CN102421001A - 柱镜光栅覆盖非整数子像素情况下立体图像的合成方法 - Google Patents

柱镜光栅覆盖非整数子像素情况下立体图像的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种柱镜光栅覆盖非整数子像素情况下立体图像的合成方法。该方法是首先测量出柱镜光栅的精确线数，根据测量得到的光栅精确线数，计算出每个柱镜单元覆盖的子像素个数，对子像素进行有规律的筛选，根据筛选后的子像素合成立体图像。本发明的方法减小了图像合成时的误差，进而大大了改善合成图像的质量，能有效消除重影，对于任意分数覆盖误差都适用，提高了立体显示效果。

Description

柱镜光栅覆盖非整数子像素情况下立体图像的合成方法
技术领域
本发明涉及立体显示图像合成方法领域，具体为一种柱镜光栅覆盖非整数子像素情况下立体图像的合成方法。
背景技术
光栅是指附在画面或屏幕外面、能够使人利用双眼视差和光的折射原理看到立体图像的一种利用印刷或压制技术所制成的材料，用于自由立体显示器的光栅可分为三大类：狭缝光栅、柱镜光栅、点阵式光栅。其中，点阵式光栅很少见，目前狭缝与柱镜光栅比较常用，而柱镜光栅与狭缝光栅相比显示屏亮度没有降低，所以目前自由立体显示所用光栅主要是柱镜光栅。
目前，利用视差法形成立体图像的主流代表为柱透镜光栅成像，该方法较简单，使用普遍。柱透镜光栅立体成像法利用光栅的分光作用将立体图像分别投射到左右眼，在视网膜上形成视差，经过大脑神经系统融合形成立体视觉。基于该原理，需要将原图像进行重组，使合成的图像在柱透镜光栅作用下呈现出立体效果。但是目前存在的一个问题是，常常光栅的线数和显示器物理分辨率并不能完全匹配，每个柱镜光栅下并不能能够覆盖整数个像素，即不能保证图像像素被整除，会有剩余像素出现，从而导致立体图像存在一定误差，极大影响了立体显示效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种柱镜光栅覆盖非整数子像素情况下立体图像的合成方法，以解决现有技术方法合成立体图像时会有剩余像素出现，导致合成图像时存在误差，影响立体显示效果的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
柱镜光栅覆盖非整数子像素情况下立体图像的合成方法，应用于多视点的配置有柱镜光栅的柱镜式的自由立体显示器，所述自由立体显示器的柱镜光栅倾斜角度为θ，其特征在于：包括以下步骤：
（1）、测量出自由立体显示器配置的柱镜光栅的精确线数LPI：制作一个栅距可调的黑白条纹光栅作为检测光栅，调整检测光栅的栅距使检测光栅的栅距与所述柱镜光栅的栅距相等，将柱镜光栅与检测光栅对准，当看到全黑或全白的图像时，与柱镜光栅对准的检测光栅部分的光栅线数即为柱镜光栅的精确线数LPI；
（2）、根据测量得到的柱镜光栅的精确线数LPI，计算得出倾斜放置的柱镜光栅中每个柱镜单元实际覆盖的子像素个数n：利用公式                                                计算每个柱镜单元实际覆盖的子像素个数n，式中Wp为自由立体显示器的子像素宽度；
（3）根据子像素筛选规律，对倾斜放置的柱镜光栅中柱镜单元覆盖的子像素进行筛选，并利用筛选后的子像素合成立体图像：设自由立体显示器的视点数为x，则理论上每个柱镜单元覆盖的整数个子像素的个数为x，设自由立体显示器配置的柱镜光栅覆盖整数个子像素时的柱镜单元个数为m， m个柱镜单元覆盖的子像素中应舍去的子像素个数为n1，利用公式
Figure 316525DEST_PATH_IMAGE002
计算得到柱镜光栅中m个柱镜单元覆盖的子像素中应舍去的子像素个数n1，根据子像素筛选规律m个柱镜单元筛选去掉n1个子像素后，利用剩下的子像素合成立体图像。
所述的柱镜光栅覆盖非整数子像素情况下立体图像的合成方法，其特征在于：步骤（1）中，通过控制作为检测光栅的黑白条纹光栅中，相邻全黑或全白像素的个数，以实现对检测光栅栅距的调整。
所述的柱镜光栅覆盖非整数子像素情况下立体图像的合成方法，其特征在于：步骤（3）中，子像素筛选规律为：m个柱镜单元舍去n1个位置靠后的柱镜单元覆盖的子像素，即最后n1个柱镜单元中每个柱镜单元覆盖的子像素分别舍去一个，舍去的n1个子像素属于同一个视点；图像由上而下，以每三行为循环，舍去与自由立体显示器的视点数相同的子像素数，即图像由上而下，三行为单位，依次舍去视点1、2……x个子像素。
