JPH10322724A - 立体視検査装置および立体視検査プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、検査者が被検査者の目の動きを
観察しなくても、自動的に被検査者の立体視機能を判定
できる立体視検査装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 ３次元表示装置２、ランダムドットの動
画像からなる背景画像上を、ランダムドットの動画像か
らなる立体画像が移動するような３次元画像を３次元表
示装置２に表示させる表示手段１１、１６、被検査者の
目の動きを撮像するための撮像装置３、および撮像装置
３の撮像画像に基づいて得られた被検査者の目の動きに
関する情報に基づいて、被検査者の立体視機能が正常か
否かを判定する判定手段１１を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、日常視において
近見で両眼融像による立体視を得ているかどうかを検査
する立体視検査装置および立体視検査プログラムを記録
したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は、日常視において近見で両眼
融像による立体視を得ているかどうかを検査する方法と
して、ランダムドットテストと呼ばれる方法を既に開発
している（特開平９−９８９４９号公報参照）。なお、
立体視とは、概念的には、両眼の融像によって物体を立
体的にとらえる能力をいう。具体的には、両眼の融像に
よって２点間の奥行きのわずかな違いを感じ取る能力と
して表される。

【０００３】ランダムドットテストでは、たとえば、背
景がランダムドット画像であり、背景から浮き上がった
四角のランダムドット画像が水平方向に移動せしめられ
る。そして、被検査者の目が四角のランダムドット画像
を追っているか否かを検査者が調べることにより、被検
査者が立体視を得ているかどうかを検査するものであ
る。

【０００４】このようなランダムドットテストでは、被
検査者の目が四角のランダムドット画像を追っているか
否かを検査者が調べる必要がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、検査者が
被検査者の目の動きを観察しなくても、自動的に被検査
者の立体視機能を判定できる立体視検査装置および立体
視検査プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能
な記録媒体を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明による立体視検
査装置は、３次元表示装置、ランダムドットの動画像か
らなる背景画像上を、ランダムドットの動画像からなる
立体画像が移動するような３次元画像を３次元表示装置
に表示させる表示手段、被検査者の目の動きを撮像する
ための撮像装置、および撮像装置の撮像画像に基づいて
得られた被検査者の目の動きに関する情報に基づいて、
被検査者の立体視機能が正常か否かを判定する判定手段
を備えていることを特徴とする。

【０００７】表示手段としては、たとえば、ランダムド
ットの動画像からなる背景画像上を、ランダムドットの
動画像からなる立体画像が所定周期で周期的に移動する
ような３次元画像を３次元表示装置に表示させるものが
用いられ、判定手段としては、たとえば、撮像装置の撮
像画像に基づいて被検査者の目の動きの周期を測定し、
測定された目の周期と、立体画像の移動周期とを比較す
ることにより、被検査者の立体視機能が正常か否かを判
定するものが用いられる。

【０００８】表示手段としては、たとえば、ランダムド
ットの動画像からなる背景画像上を、ランダムドットの
動画像からなる立体画像が所定周期で往復移動するよう
な３次元画像を３次元表示装置に表示させるものが用い
られ、判定手段としては、たとえば、撮像装置の撮像画
像に基づいて被検査者の目の動きの周期を測定し、測定
された目の周期と立体画像の移動周期とを比較すること
により、被検査者の立体視機能が正常か否かを判定する
ものが用いられる。

【０００９】この場合、被検査者の目の動きの周期は、
たとえば、次のようにして求められる。撮像装置の撮像
画像に基づいて、被検査者の目の動きの動きベクトルを
測定し、動きベクトルが０になった時点から次に動きベ
クトルが０になった時点までの時間を複数回にわたって
測定する。そして、得られた測定値の平均値に基づいて
被検査者の目の動きの周期を求める。

【００１０】この発明による立体視検査プログラムを記
録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、ランダ
ムドットの動画像からなる背景画像上を、ランダムドッ
トの動画像からなる立体画像が移動するような３次元画
像を３次元表示装置に表示させる表示機能、および被検
査者の目の動きを撮像するための撮像装置の撮像画像に
基づいて得られた被検査者の目の動きに関する情報に基
づいて、被検査者の立体視機能が正常か否かを判定する
判定機能をコンピュータに実現させるための立体視検査
プログラムを記録していることを特徴とする。

