眼图像的信息量与左眼图像的信息量进行比较。
[0106]参考区18U例如可以由4X4的16个像素或6X6的36个像素组成。参考区的大小可以取决于显示图像的大小(像素数目)或具有视差图像显示区域18 (以一对一方式对应于视差图像显示区域18)的第一视差图像显示单元12的大小(分辨率)而改变。
[0107]在组成视差图像显示区域18的正方形的参考区18U中，基于由信息量分布计算单元36计算的右眼图像的信息量分布和左眼图像的信息量分布而比较参考区18U中的信息量。
[0108]参考区分配组件38基于信息量的大小来分配参考区18中的右眼单元区18UR和左眼单元区18UL。
[0109]例如，关于右眼单元区18UR和左眼单元区18UL的分配，可以分配具有较大信息量的任一个，或在信息量彼此大致相等时可以均匀分配右眼单元区18UR和左眼单元区18UL两个。取决于信息量的大小可以改变和分配右眼单元区18UR和左眼单元区18UL的区面积。
[0110]举例来说，当参考区18U具有4X4的16个像素时，取决于信息量的大小，4X3的12个像素和4X1的4个像素可以分别分配至右眼单元区18UR和左眼单元区18UL。
[0111]当参考区18U中的右眼单元区18UR和左眼单元区18UL的区面积如上所述彼此不同时，可以取决于区面积来调节亮度值。
[0112]在区面积变得较小时，区看上去较暗，除非改变亮度值，且因此必须升高亮度值。相比之下，在区面积变得较大时，必须降低亮度值。
[0113]图像反射组件46通过反射右眼图像和左眼图像来生成视差图像，以使得在每一参考区18U中右眼图像显示于右眼单元区18UR中且左眼图像显示于左眼单元区18UL中。
[0114]控制单元26接收来自指令输入单元16的指令，且控制视差图像显示装置10的各个单元的操作。如上所述，使图像获取单元22获取左眼图像和右眼图像，使视差图像生成单元24生成视差图像，使第一视差图像显示单元12通过稍后将描述的显示控制单元28显示视差图像，且使稍后将描述的偏振过滤器控制单元30根据视差图像对安置于未图示的第一视差图像显示单元12上的偏振过滤器48的偏振状态进行控制。生成的视差图像可以存储在稍后将描述的存储单元34中，或生成的视差图像可以通过存储单元34存储在图像服务器中。
[0115]除了如上所述在第一视差图像显示单元12上显示视差图像之外，显示控制单元28根据来自指令输入单元16的指令在第一视差图像显示单元12上二维地显示左眼图像和右眼图像。
[0116]偏振过滤器控制单元30控制偏振过滤器48，使得基于关于来自视差图像生成单元24的视差图像的信息将不同偏振状态个别地施加到左眼区18L和右眼区18R。
[0117]存储单元34临时地存储由视差图像生成单元24生成的视差图像以及右眼图像和左眼图像，且根据来自指令输入单元16的指令将这些图像的图像数据存储在图像服务器32中。
[0118]控制台20基于右眼图像和左眼图像而生成视差图像，以实现如上所述的立体视图。生成的视差图像显示于具有由左眼区18L和右眼区18R组成的视差图像显示区域18的第一视差图像显示单元12上，且在必要时存储在图像服务器32中。
[0119]如果图像服务器32可以将实现立体视图的左眼图像和右眼图像存储为图像数据，那么图像服务器32是足够的，且可以取代图像服务器而使用存储右眼图像和左眼图像的图像数据的各种记录媒体和记录媒体读取装置。
[0120]根据本发明的第一观点的视差图像显示装置10的配置如上文阐释。
[0121]下文将简要描述根据本发明的第一观点的视差图像显示装置10的操作。
[0122]在接收到来自指令输入单元16的指令后，图像获取单元22即获取如图3(A)中所示的右眼图像R和左眼图像L，以实现立体视图。输出获取的右眼图像R和获取的左眼图像L到信息量分布计算单元36，来计算右眼图像R的信息量分布和左眼图像L的信息量分布。举例来说，以上文描述的(I)图像的谐波信号成分的量作为信息量。
[0123]如图4所示，由视差图像生成单元24的信息量比较组件37针对每一对应参考区18U，在信息量方面对由信息量分布计算单元36计算的右眼图像R的信息量分布和左眼图像L的信息量分布进行比较，且输出比较结果。
[0124]作为比较结果，输出对应参考区18U中右眼图像R的信息量与左眼图像L的信息量之间哪一个较大、信息量大多少的结果和类似结果。
[0125]如图5所示，参考区分配组件38基于上述比较结果将右眼单元区18UR和左眼单元区18UL分配给参考区18U。
[0126]在如图6 (a)所示的右眼单元区18UR和左眼单元区18UL的分配中，可以分配右眼单元区18UR和左眼单元区18UL中的任一个，或当信息量彼此大致相等时可以均匀地分配两个。
[0127]另外，如图6(b)所示，可以取决于信息量而改变和分配右眼单元区18UR和左眼单元区18UL的区面积。
[0128]而且，如图6(c)所示，可以使用亮度值调节组件40，取决于分配的区面积来调节亮度值。当区面积较小时，将亮度值调节为大(亮)。当区面积较大时，将亮度值调节为小(暗)。
[0129]图像反射组件46通过在右眼单元区18UR中反射右眼图像R和在左眼单元区18UL中反射左眼图像L来生成视差图像。
[0130]如上所述，由视差图像生成单元24生成的视差图像可以通过显示控制单元28显示于第一视差图像显示单元12上，可以临时存储在存储单元34中，且可以根据来自指令输入单元16的指令而存储在图像服务器32中。
[0131]偏振过滤器控制单元30获取在每一参考区中所分配的右眼单元区18UR和左眼单元区18UL且调节亮度值的视差图像显示区域18的信息，且控制偏振过滤器48。
[0132]控制偏振过滤器48以使得视差图像显示区域18的右眼区18R和左眼区18L的偏振状态彼此不同，且从对应于右眼区18R的过滤区和对应于左眼区18L的过滤区透射具有不同偏振状态的光。
