FR3123999A1 - Display of a 3D image in a lens display device - Google Patents
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Abstract
Affichage d’une image 3D dans un dispositif d’affichage à lentilles L’invention vise l’affichage d’une image 3D dans un dispositif d’affichage (DV1) comprenant un écran (30) de sous-pixels d’écran (32) et un réseau lenticulaire (20). Un procédé d’affichage comprend : calibration du dispositif d’affichage (DV1) pour détecter des sous-pixels d’écran (32) visualisables au travers des lentilles selon chacune parmi M directions d’observation (M ≥ 2) et pour générer une matrice de calibration (MX) ; obtention de données d’image (DT) représentatives de M images à afficher selon respectivement les M directions d’observation ; adressage, à partir des matrices de calibration, de pixels d’image des M images à des sous-pixels d’écran ; et affichage par les sous-pixels d’écran de l’image 3D formée par les M images visualisables au travers des lentilles selon les M directions d’observation, en contrôlant la luminosité des sous-pixels d’écran (32) de sorte que chaque pixel d’image des M images soit représenté par au moins un sous-pixel d’écran auquel il est affecté. Figure pour l’abrégé : Fig. 2.Display of a 3D image in a lens display device The invention relates to the display of a 3D image in a display device (DV1) comprising a screen (30) of screen sub-pixels (32 ) and a lenticular array (20). A display method includes: calibrating the display device (DV1) to detect screen sub-pixels (32) viewable through the lenses in each of M viewing directions (M ≥ 2) and to generate a calibration matrix (MX); obtaining image data (DT) representative of M images to be displayed according to the M viewing directions respectively; addressing, from the calibration matrices, image pixels of the M images to screen sub-pixels; and display by the screen sub-pixels of the 3D image formed by the M images viewable through the lenses according to the M viewing directions, by controlling the brightness of the screen sub-pixels (32) so that each image pixel of the M images is represented by at least one screen sub-pixel to which it is assigned. Figure for abstract: Fig. 2.
Description
L’invention se rapporte à une technique de formation d’images en 3 dimensions (3D) en niveaux de gris ou en couleur, et porte plus particulièrement sur la configuration d’un dispositif d’affichage doté d’un écran et d’un réseau lenticulaire de sorte à ce qu’il affiche une telle image 3D.The invention relates to a technique for forming 3-dimensional (3D) images in grayscale or color, and relates more particularly to the configuration of a display device provided with a screen and a lenticular array so that it displays such a 3D image.
Un écran, ou plus généralement un dispositif d’affichage, permet de façon bien connue de projeter ou afficher des images quelconques. Les technologies d’écran ont connu de nombreuses évolutions ces dernières années. Diverses technologies (écran à cristaux liquides (LCD), écran à plasma, écran AMOLED pour « Active-Matric Organic Light-Emitting Diode …) sont aujourd’hui utilisées pour afficher des images ou vidéos sur un écran.A screen, or more generally a display device, makes it possible in a well-known way to project or display any images. Screen technologies have undergone many developments in recent years. Various technologies (liquid crystal screen (LCD), plasma screen, AMOLED screen for “Active-Matric Organic Light-Emitting Diode, etc.) are now used to display images or videos on a screen.
L’affichage 3D connaît en particulier un essor important et fait l’objet d’une concurrence aigue entre les différents acteurs du marché. Les écrans 3D actuels exploitent généralement une technique d’imagerie stéréoscopique pour afficher des images en relief. Cette technologie nécessite de capturer des images au moyen de plusieurs caméras montées suivant différentes directions d’observation et requiert généralement pour la visualisation le port d’une paire de lunettes prévue à cet effet.3D displays in particular are experiencing significant growth and are the subject of fierce competition between the various market players. Current 3D screens generally use a stereoscopic imaging technique to display images in relief. This technology requires capturing images by means of several cameras mounted in different viewing directions and generally requires for viewing the wearing of a pair of glasses provided for this purpose.
Les techniques d’affichage 3D actuelles sont toutefois encore perfectibles et impliquent des contraintes importantes en termes notamment de capture 3D des images puis de diffusion 3D de ces images. Le port de lunettes pose en particulier problème dans certaines situations où l’on souhaite présenter à des utilisateurs des images 3D sans imposer le port de telles lunettes.However, current 3D display techniques can still be improved and involve significant constraints in terms of 3D image capture and then 3D dissemination of these images. The wearing of glasses poses a particular problem in certain situations where it is desired to present users with 3D images without imposing the wearing of such glasses.
Des procédés connus d’imagerie par holographie permettent également de former des images en reliefs (en 3 dimensions) mais ces techniques sont complexes et ne sont pas toujours adaptées aux besoins. Le résultat visuel n’est pas toujours satisfaisant et ces techniques offrent une flexibilité d’affichage limitée dans la mesure où une fois formée, l’image holographique n’est pas modifiable.Known holographic imaging processes also make it possible to form images in relief (in 3 dimensions) but these techniques are complex and are not always adapted to the needs. The visual result is not always satisfactory and these techniques offer limited display flexibility insofar as once formed, the holographic image is not modifiable.
