JPH0478237B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、陰極線管（以下CRTという）上に
表示された画像を立体的に見ることが可能ないわ
ゆる立体映像装置などに好適に用いられる映像信
号処理装置に関する。

背景技術 第４図は従来からの立体映像信号１の構成を示
すブロツク図である。この立体映像装置１は、左
右一対の撮像装置２Ｌ，２Ｒを有する。撮像装置
２Ｌ，２Ｒはゲンロツクされている。右撮像装置
２Ｒからの右側映像信号と、左撮像装置２Ｌから
の左側映像信号とを、ビデオスイツチ手段３によ
つて１垂直同期期間毎に交互に切換えて、CRT
４上に表示させる。CRT４と人間の目５との間
には、光学シヤツタ装置６が配置される。この光
学シヤツタ装置６には、人間の右目５Ｒに対応し
た右シヤツタ６Ｒと、左目５Ｌに対応した左シヤ
ツタ６Ｌとを含む。発振器７は１垂直同期期間の
周期で発振し、撮像装置２Ｒ，２Ｌ、ビデオスイ
ツチ手段３およびシヤツタ６Ｒ，６Ｌの動作は、
この発振器７の発振信号に同期して駆動される。
なお右シヤツタ６Ｒと左シヤツタ６Ｌとは、交互
に開閉動作を行なう。たとえば或る垂直期間に注
目すると、撮像された画像は右撮像装置２Ｒ、ビ
デオスイツチ手段３を介してCRT４に導かれ、
CRT４上に右画像が表示される。このとき右シ
ヤツタ６Ｒが開状態で、左シヤツタ６Ｌが閉状態
となつており、そのため観察者の右目５Ｒにのみ
右画像が視覚される。同様にして、次の垂直期間
ではCRT４に表示される左画像のみが、左目５
Ｌに視覚される。これによつて立体視が可能とな
る。

第５図は撮像装置２Ｒ，２Ｌの光軸１，２
が平行の時に撮影される画像の例が示されてい
る。右撮像装置２Ｒに撮像した像は、物体Ｎおよ
び物体Ｆともに右撮像装置２Ｒの光軸１の左側
に位置するため、参照符５０Ｒで示すように画面
の左側に物体Ｎおよび物体Ｆが撮像される。また
左撮像装置２Ｌで撮影された像は、左撮像装置２
Ｌの光軸２の右側に位置するため、参照符５０
Ｌで示すように画面の右側に撮像される。

一般に我々人間が物体を見るときにどのように
見えるかを考えると、物体Ｎを注視したときと、
物体Ｆを注視したときとでは像の見え方に差があ
ることがわかる。

第６図は物体Ｆを注視したときの像の位置関係
を示す図である。我々人間が物体Ｆを注視したと
きには、物体Ｆは１つに視認される。すなわち通
常右目５Ｒの光軸３および左目５Ｌの光軸４
は、それぞれ物体Ｆと左右の目５Ｒ，５Ｌを結ん
だものとなる。このとき網膜上の像は左右の目５
Ｒ，５Ｌのそれぞれ同じ位置と認識される場所に
結像されている。換言すれば同じ位置と認識され
る位置に結像しているため、１つの像に見える。
このときの右目５Ｒによつて視認される画像は、
第８図１の参照符５１Ｒで示され、左目５Ｌによ
つて視認される左画像は、第８図１の参照符５１
Ｌで示される。この画像５１Ｒ，５１Ｌから明ら
かなように、物体Ｆは左右両画像の同一位置に位
置し、物体Ｎは異なる位置に位置する。

