CN102300112A - 显示设备以及显示设备的控制方法 - Google Patents

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Abstract

在此提供显示设备和显示设备的控制方法，所述显示设备包括：显示单元，其周期性地安排并显示多个图像；和视差挡板，其被布置在显示单元的像素平面的前面并且将来自显示单元的光分离，所述显示设备还包括：视差提取单元，其提取关于视图图像之间的视差分布的信息；参数计算单元，其基于视差分布信息来计算平移量；平移处理单元，其基于所计算的平移量对至少一个视图图像进行平移处理；以及映射处理单元，其在显示单元上重新安排至少一个平移处理后的视图图像。

Description

显示设备以及显示设备的控制方法
技术领域
本公开涉及使得能够观看视频的显示设备以及该显示设备的控制方法。
背景技术
一般地，对于观看立体视频，由用于右眼的视频和用于左眼的视频构成的两个视频是必不可少的。在呈现立体图像的方法中，例如提出了使用偏振眼镜的方法或者在不使用眼镜的情况下使用视差挡板(parallax barrier)或者透镜状(lenticular)的镜头的方法。在前一方法中，基于右眼和左眼之间彼此不同的偏振状态，使用眼镜观看视图图像(或者视差图像)。在后一方法中，使用视差挡板或者透镜状的镜头将多个视图图像中的指定视图图像引导至观看者。使用视差挡板的立体显示设备被配置为使得已经穿过视差挡板的孔径(透射单元)的光线形成的视频对于右眼和左眼是不同的视图图像。
尽管自动立体显示设备具有可以在不使用特殊眼镜的情况下进行立体观看的优点，但它具有以下问题。如上所述，在液晶显示器上的像素中周期性地安排视图图像(图1中的视图1、2、3、4、1、2、3、4、...)。出于此原因，在各个周期的边界处，或者在四个视频数据的周期的边缘处(视图4和视图1)，出现幻视区(pseudoscopic zone)。在幻视区中，要进入右眼的视图视频被引导到左眼，而要进入左眼的视图视频被引导到右眼。在幻视区中，发生幻视现象。也就是说，观看者感觉到前后颠倒的立体视频图像，或者不自然地看见立体视频图像的前后的混合。该现象向观看者提供了不自然的感受。
已经提出了尽可能地去除观看者对于幻视的不舒适感的尝试(例如参见JP 2000-47139A)。在JP 2000-47139A的方法中，检测观看者的位置，并且基于关于该位置的信息来改变与视差挡板对应的光学调制器的遮蔽图案(maskpattern)的图案形状，由此减少观看者对于幻视的不舒适感。
发明内容
然而，在JP 2000-47139A的方法中，诸如高精度检测设备和高精度光学学调制器之类的设备是必不可少的。由此，这种方法在维护和成本方面是非常昂贵的。此外，在原理上，在自动立体显示器中发生幻视。由此，难以最终解决幻视所引起的问题。据此，对于该问题的一种重要解决方案是在不使用特殊设备的情况下尽可能地减少对于幻视的不舒适感。此外，当立体视频的视差值在正视区(orthoscopic zone)中以及在幻视区中较大时，依据立体视频从显示面前进的程度，观看者可能遭受疲劳的积累。在女性和男性之间、孩子和成人之间等，疲劳度在个体上极大地不同。
鉴于前述，期望提供于一种新颖且改进的并且能够通过视差调节减少在观看立体视频时的疲劳感和不舒适感的显示设备和立体显示设备的控制方法。
根据本公开的实施例，提供了一种显示设备，包括：显示单元，其周期性地安排并显示多个视图图像；和光分离单元，其被布置在显示单元的像素平面的前面并且将来自显示单元的光分离，所述显示设备还包括：视差提取单元，其提取关于视图图像之间的视差分布的信息；参数计算单元，其基于关于视差分布的信息来计算平移量；平移处理单元，其基于所计算的平移量对至少一个视图图像进行平移处理；以及映射处理单元，其在显示单元上重新安排平移处理后的视图图像。
参数计算单元可以基于关于视差分布的信息来计算显示单元的屏幕中包括的各个像素的视差的平均值作为所述平移量。
参数计算单元可以基于关于视差分布的信息来计算如下的视差值作为所述平移量，通过该视差值，被感觉为位于显示单元的前面的图像的像素的数目实质上等于被感觉为位于显示单元后面的图像的像素的数目。