[0133]因此，观察者可以通过使用根据本发明的视差图像显示装置10，用偏振眼镜14观察显示于第一视差图像显示单元12上的视差图像来实现立体视图。
[0134]根据本发明的第一观点的视差图像显示装置10的操作如上文阐释。
[0135]〈视差图像生成方法〉
[0136]下文将描述根据本发明的第一观点的视差图像生成方法。在根据本发明的视差图像显示装置10中，视差图像生成单元24使用根据本发明的视差图像生成方法生成视差图像，且第一视差图像显示单元12显示视差图像。
[0137]如图3㈧所示，以不同视点捕获的右眼图像R和左眼图像L，以实现立体视图，图3(B)表示通过测量右眼图像R和左眼图像L的点线部分的像素值(信息量)而获得的图形。
[0138]从图3㈧和⑶可见，由右眼图像R和左眼图像L指示的圆形的点线上的边缘部分是Rl和R2以及LI和L2。
[0139]在根据本发明的第一观点的视差图像生成方法中，为了尽可能不损坏右眼图像和左眼图像的图像信息而生成视差图像，因此，当专注于图3㈧中所示的右眼图像R和左眼图像L的点线部分以考虑视差图像时，右眼图像R和左眼图像L仅必须在其边缘部分处强调，所述边缘部分即图3(B)所示的Rl和R2以及LI和L2。
[0140]具体来说，如图4所示，优选对关于显示右眼图像R的边缘部分Rl和R2的区中的右眼图像R的信息给出优先级，使得右眼图像R优先在参考区18U中显示。而且，在视差图像中，优选对关于显示左眼图像L的边缘部分LI和L2的区中的左眼图像L的信息给出优先级，使得左眼图像L优先在参考区18U中显示。
[0141]更具体来说，右眼图像R和左眼图像L的图像信息量分布由信息量分布计算组件36计算，在同一区(同一参考区18U)中右眼图像R和左眼图像L的信息量是根据如图5所示的所计算的信息量分布来计算，信息量比较组件37对信息量进行比较，且在视差图像中优先显示具有较大信息量的图像。
[0142]如上所述，信息量的实例包含(I)图像的谐波信号成分的量，(2)图像的最大频率的值，(3)图像在局部区中的亮度分布的方差值，以及⑷原始右图像与左图像之间的像素值的差。
[0143]作为信息量的比较结果的使用，例如图6(a)所示，可以对同一参考区18U中的右眼图像R和左眼图像L进行比较以采用具有较大信息量的图像，且可以显示右眼图像R和左眼图像L中的任一个作为参考区18U的视差图像。或者，当信息量实质上彼此相等时，两个图像可以并排显示为在参考区18U中具有相同面积。
[0144]在如图6(a)所示的简单显示中，任一图像的图像信息在某一区中完全不显示，这可能导致不利的情况。
[0145]因此，作为信息量的比较结果的使用，如图6(b)所示，通过参考区分配组件38，在参考区18U中，具有较大信息量的图像的所分配面积可以设定为较大，且具有较小信息量的图像的所分配面积可以设定为较小。举例来说，在右眼图像R和左眼图像L中，如果右眼图像R的信息量较大，那么左眼图像L的所分配面积相应地设定为较大。
[0146]在图6(b)的情况下，如图6(a)中在视差图像中完全不反射图像信息的情况将不发生，但由于使图像中的一个的所分配面积较小，因此当以偏振眼镜观看图像中的所述一个时，出现图像显示为暗的部分。
[0147]因此，即使当所分配面积较小，为了防止图像变暗，必须调节视差图像。
[0148]因此，作为信息量的比较结果的使用，如图6(c)所示，当基于信息量的比较结果使视差图像的参考区18U中的所分配面积较小时，亮度值调节组件40使亮度(亮度值)升高对应的量，且相比之下，当使所分配面积较大时，降低亮度。
[0149]通过使用如图6(c)所示的信息量的比较结果在参考区18U中分配右眼图像R和左眼图像L，可以使在每一参考区18U中的右眼图像和左眼图像的光量(参考区18U中的右眼单元区18UR和左眼单元区18UL的光量)均匀，且即使当作为整体来观看右眼图像R和左眼图像L时，也可以在相同程度上使其光量均匀。
[0150]因此，通过以在每一参考区18U中相关的所分配面积和亮度生成视差图像，可以避免右眼图像R和左眼图像L中的任一个局部地或整体地比所需的情况变得更暗的情况，且因此可以执行平衡立体显示。
[0151]<参考区的具体实例>
[0152]在图6(c)所示的方法用作信息量的比较结果的用途的情况下，当关于由图5中的A表示的参考区18U由信息量比较组件37比较右眼图像R和左眼图像L的信息量时，对其中圆形图的边缘部分包含在参考区18U中的右眼图像R给予优先级。
[0153]因此，此情况对应于图6(c)中的R > L的情况，且举例来说，当参考区18U包含如图7 (A)所示的4X4的16个像素时，通过参考区分配组件38，将12个像素分配于右眼单元区18UR以便显示具有较大信息量的右眼图像R，且将4个像素分配于左眼单元区18UL以便显示具有较小信息量的左眼图像L。
[0154]作为右眼图像R的圆形图的边缘部分在右眼单元区18UR中以由亮度值调节组件40稍微降低的亮度值所显示，且左眼图像L在左眼单元区18UL中以升高的亮度值所显示。
[0155]另外，在使用图6(c)所示的方法的情况下，当比较右眼图像R和左眼图像L的信息量时，由图5中的B表示的参考区18U在两个图像中不显示任何事物，因此相等地分配右眼图像R和左眼图像L。
[0156]因此，此情况对应于图6(c)的RNL的情况，且举例来说，当参考区18U包含图7(B)所示的4X4的16个像素时，右眼图像R和左眼图像L的信息量实质上彼此相等，且因此均匀地将8个像素分配于右眼单元区18UR，同时将8个像素分配于左眼单元区18UL。[0157]随后，通过图像反射组件46，无任何改变地在右眼单元区18UR中反射右眼图像R且在左眼单元区18UL中反射左眼图像L，以生成视差图像。生成的视差图像显示于第一视差图像显示单元12上。