【００１１】表示機能は、たとえば、ランダムドットの
動画像からなる背景画像上を、ランダムドットの動画像
からなる立体画像が所定周期で周期的に移動するような
３次元画像を３次元表示装置に表示させる機能であり、
判定機能は、たとえば、撮像装置の撮像画像に基づいて
被検査者の目の動きの周期を測定し、測定された目の周
期と、立体画像の移動周期とを比較することにより、被
検査者の立体視機能が正常か否かを判定する機能であ
る。

【００１２】また、表示機能は、たとえば、ランダムド
ットの動画像からなる背景画像上を、ランダムドットの
動画像からなる立体画像が所定周期で往復移動するよう
な３次元画像を３次元表示装置に表示させる機能であ
り、判定機能は、たとえば、撮像装置の撮像画像に基づ
いて被検査者の目の動きの周期を測定し、測定された目
の周期と立体画像の移動周期とを比較することにより、
被検査者の立体視機能が正常か否かを判定する機能であ
る。

【００１３】この場合、被検査者の目の動きの周期は、
たとえば、次のようにして求められる。撮像装置の撮像
画像に基づいて、被検査者の目の動きの動きベクトルを
測定し、動きベクトルが０になった時点から次に動きベ
クトルが０になった時点までの時間を複数回にわたって
測定する。そして、得られた測定値の平均値に基づいて
被検査者の目の動きの周期を求める。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。

【００１５】図１は、立体視検査装置の外観を示してい
る。

【００１６】立体視検査装置は、検査者によって操作さ
れるパーソナルコンピュータ１と、被検査者に立体視検
査のための画像を提供する３次元ディスプレイ装置（３
Ｄディスプレイ装置）２と、３Ｄディスプレイ装置２に
取り付けられかつ被検査者の目の動きを撮像するための
ＣＣＤカメラ３と、被検査者に音声案内等を行なうため
のスピーカ４から構成されている。パーソナルコンピュ
ータ１としては、この例では、２次元ディスプレイ（２
Ｄディスプレイ）１９を備えているいわゆるノート型パ
ソコンが用いられている。３Ｄディスプレイ装置２とし
ては、パララックスバリア方式のものが用いられてい
る。

【００１７】図２は、立体視検査装置の構成を示してい
る。

【００１８】パーソナルコンピュータ１は、ＣＰＵ１１
によって制御される。ＣＰＵ１１には、そのプログラム
（立体視検査プログラム）等を記憶するハードディスク
１２および必要なデータを記憶するメモリ１３が接続さ
れている。また、ＣＰＵ１１には、マウスを含む入力装
置１４、ＣＣＤカメラ３および音声合成装置５が接続さ
れている。音声合成装置５は、スピーカ４に接続されて
いる。

【００１９】さらに、ＣＰＵ１１には、第１のフレーム
メモリ１５および第２のフレームメモリ１６が接続され
ている。第１のフレームメモリ１５は、Ｄ／Ａ変換器１
７を介して２Ｄディスプレイ１９に接続されている。第
２のフレームメモリ１６は、Ｄ／Ａ変換器１８を介して
３Ｄディスプレイ装置２に接続されている。

【００２０】図３は、３Ｄディスプレイ装置２の表示部
の構成を示している。

【００２１】３Ｄディスプレイ装置２には、図４に示す
ように、パーソナルコンピュータ１から、元となる左目
用画像が水平方向に１／２に縮小された左目用縮小画像
３０Ｌと、元となる右目用画像が水平方向に１／２に縮
小された右目用縮小画像３０Ｒとからなる画像情報３０
が送られる。３Ｄディスプレイ装置２は、送られてきた
左目用縮小画像および右目用縮小画像をそれぞれ縦長の
短冊状の画像に分解し、図４に示すように、液晶パネル
２１に左目用の短冊状画像３１Ｌと右目用の短冊状画像
３１Ｒとを水平方向に交互に並べて表示させる。

【００２２】液晶パネル２１の背面側には、バックライ
ト２２が配されている。液晶パネル２１の前側には、開
口部２３ａと遮光部２３ｂとが水平方向に交互に配され
たパララックスバリア２３が配されている。被検査者が
パララックスバリア２３を介して液晶パネル２１上の画
像を観察することにより、左目Ｌには左目用の短冊状画
像のみが見え、右目Ｒには右目用の短冊状画像のみが見
える。