参数计算单元可以根据视图图像内的对象的面积来计算通过对计算的平移量进行加权而获得的值作为平移量。
所述显示设备可以还包括检测单元，其基于对观察者的面部辨识来检测关于观察者的位置的信息；参数计算单元基于关于视差分布的信息和关于观察者的位置的信息来计算所述平移量。
参数计算单元可以在根据检测出的关于观察者的位置的信息确定至少一个观察者位于幻视区时计算所述平移量。
所述显示设备可以进一步包括检测单元，其基于对观察者的面部辨识来检测关于观察者的属性的信息；参数计算单元基于关于视差分布的信息和关于观察者的属性的信息来计算所述平移量。
参数计算单元可以基于所计算的平移量来确定虚拟视图图像的待生成相位。
当所计算的平移量等于或者大于预定值时，参数计算单元可以确定虚拟视图图像的待生成相位以使得通过内插在平移处理后的视图图像的右眼图像和左眼图像之间生成虚拟视图图像。
参数计算单元可以基于关于观察者的位置的信息来确定虚拟视图图像的待生成相位。
根据本公开的另一实施例，提供了一种显示设备，包括：光源；显示单元，其周期性地安排并显示多个视图图像；和光分离单元，其被布置在显示单元和光源之间并且将来自光源的光分离，所述显示设备还包括：视差提取单元，其提取关于视图图像之间的视差分布的信息；参数计算单元，其基于所提取的关于视差分布的信息来计算平移量；平移处理单元，其基于所计算的平移量对至少一个视图图像进行平移处理；以及映射处理单元，其重新安排平移处理后的视图图像。
根据本公开的另一实施例，提供了一种显示设备，包括：显示单元，其周期性地安排并显示多个视图图像；检测单元，其检测关于观察者的位置的信息；参数计算单元，其基于关于所述位置的信息来计算平移量；以及平移处理单元，其基于所计算的平移量对至少一个视图图像进行平移处理。
根据本公开的另一实施例，提供了一种显示单元，其周期性地安排并显示多个视图图像；检测单元，其检测关于观察者的属性的信息；参数计算单元，其基于关于所述属性的信息来计算平移量；以及平移处理单元，其基于所计算的平移量对至少一个视图图像进行平移处理。
根据本公开的另一实施例，提供了一种显示设备的控制方法，所述显示设备包括：显示单元，其周期性地安排并显示多个视图图像；和光分离单元，其被布置在显示单元的像素平面的前面并且将来自显示单元的光分离，所述控制方法包括：提取关于视图图像之间的视差分布的信息；基于关于视差分布的信息来计算平移量；基于所计算的平移量对至少一个视图图像进行平移处理；以及在显示单元上重新安排平移处理后的视图图像。
如上所述，根据本公开的实施例，可以通过视差调节减轻观看视频引起的疲劳感或不舒适感。
附图说明
图1是根据本公开第一和第二实施例的、使用视差挡板的立体显示设备的示意性结构图；
图2是用于解释视差值和立体图像之间的关系的概念图；
图3是根据第一和第二实施例的立体显示设备的功能性配置图；
图4A是用于解释根据第一和第二实施例的平移处理(对图像进行平移以使得图像看上去位于显示面的前面)的图；
图4B是用于解释根据第一和第二实施例的平移处理(对图像进行平移以使得图像看上去位于显示面的后面)的图；
图5A是用于解释根据第一和第二实施例的虚拟视图图像生成(通过内插)的生成相位的图；
图5B是用于解释根据第一和第二实施例的虚拟视图图像生成(通过外插)的生成相位的图；
图6是示出根据第一和第二实施例的立体显示设备的处理流程的图；
图7是示出根据第一实施例的参数计算单元的处理流程的图；以及
图8是示出根据第二实施例的参数计算单元的处理流程的图。
具体实施方式
下文参照附图详细描述本公开的优选实施例。注意，在本说明书和附图中，具有基本上相同功能和结构的结构性要素以相同的附图标记表示，并且对于这些结构性要素的重复说明予以省略。
将按以下顺序来描述本公开的实施例：
<第一实施例>
[立体显示设备的示意性结构]
(幻视)
(视差)
[立体显示设备的功能结构]
[立体显示设备的操作]
(总的操作)
(参数计算单元的操作)
<第二实施例>
[立体显示设备的功能结构]
[立体显示设备的操作]
(参数计算单元的操作)