[0158]<视差图像生成的流程>
[0159]接着，下文将参考图8所示的流程图简要描述视差图像生成单元24中的视差图像生成方法。
[0160]视差图像显示装置10通过视差图像生成单元24从未图示的图像服务器或类似物获取针对立体显示而捕获的右眼图像R和左眼图像L(步骤SI)。
[0161]视差图像生成单元24分别计算右眼图像R和左眼图像L的信息量分布(步骤S3)。
[0162]信息量分布是例如使用以下各项中的至少一个来计算以作为信息量:(1)图像的谐波信号成分的量，(2)图像的最大频率的值，(3)图像在局部区中的亮度分布的方差值，以及⑷原始右图像与左图像之间的像素值的差。
[0163]视差图像生成单元24将视差图像显示区域划分为例如正方形局部区域，且在每一局部区域中在(I)到(4)的信息量中的任一个的方面执行比较。
[0164]如图6(c)所示，基于比较结果而决定在参考区18U中右眼图像R与左眼图像L的显示比率(步骤S5)。
[0165]举例来说，如图7(A)所示，当右眼图像R的信息量在包含4X4的16个像素的局部区域中较大时，例如，右眼图像R可以在从所述局部区域顶部的3/4处显示，且左眼图像L可以在从底部的1/4处显示。在此情况下，在从底部1/4处的左眼图像L以升高的亮度值显示，且在从顶部3/4处的右眼图像R以降低的亮度值显示。
[0166]针对视差图像显示区域18的所有参考区18U比较信息量，且生成视差图像(步骤S7)。所显示的空间划分视差图像可以称为视差图像，其中尽可能维持右眼图像和左眼图像
的信息量。
[0167]由视差图像生成单元24生成的视差图像显示于具有视差图像显示区域18(视差图像显示区域18以一对一方式对应于显示屏幕)的第一视差图像显示单元12上(步骤S9)。
[0168]视差图像不仅可以显示于第一视差图像显示单元12上，也可由例如打印机等输出装置输出。这是因为本发明涉及空间划分立体显示，且不需要电驱动。
[0169]〈视差图像打印〉
[0170]如上所述，使用视差图像生成方法生成的视差图像可以通过如下方式作为视差图像打印而输出:通过未图示的打印机或类似物在纸张上打印视差图像，以及显示于视差图像显示装置10的第一视差图像显示单元12上。
[0171]在此情况下，在视差图像作为视差图像打印而打印在纸张上之后，将对应于视差图像的左眼区18L和右眼区18R的偏振薄膜贴在打印的视差图像上。
[0172]在此情况下，在视差图像作为视差图像打印而打印在纸张上之后，将对应于视差图像的左眼区18L和右眼区18R的偏振薄膜贴在打印的视差图像上。
[0173]举例来说，在日本专利特开2009-193014号公报中描述的椭圆形偏振板可以用作偏振薄膜。
[0174]由于椭圆形偏振板可以以任意改变的偏振模式(polarization pattern)来制造，因此偏振模式对应于左眼区18L和右眼区18R的椭圆形偏振板得以制造且作为偏振薄膜贴在视差图像上。
[0175]通过偏振眼镜14观看偏振薄膜贴于其上的视差图像打印，观察者仅通过偏振透镜14R用右眼辨识出右眼图像，且仅通过偏振透镜14L用左眼辨识出左眼图像，且相应地，观察者可以如上所述基于此来实现立体视图。
[0176]如上所述，当使用偏振观察视差图像时，甚至通过将视差图像的条形图案的划分方向设定为例如除了图1、图4、图6和图7所示的横向(水平)方向之外的垂直方向和倾斜方向任一方向，以观察者的左眼辨识左眼图像且以观察者的右眼辨识右眼图像。因此，观察者可以实现立体显示。
[0177]〈视差栅栏方式〉
[0178]在根据本发明的第一观点的视差图像显示装置10中，第一视差图像显示单元12可以包含稍后将描述的两层式视差栅栏49来代替偏振过滤器48。在此情况下，视差图像限于图9(B)所示的在垂直方向(与观察者的眼睛的布置方向垂直的方向)上以条形图案划分的视差图像，且控制台20包含视差栅栏控制单元31，其代替于偏振过滤器控制单元30，根据由视差图像生成单元24生成的视差图像(视差图像显示区域18)控制两层式视差栅栏49。
[0179]偏振眼镜14不是必要的，可以用裸眼实现立体视图。
[0180]可以考虑以基于像素而可以电切换任意区中的光透射的有无的切换液晶或类似物，作为视差栅栏，且通过以两层堆叠切换液晶来组成两层式视差栅栏49。
[0181]视差栅栏控制单元31通过单独地电控制两层切换液晶来控制两层式视差栅栏49。
[0182]常规视差栅栏50以某一距离安置于第一视差图像显示单元12前方，且用右眼观察右眼图像并用左眼观察左眼图像，如图10(A)所示。因此，观察者可以使用右眼图像和左眼图像实现立体视图。
[0183]在此情况下，如图10(A)所示，右眼图像的显示面积(信息量)和左眼图像的显示面积实质上彼此相等。
[0184]当在待观察的右眼图像与左眼图像的显示面积之间设定有差异时，当视差图像的空间划分的间隔以每一预定区域改变时，当使得待观察的右眼区18R和左眼区18L的形状彼此不同时，以及在其它情况下，视差栅栏的厚度或形状需要改变，如图10(B)所示。
[0185]根据本发明的两层式视差栅栏49，如图10(C)所示，其通过以两层组合如图10(A)所示的常规的视差栅栏50，可以展现与如图10(B)所示的具有复杂厚度和形状的视差栅栏相同的效果，且取决于视差图像(视差图像显示区域18)可以形成具有任意形状的视差栅栏。
[0186]如图10(C)所示，两层式视差栅栏49包括第一层49A和第二层49B。举例来说，通过以第一层49A和第二层49B限制来自右眼图像的一些区Rl到R5(右眼单元区18UR)的光,本发明中在每一参考区18U中的右眼单元区18UR和左眼单元区18UL的显示面积(由观察者观察的面积)可以任意地改变。
