JPH01202995A - 立体テレビジヨン装置及び該装置におけるマーカ表示方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、左眼用画像（左画像という）及び右眼用画像
（右画像という）を表示することにより表示像の立体的
認識を可能とするとともに該表示像中の任意点にマーカ
を表示させる立体テレビジョン装置及び該装置における
マーカ表示方法に関する。

（従来の技術） 従来より、立体像を得るための立体テレビジョン装置は
フィールド毎に右画像と左画像を交互に表示し、この表
示される各画像と同期してステレオメガネの電気シャッ
タを左右交互に開閉し右眼で右画像を、左眼では左画像
のみを認識できるようにして、立体表示が行なわれてい
るく時分割方式）。

第４図に、この電気シャッタを用いた従来の立体テレビ
ジョン装置の構成を示す。入力される合成映像信号は、
同期分離回路１により映像信号り。

垂直同期信号Ｖ、水平同期信号Ｈに分離される。

映像信号りは、映像増幅回路２にて増幅されて出力され
、垂直同期信＠Ｖは垂直偏向回路３で、水平同期信号Ｈ
は水平偏向回路４でそれぞれ偏向され、これら映像増幅
回路２．垂直偏向回路３．水平偏向回路４の出力はデイ
スプレィ５に送られて右画像と左画像が交互に表示され
る。一方、シャッタ制御回路６は垂直同期信号Ｖ及び水
平同期信号Ｈを人力としてフィールド像の左右の判断を
基に、眼鏡シャッタ７に制御信号を与える。これにより
、シャッタが制御信号によって左画像が表示されている
期間は右側を、右画像が表示されている期間は左側のシ
ャッタを閉じることにより、右眼では右の画像を、左眼
では左の画像を見ることになり、表示画像を立体的に認
識することができる。

ところで、例えば医用診断等にあっては、立体表示像中
ての任意の２点間の距離を計測したいという要望が高ま
っているが、デイスプレィ５上に２次元画像を表示した
場合の距離計測と異なり、上記の立体像は右眼、左眼の
視差によってデイスプレィ上以外の空間に立体像を浮き
出させる原理であるので、カーソル等によってｔＪｉ　
純に任意２点の位置を特定できないことになる。

このような問題は、時分割方式のものに限らず他の立体
表示技術即ちレンチキュラ一方式あるいは色メガネを使
用する方式にあっても同様でおった。

そこで、本願出願人は先に、立体表示像中の任意の２点
を特定するために、立体表示像中の１点に対応して右画
像、左画像にそれぞれ１点づつ計４点の輝点を発生ずる
輝点発生部と、この輝点の発生位置及び既知の幾何学的
パラメータより、被写体を含む三次元空間内の前記２点
の座標を演騨する座標演算部と、２点の座標に塁づき該
２点間の距離を演算する距離演算部とを有する立体テレ
ビジョンを提案したく特願昭６１−２０５９１１　）。

（発明か解決しようとする課題） しかしながら、立体表示像中の任意の１点に対応して左
画像、右画像にそれぞれ１点づつ計４点のマーカ（輝点
）を発生するに際して、左画像。

右画像とでそれぞれ個別的に、かつ、立体的にマーカ指
定を行わなければならす、立体表示像上の計測位置とマ
ーカ位置とを一致させるために時間を要するとともに操
作が煩雑になる等の新たな問題点を生ずるに至った。

例えば第５図（ａ）に示すＸ線システムにおいて、ステ
レオＸ線管２１の焦点ＸＬ　、ＸＲよりＸ線を曝射した
場合、被写体Ｓ中の計測位置Ａは１、Ｉ（イメージイン
テンシファイア）上でＲａ。

１−ａで示すように距離Ｘだけ離れるため、立体視像上
でこの計測位置Ａに対応する立体的なマーカＡ′を表示
するには、第５図（ｂ）に示すように同図（ａ）に示″
ｇＲａ、［ａに対応するＲａ’。

ｌａ’を表示する必要があり、時分割方式の立体視の場
合、第６図に示すように第１フイールドで１−ａ’を、
第２フィールドでＲａ’をそれぞれ（固別的に指定する
必要がある。