また物体Ｎを注視したときの位置関係は第７図
に示される。このときの右目５Ｒによつて視認さ
れる右画像は第８図２の参照符５２Ｒで示され、
左目５Ｌによつて視認される左画像は第８図２の
参照符５２Ｌで示される。物体Ｎを注視したとき
には物体Ｎは１つに視認され、物体Ｎは左右両画
像の同一位置に表示され、物体Ｆが異なる位置に
表示される。このようにして従来からの立体映像
装置１の撮像装置２Ｒ，２Ｌによつて、撮像され
た画像は光軸１，２が平行であるため、常に
固定されているけれども、第８図１および第８図
２で示されるように、実際に人間の目で物体Ｆ，
Ｎの各々を注視したときの位置関係は、各々の場
合について異なる。したがつて自然な視覚条件で
見た画像を得ることはできない。このような問題
を解決するためには、撮像装置２Ｒ，２Ｌの光軸
１，２をずらすことが考えられる。たとえば
撮像装置２Ｒ，２Ｌの光軸１，２を、撮像装
置２Ｒ，２Ｌと物体Ｆを結ぶ線に合わせたり、撮
像装置２Ｒ，２Ｌと物体Ｎを結ぶ線上に光軸を合
わせたりして、適時光軸を可変にする方法であ
る。このような方法では、結果的に画面上で同一
位置に表示されればよく、したがつて画面の中心
である必要がない。このような方法では撮影条件
により、画像上であたかも注視したように見える
物体の範囲が限定されてしまう。例を挙げれば撮
像の際に光軸を物体Ｎに合わせて撮影した左右画
像を、光学シヤツタ装置６を用いて再生する際
に、物体Ｎは同一位置に再生されるけれども、物
体Ｆは異なる場所に再生される。この撮影条件で
画面上の物体Ｎを注視する動作を行なうことはき
わめて容易なことである。しかし物体Ｆを再生画
面上で注視するような動作は、どうしても不自然
なものとなり物体Ｆを１つの物体と認識できない
場合が生じる。

発明が解決しようとする問題点 要約すれば両眼の視差をもつた画像を、撮影条
件に拘わらず自然な視覚状態で見れるような人間
の広範囲な視覚特性に対応した画像を表示するこ
とが所望されていた。

本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、
人間の広範囲な視覚特性に対応した画像を得るこ
とができるようにした映像信号処理装置を提供す
ることである。

問題点を解決するための手段 本発明は、映像信号の１水平走査線に対応した
画像データを画素単位で記録する手段と、 記録手段のアドレスを発生させるアドレス発生
手段と、 画像データの水平走査開始位置を撮像装置から
被写体の距離に応じて設定する手段と、 水平走査開始位置設定手段からの出力に応答し
て映像信号の記録手段への読出し／書込み時に、
アドレス発生手段のアドレス信号の出力開始時を
変化させる手段とを備えたことを特徴とする映像
信号処理装置である。

作 用 本発明に従えば、水平走査開始位置設定手段か
らの出力に応答して、映像信号の１水平走査線に
対応した画像データの記録手段への読出し／書込
み時に、アドレス発生手段からのアドレス信号の
出力開始時が変化する。これによつて画像データ
の水平走査位置を可変にすることができ、したが
つて人間の広範囲な視覚特性に対応した画像を表
示することができる。

実施例 第１図は本発明の一実施例の電気的構成を示す
ブロツク図である。立体映像装置２９には、左右
一対の撮像装置３０Ｒ，３０Ｌが設けられる。こ
の右撮像装置３０Ｒと左撮像装置３０Ｌとは、ゲ
ンロツク状態であり、したがつて水平同期信号Ｈ
と垂直同期信号Ｖの位相は揃つている。右撮像装
置３０Ｒからの被写体３１の右側画像データを有
する右映像信号Ｒは、マルチプレクサ３２に与え
られる。一方、左撮像装置３０Ｌの被写体３１に
関する左画像データを有する左映像信号Ｌは、マ
ルチプレクサ３２に与えられるとともに、同期分
離回路３３に与えられる。同期分離回路３３で
は、垂直同期信号Ｖと水平同期信号Ｈとを分離す
る。分離された垂直同期信号Ｖは、インバータ回
路Ｇ２０に与えられる。このインバータ回路Ｇ２
０の出力は、Ｄ型フリツプフロツプ（以下フリツ
プフロツプと言う）FF１のクロツク入力端子CK
に与えられる。フリツプフロツプFF１では、垂
直同期信号Ｖを1/2分周して出力する。

フリツプフロツプFF１の出力端子Ｑからの出
力は、第３図２で示されるマルチプレクサ切換え
信号Ｂとしてマルチプレクサ３２に与えられ、第
３図３に示されるシヤツタ駆動信号Ｃとして光学
シヤツタ装置３６に与えられ、さらにアドレス発
生器３５ｂに与えられる。フリツプフロツプFF
１の反転出力端子からの出力は、入力端子Ｄに
与えられるとともに、アドレス発生器３５ａに与
えられる。