Un besoin existe donc aujourd’hui pour une solution permettant d’afficher des images 3D de bonne qualité de façon flexible et efficace. En particulier, il est souhaitable de pouvoir afficher des images 3D, en couleur ou en niveaux de gris, en limitant la complexité des ressources requises tout en garantissant un effet visuel en 3 dimensions, notamment sans que l’usage de lunettes spécifiques ne soit requis.There is therefore a need today for a solution to display good quality 3D images in a flexible and efficient way. In particular, it is desirable to be able to display 3D images, in color or in grayscale, while limiting the complexity of the resources required while guaranteeing a 3-dimensional visual effect, in particular without the use of specific glasses being required. .
De tels besoins portent aussi bien sur l’affichage d’images statiques en 3D (en relief) que pour l’affichage d’animations 3D impliquant la formation de plusieurs images produisant collectivement un effet d’animation du point de vue d’un observateur.Such needs relate both to the display of static 3D images (in relief) and to the display of 3D animations involving the formation of several images collectively producing an animation effect from the point of view of an observer. .
Au vue notamment des problèmes et insuffisances mentionnés ci-avant, la présente invention vise en particulier un procédé d’affichage dans un dispositif d’affichage d’une image 3D, le dispositif d’affichage comprenant :In view in particular of the problems and shortcomings mentioned above, the present invention relates in particular to a method for displaying a 3D image display device, the display device comprising:
- un écran comprenant un arrangement de sous-pixels d’écran, chaque sous-pixel d’écran étant configuré pour afficher une unique couleur ; eta screen comprising an arrangement of screen sub-pixels, each screen sub-pixel being configured to display a single color; and
- un réseau lenticulaire comprenant des lentilles convergentes disposées en regard des sous-pixels d’écran ;a lenticular array comprising converging lenses arranged opposite the screen sub-pixels;
le procédé comprenant :the method comprising:
a) calibration du dispositif d’affichage, au moyen d’un appareil de prise de vue visualisant l’écran au travers du réseau lenticulaire, ladite calibration comprenant les étapes suivantes pour chacune parmi M directions d’observation distinctes par rapport au réseau lenticulaire, M étant un entier au moins égal à 2 :a) calibration of the display device, by means of a camera viewing the screen through the lenticular array, said calibration comprising the following steps for each of M distinct viewing directions with respect to the lenticular array, M being an integer at least equal to 2:
a1) positionnement de l’appareil de prise de vue selon la direction d’observation ;a1) positioning of the camera according to the direction of observation;
a2) détection d’un groupe de sous-pixels d’écran visualisable au moins partiellement au travers respectivement de lentilles dites lentilles de référence parmi les lentilles du réseau lenticulaire, par visualisation selon ladite direction d’observation tandis que les sous-pixels d’écran de l’écran sont activés ; eta2) detection of a group of screen sub-pixels viewable at least partially through respectively lenses called reference lenses among the lenses of the lenticular array, by viewing in said direction of observation while the sub-pixels of screen display are activated; and
a3) génération d’une matrice de calibration représentative du groupe de sous-pixels d’écran visualisables au travers des lentilles pour ladite direction d’observation ;a3) generation of a calibration matrix representative of the group of screen sub-pixels viewable through the lenses for said direction of observation;
b) obtention de données d’image représentatives de M images à afficher selon respectivement les M directions d’observation, chaque image comprenant une pluralité de pixels d’image ;b) obtaining image data representative of M images to be displayed according respectively to the M directions of observation, each image comprising a plurality of image pixels;
c) adressage, à partir des matrices de calibration, des pixels d’image des M images à des sous-pixels d’écran de sorte que les pixels d’image de chacune des M images soient affectés respectivement à au moins un sous-pixel d’écran visualisable selon la direction d’observation correspondante ; etc) addressing, from the calibration matrices, of the image pixels of the M images to screen sub-pixels so that the image pixels of each of the M images are assigned respectively to at least one sub-pixel viewable screen according to the corresponding direction of observation; and
d) affichage, par les sous-pixels d’écran, de l’image 3D formée par les M images visualisables au travers du réseau lenticulaire selon respectivement les M directions d’observation, en contrôlant la luminosité des sous-pixels d’écran de sorte que chaque pixel d’image des M images soit représenté par ledit au moins un sous-pixel d’écran auquel il est affecté.d) display, by the screen sub-pixels, of the 3D image formed by the M images viewable through the lenticular array according to the M observation directions respectively, by controlling the brightness of the screen sub-pixels of so that each image pixel of the M images is represented by said at least one screen sub-pixel to which it is assigned.
L’invention permet notamment la formation d’images 3D de bonne qualité à partir d’un dispositif d’affichage comprenant un réseau lenticulaire positionné en regard d’un arrangement de sous-pixels d’écran, et ce quelle que soit la précision avec laquelle sont positionnées les lentilles relativement aux sous-pixels d’écran. En changeant de point de vue, un observateur peut ainsi observer selon respectivement les directions d’observation les différentes images composant l’image 3D finale. L’invention permet de produire aussi bien des images en relief (effet 3D) que des animations 3D (série d’images qui varient pour donner une impression de mouvement).The invention notably allows the formation of good quality 3D images from a display device comprising a lenticular array positioned opposite an arrangement of screen sub-pixels, and this regardless of the precision with which the lenses are positioned relative to the screen sub-pixels. By changing point of view, an observer can thus observe according to respectively the directions of observation the various images composing the final 3D image. The invention makes it possible to produce both images in relief (3D effect) and 3D animations (series of images which vary to give an impression of movement).