そこで本発明は上記の欠点を除去するもので、マーカを
容易に計測位置に移動できる立体テレビジョン装置及び
該装置のカーソル表示方法の提供を目的としている。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するための本発明の構成は、左眼用画像
及び右眼用画像をモニタ表示することにより表示像の立
体的認識を可能とし、この立体表示像中の任意点に立体
的にマーカを対応表示する立体テレビジョン装置におい
て、前記立体表示されたマーカに対応する左眼用画像及
び右眼用画像上の左眼用マーカ位置及び右眼用マーカ位
置を、両マーカの水平方向間隔を一定として同時移動さ
ぜるマーカ移動手段と、この両マーカの水平方向間隔を
伸縮調整するマーカ間隔調整手段とを備えたものとして
いる。また、該装置にお（プるマーカの表示方法として
は、左眼用画像及び右眼用画像をモニタ表示して表示像
を立体化し、左眼用画像又は右眼用画像上の左眼用マー
カ又は右眼用マーカのいずれか一方を前記表示像ととも
にモニタ表示し、この一方のマーカと前記表示像中の任
意点とを視線上に一致させ、その後使方のマーカを前記
一方のマーカの水平線上にモニタ表示し、該水平線上で
両マーカの間隔を伸縮調整している。

（作　用） 上記構成を備えた本発明の作用は、左眼用画像及び右眼
用画像上の左眼用マーカ位置及び右眼用マーカ位置を、
両マーカ間の水平方向間隔を一定として同時移動させる
。すなわらモニタ上に表示させた際のマーカの遠近方向
（奥行き方向）を固定した状態で移動させる。このよう
にして２次元的にマーカ位置を調整した後に、この両マ
ーカの水平方向間隔を伸縮調整して、これらの両マーカ
に基づき立体表示されるマーカの遠近方向の調整を行う
。このため、マーカの各位置調整はそれぞれ２次元的に
行えることになるので立体表示像−ヒの計測位置を容易
にしかも速やかに指定することができる。また前記マー
カの表示方法としては、前記左眼用画像又は右眼用画像
上の左眼用マーカ又は右眼用マーカのいずれか一方を前
記表示像とともにモニタ表示し、この一方のマーカと前
記表示像中の任意点とを視線上に一致させる。その後、
他方のマーカを前記一方のマーカの水平線上に七二タ表
示し、該水平線上で両マーカの間隔を伸縮調整している
。このようにした際には、マーカの各表示位置調整は視
覚的にもそれぞれ２次元的に行えることになるので立体
表示像上の５１測位置を容易にしかも速やかに指定する
ことができる。

（実施例） 以下、本発明を実施例により具体的に説明する。

第１図（ａ）は本発明一実施例装置のブロック図である
。尚、同図において第４図に示すものと同一機能を有す
るものには同一符号を付すことによりその詳細な説明を
省略する。

本実施例装置が従来装置（第４図）と異なるのは、出力
制御部８、第１．第２のグラフィックメモリ１２．１３
からなるマーカ発生部１８、座標演算手段１７、入力部
１４を有する点である。

入力部１４はオペレータの操作により計測シスデム条件
や計測位置等を入力するもので、例えば第５図（ａ）の
Ｘ線システムによって得られた画像を立体視する場合に
ステレオＸ線管２１とＩ。

■との距離１．焦点間距離ｄ、１．Ｉの各座標とＣＲＴ
デイスプレィ（以下、モニタともいう）５上の画素の関
係等のパラメータを入力する条件入力手段１６と、モニ
タ５上に重畳表示される右眼用、左眼用マーカの移動量
を入力するとともに、該両マーカ間隔の伸縮調整を行う
マーカ操作部１５とを右する。このマーカ操作部１５及
び条件入力手段１６の出力は、後段に配置された座標演
算手段１７に取り込まれるようになっている。

マーカ操作部１５の詳細は同図（ｂ）に示すように６つ
のキー１５ａ乃至１５ｅを有している。

このうちキー１５ａは、モニタ５に表示される右眼用、
左眼用マーカの該モニタ上方への移動量を設定するもの
、キー１５ｂは逆に下方への移動量を設定するもの、キ
ー１５ｃは同様に左方向への移動量を設定するもの、キ
ー１５ｄは右方向への移動ｍを設定するものであり、キ
ー１５ｅは石眼用、左眼用マーカで特定され立体的に表
示されるマーカ（以下立体マーカという）の、該モニタ
の奥行き方向の手前側への移動量を設定するもの。