同期分離回路３３からの水平同期信号Ｈは、Ｄ
型フリツプフロツプ（以下フリツプフロツプと言
う）FF２のクロツク入力端子CK、およびマルチ
プレクサ３７に個別的に与えられる。フリツプフ
ロツプFF２では、水平同期信号Ｈを1/2分周して
出力する。フリツプフロツプFF２の出力端子Ｑ
からの出力は、アドレス発生器３５ｂに与えられ
る。一方、マルチプレクサ３２では、第３図２で
示される信号Ｂによつて１垂直同期期間Ｗ１毎に
交互にスイツチング態様が変化し、これによつて
マルチプレクサ３２から１垂直同期期間Ｗ１毎
に、右画像データと左画像データとが交互に配列
された映像信号が得られ、この映像信号はアナロ
グ／デジタル変換器３８に与えられ、デジタルデ
ータに変換されてラインメモリ３９ａおよび３９
ｂに与えられる。ラインメモリ３９ａ，３９ｂは
映像信号Ｓの１水平走査線に対応した画像データ
を、画素単位で交互に読出し／書込み走査を行な
う。画像データは、一旦ラインメモリ３９ａ，３
９ｂのいずれかにストアされ、その後読出され
る。またラインメモリ３９ａとラインメモリ３９
ｂとは、補完的に作動し、たとえばラインメモリ
３９ａが書込みを行なつているときには、ライン
メモリ３９ｂは画像データを出力している。すな
わち交換バツフア方式となつている。このライン
メモリ３９ａにはアドレス発生器３５ａからのア
ドレス信号が与えられ、ラインメモリ３９ａの書
込み／読出しが行なわれる。また同様にしてライ
ンメモリ３９ｂにはアドレス発生器３５ｂからア
ドレス信号が与えられ、これによつてラインメモ
リ３９ｂの書込み／読出しが行なわれる。

アドレス発生器３５ａ，３５ｂは、水平同期信
号Ｈに対する、読出しアドレスの発生位置を可変
にする、すなわち水平走査開始位置を可変にする
ことができるように構成されている。なおアドレ
ス発生器３５ａ，３５ｂには、アドレス開始位置
設定手段４０からの可変量に関するデータが与え
られ、これによつてアドレス発生器３５ａ，３５
ｂにストアされている画像データの水平開始位置
を読出し時に個別的に設定することができる。こ
のようにして読出し時のアドレス発生器３５ａ，
３５ｂのアドレス信号の出力開始時を変化させる
ことによつて、左画像または右画像のいずれか一
方、あるいは右画像および左画像の各々の表示画
像を可変にすることができ、これによつて人間の
視覚特性に対応した画像を得ることができる。

マルチプレクサ３７では水平同期信号Ｈに同期
して、ラインメモリ３９ａとラインメモリ３９ｂ
との出力を切換え、デジタル／アナログ変換器４
１に与え、アナログデータに変換してCRT４２
に出力する。これによつてCRT４２には、画像
データが表示される。前記光学シヤツタ装置３６
は、人間の目４３とCRT４２との間に介在され
る。シヤツタ装置３６は人間の右目４３Ｒに対応
した右シヤツタ３６Ｒと、左目４３Ｌに対応した
左シヤツタ３６Ｌとを含む。右シヤツタ３６Ｒと
左シヤツタ３６Ｌとは、前記駆動信号Ｃによつて
１垂直期間Ｗ毎に交互に右シヤツタ３６Ｒと左シ
ヤツタ３６Ｌとが開閉動作を行なう。右画像が
CRT４２に表示されたときには右シヤツタ３６
Ｒが開状態で、左シヤツタ３６Ｌが閉じられてい
る。したがつて右画像は右目４３Ｒのみに視認さ
れる。一方、CRT４２に左画像が表示されたと
きには、右シヤツタ３６Ｒは閉じられており左シ
ヤツタ３６Ｌは開かれている。したがつて左画像
が左目４３Ｌのみに視認される。したがつて被写
体３１を立体的に見ることができる。しかもアド
レス開始位置設定手段４０によつて、表示位置を
水平走査方向に任意に移動させることができるた
め、撮像条件にかかわりなく、臨場感あふれる立
体画像を視認することが可能となる。