L’invention permet de s’affranchir de la contrainte d’une registration de positionnement précise des lentilles vis-à-vis des pixels d’écran, et permet ainsi de produire des images 3D de bonne qualité et de façon fiable dans la mesure où une telle registration n’est pas nécessaire.The invention makes it possible to overcome the constraint of a precise positioning registration of the lenses with respect to the screen pixels, and thus makes it possible to produce 3D images of good quality and in a reliable manner insofar as such registration is not necessary.
Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif d’affichage comprenant une unité de contrôle contrôlant la luminosité des sous-pixels d’écran, en commandant localement l’opacité d’une couche opacifiante disposée en vis-à-vis des sous-pixels d’écran ou en commandant un signal électrique fourni aux sous-pixels d’écran.According to a particular embodiment, the display device comprising a control unit controlling the brightness of the screen sub-pixels, by locally controlling the opacity of an opacifying layer placed opposite the sub-pixels screen or by controlling an electrical signal supplied to the screen sub-pixels.
Selon un mode de réalisation particulier, les lentilles du réseau lenticulaire sont des lentilles convergentes de type hémisphérique ou asphérique.According to a particular embodiment, the lenses of the lenticular array are converging lenses of the hemispherical or aspherical type.
Selon un mode de réalisation particulier, les sous-pixels d’écran sont positionnés approximativement dans le plan focal des lentilles du réseau lenticulaire.According to a particular embodiment, the screen sub-pixels are positioned approximately in the focal plane of the lenses of the lenticular array.
Selon un mode de réalisation particulier, lors de la calibration, l’appareil de prise de vue opère un déplacement relatif, angulaire et/ou par translation, pour se positionner en a1) selon chacune des M directions d’observation, de sorte à réaliser la détection a2) pour chacune des M directions d’observation.According to a particular embodiment, during calibration, the camera performs a relative, angular and/or translational movement, to position itself in a1) according to each of the M directions of observation, so as to achieve detection a2) for each of the M viewing directions.
Selon un mode de réalisation particulier, lors de la détection a2), les sous-pixels d’écran sont activés pour causer l’affichage d’une luminosité non nulle dans chaque sous-pixel d’écran de l’écran.According to a particular embodiment, upon detection a2), the screen sub-pixels are activated to cause the display of a non-zero brightness in each screen sub-pixel of the screen.
Selon un mode de réalisation particulier, les matrices de calibration assignent une valeur de calibration à chaque sous-pixel d’écran pour chacune des M directions d’observation, ladite valeur de calibration étant représentative d’un degré de visibilité dudit sous-pixel d’écran par focalisation au travers d’une lentille du réseau lenticulaire selon ladite direction d’observation.According to a particular embodiment, the calibration matrices assign a calibration value to each screen sub-pixel for each of the M viewing directions, said calibration value being representative of a degree of visibility of said sub-pixel d screen by focusing through a lens of the lenticular array in said viewing direction.
Selon un mode de réalisation particulier, lors la génération a3), pour chaque sous-pixel d’écran qui n’est que partiellement visualisable au travers d’une lentille selon l’une des M directions d’observation, la valeur de calibration affectée audit pixel d’écran pour ladite direction d’observation est un poids supérieur à 0 et inférieur à 1 qui est fonction du niveau de la luminosité détectée au travers de ladite lentille dans ledit sous-pixel d’écran lors de ladite détection a2).According to a particular embodiment, during generation a3), for each screen sub-pixel which is only partially viewable through a lens in one of the M viewing directions, the calibration value assigned said screen pixel for said viewing direction is a weight greater than 0 and less than 1 which is a function of the level of luminosity detected through said lens in said screen sub-pixel during said detection a2).
Selon un mode de réalisation particulier, lors de la génération a3), pour chaque sous-pixel d’écran détecté selon une direction d’observation lors de la détection a2) avec une luminosité au moins égale à un ratio prédéterminé par rapport à une luminosité maximale, ledit sous-pixel d’écran est défini dans la matrice de calibration correspondante comme étant totalement visualisable dans ladite direction d’observation.According to a particular embodiment, during generation a3), for each screen sub-pixel detected along an observation direction during detection a2) with a brightness at least equal to a predetermined ratio with respect to a brightness maximum, said screen sub-pixel is defined in the corresponding calibration matrix as being totally viewable in said viewing direction.
Selon un mode de réalisation particulier, les M images obtenues en b) sont formées de colonnes et de lignes de pixels d’image dont les nombres coïncident respectivement avec le nombre de lignes et le nombre de colonnes de sous-pixels d’écran visualisables selon les matrices de calibration pour chaque direction d’observation.According to a particular embodiment, the M images obtained in b) are formed of columns and rows of image pixels whose numbers coincide respectively with the number of rows and the number of columns of displayable screen sub-pixels according to the calibration matrices for each direction of observation.
Selon un mode de réalisation particulier, ladite obtention b) comprend :According to a particular embodiment, said obtaining b) comprises:
b1) détermination, à partir des matrices de calibration, du nombre de sous-pixels d’écran visualisables suivant deux directions x et y pour chacune des M directions d’observation ; etb1) determination, from the calibration matrices, of the number of screen sub-pixels that can be viewed along two x and y directions for each of the M viewing directions; and
b2) dimensionnement (ou conversion) des M images par un traitement des données d’images de sorte que la taille de chacune des M images suivant les directions x et y coïncide avec le nombre de sous-pixels d’écran visualisables suivant les directions x et y pour chaque direction d’observation correspondante.b2) dimensioning (or conversion) of the M images by processing the image data so that the size of each of the M images along the x and y directions coincides with the number of displayable screen sub-pixels along the x directions and y for each corresponding viewing direction.