[0187]如图11所示，根据本发明的视差图像显示装置10在第一视差图像显示单元12前方的具有两层式视差栅栏49，且当以条形图案在垂直方向上划分的视差图像由视差图像生成单元24生成时，操作两层式视差栅栏49，以使得与第一视差图像显示单元12远离预定距离的观察者可以用观察者右眼观察到视差图像的右眼图像、且用观察者左眼观察到视差图像的左眼图像。
[0188]因此，观察者可以通过用右眼辨识右眼图像且用左眼辨识左眼图像，基于右眼图像和左眼图像来实现裸眼立体视图。
[0189]在视差栅栏型立体显示装置中，由于视差图像限于如上所述在垂直方向上具有条形图案，因此生成的不是如图4所示的在水平方向上以条形图案划分的视差图像，而是如图12所示的在垂直方向上以条形图案划分的视差图像。通过视差图像中的信息量的比较，如对应于图6的图13所示分类参考区，且如对应于图7(A)和⑶的图14(A)和⑶所示具体显示参考区。
[0190]图14⑷所示的在参考区18U中的右眼单元区18UR与左眼单元区18UL之间的面积差是通过使用两层式视差栅栏49而产生。
[0191]而且在上文提到的视差图像打印中，可以使用两层式视差栅栏代替偏振薄膜。类似于上文提到的两层式视差栅栏，两层式视差栅栏是通过堆叠两个视差栅栏膜而组成。在此情况下，类似于上文，偏振眼镜14不是必要的，且可以用裸眼实现立体视图。
[0192]作为视差栅栏膜，例如，可以考虑不透射光的非透光膜与透光的透光膜的组合，其不需要电驱动。
[0193]通过将根据视差图像组成的两层式视差栅栏安装(贴)在视差图像打印前方(即，通过以预定间隔来安装根据视差图像组成的两个视差栅栏膜)，与视差图像打印远离预定距离的观察者可以用观察者右眼观察到右眼图像且用观察者左眼观察到左眼图像，且因此观察者可以基于右眼图像和左眼图像实现裸眼立体视图。
[0194]第二观点
[0195]图15是说明根据本发明的第二观点的视差图像显示装置的配置的实施例的外观图。如图15所示，根据本发明的视差图像显示装置110包含第二视差图像显示单元112、偏振眼镜14、操作输入单元16、控制台120以及图像服务器32。偏振眼镜14、操作输入单元16以及图像服务器32具有与第一观点中相同的结构，因此将不再重复描述。
[0196]如图15所示，显示空间划分视差图像的第二视差图像显示单元112包括用于显示右眼图像的右眼区(右眼图像显示区域)118R和用于显示左眼图像的左眼区(左眼图像显示区域)118L。
[0197]右眼区118R由右眼单元区118UR组成且左眼区118L由左眼单元区118UL组成。一对右眼单元区118UR和左眼单元区118UL组成单元区集合118U。
[0198]作为单元区集合118U，例如，如图15所示，可以考虑条形图案。当然，可以使用各种图案，例如千鸟格图案(houncT s tooth pattern)或方格图案。
[0199]类似于第一观点，第二视差图像显示单元112具有偏振过滤器48，其能够操作任意区的偏振状态，且类似于第一观点，操作偏振过滤器48以使得用于显示右眼图像的区(右眼区118R)和显示左眼图像的区(左眼区118L)的偏振状态在视差图像中彼此不同。
[0200]〈控制台〉
[0201]图16是说明根据本发明的第二观点的视差图像显示装置的详细配置的框图，且具体来说示出控制台120的详细配置。[0202]如图16所示，控制台120包含图像获取单元22、视差图像生成单元124、控制单元26、显示控制单元28、偏振过滤器控制单元30、存储单元34，以及信息量分布计算单元136。视差图像生成单元124包含视差图像显示区域分类组件142、区域划分组件144，以及图像反射组件46。图像获取单元22、控制单元26、显示控制单元28、偏振过滤器控制单元30、存储单元34以及图像反射组件46具有与第一观点中相同的结构，因此将不再重复描述。
[0203]类似于第一观点，具体来说，控制台120由包含中央处理单元(CPU)、随机存取存储器(RAM)(主存储装置)、硬盘以及类似物的计算机组成。实际上，中央处理单元(CPU)、主存储装置(RAM)、硬盘以及类似物一起运作而组成控制台120的上述单元和组件。
[0204]信息量分布计算单元136计算通过图像获取单元22获取的右眼图像和左眼图像的信息量分布，且将右眼图像的所计算信息量分布和左眼图像的所计算信息量分布输出到视差图像生成单元124。
[0205]此处，信息量的实例包含(I)图像的谐波信号成分的量，(2)图像的最大频率的值，(3)图像在局部区中的亮度分布的方差值，以及(4)原始右图像与左图像之间的像素值的差。
[0206]举例来说，在图17(A)中所示的右眼图像和图17(B)中所示的左眼图像中，由信息量分布计算单元136计算信息量分布。举例来说，使用上文描述的(I)图像的谐波信号成分的量作为信息量来计算信息量分布。
[0207]如图17㈧和⑶所示，右眼图像和左眼图像各自包含例如(a)天空，(b)云，(c)山，以及⑷树。
[0208]视差图像生成单元124如上所述分别在右眼区118R和左眼区118L中反射右眼图像和左眼图像，以生成视差图像。
[0209]首先，视差图像生成单元124的视差图像显示区域分类组件142基于由信息量分布计算单元136计算的右眼图像的信息量分布和左眼图像的信息量分布，来将视差图像分类为多个部分显示区域118D。
[0210]如图18所示，视差图像是以重叠方式显示(空间上划分和显示)右眼图像和左眼图像的图像，因此在右眼图像与左眼图像之问差异性较大的部分以及实质上相同的部分是存在的。
[0211]具体来说，关于右眼图像和左眼图像中的(a)到(d)的边缘部分的信息对于以高准确性实现立体视图是重要的。