第２図はアドレス発生器３５ａ，３５ｂの具体
的な構成を示すブロツク図である。水平同期信号
Ｈは、ポジテイブエツジ検出回路６０、ネガテイ
ブエツジ検出回路６１およびＤ型フリツプフロツ
プFF２に個別的に入力される。フリツプフロツ
プFF２の出力は、水平同期信号Ｈ毎にハイレベ
ルとローレベルとが反転し、１水平期間毎にハイ
レベルとローレベルを交互にとる。このフリツプ
フロツプFF２の出力は、第３図７で示す画像デ
ータ読出し／書込み信号Ｙとなり、ハイレベル期
間が書込み期間で、ローレベル期間が読出し期間
となり、ラインメモリ３９ａ，３９ｂの書込みア
ドレスと読出しアドレスとが交互に発生される。
ネガテイブエツジ検出回路６１では、第３図４に
示す水平同期信号Ｈのネガテイブエツジを検出し
て、第３図５で示すリセツト信号Ｆを出力する。
ネガテイブエツジ検出回路６１からのリセツト信
号Ｆは、カウンタ６３，６４のリセツト端子
Resetに与えられる。またリセツト信号Ｆは、
ANDゲートＧ８，Ｇ９で構成されるラツチ回路
６５に与えられ、ラツチ回路６５で一定期間ラツ
チされて第３図６に示す表示クロツク禁止信号Ｋ
としてNANDゲートＧ１０の一方の入力となる。
NANDゲートＧ９の出力が、ローレベルとなつ
たとき、ANDゲートＧ１０の出力は常にローレ
ベルとなり、結果的にカウンタ６４への表示クロ
ツクの入力が禁止される。さらにリセツト信号Ｆ
は、表示クロツク発生回路８０のNANDゲート
Ｇ１の一方に入力される。表示クロツク発生回路
８０は、NANDゲートＧ１と、インバータ回路
Ｇ２．Ｇ３と、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３と、コンデ
ンサＣ１とによつて構成される。リセツト信号Ｆ
の入力によつて、表示クロツク発生回路８０の発
生位相が初期化される。

カウンタ６３は、リセツト信号Ｆの立上りとと
もにカウント動作を開始する。カウンタ６３の出
力は、一致回路６７，６８の一方の入力となつて
おり、それぞれラツチ回路６９，７０のアドレス
開始位置設定手段４０からのデータと比較され、
比較値が一致したときにANDゲートＧ４，Ｇ５
に対し、ハイレベルの信号を出力する。ANDゲ
ートＧ４，Ｇ５と、インバータ回路Ｇ６と、OR
ゲートＧ７とは、マルチプレクサ７１を構成す
る。このマルチプレクサ７１は、フリツプフロツ
プFF１からの出力Ｂによつてスイツチされる。
結果的に左映像信号Ｌが選択されたときには、一
致回路６８の出力がORゲートＧ７に与えられ、
右映像信号Ｒが選択されたときには、一致回路６
７の出力がORゲートＧ７に与えられる。さらに
ORゲートＧ７の出力は、マルチプレクサ７２の
一方の入力となる。マルチプレクサ７２は、
ANDゲートＧ１１，１２と、インバータ回路Ｇ
１４と、ORゲートＧ１３とから構成される。こ
のマルチプレクサ７２のもう一方の入力である
ANDゲートＧ１１の入力端子には、ポジテイブ
エツジ検出回路６０からの水平同期信号Ｈのポジ
テイブエツジ信号が入力されており、フリツプフ
ロツプFF２の出力である画像書込み／読出し信
号Ｙによつて選択され、NANDゲートＧ９の入
力となる。NANDゲートＧ９の入力が、ハイレ
ベルとなつたときに、ラツチ回路８０の出力は反
転し、ANDゲートＧ１０によりコントロールさ
れていたカウンタ６４へのクロツク入力の禁止が
解除され、カウンタ６４はカウントアツプ動作を
開始する。

このようにしてラツチ回路６５を、水平同期信
号Ｈの立ち下がりでリセツトし、ラツチの反転タ
イミングをそれぞれの場合により選択することに
より、アドレスの発生タイミングを変えている。