Selon un mode de réalisation particulier, lors de l’adressage c), les pixels d’images des M images sont adressés aux sous-pixels d’écran de sorte que la position relative de chaque pixel d’image dans l’image correspondante soit en concordance avec la position relative, dans l’arrangement de sous-pixels d’écran, dudit au moins un sous-pixel d’écran auquel ledit pixel d’image est affecté.According to a particular embodiment, during the addressing c), the image pixels of the M images are addressed to the screen sub-pixels so that the relative position of each image pixel in the corresponding image is in accordance with the relative position, in the screen sub-pixel array, of said at least one screen sub-pixel to which said image pixel is assigned.
Selon un mode de réalisation particulier, lors de l’adressage c), chaque pixel d’image des M images est affecté à un seul sous-pixel d'écran.According to a particular embodiment, during addressing c), each image pixel of the M images is assigned to a single screen sub-pixel.
Selon un mode de réalisation particulier, les sous-pixels d’écran sont chacun configurés pour afficher une unique couleur parmi une base de N couleurs élémentaires, N étant un entier au moins égal à 1, dans lequel l’obtention b) comprend :According to a particular embodiment, the screen sub-pixels are each configured to display a single color from a base of N elementary colors, N being an integer at least equal to 1, in which obtaining b) comprises:
b3) décomposition de chaque pixel d’image des M images en N composantes de couleur selon les N couleurs élémentaires ;b3) decomposition of each image pixel of the M images into N color components according to the N elementary colors;
dans lequel, lors de l’affichage d), les sous-pixels d’écran sont configurés de sorte que chaque sous-pixel d’écran affiche l’une des N composantes de couleur d’un pixel d’image auquel il est affecté.wherein, when displaying d), the screen sub-pixels are configured such that each screen sub-pixel displays one of the N color components of an image pixel to which it is assigned .
Selon un mode de réalisation particulier, selon les matrices de calibration générée en a3), des sous-pixels d’écran – dits sous-pixels d’écran masqués – ne sont visualisables au travers des lentilles selon aucune des M directions d’observation,According to a particular embodiment, according to the calibration matrices generated in a3), screen sub-pixels – called masked screen sub-pixels – cannot be viewed through the lenses in any of the M viewing directions,
dans lequel, lors de l’adressage c), aucun pixel d’image des M images n’est affecté aux sous-pixels d’écran masqués, etwherein, when addressing c), no image pixels of the M images are assigned to the masked screen subpixels, and
dans lequel, lors de la l’affichage d), la luminosité des sous-pixels d’écran masqués est nulle, ou est fixée à une luminosité non nulle prédéfinie.wherein, when displaying d), the brightness of the masked screen subpixels is zero, or is set to a predefined non-zero brightness.
Selon un mode de réalisation particulier, selon les matrices de calibration générées en a3), au moins un sous-pixel d’écran – dit sous-pixel d’écran commun – est visualisable au moins partiellement au travers d’une lentille selon au moins deux directions d’observation distinctes parmi les M directions d’observation,According to a particular embodiment, according to the calibration matrices generated in a3), at least one screen sub-pixel – called common screen sub-pixel – can be viewed at least partially through a lens according to at least two distinct observation directions among the M observation directions,
dans lequel pour chaque sous-pixel d’écran commun :wherein for each common screen sub-pixel:
- lors de l’adressage c), un pixel d’image de chaque image correspondant auxdits au moins deux directions d’observation est affecté audit sous-pixel d’écran commun ; etduring addressing c), an image pixel of each image corresponding to said at least two viewing directions is assigned to said common screen sub-pixel; and
- lors de l’affichage d), ledit sous-pixel d’écran commun est configuré pour afficher une luminosité, dans la couleur dudit sous-pixel d’écran commun, qui est fonction d’une moyenne pondérée des composantes, dans la couleur dudit sous-pixel commun, de chaque pixel d’image affecté audit sous-pixel d’écran commun.during display d), said common screen sub-pixel is configured to display a brightness, in the color of said common screen sub-pixel, which is a function of a weighted average of the components, in the color of said common sub-pixel, of each image pixel assigned to said common screen sub-pixel.
Dans un mode particulier de réalisation, les différentes étapes du procédé d’affichage sont déterminées par des instructions de programmes d’ordinateurs.In a particular embodiment, the different steps of the display method are determined by computer program instructions.
En conséquence, l’invention vise aussi un ou plusieurs programmes d’ordinateur stockés dans un ou plusieurs support d’informations (ou supports d’enregistrement), ce ou ces programmes étant susceptibles d’être mis en œuvre dans un système d’affichage comprenant le dispositif d’affichage et l’appareil de prise de vus susmentionnés, ou plus généralement dans un ordinateur. Ce ou ces programmes d’ordinateur comportent des instructions adaptées à la mise en œuvre des étapes d'un procédé d’affichage tel que défini ci-avant et décrit ci-après dans des modes de réalisation particuliers.Consequently, the invention also relates to one or more computer programs stored in one or more information carriers (or recording carriers), this or these programs being capable of being implemented in a display system comprising the aforementioned display device and camera, or more generally in a computer. This or these computer programs comprise instructions adapted to the implementation of the steps of a display method as defined above and described below in specific embodiments.