【００２３】この立体視検査装置ではランダムドットテ
ストが行なわれる。ランダムドットテストでは、背景が
ランダムドット画像であり、背景から浮き上がった四角
のランダムドット画像が水平方向に移動せしめられる。

【００２４】背景のランダムドット画像および四角のラ
ンダムドット画像は、ランダムドットのドット自体が動
いているように見える動画像である。このような動画像
を得るために、背景のランダムドット画像および四角の
ランダムドット画像ごとに、ドットパターンが異なる４
つのランダムドットパターンがそれぞれ用意されてい
る。そして、各画像に対して、４種類のランダムドット
パターンが所定時間間隔で順番に切り替えられて表示さ
れることにより、ランダムドットのドット自体が動いて
いる動画像が得られる。これらのランダムドットパター
ンは、ハードディスク１２に記憶されている。

【００２５】ランダムドットテストが行なわれる場合
に、３Ｄディスプレイ装置２に表示される画像について
説明する。

【００２６】まず、背景のランダムドット画像を生成す
るためのランダムドットパターンおよび四角のランダム
ドット画像を生成するためのランダムドットパターン
が、ハードディスク１２から読み出されてメモリ１３に
格納される。

【００２７】そして、メモリ１３に格納された画像に基
づいて、背景画像および四角画像からなる左目用画像と
右目用画像とが生成される。この際、背景については左
目用画像と右目用画像との間において同一画像となるよ
うに、四角画像については、左目用画像に現れる画像の
水平方向位置が右目用画像に現れる画像の水平方向位置
に対して右側にずれるように、左目用画像および右目用
画像が生成される。

【００２８】つまり、図５に示すように、左目用画像
は、背景画像８１Ｌと、基準位置より右側にずれた位置
の四角画像８２Ｌとを合成した画像となり、右目用画像
は、背景画像８１Ｒと、基準位置より左側にずれた位置
の四角画像８２Ｒとを合成した画像となる。ここで、合
成画像とは、背景画像における四角画像の表示部分が、
四角画像に置き換えられた画像をいう。

【００２９】また、四角画像については、画面を水平方
向に往復移動するように時間的に変化する左目用画像お
よび右目用画像が生成される。四角画像の移動周期は、
検査者によって設定された周期に応じて、調整できるよ
うになっている。なお、背景画像および四角画像を形成
するランダムドットパターンは、それぞれに用意された
４種類のランダムドットパターンを用いて、所定時間ご
とに順次、変更される。

【００３０】このようにして生成された左目用画像およ
び右目用画像は、それぞれ水平方向に１／２に縮小され
ることにより、１フレーム分の画像が生成される。生成
された１フレーム分の画像は、フレームメモリ１６およ
びＤ／Ａ変換器１８を介して３Ｄディスプレイ装置２に
送られる。

【００３１】３Ｄディスプレイ装置２は、送られてきた
左目用縮小画像と右目用縮小画像とを、それぞれ縦長の
短冊状の画像に分解し、液晶パネル２１に左目用の短冊
状画像と右目用の短冊状画像とを水平方向に交互に並べ
て表示させる。したがって、正常な被検査者が液晶パネ
ル２１に表示された画像を観察すると、四角のランダム
ドット画像が背景に対して浮き上がった状態で水平方向
に移動して見える。

【００３２】次に、ランダムドットテスト時において、
２Ｄディスプレイ１９に表示される画像について説明す
る。

【００３３】ランダムドットテスト時においては、３Ｄ
ディスプレイ装置２に表示されている立体画像の動きを
表す２次元画像が表示される。つまり、３Ｄディスプレ
イ装置２に供給される立体画像（左目用画像と右目用画
像）とに基づいて、図６に示すように、背景面から浮き
出た四角画像の動きがわかる２次元の動画像が２Ｄディ
スプレイ１９に表示される。