キー１５ｆはその逆方向への移動量を設定するものであ
る。ここでは、いづれかのキーの押下時間に比例して各
移動量を設定するようにしている。

尚、このマーカ操作部は上述した構成に限られるもので
はなく、例えばジョイステック、トラックボール等に代
えたものとしてもよい。

座標演算手段１７は、モニタ５上に立体表示される立体
マーカに対応する左眼用画像及び右眼用画像上の左眼用
マーカ位置及び右眼用マーカ位置を、両マーカの水平方
向間隔を一定として同時移動させるマーカ移動手段とし
ての機能と、この両マーカの水平方向間隔を伸縮調整す
るマーカ間隔調整手段としての機能とを備えており、例
えばＣＰＵ（中央処理装置）を中心として実現される。

また、前記マーカの移動量は上述したマーカ操作部１５
によって指定される。そしてこの座標変換出力は、それ
ぞれ左眼用マーカ移動情報及びも眼用マーカ移動情報と
して、後段に配置された第１゜第２のグラフィックメモ
リ１２．１３に送出されるようになっている。

マーカ発生部１８を構成する第１．第２のグラフィック
メモリ１２．１３は、前記座標演算手段１７よりの左眼
用マーカ移動情報及び右眼用マーカ移動情報をそれぞれ
記憶し、水平同期信号Ｈ２垂直同期信号Ｖにより映像信
＠Ｄ　１の周期と同期をとりながら、左眼用マーカ位置
情報ＤＬ　、右眼用マーカ位置情報ＤＲをそれぞれ出力
するようになっている。

また、出力制御部８は、同期分離回路１と映像増幅回路
２との間に配置され、水平同期信号ト１゜垂直同期信号
Ｖに基づいて映像信号Ｄ１　、左眼用マーカ位置情報Ｄ
Ｌ　、右眼用マーカ位置情報ＤＲの送出制御を行うもの
でおり、該マーカ信号ＤＬ　。

ＤＲが取り込まれた場合にはこのマーカ信＄Ｄし。

ＤＲを映像信号Ｄ１に（ホ）先して出力するようになっ
ている。この出力制御部８の出力をＤ２とする。

尚、この出力制御部８の出力Ｄ２は、後段に配置された
映像増幅回路２を介してモニタ５に送出される。このモ
ニタ５は左眼用マーカと左画像。

右眼用マーカと右画像をそれぞれ同時に表示するもので
ある。

次に上記構成の作用について説明する。

本実施例では、立体表示像中で距離計測を行うための削
測点１」を特定するために第１．第２のグラフィックメ
モリ１２．１３内の右眼用、左眼用マーカ情報を映像信
号に重畳してモニタ表示するようにしている。

オペレータは、まずマーカ操作部１５のキー１５ａ乃至
１５ｄを適宜押下して、眼鏡シャッタ７を介して第１図
（Ｃ）に示すモニタ５上に表示される右眼用マーカＲａ
’　と左眼用マーカｌ−ａ’とを同時に移動させて立体
表示像Ｓ中の計測点Ｈに一致させる。この場合にはモニ
タ奥行き方向の遠近調整は固定している。

このようにして任意の計測点ト１に立体マーカＡ′を一
致させたなら、今度は該座標位置でモニタ５の奥行き方
向での立体マーカＡ′の遠近調整を行う。これは、マー
カ操作部１５のキー１５ｅ。

１５ｆを押下することで行う。すなわち、このキー１５
ｅ、１５ｆの押下情報は座標演緯手段１７゜第１．第２
のグラフィックメモリ１２．１３を介して出力制御部８
に入力され、両マーカ１ａ’。