第３図を参照して、動作を説明する。第３図１
は垂直同期信号Ｖを示し、第３図２はマルチプレ
クサ３２の選択信号Ｂを示し、第３図３はシヤツ
タ駆動装置Ｃを示し、第３図４は水平同期信号Ｈ
を示し、第３図５はリセツト信号Ｆを示し、第３
図６はクロツク禁止信号Ｋを示し、第３図７は画
像データ読出し／書込み信号Ｙを示す。左映像信
号出力期間Waにおいて、時刻ｔ１で水平同期信
号Ｈの立下がりが検出されて、第５図５のリセツ
ト信号Ｓが出力される。これによつて、アドレス
発生器３５ａ，３５ｂの初期化が行なわれる。す
なわちカウンタ６３，６４がリセツトされる。ま
た時刻ｔ１でクロツク禁止信号Ｋが立下げられ、
クロツク禁止期間Wc後の時刻ｔ２で立上がる。
この期間Wcは水平同期信号Ｈの幅よりも大であ
り、この期間Wcの間はアドレス信号がアドレス
発生器３５ａ，３５ｂから出力されない。クロツ
ク禁止期間Wc経過後の時刻ｔ２からアドレス信
号が出力され、そのため時刻ｔ２から時刻ｔ３に
おいてたとえばアドレス発生器３５ａの左画像デ
ータが読出される。したがつてCRT４２に左画
像の第１水平走査線に関する画像が水平走査方向
に移動して表示される。次の画像データ書込み期
間では、クロツク禁止期間Wcは水平同期信号の
幅と同一であるため、アドレス発生器３５ａに
は、水平走査方向にずれることなく左画像データ
がストアされる。なお、アドレス発生器３５ｂも
またアドレス発生器３５ａと同様に読出し／書込
みが行なわれる。このような動作が左映像信号の
１フイールド期間Wa中行なわれる。

次に右映像信号の出力期間Wbにおいては、ク
ロツク禁止期間Wcは、画像データの読出し／書
込みに拘わらず、すべて水平同期信号Ｈと同一幅
に設定されている。したがつて右画像は水平走査
方向にずれることなくCRT４２に表示される。
このようにクロツク禁止期間Wcを、データの書
込み時には水平同期信号と同一の幅をとり、デー
タの読出し時には、左映像信号を表示する際と、
右映像信号を表示する際で個別に設定することに
よつて、自然な画像を立体視することができる。

前述の実施例では、画像データの読出し時にア
ドレス信号の出力を遅らせるようにしたけれど
も、書込み時に遅らせるようにしてもよい。

また前述の実施例では、左画像のみを水平走査
方向に移動して表示したけれども、右画像のみ、
あるいは左右画像を移動するようにしてもよい。

効 果 以上のように本発明によれば、水平走査開始位
置を可変にすることができるため、従来撮影条件
により決定されてしまつた視覚特性を任意に変更
でき、広範囲の視覚特性を有する画像を表示する
ことができ、より自然な臨場感溢れる画像を得る
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の電気的構成を示す
ブロツク図、第２図はアドレス発生器３５ａ，３
５ｂの具体的な構成を示すブロツク図、第３図は
動作を説明するための信号波形図、第４図は従来
からの立体映像装置１の構成を示すブロツク図、
第５図は撮像装置２Ｒ，２Ｌの光軸１，２が
平行の時に撮影される画像の位置関係を示す図、
第６図は物体Ｆを注視したときの像の位置関係を
示す図、第７図は物体Ｎを注視したときの位置関
係を示す図、第８図は第６図および第７図の場合
における画像状態を示す図である。 ２９……立体映像装置、３１……被写体、３０
Ｒ，３０Ｌ……撮像装置、３２，３７……マルチ
プレクサ、３３……同期分離回路、３５ａ，３５
ｂ……アドレス発生器、３９ａ，３９ｂ……ライ
ンメモリ、４０……アドレス開始位置設定手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 撮像装置から異なる距離をおいて位置する複
   数の被写体を両眼視差をもつた画像として画面上
   に表示し立体視可能とする映像信号処理装置にお
   いて、 映像信号の１水平走査線に対応した画像データ
   を画素単位で記録する手段と、 記録手段のアドレスを発生させるアドレス発生
   手段と、 画像データの水平走査開始位置を撮像装置から
   被写体の距離に応じて設定する手段と、 水平走査開始位置設定手段からの出力に応答し
   て映像信号の記録手段への読出し／書込み時に、
   アドレス発生手段のアドレス信号の出力開始時を
   変化させる手段とを備えたことを特徴とする映像
   信号処理装置。