【００３４】図７は、ランダムドットテスト時における
ＣＰＵ１１による全体的な処理手順を示している。

【００３５】まず、検査者によって四角画像の移動周期
が設定されると（ステップ１）、その移動周期がメモリ
１３に記憶される（ステップ２）。

【００３６】次に、設定された移動周期に応じた周期で
四角画像が、往復移動するような左目用画像および右目
用画像を生成して、第２フレームメモリ１６に順次送る
ことにより、３Ｄディスプレイ装置２上に、四角のラン
ダムドット画像が背景に対して浮き上がった状態で水平
方向に移動するような立体画像が表示される（ステップ
３）。

【００３７】このような表示が開始されると、被検査者
に、「四角のランダムドット画像を目で追って下さ
い。」というような音声案内がスピーカ４を介して出力
される（ステップ４）。

【００３８】次に、ＣＣＤカメラ３からの画像が順次取
り込まれる（ステップ５）。図８に取り込み画像の一例
を示す。取り込まれた画像に基づいて、被検査者の目の
動きが抽出される（ステップ６）。そして、抽出した被
検査者の目の動きに基づいて、被検査者の立体視能力が
判定される（ステップ７）。

【００３９】具体的には、たとえば、撮像画像に基づい
て被検査者の目の動きの周期を測定し、測定した被検査
者の目の動きの周期と、四角のランダムドット画像の周
期とを比較し、両者がほぼ等しければ立体視機能が正常
であると判定する。被検査者の目の動きの周期の測定方
法としては、たとえば、被検査者の目の動きの動きベク
トルを測定し、動きベクトルが０になった時点から次に
動きベクトルが０になった時点まで時間を順次測定す
る。このようにして複数回にわたって得られた時間の平
均を取り、この平均値の２倍を周期として求める。

【００４０】被検査者の立体視能力が正常であると判定
した場合には、その旨をハードディスク１２に記憶し
て、今回のテストを終了する（ステップ８）。被検査者
の立体視能力が異常であると判定した場合には、その旨
をハードディスク１２に記憶して、今回のテストを終了
する（ステップ９）。

【００４１】なお、ランダムドットテストにおいて、背
景および立体視対象物体である四角画像をランダムドッ
ト画像としているのは、３Ｄディスプレイ装置２に表示
された画像を片目のみで観察したときに、立体視対象物
体が認識されないようにするためである。

【００４２】また、背景および立体視対象物体である四
角画像のランダムドット画像のドットを動かしているの
は、立体視対象物体を移動させた場合に、立体視対象物
体を立体視できない場合においても、立体視対象物体の
動きが認識されないようにするためである。この原理
は、たとえば、砂場の地中をモグラが移動した場合に
は、その移動経路に沿って砂場の表面が波うつのでモグ
ラの移動経路が分かってしまうが、砂場全体を波うたせ
ていれば、モグラが地中を移動してもその移動経路が分
からないことから理解されるであろう。

【００４３】上記実施の形態では、３Ｄディスプレイ装
置として、パララックスバリア方式のディスプレイ装置
が用いられているが、レンティキュラ方式等の他のメガ
ネを用いない３Ｄディスプレイ装置を用いてもよい。ま
た、３Ｄディスプレイ装置として、偏光メガネ、液晶シ
ャッタメガネを併用する３Ｄディスプレイ装置を用いて
もよい。

【００４４】なお、立体視対象物体を、円または楕円を
描くように移動させるようにしてもよい。

【００４５】

【発明の効果】この発明によれば、検査者が被検査者の
目の動きを観察しなくても、自動的に被検査者の立体視
機能を判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】立体視検査装置の外観を示す外観図である。