下面描述根据第一和第二实施例的立体显示设备。以下的描述基于根据每个实施例的立体显示设备是自动立体显示设备的假设。分析在自动立体显示设备上显示的立体视频的多个视图图像的特性，并且基于这些特性对视图图像进行平移操作，由此减少在观看立体视频时疲劳感觉和不舒适感。以下描述的每个实施例中的自动立体显示设备包括显示单元和光分离单元，显示单元周期性地安排并显示多个视图图像，光分离单元将来自显示单元的光分离。当显示单元是自发光面板时，不需要光源。当显示单元是需要光源的液晶面板等时，光学分离单元可以位于光源和液晶面板之间。
<第一实施例>
[立体显示设备的示意性结构]
首先参照图1描述根据本公开第一实施例的立体显示设备的示意性结构。图1是使用视差挡板的立体显示设备的俯视图。图1图示在图1的页面上的自动立体显示设备100的液晶显示器的水平方向中的像素。在具有四个视点的图1的显示单元100a的情形下，四个视图图像在图1的页面上垂直地被分割并且周期性地安排在显示单元100a的各个像素位置处。来自光源的光(未示出)提供至显示单元100a，并且具有孔径的视差挡板110放置在显示单元100a的前面，使得视图图像1至4在空间上彼此分离。利用这种布置，由此可以通过右眼和左眼分别观看用于右眼的图像和用于左眼的图像。注意，使用透镜状镜头而不是视差挡板110还允许在没有眼镜的情况下将用于右眼的视频与用于左眼的视频分离。分离来自显示单元100a的光的机构(如，视差挡板或者透镜状镜头)也称为光分离单元。
在这种情形下，视差挡板110和图像具有相同的周期。如果以正确的方式将用于左眼的视图视频引导到左眼并且将用于右眼的视图视频引导到右眼，则可以看见正确的立体图像。参照图1，由于视图2进入左眼并且视图3进入右眼，因此可以看见正确的视频。
(幻视)
如上所述，自动立体显示设备具有在不需要特殊眼镜的情况下使得能够进行立体观看的优点。然而，如上所述，由于在立体显示器100a的各个像素中周期性地安排多个视图图像，因此在周期之间的边界处存在其中要进入右眼的视图视频被引导至左眼并且要进入左眼的视图视频被引导到右眼的幻视区。例如，由于视图图像如图1中的1，2，3，4，1，2，3，4，...那样周期性安排，因此四个视频数据的周期的边缘(视图4和视图1)用作其中要进入右眼的视图视频被引导到左眼并且要进入左眼的视图视频被引导到右眼的幻视区。在幻视区中，发生幻视现象。即，观看者感觉到前后被颠倒的或者看上去不自然混合的立体视频图像。该现象向观看者提供了不自然的感受和不舒适感。
[视差]
使用图2描述立体视频和视差之间的关系。如上所述，使用由诸如视差挡板或透镜状镜头之类的视差元件构成的光分离单元将用于右眼的视图图像和用于左眼的视图图像分别引导到右眼和左眼。在本实施例中，视差挡板110放置在立体显示设备100的显示单元100a的像素平面的前面。由于观看者通过视差挡板100观看视频，因此在正视区中仅用于右眼的图像进入右眼，并且仅用于左眼的图像进入左眼。以此方式，右眼看见的视频和左眼看见的视频是不同的。由此，显示单元100a上示出的视频看上去是立体的。
参照图2，用点A指示在某个时间t引导到左眼的视图图像，同时用点B指示在该某个时间t引导到右眼的视图图像。此外，用点A’指示在另一时间t’引导到左眼的视图图像，同时用点B’指示在该另一时间t’引导到右眼的视图图像。X轴上点A的坐标Xa与点B的坐标Xb之差(Xb-Xa)是时间t的视差d。X轴上点A’的坐标Xa’与点B’的坐标Xb’之差(Xb’-Xa’)是时间t’的视差d’。
视差d(或d’)越大，则图像看上去从实际显示面后退的程度或者图像看上去从实际显示面前进的程度增加得越多。视差d具有符号，并且根据该符号的不同，图像看上去位于实际显示面的前面或者后面。当如图2的页面所示那样从左到右对x轴执行扫描时，时间t的视差d(＝Xb-Xa)具有正的符号。在这种情形下，通过这种扫描获得的视频看上去从显示面后退。另一方面，时间t’的视差d’(＝Xb’-Xa’)具有负的符号。在这种情形下，通过这种扫描获得的视频看上去从显示面前进。据此，通过调节视差以在与显示面正交的方向上重新创建立体图像的状态，可以改变立体图像似乎从显示面前进或后退的程度。
尤其在幻视区中，出现其中观看者感觉前后被颠倒或看上去不自然混合的立体图像的幻视。此幻视向观看者提供了不自然的感觉和不舒适感。原理上，在自动立体显示设备中发生幻视。由此，难以最终解决幻视引起的问题。据此，本实施例提出了通过调节视差来改变立体图像似乎从实际显示面前进或后退的程度以减少幻视引起的不舒适感的方法。将详细描述根据本实施例的立体显示设备100的特定功能和特定操作。