[0212]如上所述，视差图像显示区域分类组件142基于右眼图像的信息量分布和左眼图像的信息量分布，来将视差图像分类为多个部分显示区域118D。
[0213]举例来说，如图19所示，视差图像显示区域分类组件142将(a)到(d)的边缘部分的外围分类为(N)，将(b)云和⑷树的部分分类为(M)，且将(a)天空和(C)山分类为(W)，即，分类为三个部分显示区域118D(118DN、118DM和118DM)。
[0214]边缘部分的外围意味着例如边界与组成边缘的像素远离预定数目的像素(例如，在半径上为10个像素)的区。
[0215]接着，区域划分组件144将(N)、(M)和(W)的分类部分显示区域118D划分为由右眼单元区118UR和左眼单元区118UL组成的单元区集合118U。
[0216]单元区集合118U的大小取决于由信息量分布计算单元142计算的视差图像的每一部分显示区域118D的信息量以及信息量的差(右眼图像的信息量与左眼图像的信息量之间的差)而不同。
[0217]举例来说，当如图19中的部分显示区域118DN中包含右眼图像和左眼图像的边缘部分的信息时，需要尽可能精细地将部分显示区域118DN划分为单元区集合118UN。
[0218]图19所示的部分显示区域118DW是例如(a)天空和(C)山等不具有非常大变化的图像部分，且因此部分显示区域118DW可以划分为大(粗略)的单元区集合118UW。
[0219]当图像自身在某一程度上精细时，例如部分显示区域118DM的(b)云和⑷树，可以将部分显示区域118DM划分为具有中间大小的单元区集合118UM。
[0220]取决于部分显示区域118D，区域划分组件144将如图19所示的由视差图像显示区域分类组件142分类的视差图像显示区域118划分为具有不同大小的单元区集合118U。
[0221]此处，如图20所示，单元区集合118U经配置以具有上文提到的条形图案，将具有大宽度的单元区集合设定为单元区集合118UW，将具有小宽度的单元区集合设定为单元区集合118UN，且将具有中间宽度的单元区集合设定为单元区集合118UM。
[0222]图像反射组件146在每一单元区集合118U(118UN、118UM和118UW)中反射右眼图像和左眼图像,使得右眼图像在右眼单元区118UR中显示且左眼图像在左眼单元区118UL中显示。
[0223]以此方式，视差图像生成单元124基于右眼图像和左眼图像而生成视差图像。
[0224]根据本发明的第二实施例的视差图像显示装置110的配置如上文阐释。
[0225]下文将简要描述根据本发明的第二实施例的视差图像显示装置110的操作。
[0226]在接收到来自指令输入单元16的指令后，图像获取单元22即获取右眼图像和左眼图像，从而实现如图17(A)和(B)中所示的立体视图。获取的右眼图像和左眼图像输出到信息量分布计算单元136，且计算右眼图像的信息量分布和左眼图像的信息量分布且输出到视差图像生成单元124。
[0227]视差图像生成单元124的视差图像显示区域分类组件142基于由信息量分布计算单元136计算的右眼图像的信息量分布和左眼图像的信息量分布，例如将视差图像显示区域分类为如图19所示的(N)、(M)和(W)的三个部分显示区域118D。
[0228]区域划分组件144取决于分类而将如上所述分类的部分显示区域118D划分为具有不同大小的单元区集合118U。
[0229]举例来说，如图19所示，将视为具有大信息量的部分显示区域118DN划分为尽可能小的单元区集合118UN，将视为具有小信息量的部分显示区域118DW划分为尽可能大的单元区集合118UW，且将具有中间信息量的部分显示区域118DM划分为具有中间大小的单元区集合118UM。
[0230]而图像反射组件146在单元区集合118U(118UN、118UM和118UW)的右眼单元区118UR中反射右眼图像，且在其左眼单元区118UL中反射左眼图像，以生成视差图像。
[0231 ] 后续操作与第一观点中相同。
[0232]这是根据本发明的第二观点的视差图像显示装置110的操作。
[0233]〈视差图像生成方法〉
[0234]接着，下文将描述根据本发明的第二观点的视差图像生成方法。在根据本发明的视差图像显示装置Iio中，视差图像生成单元124使用根据本发明的视差图像生成方法生成视差图像，且第二视差图像显示单元112显示视差图像。
[0235]根据本发明的视差图像生成单元124具有信息量分布计算单元136，其计算右眼图像和左眼图像的信息量分布。
[0236]此处，信息量的实例包含(I)图像的谐波信号成分的量，(2)图像的最大频率的值，(3)图像在局部区中的亮度分布的方差值，以及(4)原始右图像与左图像之间的像素值的差。
[0237]<视差图像显示区域的分类>
[0238]在图17(A)和(B)中所示的右眼图像和左眼图像中，计算各个图像的信息量分布，且基于计算的信息量分布将视差图像显示区域118分类为多个部分显示区域118D。
[0239]由于右眼图像和左眼图像是以不同视点捕获的图像，因此在上文提到的信息量当中，右眼图像和左眼图像的信息量分布是基于例如(I)图像的谐波信号成分的量，即图像的精细度。
[0240]如图17(A)和(B)所示，右眼图像和左眼图像包含例如(a)天空，(b)云，(c)山，以及⑷树。
[0241]如图18所示，视差图像是以重叠方式显示(且在空间上划分和显示)右眼图像和左眼图像的图像，因此关于(a)到⑷的边缘部分的信息对于以高准确性实现立体视图是重要的。
[0242]基于右眼图像和左眼图像的所计算的信息量分布，例如通过视差图像显示区域分类组件142，如图19所示将视差图像显示区域118分类为(N)、(M)和(W)的三个部分显示区域 118D(118DN、118DM 和 118DW)。
[0243]<部分显示区域的划分>