Ce ou ces programmes d’ordinateur peuvent utiliser n’importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n’importe quelle autre forme souhaitable.This or these computer programs may use any programming language, and be in the form of source code, object code, or intermediate code between source code and object code, such as in a partially compiled form, or in any other desirable shape.
L’invention vise aussi un ou des supports d'informations (ou support d’enregistrement) lisibles par un ordinateur, et comportant des instructions d'un programme d'ordinateur tel que mentionné ci-dessus.The invention also relates to one or more information carriers (or recording medium) readable by a computer, and comprising instructions of a computer program as mentioned above.
Le ou les supports d'informations peuvent être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une mémoire non volatile réinscriptible ou ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une disquette (floppy disc) ou un disque dur.The one or more information carriers can be any entity or device capable of storing the program. For example, the medium may comprise a storage medium, such as a rewritable non-volatile memory or ROM, for example a CD ROM or a microelectronic circuit ROM, or else a magnetic recording medium, for example a diskette (floppy disc) or a hard drive.
D'autre part, le ou les supports d'informations peuvent être des supports transmissibles tels qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Le ou les programmes d’ordinateur selon l'invention peuvent être en particulier téléchargés sur un réseau de type Internet.On the other hand, the information carrier or carriers can be transmissible carriers such as an electrical or optical signal, which can be conveyed via an electrical or optical cable, by radio or by other means. The computer program or programs according to the invention can in particular be downloaded from an Internet-type network.
Alternativement, le ou les supports d'informations peuvent être un circuit intégré dans lequel le programme d’ordinateur est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question.Alternatively, the information carrier or carriers may be an integrated circuit in which the computer program is incorporated, the circuit being adapted to execute or to be used in the execution of the method in question.
La présente invention vise également un système d’affichage électronique configuré pour mettre en œuvre le procédé d’affichage tel que défini ci-avant et tel que décrit ci-après dans des modes de réalisation particuliers. En particulier, l’invention vise un système d’affichage comprenant un dispositif d’affichage pour afficher une image 3D, le dispositif d’affichage comprenant :The present invention also relates to an electronic display system configured to implement the display method as defined above and as described below in particular embodiments. In particular, the invention relates to a display system comprising a display device for displaying a 3D image, the display device comprising:
- un écran comprenant un arrangement de sous-pixels d’écran, chaque sous-pixel d’écran étant configuré pour afficher une unique couleur ; eta screen comprising an arrangement of screen sub-pixels, each screen sub-pixel being configured to display a single color; and
- un réseau lenticulaire comprenant des lentilles convergentes disposées en regard des sous-pixels d’écran ;a lenticular array comprising converging lenses arranged opposite the screen sub-pixels;
dans lequel le système d’affichage comprend un module de calibration configuré pour réaliser, au moyen d’un appareil de prise de vue, une calibration du dispositif d’affichage en visualisant l’écran au travers du réseau lenticulaire au moyen de l’appareil de prise de vue,wherein the display system comprises a calibration module configured to perform, by means of a camera, a calibration of the display device by viewing the screen through the lenticular array by means of the camera shooting,
ledit module de calibration étant configuré pour réaliser lors de la calibration les étapes suivantes pour chacune parmi M directions d’observation distinctes par rapport au réseau lenticulaire, M étant un entier au moins égal à 2 :said calibration module being configured to carry out during calibration the following steps for each of M distinct observation directions with respect to the lenticular array, M being an integer at least equal to 2:
- positionner l’appareil de prise de vue selon la direction d’observation ;position the camera according to the direction of observation;
- détecter un groupe de sous-pixels d’écran visualisable au moins partiellement au travers respectivement de lentilles dites lentilles de référence parmi les lentilles du réseau lenticulaire, par visualisation selon ladite direction d’observation tandis que les sous-pixels d’écran de l’écran sont activés ; etdetecting a group of screen sub-pixels viewable at least partially through respectively lenses called reference lenses among the lenses of the lenticular array, by viewing in said direction of observation while the screen sub-pixels of the screen are activated; and
- générer une matrice de calibration représentative du groupe de sous-pixels d’écran visualisables au travers des lentilles de référence pour ladite direction d’observation ;generating a calibration matrix representative of the group of screen sub-pixels viewable through the reference lenses for said viewing direction;
le dispositif d’affichage comprenant en outre :the display device further comprising:
- un module d’obtention de données d’image représentatives de M images à afficher selon respectivement les M directions d’observation, chaque image comprenant une pluralité de pixels d’image ;a module for obtaining image data representative of M images to be displayed according respectively to the M directions of observation, each image comprising a plurality of image pixels;
- un module d’adressage pour affecter, à partir des matrices de calibration, les pixels d’image des M images à des sous-pixels d’écran de sorte que les pixels d’image de chacune des M images soient affectés respectivement à au moins un sous-pixel d’écran visualisable selon la direction d’observation correspondante ; etan addressing module for assigning, from the calibration matrices, the image pixels of the M images to screen sub-pixels so that the image pixels of each of the M images are assigned respectively to at least a screen sub-pixel viewable in the corresponding viewing direction; and
- un module de contrôle configurée pour causer l’affichage, par les sous-pixels d’écran, de l’image 3D formée par les M images visualisables au travers du réseau lenticulaire selon respectivement les M directions d’observation, en contrôlant la luminosité des sous-pixels d’écran de sorte que chaque pixel d’image des M images soit représenté par ledit au moins un sous-pixel d’écran auquel il est affecté.a control module configured to cause the display, by the screen sub-pixels, of the 3D image formed by the M images viewable through the lenticular array according respectively to the M directions of observation, by controlling the brightness of the screen sub-pixels so that each image pixel of the M images is represented by said at least one screen sub-pixel to which it is assigned.