本发明的方法减小了图像合成时的误差，进而大大了改善合成图像的质量，能有效消除重影，对于任意分数覆盖误差都适用，提高了立体显示效果。
附图说明
图1为本发明检测光栅结构示意图，其中：
图1a为光栅整体结构示意图，图1b为局部放大图。
图2为本发明实施例中子像素筛选规律流程示意图。
具体实施方式
以9视点的柱镜式的自由立体显示器为例，该自由立体显示器中柱镜光栅倾斜角度为arctan(1/6)。
1、利用黑白条纹光栅作为检测光栅测量柱镜光栅的精确线数LPI；
如图1所示。柱镜光栅出厂时的标称线数并非其精确线数，而柱镜式自由立体显示器需要知道柱镜光栅的精确线数，检测光栅为对应标称线数左右且精确线数对应的黑白条纹光栅。利用柱镜光栅分光原理，制作一幅黑白条纹光栅作为检测光栅。该黑白条纹光栅的栅距等于柱镜光栅的栅距。黑白条纹光栅是由一组栅距不同的黑白光栅组成，检测光栅包括几组不同栅距的黑白条纹光栅（n1，n2，n3，n4，n5），图1中的局部放大图是每个黑白条纹光栅的微观放大，包含N个像素，N改变，可以改变黑白条纹光栅的栅距。检测光栅可在自由立体显示器上显示，也可以打印在纸张上来测量柱镜光栅。显示器自由立体显示器的物理分辨率是固定的，打印分辨率也设为定值。所以控制相邻全黑或全白像素的个数，可控制黑白条纹光栅的节距。
设要测量的标称线数为LPI0，实际精确线数为LPI1。打印分辨率或显示器物理分辨率为DPI，相邻全黑或全白像素的个数为a，对应的黑白条纹光栅的线数为LPI，则LPI、DPI与a满足如下公式：
Figure 2011103623119100002DEST_PATH_IMAGE003
Figure 361229DEST_PATH_IMAGE004
            （1）
改变a的值，可以改变黑白条纹光栅的栅距。改变栅距使图像包含LPI0±1范围内的11组光栅线数。柱镜光栅与检测光栅对准，若看到全黑或全白图像，则与柱镜光栅对准的检测光栅部分的光栅线数即为柱镜光栅的精确线数LPI；。
2、根据测得的精确LPI，计算出倾斜放置的柱镜光栅中，每个柱镜单元实际覆盖的子像素个数n；
本发明所采用的柱镜光栅倾斜角度为arctan(1/6)，柱镜光栅的栅距P=1/LPI，显示器子像素宽度为Wp，则倾斜放置时柱镜单元覆盖的子像素数为整数时的子像素个数n为（n保留小数点后一位）：
Figure 2011103623119100002DEST_PATH_IMAGE005
                                 （2）
3、将计算得到的倾斜放置的柱镜光栅中每个柱镜单元实际覆盖的子像素个数n与理论中每个柱镜单元覆盖的像素个数相比，得出差值，并对子像素进行筛选，合成立体图像。
对于9视点自由立体显示器，理论情况下一个或两个柱镜单元覆盖9个视点图。本发明采用一个柱镜单元覆盖9个视点图。每个柱镜单元实际覆盖的子像素数是n，则与理想情况下相差|n-9|，|n-9|为0.1~1之间的小数。覆盖整数个子像素时柱镜单元的个数为m，该m（m为10以内的整数）个柱镜单元所覆盖的子像素应舍去n1（n1为10以内的整数）个子像素。n1计算公式为：
Figure 265600DEST_PATH_IMAGE006
。
m个柱镜单元舍去n1个子像素。舍去位置靠后柱镜单元覆盖的子像素，即最后n1个柱镜单元，每个单元覆盖的子像素舍去一个，这n1个子像素属于同一视点，为了误差分布均匀，每三行为一循环，分别舍去9视点中的其中一个视点。简化起见，图像由上而下，可分别舍去视点1、2……9。如图2所示，n=8.6，则根据上式，m=5，n1=2，即每5个柱镜单元应舍去2个子像素，这2个子像素分别属于最后2个柱镜。前三行舍去视点1，往下三行舍去视点2……最后舍去视点9。

Claims (3)

1.柱镜光栅覆盖非整数子像素情况下立体图像的合成方法，应用于多视点的配置有柱镜光栅的柱镜式的自由立体显示器，所述自由立体显示器的柱镜光栅倾斜角度为θ，其特征在于：包括以下步骤：
（1）、测量出自由立体显示器配置的柱镜光栅的精确线数LPI：制作一个栅距可调的黑白条纹光栅作为检测光栅，调整检测光栅的栅距使检测光栅的栅距与所述柱镜光栅的栅距相等，将柱镜光栅与检测光栅对准，当看到全黑或全白的图像时，与柱镜光栅对准的检测光栅部分的光栅线数即为柱镜光栅的精确线数LPI；
（2）、根据测量得到的柱镜光栅的精确线数LPI，计算得出倾斜放置的柱镜光栅中每个柱镜单元覆盖的实际子像素个数n：利用公式                                               