[0244]取决于通过区域划分组件144的分类，根据本发明的视差图像生成单元124将(N)、(M)和(W)的三个不同部分显示区域118D划分为具有不同大小的单元区集合118U。
[0245]当图19所示的三个不同部分显示区域118D的信息量的大小满足(N) > (M) >(W)时，部分显示区域118D的划分的大小(粗糙度)满足(N) < (M) < (W)。
[0246]当单元区集合118U经配置以具有由右眼单元区118UR和左眼单元区118UL组成的条形图案且在分类(N)、(M)和(W)中的条形宽度彼此不同(条形宽度在分类(N)中为精细，在分类(M)中为中等，且在分类(W)中为粗略)时，如图20所示显示由区域划分组件将部分显示区域118D划分为单元区集合118U的视差图像显示区域118。
[0247]将具有不同条形宽度的单元区集合118U分配于视差图像的具有大信息量的边缘部分118DN、在原始图像中具有大信息量的云和树的部分118DM，以及具有小信息量的天空和山的部分118DW。
[0248]例如，单元区集合118U的条形宽度，针对小信息量的分类(即，具有大条形宽度的分类)W的条形宽度可以设定为16个像素，中间分类M的条形宽度可以设定为8个像素，且针对大信息量的分类(即，具有小条形宽度的分类)N的条形宽度可以设定为4个像素。当然，条形宽度可以取决于视差图像的像素大小而改变，或可以取决于部分显示区域118D的大小或形状而改变。
[0249]根据本发明的区域划分组件144可以取决于经分类部分显示区域118D的形状而改变划分方向，即条形方向。[0250]举例来说，当部分显示区域118D在水平方向上较长时，区域划分组件144可以将部分显示区域118D划分为在垂直方向上的条形图案(单元区集合118U)。
[0251]这是为了防止在划分方向，S卩，条形图案的条形方向，与图像的空间频率之间发生干扰(莫尔条纹)。
[0252]视差图像生成单元124通过在视差图像显示区域118中于右眼区118R中反射右眼图像且于左眼区118L中反射左眼图像，而生成视差图像，且生成的视差图像显示于具有视差图像显示区域118 (以一对一方式对应于视差图像显示区域118)的第二视差图像显示单元112上。
[0253]<视差图像生成的流程>
[0254]接着，下文将参考图21所示的流程图简要描述视差图像生成单元124中的视差图像生成方法。
[0255]视差图像显示装置110通过视差图像生成单元124从未图示的图像服务器或类似物获取针对立体显示而捕获的右眼图像和左眼图像(步骤S101)。
[0256]视差图像生成单元124计算右眼图像和左眼图像各自的信息量分布(步骤S103)。
[0257]如上所述，信息量分布是例如使用以下各项中的至少一个来计算以作为信息量:
(I)图像的谐波信号成分的量，(2)图像的最大频率的值，(3)图像在局部区中的亮度分布的方差值，以及⑷原始右图像与左图像之间的像素值的差。
[0258]而视差图像生成单元124基于右眼图像的信息量分布和左眼图像的信息量分布将视差图像显示区域118划分为多个部分显示区域118D。
[0259]通过视差图像生成单元124的视差图像显示区域分类组件基于图像的变化、图像的边缘信息或类似物，而根据例如右眼图像的信息量分布与左眼图像的信息量分布之间的差，来执行视差图像显示区域118的分类(步骤S105)。
[0260]例如，将视差图像显示区域118分类为如图19所示的(N)、(M)和(W)的三个部分显示区域118D。这些是边缘外围部分(N)、在原始图像中具有大信息量的云和树的部分(M)，以及具有小信息量的天空和山的部分(W)。
[0261]接着，视差图像生成单元124取决于通过区域划分组件的分类而将部分显示区域118D划分为具有不同大小的单元区集合118U(右眼单元区118UR和左眼单元区118UL)(步骤 S107)。
[0262]举例来说，当右眼单元区118UR和左眼单元区118UL以条形图案布置时，将部分显示区域118D的分类(N)、(M)和(W)的条形宽度分类为小、中间和大。
[0263]如图21所示，视差图像显示区域118显示有以条形图案布置的右眼单元区118UR和左眼单元区118UL。
[0264]取决于部分显示区域118D(118DN、118DM和118DW)的形状，条形图案的方向可以在难以发生莫尔条纹的方向上改变，所述方向例如垂直方向、水平方向以及倾斜方向等。
[0265]视差图像生成单元124通过在视差图像显示区域118中在全部右眼区118R和左眼区118L中反射左眼图像和右眼图像来生成视差图像(步骤S109)。显示的空间划分视差图像是几乎不发生串扰且不损害图像信息传输的视差图像。
[0266]由视差图像生成单元124生成的视差图像显示于第二视差图像显示单元112上，于第二视差图像显示单元112中视差图像显示区域118和显示屏幕以一对一方式彼此对应(步骤 Sill)。
[0267]所述视差图像不仅可以显示于第二视差图像显示单元112上，也可输出到例如打印机等输出装置。这是因为本发明涉及空间划分立体显示，且不需要电驱动。
[0268]〈视差图像打印〉
[0269]如上所述，类似于第一观点，使用上文提到的视差图像生成方法生成的视差图像可以通过如下方式作为视差图像打印而输出:通过未图示的打印机或类似物在纸张上打印视差图像，且显示于视差图像显示装置Iio的第二视差图像显示单元112上。
[0270]在此情况下，在视差图像作为视差图像打印而打印在纸张上之后，将对应于视差图像的左眼区118L和右眼区118R的偏振薄膜贴在打印的视差图像上。
[0271]如上所述，当使用偏振观察视差图像时，甚至通过将视差图像的条形图案的划分方向设定为例如除了图15和图20所示的横向(水平)方向之外的垂直方向和倾斜方向任一方向，以观察者的左眼辨识左眼图像且以观察者的右眼辨识右眼图像。因此，观察者可以实现立体显示。