Ｒａ′の水平方向での間隔が調整されて、モニタ５上に
表示される。

このようなマーカｌ−ａ　’　、　Ｒａ　’を計測点１
］に一致させる方法は次のようにしてもよい。

最初に左眼用画像及び右眼用画像をモニタ表示して表示
像を立体化しておく。

まず左眼用画像又は右眼用画像上の左眼用マーカＬａ′
又は右眼用マーカＲａ　／のいずれか一方を前記表示像
Ｓとともにモニタ表示する。この時、例えば右眼用マー
カＲａ′を先にモニタ表示させるのであれば、眼鏡シャ
ッタ７は右眼だけが見えるようにしておく。

そしてこの右眼用マーカＲａ’　と計測点ト１とを右眼
の視線上にすなわら一直線上に一致させる。

次に、眼鏡シャッタ７を左眼だけが見えるようする。こ
のようにしたうえで左眼用マーカＬ　ａ　／を右眼用マ
ーカＲａ’の水平方向に表示させる。

そして該左眼用マーカＬ　ａ　／を水平方向で移動調整
することで、左眼用マーカＬａ′と右眼用マーカＲａ　
／　との間隔を伸縮調整する。これは、モニタ５上の奥
行き方向での立体マーカＡ′の遠近調整を行うことに相
当する。このようにした場合には視覚的にも２次元状態
で調整することができるようになる。このようにマーカ
八′の各移動は２次元的に行うようにしているので、容
易かつ迅速に計測点ト１に移動することができるように
なる。

次に、本実流側装置において被写体内の２点Ａ。

８間の距離を求める場合について説明する。

ここで、被写体Ｓ内の２点Ａ、Ｂは、第２図に示すよう
に、Ｘ線管１の焦点ＸＬ　、ＸＲより発生したＸ線によ
り、１．Ｉ上のｌａ、Ｒａ、ｌｂ。

Ｒｂの各点に映像が移し出されることになる。

時分割方式の立体テレビジョン装置にあっては、前記点
Ｒａ、Ｒｂは右画像としての第２フイールドに、前記１
−ａ、、１−ｂは左画像としての第１フイールドに写し
出されることになる。

そこで、１．Ｉの面上の各点に対応するように、第３図
（ａ＞、（ｂ）に示す第１．第２フイールド上の１走査
線上の輝点しａ’　、　Ｒａ’　、ｌｂ’　。

Ｒｂ′をモニタ上に重畳表示すれば、前述したように輝
点１ａ’、Ｒａ’によって点Ａを、輝点Ｌｂ’、Ｒｂ’
　によって点Ｂをそれぞれ立体表示像中Ｓに立体的に輝
点く立体マーカ）として１ｌｌｌすることができる。

以−りのように本実施例では、立体表示像中に観察され
る２つの輝点を距離計測のためのマーカとして用いてい
る。

次に点Ａ、Ｂ間の距離計測のために、座標演算手段１７
で、前記被写体Ｓを含む三次元空間内の前記２点Ａ、Ｂ
の座標を求めている。この座標演１ｉハ、前記輝点（マ
ーカ）Ｌａ、Ｒａ、Ｌｂ。

Ｌｂの発生位置情報と、条件入力手段１６によって入力
された既知の幾何学的パラメータより演算可能である。

ここで、説明の便宜のため、第２図の点Ａ、　ＢはＺ座
標が同一であり、Ｘ、Ｙ座標のみ異なると仮定し、−例
として点ＡのＸ座標×１を求める手順について説明する
。輝点１−ａ、Ｒａの発生位置情報よりｌａ、Ｒａ　＝
ｍは求まる。一方、幾何学的パラメータとして、ステレ
オＸ線管２１と１．　　Ｉとの距離いわゆるＳ　Ｉ　Ｄ
　（Ｓｏｕｃｅ　Ｉｍａｇｅ　Ｄｉｓｔａｎｃｅ）はで
としてＸ線システムで一定である。そうすると、 ｄ　　　　　１２−Ｘｌ の関係から Ｘｉ　＝□・１ ｍ＋ｄ として、点ＡのＸ座標が求まる。

以下、同様にして点ＡのＹ座標９魚ＢのＸ、　Ｙ座標を
算出することができる。尚、点Ａ、Ｂが同一平面上にな
い場合にあっても、同様の手順により各座標を筒用する
ことかできる。このにうにして得られた点への座標を（
Ｘｌ　、Ｓｈ　、Ｚｌ　）とし、点Ｂの座標を（Ｘ２　
、Ｖ２　、Ｚ２　）とする。