Figure 2011103623119100001DEST_PATH_IMAGE002
计算每个柱镜单元实际覆盖的子像素个数n，式中Wp为自由立体显示器的子像素宽度；
（3）根据子像素筛选规律，对倾斜放置的柱镜光栅中柱镜单元覆盖的子像素进行筛选，并利用筛选后的子像素合成立体图像：设自由立体显示器的视点数为x，则理论上每个柱镜单元覆盖的整数个子像素的个数为x，设自由立体显示器配置的柱镜光栅覆盖整数个子像素时的柱镜单元个数为m， m个柱镜单元覆盖的子像素中应舍去的子像素个数为n1，利用公式
Figure 2011103623119100001DEST_PATH_IMAGE004
计算得到柱镜光栅中m个柱镜单元覆盖的子像素中应舍去的子像素个数n1，根据子像素筛选规律m个柱镜单元筛选去掉n1个子像素后，利用剩下的子像素合成立体图像。
2.根据权利要求1所述的柱镜光栅覆盖非整数子像素情况下立体图像的合成方法，其特征在于：步骤（1）中，通过控制作为检测光栅的黑白条纹光栅中，相邻全黑或全白像素的个数，以实现对检测光栅栅距的调整。
3.根据权利要求1所述的柱镜光栅覆盖非整数子像素情况下立体图像的合成方法，其特征在于：步骤（3）中，子像素筛选规律为：m个柱镜单元舍去n1个位置靠后的柱镜单元覆盖的子像素，即最后n1个柱镜单元中每个柱镜单元覆盖的子像素分别舍去一个，舍去的n1个子像素属于同一个视点；图像由上而下，以每三行为循环，舍去与自由立体显示器的视点数相同的子像素数，即图像由上而下，三行为单位，依次舍去视点1、2……x个子像素。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102724537A (zh) * 2012-06-01 2012-10-10 合肥工业大学 一种适用于柱镜式立体显示的分辨率可调子像素排布算法
CN103686117A (zh) * 2012-09-18 2014-03-26 上海易维视科技有限公司 一种超多视点自动立体显示装置
CN104811686A (zh) * 2015-04-14 2015-07-29 西安交通大学 一种浮点型多视点裸眼立体合成图像的硬件实现方法
CN110730341A (zh) * 2019-11-01 2020-01-24 城乡联投建设发展有限公司 一种基于裸眼3d的手机光栅膜校准方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004280052A (ja) * 2003-02-28 2004-10-07 Nec Corp 画像表示装置、携帯端末装置、表示パネル及び画像表示方法
JP2005309374A (ja) * 2004-03-26 2005-11-04 Japan Science & Technology Agency 三次元ディスプレイ
JP2006330744A (ja) * 2006-06-26 2006-12-07 Toshiba Corp 三次元画像表示装置
CN1905688A (zh) * 2006-08-09 2007-01-31 四川大学 光栅式自由立体显示器中子像素纠错图像处理方法
JP2007188095A (ja) * 2004-02-10 2007-07-26 Toshiba Corp 三次元画像表示装置
CN101150741A (zh) * 2007-11-13 2008-03-26 四川大学 三维自由立体显示器的子像素排列方法
CN101175223A (zh) * 2007-07-10 2008-05-07 天津大学 基于光栅lcd自由立体显示器多视点立体图像合成方法
CN101304540A (zh) * 2008-06-19 2008-11-12 浙江大学 基于柱镜光栅lcd自由立体显示设备的通用立体图像合成方法
CN101742343A (zh) * 2009-12-11 2010-06-16 安徽华东光电技术研究所 一种光栅式立体显示子像素级立体图像合成方法
US20110050683A1 (en) * 2009-09-03 2011-03-03 Hae-Young Yun Three-dimensional display device
CN102149003A (zh) * 2011-04-26 2011-08-10 黑龙江省四维影像数码科技有限公司 基于柱镜光栅的多视点立体图像合成方法