【図２】立体視検査装置の構成を示すブロック図であ
る。

【図３】３Ｄディスプレイ装置の表示部の構成を示す模
式図である。

【図４】パーソナルコンピュータから３Ｄディスプレイ
装置に供給される画像と、３Ｄディスプレイ装置に表示
される画像を示す模式図である。

【図５】ランダムドットテスト時に生成される左目用画
像と右目用画像を示す模式図である。

【図６】ランダムドットテスト時に、２Ｄディスプレイ
の表示画面を示す模式図である。

【図７】ランダムドットテスト時に実行される処理手順
を示すフローチャートである。

【図８】ＣＣＤカメラの取込み画像の一例を示す模式図
である。

【符号の説明】

１ パーソナルコンピュータ ２ ３Ｄディスプレイ装置 ３ ＣＣＤカメラ １１ ＣＰＵ １２ ハードディスク １３ メモリ １４ 入力装置 １５、１６ フレームメモリ １７、１８ Ｄ／Ａ変換器 １９ ２Ｄディスプレイ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹本 賢史 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３次元表示装置、 ランダムドットの動画像からなる背景画像上を、ランダ
   ムドットの動画像からなる立体画像が移動するような３
   次元画像を３次元表示装置に表示させる表示手段、 被検査者の目の動きを撮像するための撮像装置、および
   撮像装置の撮像画像に基づいて得られた被検査者の目の
   動きに関する情報に基づいて、被検査者の立体視機能が
   正常か否かを判定する判定手段、 を備えている立体視検査装置。
2. 【請求項２】 表示手段は、ランダムドットの動画像か
   らなる背景画像上を、ランダムドットの動画像からなる
   立体画像が所定周期で周期的に移動するような３次元画
   像を３次元表示装置に表示させるものであり、 判定手段は、撮像装置の撮像画像に基づいて被検査者の
   目の動きの周期を測定し、測定された目の周期と、立体
   画像の移動周期とを比較することにより、被検査者の立
   体視機能が正常か否かを判定するものである請求項１に
   記載の立体視検査装置。
3. 【請求項３】 表示手段は、ランダムドットの動画像か
   らなる背景画像上を、ランダムドットの動画像からなる
   立体画像が所定周期で往復移動するような３次元画像を
   ３次元表示装置に表示させるものであり、 判定手段は、撮像装置の撮像画像に基づいて被検査者の
   目の動きの周期を測定し、測定された目の周期と立体画
   像の移動周期とを比較することにより、被検査者の立体
   視機能が正常か否かを判定するものである請求項１に記
   載の立体視検査装置。
4. 【請求項４】 判定手段は、撮像装置によって得られた
   被検査者の目の動きの動きベクトルを測定し、動きベク
   トルが０になった時点から次に動きベクトルが０になっ
   た時点までの時間を複数回にわたって測定し、この測定
   結果に基づいて、被検査者の目の動きの周期を測定する
   手段を備えている請求項３に記載の立体視検査装置。
5. 【請求項５】 ランダムドットの動画像からなる背景画
   像上を、ランダムドットの動画像からなる立体画像が移
   動するような３次元画像を３次元表示装置に表示させる
   表示機能、および被検査者の目の動きを撮像するための
   撮像装置の撮像画像に基づいて得られた被検査者の目の
   動きに関する情報に基づいて、被検査者の立体視機能が
   正常か否かを判定する判定機能、 をコンピュータに実現させるための立体視検査プログラ
   ムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
6. 【請求項６】 表示機能は、ランダムドットの動画像か
   らなる背景画像上を、ランダムドットの動画像からなる
   立体画像が所定周期で周期的に移動するような３次元画
   像を３次元表示装置に表示させる機能であり、 判定機能は、撮像装置の撮像画像に基づいて被検査者の
   目の動きの周期を測定し、測定された目の周期と、立体
   画像の移動周期とを比較することにより、被検査者の立
   体視機能が正常か否かを判定する機能である請求項５に
   記載の立体視検査プログラムを記録したコンピュータ読
   み取り可能な記録媒体。
7. 【請求項７】 表示機能は、ランダムドットの動画像か
   らなる背景画像上を、ランダムドットの動画像からなる
   立体画像が所定周期で往復移動するような３次元画像を
   ３次元表示装置に表示させる機能であり、 判定機能は、撮像装置の撮像画像に基づいて被検査者の
   目の動きの周期を測定し、測定された目の周期と立体画
   像の移動周期とを比較することにより、被検査者の立体
   視機能が正常か否かを判定する機能である請求項５に記
   載の立体視検査プログラムを記録したコンピュータ読み
   取り可能な記録媒体。
8. 【請求項８】 判定機能は、撮像装置によって得られた
   被検査者の目の動きの動きベクトルを測定し、動きベク
   トルが０になった時点から次に動きベクトルが０になっ
   た時点までの時間を複数回にわたって測定し、この測定
   結果に基づいて、被検査者の目の動きの周期を測定する
   機能を備えている請求項７に記載の立体視検査プログラ
   ムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。