A noter que les différents modes de réalisation définis ci-avant (ainsi que ceux décrits ci-après) en relation avec le procédé d’affichage de l’invention ainsi que les avantages associés s’appliquent de façon analogue au système d’affichage de l’invention.It should be noted that the various embodiments defined above (as well as those described below) in relation to the display method of the invention as well as the associated advantages apply analogously to the display system of the invention.
Pour chaque étape du procédé d’affichage, le système d’affichage de l’invention peut comprendre un module correspondant configuré pour réaliser ladite étape.For each step of the display method, the display system of the invention may comprise a corresponding module configured to perform said step.
Selon un mode de réalisation, l'invention est mise en œuvre au moyen de composants logiciels et/ou matériels, pouvant être tous compris dans un même dispositif (le dispositif d’affichage et l’appareil de prise de vue formant un seul et même dispositif) ou peuvent être compris dans des plusieurs dispositifs distincts. Dans cette optique, le terme "module" peut correspondre dans ce document aussi bien à un composant logiciel, qu'à un composant matériel ou à un ensemble de composants matériels et logiciels.According to one embodiment, the invention is implemented by means of software and/or hardware components, which may all be included in the same device (the display device and the camera forming one and the same device) or may be included in several separate devices. From this perspective, the term "module" may correspond in this document to a software component, a hardware component or a set of hardware and software components.
Un composant logiciel correspond à un ou plusieurs programmes d'ordinateur, un ou plusieurs sous-programmes d'un programme, ou de manière plus générale à tout élément d'un programme ou d'un logiciel apte à mettre en œuvre une fonction ou un ensemble de fonctions, selon ce qui est décrit ci-dessous pour le module concerné. Un tel composant logiciel peut être exécuté par un processeur de données d'une entité physique (terminal, serveur, passerelle, routeur, etc.) et est susceptible d'accéder aux ressources matérielles de cette entité physique (mémoires, supports d'enregistrement, bus de communication, cartes électroniques d'entrées/sorties, interfaces utilisateur, etc.).A software component corresponds to one or more computer programs, one or more sub-programs of a program, or more generally to any element of a program or software capable of implementing a function or a set of functions, as described below for the module concerned. Such a software component can be executed by a data processor of a physical entity (terminal, server, gateway, router, etc.) and is likely to access the hardware resources of this physical entity (memories, recording media, communication bus, electronic input/output cards, user interfaces, etc.).
De la même manière, un composant matériel correspond à tout élément d'un ensemble matériel (ou hardware) apte à mettre en œuvre une fonction ou un ensemble de fonctions, selon ce qui est décrit ci-dessous pour le module concerné. Il peut s'agir d'un composant matériel programmable ou avec processeur intégré pour l'exécution de logiciel, par exemple un circuit intégré, une carte à puce, une carte à mémoire, une carte électronique pour l'exécution d'un micrologiciel (firmware), etc.In the same way, a hardware component corresponds to any element of a hardware assembly (or hardware) able to implement a function or a set of functions, according to what is described below for the module concerned. It can be a hardware component that can be programmed or has an integrated processor for executing software, for example an integrated circuit, a smart card, a memory card, an electronic card for executing firmware ( firmware), etc
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent des exemples de réalisation dépourvus de tout caractère limitatif. Sur les figures:Other characteristics and advantages of the present invention will emerge from the description given below, with reference to the appended drawings which illustrate examples of embodiments without any limiting character. In the figures:
[Fig. 9-10] Les figures 9 et 10 représentent schématiquement la mise en œuvre d’une étape de calibration par un dispositif de calibration selon un mode de réalisation particulier de l’invention ;[Fig. 9-10] Figures 9 and 10 schematically represent the implementation of a calibration step by a calibration device according to a particular embodiment of the invention;
[Fig. 11A-11B-11C] Les figure 11A, 11B et 11C représentent schématiquement la calibration d’un dispositif d’affichage selon des modes de réalisation particuliers de l’invention ;[Fig. 11A-11B-11C] Figures 11A, 11B and 11C schematically represent the calibration of a display device according to particular embodiments of the invention;
[Fig. 13A-13B] Les figures 13A-13B représentent schématiquement une étape d’adressage de pixels d’image à des sous-pixels d’écran, selon un mode de réalisation particulier de l’invention ;[Fig. 13A-13B] FIGS. 13A-13B schematically represent a step for addressing image pixels to screen sub-pixels, according to a particular embodiment of the invention;
Claims (15)
- un écran (30) comprenant un arrangement de sous-pixels d’écran (32), chaque sous-pixel d’écran étant configuré pour afficher une unique couleur (C1-C3) ; et
- un réseau lenticulaire (20) comprenant des lentilles convergentes (22) disposées en regard des sous-pixels d’écran ;
a) calibration (S2) du dispositif d’affichage, au moyen d’un appareil de prise de vue (70) visualisant l’écran au travers du réseau lenticulaire, ladite calibration comprenant les étapes suivantes pour chacune parmi M directions d’observation (DR) distinctes par rapport au réseau lenticulaire, M étant un entier au moins égal à 2 :
a1) positionnement (S4) de l’appareil de prise de vue selon la direction d’observation (DR) ;