[0272]<视差栅栏方式>
[0273]在根据本发明的第二观点的视差图像显示装置110中，第二视差图像显示单元112可以包含稍后将描述的视差栅栏50来代替偏振过滤器48。在此情况下，视差图像限于图9(B)所示的在垂直方向(与观察者的眼睛的布置方向垂直的方向)上以条形图案划分的视差图像，且控制台120包含视差栅栏控制单元31，其代替于偏振过滤器控制单元30，根据由视差图像生成单元124生成的视差图像(视差图像显示区域118)控制视差栅栏。
[0274]偏振眼镜14不是必要的，且可以用裸眼实现立体视图。
[0275]视差栅栏50由基于像素而可以电切换任意区中的光透射的存在或不存在的切换液晶或类似物组成。
[0276]视差栅栏控制单元31通过电控制切换液晶来控制视差栅栏50。
[0277]视差栅栏50以某一距离安置于第二视差图像显示单元112前方，且用右眼观察右眼图像并用左眼观察左眼图像，如图10(A)所示。因此，观察者可以使用右眼图像和左眼图像实现立体视图。
[0278]在此情况下，如图10(A)所示，右眼图像的显示面积(信息量)和左眼图像的显示面积实质上彼此相等。
[0279]如图22所示，根据本发明的视差图像显示装置110具有在第二视差图像显示单元112前方的视差栅栏50，且当以条形图案在垂直方向上划分的视差图像由视差图像生成单元124生成时，操作视差栅栏50以使得与第二视差图像显示单元112远离预定距离的观察者，可以用观察者右眼观察到视差图像的右眼图像且用观察者左眼观察到视差图像的左眼图像。
[0280]在视差栅栏型立体显示装置110中，由于视差图像限于如上所述在垂直方向上的条形图案，因此由于信息量的比较而如图19所示分类的部分显示区域118D并不如图20所示在水平方向上以条形图案来划分，而是如图23所示在垂直方向上以条形图案来划分，以生成视差图像。
[0281]因此，通过观察如上所述通过视差栅栏50生成的视差图像，观察者可以用右眼辨识右眼图像且用左眼辨识左眼图像，且因此可以基于右眼图像和左眼图像以裸眼实现立体视图。
[0282]而且，在上文提到的视差图像打印中，可以使用视差栅栏膜代替偏振薄膜。在此情况下，类似于上文，偏振眼镜14不是必要的，且可以用裸眼实现立体视图。
[0283]作为视差栅栏膜，例如，可以考虑不透射光的非透光膜与透光的透光膜的组合，其不需要电驱动。
[0284]通过以某一距离将根据视差图像组成的视差栅栏膜安装(贴)在视差图像打印前方，与视差图像打印远离预定距离的观察者可以用观察者右眼观察到右眼图像且用观察者左眼观察到左眼图像，且因此观察者可以基于右眼图像和左眼图像实现裸眼立体视图。
[0285]虽然已详细描述根据本发明的视差图像显示装置、视差图像生成方法以及视差图像打印，但本发明不限于上文提到的方面，且可以以各种形式改进或修改而不脱离本发明的要旨。
[0286]符号说明
[0287]10、110:视差图像显示装置
[0288]12:第一视差图像显示单元(视差图像显示构件)
[0289]112:第二视 差图像显示单元(视差图像显示构件)
[0290]14:偏振眼镜
[0291]16:操作输入单元
[0292]18、118:视差图像显示区域
[0293]181?、1181?:右眼区(右眼图像显示区域)
[0294]181^、1181^左眼区(左眼图像显示区域)
[0295]118D:部分显示区域
[0296]18U:参考区
[0297]118U:单元区集合
[0298]18UR、118UR:右眼单元区
[0299]18UL、118UL:左眼单元区
[0300]20、120:控制台
[0301]22:图像获取单元
[0302]24、124:视差图像生成单元
[0303]26:控制单元
[0304]28:显示控制单元
[0305]30:偏振过滤器控制单元
[0306]31、131:视差栅栏控制单元
[0307]34:存储单元
[0308]36、136:信息量分布计算单元
[0309]37:信息量比较组件
[0310]38:参考区分配组件
[0311]40:亮度值调节组件
[0312]142:视差图像显示区域分类组件
[0313]144:区域划分组件[0314]46、146:图像反射组件
[0315]48:偏振过滤器
[0316]49:两层式视差栅栏
[0317]50:视差栅栏
【权利要求】
1.一种视差图像显示装置，其特征在于，包括: 图像获取单元，其获取用于生成视差图像的右眼图像和左眼图像，以实现立体视图； 信息量分布计算单元，其分别计算所述右眼图像的信息量分布和所述左眼图像的信息量分布；以及 视差图像生成单元，其基于所述右眼图像的所述信息量分布和所述左眼图像的所述信息量分布，从所述右眼图像和所述左眼图像生成所述视差图像。
2.根据权利要求1所述的视差图像显示装置，还包括: 具有视差图像显示区域的第一视差图像显示单元，在所述视差图像显示区域中以栅格图案布置正方形的参考区，所述正方形的参考区具有用于显示所述右眼图像的右眼区和用于显示所述左眼图像的左眼区中的至少一个， 其中，所述视差图像生成单元通过如下方式生成所述视差图像:基于所述右眼图像的所述信息量分布和所述左眼图像的所述信息量分布，而在每一所述参考区中分配所述右眼区和所述左眼区中的至少一个，且显示所述右眼图像和所述左眼图像。
3.根据权利要求2所述的视差图像显示装置，其中 所述视差图像生成单元包括信息量比较组件、参考区分配组件以及图像反射组件，其中， 所述信息量比较组件基于所述右眼图像的所述信息量分布和所述左眼图像的所述信息量分布，而比较在每一所述参考区中对应于所述参考区中的所述右眼图像的信息量与所述左眼图像的信息量，且输出比较结果， 所述参考区分配组件基于比较结果，分别为所述右眼区和所述左眼区分配对应于所述信息量的大小的面积于每一所述参考区中，且 所述图像反射组件通过分别在所述右眼区和所述左眼区中反射所述右眼图像和所述左眼图像，来生成所述视差图像。