视频信号可以代表立体图像(由两个视图图像构成)，或者不少于两个视图图像的N个视图图像。在此实施例中，一个帧被视为一个屏幕。可替换地，一个场可被视为一个屏幕。在以下描述中，为了描述的简要，假定输入信号代表立体图像(两个视图图像)。
[立体显示设备的功能结构]
将参照图3的功能框图描述根据此实施例的立体显示设备的功能结构。此实施例中的立体显示设备100包括视差提取单元120、位置和距离检测单元130、参数计算单元140、平移处理单元150、虚拟视图图像生成单元160和映射处理单元170。
视差提取单元120在显示单元100a的各个像素中周期性安排的多个视图图像中执行匹配点搜索，检测在一个屏幕中包括的每个像素的视差d，并且生成关于视图之间的视差分布的信息。可以将块匹配方法、DP匹配方法等指出为检测视差d的方法。然而，检测视差d的方法不限于上述方法。可以采用已知视差检测方法中的任一个。例如可以将日本专利No.4069855中公开的DP匹配方法用于提取视差d。如上面使用图2描述的，当立体图像的左图像的坐标用作基准时，被感觉为位于显示面的前面的像素之间的视差的符号为负，而被感觉为位于显示面的后面的像素之间的视差的符号为正。
位置和距离检测单元130使用相机200检测观看者是否位于正视区中。相机200放置在其中可以容易地检测到观看者的面部的诸如自动立体显示器100a的上部之类的位置。注意，尽管两个或更多个相机通常对于距离测量是必需的，但通过使用对象辨识技术，可以仅用一个相机获取距离信息。
位置和距离检测单元130根据相机200捕获的图像数据检测观看者的面部(执行面部识别)，预先检查图像上的与视距相关联的平均面部大小，并且在数据库210或者存储器(未示出)中记录关于视距的平均面部大小。将检测的观看者面部的大小与数据库210或者存储器中的数据进行比较，以读取与检测的观看者面部对应的距离数据。可以获得关于观看者的位置信息和关于显示单元100a到观看者的距离的信息。由于相机200的安装位置被固定，因此还可以根据关于图像上观看者面部的位置的坐标信息获得关于观看者相对于显示单元100a的相对位置的信息。数据库210或存储器可以包括在立体显示设备100中，或者可以保留在立体显示设备100的外部。
在此实施例的立体显示设备100的情形下，预先已知幻视区和正视区的位置。由此，变得可以基于关于检测到的观看者位置的信息来检测观看者是否位于正视区。视点的数目或者每个视点的视野角度越大，则正视区的面积越大。据此，高度精确的观看者位置检测不是必不可少的。
参数计算单元140基于关于视差提取单元120生成的各视图之间的视差分布的信息和关于位置和距离检测单元130检测到的观看者的位置的信息，输出平移量和生成的相位的参数。参数计算单元140可以基于视差提取单元120生成的各视图之间的视差分布的信息来计算平移量，并且可以基于关于观看者的位置的信息来确定虚拟视图图像的生成相位。
当观看者位于幻视区时，例如，参数计算单元140可以基于关于视差分布的信息计算显示单元100a的屏幕中包括的各个像素的视差值的平均值作为平移量。可替换地，参数计算单元140可以基于视差分布的直方图计算一视差值作为平移量，其中通过该视差值，被感觉为位于显示单元100a的前面和后面的图像的面积(像素数目)基本上相等。
幻视引起的不舒适感的程度取决于图像内每个对象的面积和视差的量级。即使在对象被感觉为从显示单元100a前进非常大的情形下，在对象具有较小面积时，幻视引起的不舒适感的程度也较小。另一方面，即使在对象被感觉为从显示单元100a前进少许的情形下，在该对象具有较大面积时，幻视引起的不舒适感的程度也可能非常大。据此，使用通过将对象的面积添加到视差值而获得的平移量，可以进行调节以使得在添加对象的面积的同时减少视差值的绝对值。即，参数计算单元140可以根据视图图像中对象的面积来计算通过加权计算的平移量而获得的值作为用于平移处理的平移量。通过如上所述那样考虑对象的面积，可以更多地减少幻视所引起的观看者的不舒适感和疲劳程度。