a2) détection (S6) d’un groupe (GP) de sous-pixels d’écran visualisable au moins partiellement au travers respectivement de lentilles dites lentilles de référence (22a) parmi les lentilles du réseau lenticulaire, par visualisation selon ladite direction d’observation tandis que les sous-pixels d’écran de l’écran sont activés ; et
a3) génération (S8) d’une matrice de calibration (MX) représentative du groupe de sous-pixels d’écran visualisables au travers des lentilles pour ladite direction d’observation ;
b) obtention (S10) de données d’image représentatives de M images (IGX) à afficher selon respectivement les M directions d’observation, chaque image comprenant une pluralité de pixels d’image (PX) ;
c) adressage (S12), à partir des matrices de calibration, des pixels d’image des M images à des sous-pixels d’écran de sorte que les pixels d’image de chacune des M images soient affectés respectivement à au moins un sous-pixel d’écran visualisable selon la direction d’observation correspondante ; et
d) affichage (S14), par les sous-pixels d’écran (32), de l’image 3D formée par les M images visualisables au travers du réseau lenticulaire selon respectivement les M directions d’observation, en contrôlant la luminosité des sous-pixels d’écran de sorte que chaque pixel d’image des M images soit représenté par ledit au moins un sous-pixel d’écran auquel il est affecté.Method for displaying in a display device (DV1) a 3D image (IGF), the display device comprising:
- a screen (30) comprising an array of screen sub-pixels (32), each screen sub-pixel being configured to display a single color (C1-C3); and
- a lenticular array (20) comprising converging lenses (22) arranged opposite the screen sub-pixels;
a) calibration (S2) of the display device, by means of a camera (70) viewing the screen through the lenticular array, said calibration comprising the following steps for each of M viewing directions ( DR) distinct with respect to the lenticular array, M being an integer at least equal to 2:
a1) positioning (S4) of the camera in the direction of observation (DR);
a2) detection (S6) of a group (GP) of screen sub-pixels viewable at least partially through respectively lenses called reference lenses (22a) among the lenses of the lenticular array, by viewing in said direction of observation while the screen's screen subpixels are activated; and
a3) generation (S8) of a calibration matrix (MX) representative of the group of screen sub-pixels viewable through the lenses for said viewing direction;
b) obtaining (S10) image data representative of M images (IGX) to be displayed according respectively to the M directions of observation, each image comprising a plurality of image pixels (PX);
c) addressing (S12), from the calibration matrices, of the image pixels of the M images to screen sub-pixels so that the image pixels of each of the M images are assigned respectively to at least one screen sub-pixel viewable in the corresponding viewing direction; and
d) display (S14), by the screen sub-pixels (32), of the 3D image formed by the M images viewable through the lenticular array according respectively to the M viewing directions, by controlling the brightness of the sub-pixels -screen pixels so that each image pixel of the M images is represented by said at least one screen sub-pixel to which it is assigned.
b1) détermination, à partir des matrices de calibration (MX), du nombre de sous-pixels d’écran (32) visualisables suivant deux directions x et y pour chacune des M directions d’observation ; et
b2) dimensionnement des M images (IGX) par un traitement des données d’images (DT) de sorte que la taille de chacune des M images suivant les directions x et y coïncide avec le nombre de sous-pixels d’écran (32) visualisables suivant les directions x et y pour chaque direction d’observation (DR) correspondante.Method according to claim 9, wherein said obtaining b) comprises:
b1) determination, from the calibration matrices (MX), of the number of screen sub-pixels (32) that can be viewed in two x and y directions for each of the M viewing directions; and
b2) sizing of the M images (IGX) by image data processing (DT) so that the size of each of the M images along the x and y directions coincides with the number of screen sub-pixels (32) viewable along the x and y directions for each corresponding observation direction (DR).
dans lequel l’obtention b) comprend :
b3) décomposition de chaque pixel d’image des M images en N composantes de couleur selon les N couleurs élémentaires ;
dans lequel, lors de l’affichage d), les sous-pixels d’écran sont configurés de sorte que chaque sous-pixel d’écran affiche l’une des N composantes de couleur d’un pixel d’image auquel il est affecté.Method according to any one of Claims 1 to 12, in which the screen sub-pixels are each configured to display a single color from a base of N elementary colors, N being an integer at least equal to 2,
wherein obtaining b) comprises:
b3) decomposition of each image pixel of the M images into N color components according to the N elementary colors;
wherein, when displaying d), the screen sub-pixels are configured such that each screen sub-pixel displays one of the N color components of an image pixel to which it is assigned .
dans lequel pour chaque sous-pixel d’écran commun :
- lors de l’adressage c), un pixel d’image (PX) de chaque image correspondant auxdits au moins deux directions d’observation est affecté audit sous-pixel d’écran commun ; et
- lors de l’affichage d), ledit sous-pixel d’écran commun est configuré pour afficher une luminosité, dans la couleur dudit sous-pixel d’écran commun, qui est fonction d’une moyenne pondérée des composantes, dans la couleur dudit sous-pixel commun, de chaque pixel d’image affecté audit sous-pixel d’écran commun.
wherein for each common screen sub-pixel:
- during addressing c), an image pixel (PX) of each image corresponding to said at least two viewing directions is assigned to said common screen sub-pixel; and
- during display d), said common screen sub-pixel is configured to display a brightness, in the color of said common screen sub-pixel, which is a function of a weighted average of the components, in the color of said common sub-pixel, of each image pixel assigned to said common screen sub-pixel.