CN102169236A (zh) * 2011-04-15 2011-08-31 黑龙江省四维影像数码科技有限公司 基于垂直柱镜光栅的奇数视点自由立体子像素排列方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004280052A (ja) * 2003-02-28 2004-10-07 Nec Corp 画像表示装置、携帯端末装置、表示パネル及び画像表示方法
JP2007188095A (ja) * 2004-02-10 2007-07-26 Toshiba Corp 三次元画像表示装置
JP2005309374A (ja) * 2004-03-26 2005-11-04 Japan Science & Technology Agency 三次元ディスプレイ
JP2006330744A (ja) * 2006-06-26 2006-12-07 Toshiba Corp 三次元画像表示装置
CN1905688A (zh) * 2006-08-09 2007-01-31 四川大学 光栅式自由立体显示器中子像素纠错图像处理方法
CN101175223A (zh) * 2007-07-10 2008-05-07 天津大学 基于光栅lcd自由立体显示器多视点立体图像合成方法
CN101150741A (zh) * 2007-11-13 2008-03-26 四川大学 三维自由立体显示器的子像素排列方法
CN101304540A (zh) * 2008-06-19 2008-11-12 浙江大学 基于柱镜光栅lcd自由立体显示设备的通用立体图像合成方法
US20110050683A1 (en) * 2009-09-03 2011-03-03 Hae-Young Yun Three-dimensional display device
CN101742343A (zh) * 2009-12-11 2010-06-16 安徽华东光电技术研究所 一种光栅式立体显示子像素级立体图像合成方法
CN102169236A (zh) * 2011-04-15 2011-08-31 黑龙江省四维影像数码科技有限公司 基于垂直柱镜光栅的奇数视点自由立体子像素排列方法
CN102149003A (zh) * 2011-04-26 2011-08-10 黑龙江省四维影像数码科技有限公司 基于柱镜光栅的多视点立体图像合成方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
INGO RELKE,ET AL: "Three-dimensional Multiview Large Projection System", 《PROC. OF SPIE-IS&T ELECTRONIC IMAGING》, vol. 5664, 14 June 2005 (2005-06-14) *
况海斌，等: "基于柱镜光栅的自由立体显示图像融合算法", 《计算机工程》, vol. 37, no. 3, 5 February 2011 (2011-02-05) *
杨蕾，等: "基于棱柱镜技术的自由立体显示图像合成", 《天津大学学报》, vol. 40, no. 9, 15 September 2007 (2007-09-15) *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102724537A (zh) * 2012-06-01 2012-10-10 合肥工业大学 一种适用于柱镜式立体显示的分辨率可调子像素排布算法
CN103686117A (zh) * 2012-09-18 2014-03-26 上海易维视科技有限公司 一种超多视点自动立体显示装置
CN103686117B (zh) * 2012-09-18 2016-01-20 上海易维视科技有限公司 一种超多视点自动立体显示装置
CN104811686A (zh) * 2015-04-14 2015-07-29 西安交通大学 一种浮点型多视点裸眼立体合成图像的硬件实现方法
CN110730341A (zh) * 2019-11-01 2020-01-24 城乡联投建设发展有限公司 一种基于裸眼3d的手机光栅膜校准方法

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