另一方面，在此实施例中，当观看者位于正视区时，观看者没有幻视所引起的不舒适感。由此，在原理上输出零平移。然而，即使存在视差分布，分布的视差的平均值有时也是零。在此情形下，当基于关于观看者的位置的信息检测到观看者位于幻视区时，所生成的相位间隔(phase interval)被减少而使得要生成的虚拟视图视频之间的视差值被减少。由此减少了幻视引起的不舒适感。
当存在多个观看者时，可以确定是否至少一个观看者位于幻视区。可以通过与上面提到的方法相同的方法来减少幻视所引起的不舒适感。
平移处理单元150基于参数计算单元140计算的平移量来重新创建并输出多个视图图像和视差图(disparity map)。仅通过将对应于平移量的偏移值添加到原始图像的坐标来创建每个新的视图图像。由此，可以在保持视差分布的动态范围的情况下控制视差i d的绝对值。此外，不一定要获得新的视差图(或者视差ii分布)。不需要再次执行视差提取，这是由于可以使用前次计算出的视差图来执行计算。
将在图4A和4B中示出平移处理的概要。图4A示出平移量是10的情形，而图4B示出平移量是-10的情形。在平移处理中，基于参数计算单元140获得的平移量，每个视图图像的整体在水平方向上平移。同样以类似方式对视差图执行平移处理。基于平移量校正视差数据的大小。
确切地，在对象要被感觉为位于显示面的前面时，将对象的左图像(L图像)向右侧平移，并且将对象的右图像(R图像)向左侧平移，由此对该对象的图像的整体进行平移。当在图4A中平移量是10时，例如，平移量为正。由此，通过将左图像向右侧平移5个像素并且将右图像向左侧平移-5个像素来生成图像，以便使得被感觉为位于显示面的后面的对象被感觉为位于显示面的前面。通过将-10添加到前一视差数据D(y，x)而获得基于左图像的视差数据D’(y，x)的大小。
相反，在对象要被感觉位于显示面的后面时，将对象的左图像(L图像)向左侧平移，并且将对象的右图像(R图像)向右侧平移，由此对该对象的图像的整体进行平移。当在图4B中平移量是-10时，例如，平移量为负。由此，通过将左图像向左侧平移5个像素并且将右图像向右侧平移-5个像素来生成图像，以便使得已经被感觉为要位于显示面的前面的对象被感觉为位于显示面的后面。通过将+10添加到前一视差数据D(y，x)而获得基于左图像的视差数据D’(y，x)的大小。
在平移处理期间在图像的末端产生黑带。由此，当平移量极其大时，可以使用预设值执行该处理。
虚拟视图图像生成单元160使用视图图像和平移处理获得的视差分布的信息来生成虚拟视图图像。当输入图像是立体图像(由两个视图图像组成)并且显示单元100a的视点的数目是4时，两个视图图像是短的。将在图5A和5B中示出用于在该情形下使用相机根据立体图像生成两个虚拟视图图像的生成相位的示意图。
在图5A中示出的内插的情形下，当输入图像中的左图像的位置被设置到0并且输入图像中的右图像的位置被设置到1时，根据所生成的相位在1/3和2/3的位置处生成虚拟视图图像，以便在四个视图当中获得相等的视差分布。类似地，同样在图5B中示出的外插的情形下，当输入图像的左图像的位置被设置为0并且输入图像中的右图像的位置被设置为1时，根据所生成的相位在-1和2的位置处生成虚拟视图图像，以便在四个视图当中获得相等的视差分布。尽管如此，对于生成虚拟视图图像的方法没有施加限制，可以采用日本专利No.4069855等中描述的方法。
映射处理单元170根据立体显示设备100的分辨率和挡板周期，在显示单元100a上重新安排关于所生成的视图图像的数据。在图1所示的显示单元100a的情形下，例如，当显示单元100a的分辨率与每个视图图像的分辨率相同并且当视点数目是4时，对于每个视点的分辨率在水平方向上是1/4。
[立体显示设备的操作]
(总的操作)
接着，下文参照图6示出的处理流程来描述根据本实施例的立体显示设备的总的操作。参照图6，当开始处理时，视差提取单元120提取对于右眼和左眼的视图图像之间的视差分布(视差)(S605)。
接着，位置和距离计算单元130检测相机200拍摄的观看者的位置(S610)。接着，参数计算单元140基于关于视差分布的信息和关于观看者的位置的信息确定平移量(S615)。接着，平移处理单元150基于平移量重新创建视图图像和视差图，并且输出重新创建的视图图像和视差图(S620：平移处理)。