次に、点Ａ、Ｂ間の距離を求めるのであるが、座標演算
手段１７から点Ａ、Ｂの座標が得られればこの距離演算
は容易である。即ち、 （Ｘｌ−Ｘ２　）　”　”　（Ｖｌ　−Ｖ２　）　”÷
（Ｚｌ　−１２）　２より、点Ａ、Ｂ間の実距離を算出
することができる。

尚、前述した発明は上記各実施例に限定されるものでは
なく、各発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能で
ある。

前記立体テレビジョン装置に関する発明は上記実施例の
ように時分割で石像、左像を表示し、これを交互に開閉
される光シャッタを用いて立体視する時分割方式の立体
テレビジョン装置にのみ適用されるものではなく、例え
ばモニタ上に偏向レンズを配置して立体視を行うレンチ
キュラ一方式、あるいは石像、左像として異なる色の像
を表示し、これを色フィルタを介して立体観測する方式
にも同様に適用することができる。さらに、前記計測点
は２点間ばかりでなく３点以上のものについても同様に
適用できる。

前記立体テレビジョン装置におけるマーカの表示方法に
関する発明は、前述した実施例に限らす、例えば一方の
マーカと任意点ト１とを同一の視線上に一致させた後、
他方のマーカと一方のマーカとの水平方向での間隔調整
の際には、眼鏡シャッタを立体的に見える状態にした後
に遠近方向の調整を行うようにしてもよい。この場合に
も前述と同様の効果を得ることができる。

し発明の効果］ 以上詳述したように本発明の立体テレビジョン装置によ
れば、マーカを容易に計測位置に移動できる立体テレビ
ジョン装置の提供ができる。さらに、該装置におけるマ
ーカ表示方法によれば、前記効果とともに視覚的にもマ
ーカを２次元状態で移動調整できるので容易に計測位置
に移動することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ＞は本発明−実施例装置のブロック図、第１
図（ｂ）はマーカ操作部の詳細図、第１図（Ｃ）はマー
カの移動状態を示す説明図、第２図及び第３図（ａ＞、
（ｂ）は被写体内の２点間距離を求める場合の説明図、
第４図は従来装置のブロック図、第５図及び第６図は計
測位置指定の説明図である。 ５・・・モニタ（ＣＲＴデイスプレィ）、１５・・・マ
ーカ操作部、 １７・・・マーカ移動手段。 マーカ間隔調整手段（座標演算手段）。 代理人　弁理士　　則　　近　　点　　缶周　　　　　
　　近　　　　藤　　　　　　猛（Ｇ） 第１図 （ｂ） ■ （Ｃ） 第　　１　　図 第２図 （０）　　　　　　　　　　（ｂ） 第３図 第　　４　図 算Ｚ７／−ル）°　　ご１フイール）１＼　／ 第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）左眼用画像及び右眼用画像をモニタ表示すること
   により表示像の立体的認識を可能とし、この立体表示像
   中の任意点に立体的にマーカを対応表示する立体テレビ
   ジョン装置において、前記立体表示されたマーカに対応
   する左眼用画像及び右眼用画像上の左眼用マーカ位置及
   び右眼用マーカ位置を、両マーカの水平方向間隔を一定
   として同時移動させるマーカ移動手段と、この両マーカ
   の水平方向間隔を伸縮調整するマーカ間隔調整手段とを
   備えたことを特徴とする立体テレビジョン装置。
2. （２）左眼用画像及び右眼用画像をモニタ表示して表示
   像を立体化し、左眼用画像又は右眼用画像上の左眼用マ
   ーカ又は右眼用マーカのいずれか一方を前記表示像とと
   もにモニタ表示し、この一方のマーカと前記表示像中の
   任意点とを視線上に一致させ、その後他方のマーカを前
   記一方のマーカの水平線上にモニタ表示し、該水平線上
   で両マーカの間隔を伸縮調整することを特徴とする立体
   テレビジョン装置におけるマーカ表示方法。