4.根据权利要求3所述的视差图像显示装置，其中 所述视差图像生成单元包括亮度调节组件，且 其中，所述亮度调节区段在所述参考区中，所述右眼区及所述左眼区的所述所分配的面积较小时增加所述参考区中分配的所述右眼区及所述左眼区的所述所分配的面积的亮度，且在所述所分配的面积较大时减小所述所分配的面积的亮度。
5.根据权利要求2到4中任一权利要求所述的视差图像显示装置，其中 所述参考区中的所述信息量是以下各项中的至少一个:对应于所述参考区的所述右眼图像或所述左眼图像的谐波信号成分的量，对应于所述参考区的所述右眼图像或所述左眼图像的最大频率的值，对应于所述参考区的所述右眼图像或所述左眼图像的亮度分布的方差值，以及对应于所述参考区的所述右眼图像与所述左眼图像之间的像素值的差。
6.根据权利要求2到5中任一权利要求所述的视差图像显示装置，其中 所述参考区由至少四个像素组成。
7.根据权利要求2到6中任一权利要求所述的视差图像显示装置，还包括: 偏振过滤器，安置于所述第一视差图像显示单元前方，且基于所述视差图像而可操作以使得所述左眼区的偏振状态和所述右眼区的偏振状态彼此不同。
8.根据权利要求2到6中任一权利要求所述的视差图像显示装置，还包括两层式视差栅栏，所述两层式视差栅栏安置于所述第一视差图像显示单元前方，且基于所述视差图像而可操作，以使得仅来自所述左眼区的光朝向观察者的左眼透射且仅来自所述右眼区的光朝向所述观察者的右眼透射，其中所述观察者与所述第一视差图像显示单元远离预定间隔而定位。
9.一种视差图像生成方法，其特征在于，包括: 分别计算用以显示立体视图的右眼图像和左眼图像的信息量分布；以及 通过如下方式生成视差图像:在其中以栅格图案布置正方形的参考区的视差图像显示区域中，基于所述右眼图像的所述信息量分布和所述左眼图像的所述信息量分布，而在每一所述参考区中分配用于显示所述右眼图像的右眼区和用于显示所述左眼图像的左眼区中的至少一个，且分别在所述右眼区和所述左眼区中反射所述右眼图像和所述左眼图像。
10.根据权利要求9所述的视差图像生成方法，还包括: 基于所述右眼图像的所述信息量分布和所述左眼图像的所述信息量分布，通过每一所述参考区而比较所述参考区中的所述信息量，以及 取决于所述右眼图像和所述左眼图像中的所述信息量的大小，而分别分配所述右眼区和所述左眼区于所述参考区中，且在所述信息量实质上彼此相等时，将所述右眼区和所述左眼区两个均匀地分配于所述参考区中。
11.根据权利要求10所述的视差图像生成方法，还包括: 在所述参考区中，所述右眼区及所述左眼区的所述所分配的面积较小时，增加所述分配的面积的亮度，且在所述所分配的面积较大时，减小所述所分配的面积的亮度。`
12.一种视差图像打印，其中打印通过根据权利要求9到11中任一权利要求所述的视差图像生成方法生成的视差图像。
13.根据权利要求12所述的视差图像打印，其中粘贴偏振薄膜，所述偏振薄膜具有彼此不同的所述右眼区的偏振状态和所述左眼区的偏振状态。
14.根据权利要求12所述的视差图像打印，其中提供两层式视差栅栏，所述两层式视差栅栏安置于所述视差图像打印的前方，且基于所述视差图像仅朝向观察者的左眼透射来自所述左眼区的光且仅朝向所述观察者的右眼透射来自所述右眼区的光，其中所述观察者与所述视差图像打印远离预定间隔而定位。
15.根据权利要求1所述的视差图像显示装置，还包括: 第二视差图像显示单元，具有视差图像显示区域，所述视差图像显示区域由用于显示所述右眼图像的右眼区和用于显示所述左眼图像的左眼区组成， 其中， 所述视差图像生成单元具有视差图像显示区域分类组件和区域划分组件， 所述视差图像显示区域分类组件基于信息量分布而将所述视差图像显示区域分类为多个部分显示区域， 所述区域划分组件将所述部分显示区域划分为单元区集合，所述单元区集合由右眼单元区和左眼单元区组成，所述单元区集合取决于所述分类而大小不同且形状相同， 所述视差图像生成单元，通过在由所述右眼单元区组成的所述右眼区中显示所述右眼图像、且在由所述左眼单元区组成的所述左眼区中显示所述左眼图像，来生成所述视差图像。
16.根据权利要求15所述的视差图像显示装置，其中 所述信息量分布的信息量是以下各项中的至少一个:作为所述图像的精细度的像素值变化，所述图像中的谐波信号成分的量，所述图像中的最大频率的值，亮度分布的方差值，以及所述右眼图像与所述左眼图像之间的像素值的差。
17.根据权利要求15或16所述的视差图像显示装置，其中 所述区域划分组件在所述部分显示区域中的信息量较大时将其划分为较小单元区集合，且在所述部分显示区域中的信息量较小时将其划分为较大单元区集合。
18.根据权利要求15到17中任一权利要求所述的视差图像显示装置，其中 所述单元区集合具有条形图案。
19.根据权利要求15到18中任一权利要求所述的视差图像显示装置，其中 所述区域划分组件取决于所述部分显示区域的形状而决定所述部分显示区域的划分方向。
20.根据权利要求15到19中任一权利要求所述的视差图像显示装置，还包括: 偏振过滤器，安置于所述第二视差图像显示单元前方，且基于所述视差图像而可操作，以使得所述左眼区的偏振状态和所述右眼区的偏振状态彼此不同。
【文档编号】H04N13/04GK103535030SQ201280023213
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2012年5月16日 优先权日:2011年5月16日
【发明者】小野修司 申请人:富士胶片株式会社