接着，虚拟视图图像生成单元160使用由平移处理获得的视差分布的信息和视图图像来生成虚拟视图图像(S625)。然后，映射处理单元170根据立体显示设备100的分辨率和挡板周期，重新安排关于所生成视图图像的数据(S630)，由此完成处理。
(参数计算单元的操作)
现在参照图7的处理流程，描述S615中参数计算单元140执行的特定处理。当开始图7中的处理时，参数计算单元140执行作为参数初始化的平移初始化，并且根据内容的图像设置所生成相位。
接着，参数计算单元140获得内容(图像)的视差直方图(S710)。然后，参数计算单元140获得视差分布的动态范围DR，或者视差分布的最小值min和最大者max之间的宽度(参照图4A和图4B)以便确定用于显示的目标的内容是否具有视差(S715)。接着，参数计算单元140确定动态范围DR是否为0(S720)。当动态范围DR为0时，目标内容没有视差。由此，立即结束处理。
另一方面，当动态范围DR不是0时，参数计算单元140确定目标内容具有视差，并且确定可能因此发生幻视。然后操作进行到S725。在此，根据动态范围DR是否为0来确定目标内容具有视差。然而，可以在动态范围DR不小于预定阈值时确定目标内容具有视差，而在动态范围DR小于预定阈值时确定目标内容没有视差。
预先已知相对于立体显示设备的位置的哪个位置属于幻视区。据此，参数计算单元140可以根据相机200检测的观看者的面部的位置，确定观看者是否位于幻视区。当确定没有观看者位于幻视区时，意味着所有观看者观看正视区中的图像。由此，确定不需要执行此处理，从而立即结束处理。
另一方面，当确定即使一个观看者位于幻视区时，参数计算单元140确定平移量(S730)。示例来说，可以将具有视差的累积频率的近似一半的视差值确定为平移量。参数计算单元140可以将分布的视差的平均值确定为平移量。可替换地，参数计算单元140确定一平移量作为平移量，其中通过该平移量，被感觉为位于显示单元110a的前面和后面的目标图像的面积(像素的数目)相等。
接着，确定平移量是否为零(S735)。当确定平移量不是零时，立即结束该处理，而不限制虚拟视图图像的生成相位。当平移量为零时，参数计算单元140限制虚拟视图图像的生成相位以使得通过内插(0.0到1.0)生成虚拟视图图像。然后，结束该处理。出于以下原因施加该限制。即，当确定虚拟视图图像的生成相位使得通过图5B中所示的外插来生成虚拟视图图像时，在输入视图图像的外部生成虚拟视图图像。由此，图像的偏差增加得更多。由此，可能增加关于图像的不舒适感。另一方面，当确定虚拟视图图像的生成相位使得通过图5A中所示的内插来生成虚拟视图图像时，在输入视图图像的内部生成虚拟视图图像。由此，图像的偏差减少得更多，使得减少关于图像的不舒适感。据此，当平移量是零时，限制虚拟视图图像的生成相位以使得通过据以减少关于图像的不舒适感的内插来生成虚拟视图图像。当基于所计算的平移量确定虚拟视图图像的生成相位时，参数计算单元140根据S735中平移量是否为零做出确定。还可以这样安排：当平移量等于或大于预定阈值时，确定虚拟视图图像的生成相位使得通过内插在输入L图像和R图像之间生成虚拟视图图像。
如上所述，根据本实施例，基于所计算的视差信息生成这样的图像：当图像看上去位于显示单元100a的前面和后面时的平移量的绝对值已经得到调节(通过平移处理)，同时视图之间的视差的动态范围得到保持。从原始视图图像的视差值的绝对值减少通过该平移处理生成的每个视图图像的视差值的绝对值。由此，相比于原始视图图像中，可以更多地减少关于幻视区的不舒适感。
基于关于视图图像的视差的信息和观看者位置信息来控制虚拟视图图像生成中的生成相位。据此，可以提供从中已经减少了幻视造成的不舒适感的立体图像。
<第二实施例>
在第一实施例中，仅在至少一个观看者位于幻视区时才调节平移量，由此减少关于幻视的不舒适感。与此相反，在第二实施例中，即使当观看者位于正视区或者观看者位于幻视区和正视区二者中时，也调节平移量以减少观看者的疲劳。在本实施例中，具体地，通过考虑视差值增加时观看者的疲劳的积累以及男性和女性之间、成人和孩子之间疲劳度的较大个体差异等来调节视差。然后，基于视差的调节来重新创建立体图像。将详细描述根据本实施例的立体显示设备。
[立体显示设备的功能结构]