- un écran (30) comprenant un arrangement de sous-pixels d’écran (32), chaque sous-pixel d’écran étant configuré pour afficher une unique couleur ; et
- un réseau lenticulaire (20) comprenant des lentilles convergentes (22) disposées en regard des sous-pixels d’écran ;
ledit module de calibration étant configuré pour réaliser lors de la calibration les étapes suivantes pour chacune parmi M directions d’observation (DR) distinctes par rapport au réseau lenticulaire, M étant un entier au moins égal à 2 :
- positionner l’appareil de prise de vue selon la direction d’observation (DR) ;
- détecter un groupe (GP) de sous-pixels d’écran (32) visualisable au moins partiellement au travers respectivement de lentilles (32a) dites lentilles de référence parmi les lentilles du réseau lenticulaire, par visualisation selon ladite direction d’observation tandis que les sous-pixels d’écran (32) de l’écran sont activés ; et
- générer une matrice de calibration (MX) représentative du groupe de sous-pixels d’écran visualisables au travers des lentilles de référence pour ladite direction d’observation ;
- un module d’obtention (MD2) de données d’image représentatives de M images à afficher selon respectivement les M directions d’observation, chaque image comprenant une pluralité de pixels d’image ;
- un module d’adressage (MD4) pour affecter, à partir des matrices de calibration, les pixels d’image des M images à des sous-pixels d’écran de sorte que les pixels d’image de chacune des M images soient affectés respectivement à au moins un sous-pixel d’écran visualisable selon la direction d’observation correspondante ; et
- un module de contrôle (MD6) configurée pour causer l’affichage, par les sous-pixels d’écran, de l’image 3D formée par les M images visualisables au travers du réseau lenticulaire selon respectivement les M directions d’observation, en contrôlant la luminosité des sous-pixels d’écran de sorte que chaque pixel d’image des M images soit représenté par ledit au moins un sous-pixel d’écran auquel il est affecté.
- a screen (30) comprising an array of screen sub-pixels (32), each screen sub-pixel being configured to display a single color; and
- a lenticular array (20) comprising converging lenses (22) arranged opposite the screen sub-pixels;
said calibration module being configured to carry out during calibration the following steps for each of M distinct observation directions (DR) with respect to the lenticular array, M being an integer at least equal to 2:
- position the camera according to the direction of observation (DR);
- detecting a group (GP) of screen sub-pixels (32) viewable at least partially through respectively lenses (32a) called reference lenses from among the lenses of the lenticular array, by viewing in said direction of observation while the screen sub-pixels (32) of the screen are activated; and
- generating a calibration matrix (MX) representative of the group of screen sub-pixels viewable through the reference lenses for said viewing direction;
- a module for obtaining (MD2) image data representative of M images to be displayed according respectively to the M directions of observation, each image comprising a plurality of image pixels;
- an addressing module (MD4) for assigning, from the calibration matrices, the image pixels of the M images to screen sub-pixels so that the image pixels of each of the M images are assigned respectively at least one screen sub-pixel viewable in the corresponding viewing direction; and
- a control module (MD6) configured to cause the display, by the screen sub-pixels, of the 3D image formed by the M images viewable through the lenticular array according respectively to the M directions of observation, by controlling the brightness of the screen sub-pixels so that each image pixel of the M images is represented by said at least one screen sub-pixel to which it is assigned.
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|---|---|---|---|
| FR2106341A FR3123999A1 (en) | 2021-06-15 | 2021-06-15 | Display of a 3D image in a lens display device |
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| FR3123999A1 true FR3123999A1 (en) | 2022-12-16 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR2106341A Pending FR3123999A1 (en) | 2021-06-15 | 2021-06-15 | Display of a 3D image in a lens display device |
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US20160212417A1 (en) * | 2015-01-20 | 2016-07-21 | Misapplied Sciences, Inc. | Method for calibrating a multi-view display |
| WO2019132659A1 (en) * | 2017-12-30 | 2019-07-04 | Zhangjiagang Kangde Xin Optronics Material Co. Ltd | Method for reducing crosstalk on an autostereoscopic display |
| US20200366885A1 (en) * | 2017-11-10 | 2020-11-19 | Misapplied Sciences, Inc. | Precision multi-view display |
-
2021
- 2021-06-15 FR FR2106341A patent/FR3123999A1/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| REN PENGJU ET AL: "Toward an Efficient Multiview Display Processing Architecture for 3DTV", IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS II: EXPRESS BRIEFS, IEEE, USA, vol. 64, no. 6, 1 June 2017 (2017-06-01), pages 705 - 709, XP011651080, ISSN: 1549-7747, [retrieved on 20170525], DOI: 10.1109/TCSII.2016.2595591 * |
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