根据本实施例的立体显示设备100的功能结构基本上与根据第一实施例的立体显示设备100的功能结构相同。因此，将省略基本的描述。本实施例中的数据库210保存属性信息。位置和距离检测单元130基于在观看立体视频之前对遥控器等的操作，根据观看者的指令在数据库210中登记关于观看者的属性信息。确切地，位置和距离检测单元130使得观看者移动至相机200可拍摄观看者的图像的位置，通过观看者对遥控器的操作进行面部辨识，并且将面部辨识的结果与关于该观看者的识别信息和视差信息相关联，用于数据库210中的登记。举例来说，观看者可以通过对遥控器等的操作来提供观看者的姓名和视差信息的设置值。当登记多个观看者时，还登记优先级。
例如，假设作为面部辨识的结果，已经辨识了作为父亲、母亲和孩子的三个人的面部。在此情形下，位置和距离检测单元130在数据库210中将关于父亲的面部的辨识的信息与父亲的姓名、视差信息(关于要允许的视差等级)以及优先级相关联并进行存储。观看者的姓名、视差信息和优先级是关于观看者的属性信息的示例。同样地，在数据库210中还存储关于母亲和孩子的属性信息。
当观看立体视频时，位置和距离检测单元130通过对观看者的面部的辨识来检测关于该观看者的属性信息。参数计算单元140基于视差分布信息和属性信息来确定平移量。当确定平移量时，位置和距离检测单元130应通过面部辨识获得属性信息，而不一定需要关于观看者的位置的信息。
[立体显示设备的操作]
根据此实施例的立体显示设备的总的操作与图6所示的第一实施例的立体显示设备的总的操作相同。由此，将省略对于总的操作的描述，并且将仅仅参照图8的处理流程描述参数计算单元140的操作。
(参数计算单元的操作)
S705到S720的处理与第一实施例中的处理相同。即，参数计算单元140进行平移初始化并且设置生成的相位(S705)，获得内容的视差直方图(S710)，获得视差分布的动态范围DR(S715)，并且确定动态范围DR是否为零(S720)。当动态范围DR为零时，用于显示的目标的内容没有视差。然后，立即结束该处理。
另一方面，当动态范围DR不是零时，参数计算单元140基于关于视差分布的信息和属性信息确定平移量(S805)。例如，当从数据库210检测到的属性信息当中，孩子的优先级相对于父亲、母亲和孩子的面部辨识是最高时，参数计算单元140基于与孩子相关联的视差信息和视差分布来确定平移量。
S735和S740中的处理与第一实施例中的那些处理相同。即，当平移量是零时，参数计算单元140限制虚拟视图图像的生成相位以，使得通过内插(0.0到1.0)生成虚拟视图图像，由此结束该处理。当平移量不是零时，该处理立即结束。
如上所述，根据本实施例，基于属性信息来进行视差调节。以此方式，在此实施例中，基于具有最高优先级的人来进行视差调节以便减少具有最高优先级的人的疲劳。利用这样的安排，可以在考虑到观看者的优先级的情况下减少观看者的疲劳。然而，用于视差调节的属性信息不一定限制于优先级，而是可以使用属性信息之一来调节视差。
根据第一和第二实施例，可以提供据以已经减少了即使在正视区中也可能出现的幻视引起的不舒适感和观看立体图像时的疲劳的立体图像。
通过执行程序的专用控制器件或CPU(未示出)来执行对于根据每个实施例的功能块的每个单元的命令。执行上述的每个处理的程序被预存储在ROM或非易失性存储器中(均未示出)，并且CPU从这种存储器中读取并执行每个程序，由此实施立体显示设备的每个单元的功能。
在上述的实施例中，各个单元的操作彼此相关，并且可以在考虑到彼此的关系的情况下以一系列操作来替代。由此可以将立体显示设备的实施例转换为立体显示设备的控制方法的实施例。
本领域的技术人员应当理解，依据设计要求和其他因素可以出现各种修改、组合、部分组合和变更，只要其在所附权利要求或其等同体的范围内即可。
尽管在以上实施例中使用图像处理计算观看者的位置或者从显示单元到观看者的距离，但本公开不限于此方法。举例来说，可以使用红外线等获取位置信息和距离信息。可以使用任何方法，只要获得从显示平面到观看者的距离即可。
此外，在上述实施例中，尽管使用透镜状镜头或视差挡板控制被引导到右眼的视图视频和被引导到左眼的视图视频，但可以使用任何其他机制，只要可以用裸眼观看立体视频即可。
应当注意，在本说明书中，流程图中示出的步骤不仅包括按照基于在此描述的顺序的时间次序所执行的处理，而且还包括不一定以时间次序处理的、并行地或者单独执行的处理，此外，依据环境，在适当时可以以不同顺序执行按照时间次序处理的步骤。
本申请包含与2010年6月24日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2010-143866中公开的内容有关的主题，其全部内容通过引用的方式合并在此。

Claims (14)

1.一种显示设备，包括：显示单元，其周期性地安排并显示多个视图图像；和光分离单元，其被布置在显示单元的像素平面的前面并且将来自显示单元的光分离，所述显示设备还包括：
视差提取单元，其提取关于视图图像之间视差分布的信息；
参数计算单元，其基于关于视差分布的信息来计算平移量；
平移处理单元，其基于所计算的平移量对至少一个视图图像进行平移处理；以及
映射处理单元，其在显示单元上重新安排平移处理后的视图图像。
2.如权利要求1所述的显示设备，其中
参数计算单元基于关于视差分布的信息来计算显示单元的屏幕中包括的各个像素的视差的平均值作为所述平移量。
3.如权利要求1所述的显示设备，其中
参数计算单元基于关于视差分布的信息来计算如下的视差值作为所述平移量，其中通过此视差值，被感觉为位于显示单元的前面的图像的像素的数目实质上等于被感觉为位于显示单元后面的图像的像素的数目。
4.如权利要求1所述的显示设备，其中
参数计算单元根据视图图像内的对象的面积来计算通过对计算的平移量进行加权而获得的值计算为所述平移量。
5.如权利要求1所述的显示设备，还包括：
检测单元，其基于对观察者的面部辨识来检测关于观察者的位置的信息；
参数计算单元基于关于视差分布的信息和关于观察者的位置的信息来计算平移量。
6.如权利要求5所述的显示设备，其中
当根据检测到的关于观察者的位置的信息确定至少一个观察者位于幻视区时，所述参数计算单元计算所述平移量。
7.如权利要求1所述的显示设备，还包括：
检测单元，其基于对观察者的面部辨识来检测关于观察者的属性的信息；
参数计算单元基于关于视差分布的信息和关于观察者的属性的信息来计算所述平移量。
8.如权利要求1所述所述的显示设备，其中
参数计算单元基于所计算的平移量来确定虚拟视图图像的待生成相位。
9.如权利要求8的显示设备，其中
当所计算的平移量等于或者大于预定值时，参数计算单元确定虚拟视图图像的待生成相位，以使得通过内插在平移处理后的视图图像的右眼图像和左眼图像之间生成虚拟视图图像。
10.如权利要求9的显示设备，其中
参数计算单元基于关于观察者的位置的信息来确定虚拟视图图像的待生成相位。
11.一种显示设备，包括：光源；显示单元，其周期性地安排并显示多个视图图像；和光分离单元，其被布置在显示单元和光源之间并且将来自光源的光分离，所述显示设备还包括：
视差提取单元，其提取关于视图图像之间视差分布的信息；
参数计算单元，其基于所提取的关于视差分布的信息来计算平移量；
平移处理单元，其基于所计算的平移量对至少一个视图图像进行平移处理；以及
映射处理单元，其重新安排平移处理后的视图图像。
12.一种显示设备，包括：
显示单元，其周期性地安排并显示多个视图图像；
检测单元，其检测关于观察者的位置的信息；
参数计算单元，其基于关于所述位置的信息来计算平移量；以及
平移处理单元，其基于所计算的平移量对至少一个视图图像进行平移处理。
13.一种显示设备，包括：
显示单元，其周期性地安排并显示多个视图图像；
检测单元，其检测关于观察者的属性的信息；
参数计算单元，其基于关于所述属性的信息来计算平移量；以及
平移处理单元，其基于所计算的平移量对至少一个视图图像进行平移处理。
14.一种显示设备的控制方法，所述显示设备包括：显示单元，其周期性地安排并显示多个视图图像；和光分离单元，其被布置在显示单元的像素平面的前面并且将来自显示单元的光分离，所述控制方法包括：
提取关于视图图像之间视差分布的信息；
基于关于视差分布的信息来计算平移量；
基于所计算的平移量对至少一个视图图像进行平移处理；以及
在显示单元上重新安排平移处理后的视图图像。
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