CN102510508A - 侦测式立体画面调整设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了侦测式立体画面调整设备，该设备包括：影像截取装置、图像处理装置、画面内容计算与播放装置及立体显示器。本发明进一步提供了该设备的实现方法，根据人脸位置计算出与中心位置的角度，结合立体画面参数与立体显示器参数进行相关运算，并随用户位置变化而调整播放影片内容，适用于所有两视角与多视角在光栅或透镜材质的裸眼屏上，可创造出连续的立体影像，不会有无三维效果的情况出现。

Description

侦测式立体画面调整设备及方法

技术领域

本发明涉及立体显示技术，特别涉及一种侦测式立体画面调整设备及方法。

技术背景

近年来，随着立体显示技术的发展，显示内容和观看者之间的互动需求日趋受到重视。日前一般是利用摄影设备抓取图像后，利用样版比对方法找出人脸位置，再跟据此一位置计算像素需要移动多少位置，以达到内容切换效果。

但模版比对方法误差大，会影响灵敏度，导致反应速度不够，单纯改变像素位置无法适用于目前现有面板技术，此方法只能用在两视角面板，用于多视角面板时就会有不连续的情况出现。

申请号201010229920.2深圳超多维光电子有限公司的一种立体显示方法、跟踪式立体显示器及图像处理装置所采用的方法仅适用两视角立体屏，观看者从不同角度观看相同画面。

发明内容

本发明的目的在于提供一种侦测式立体画面调整设备及方法。本发明适用于所有两视角与多视角在光栅或透镜材质的裸眼屏上，可创造出连续的立体影像，不会有无三维效果的情况出现。

本发明提供一种侦测式立体画面调整设备，其包括以下单元：

影像截取装置：实时抓取影像；

图像处理装置：用于处理影像截取装置所提供的影像，并根据人脸特征，找出人脸位置；

画面内容计算与播放装置：根据人脸位置夹角参数、立体画面参数及立体显示器参数计算出所要呈现给观看者的画面数据，送给立体显示器；

立体显示器：用于显示立体影像的设备；

影像截取装置通过视频线缆连接到图像处理装置，图像处理装置通过数据线连接到画面内容计算与播放装置，画面内容计算与播放装置的视频输入和输出端分别通过视频线缆连接两视角立体影像及立体显示器。

本发明的侦测式立体画面调整设备中的影像截取装置包括单一摄像装置和两视角摄像装置。

本发明的侦测式立体画面调整设备中的立体显示器包括光栅和透镜材质的裸眼屏。

本发明提供了一种侦测式立体画面调整设备的实现方法，包括：

图像处理装置以脸部识别算法为基础，对影像截取装置所提供的影像进行运算，找出人眼位置，再根据人眼位置与立体显示设备中心点的位置，计算两个位置夹角；

画面内容计算与播放装置需设置两个参数，立体画面参数及立体显示器参数，前者决定产生画面的视角数，后者包含立体显示器的视角数及像素视角位置映像表（Pixel Mapping）；

画面内容计算与播放装置对位置夹角参数、立体画面参数及立体显示器参数进行相关运算，随用户位置变化而调整播放影片内容，输出连续的立体影片效果。

本发明提出侦测式立体画面调整设备的实现方法，其图像处理装置脸部识别算法包括adaboost、ANN、 SVM等算法。

本发明提出侦测式立体画面调整设备的实现方法，其立体显示器的视角数包括2个以上视角数。

本发明提出侦测式立体画面调整设备的实现方法，其画面内容计算与播放装置不需修改像素视角位置映像表，通过像素点再分配的方式实现画面的交换。

本发明采用以上技术方案，利用图像处理装置和画面内容计算与播放装置可以根据人脸位置计算出与中心位置的角度，考虑立体画面参数与立体显示器参数决定视角画面，实现了影像视角数为2个以上、立体屏视角数为2个以上的各种组合情况下的连续立体影像显示，使观看者可以在自己位置更清晰地看到画面数据。

附图说明

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作详细说明：

图1：本发明提出的立体画面调整设备框图。

具体实施方式

请参阅图1所示，本发明包括以下单元：

影像截取装置1：实时抓取影像；

图像处理装置2：用于处理影像截取装置所提供的影像，并根据人脸特征，找出人脸位置；

画面内容计算与播放装置3：根据人脸位置夹角参数、立体画面参数及立体显示器参数计算出所要呈现给观看者的画面数据，送给立体显示器；

立体显示器4：用于显示立体影像的设备；

影像截取装置1通过视频线缆连接到图像处理装置2，图像处理装置2通过数据线连接到画面内容计算与播放装置3，画面内容计算与播放装置3的视频输入和输出端分别通过视频线缆连接两视角立体影像及立体显示器4。

图像处理装置以adaboost 算法为基础，与影像截取装置所提供之影像数据，找出人眼位置，再根据人眼位置与立体显示设备中心点的位置，计算两个位置的夹角θ₁。

画面内容计算与播放装置需设置两个参数，(1)立体画面参数P₁，此一参数是决定产生画面的视角数；(2)立体显示器参数，此一参数需包含立体显示器的基本数据，包含视角数P₂，与 Pixel Mapping数据P₃ (Pixel Mapping数据需包含 Pixel 对应视角位置的数据)。

画面内容计算与播放装置需根据立体画面参数与立体显示器参数做出下列计算：

1、P₁ = 2 ，P₂ = 2

P₁ = 2，表示所产生的影像视角数为2，代表观看者无论是从任何角度观看，所看到的画面是一样的；P₂ = 2，表示此一面立体屏为2-View，只有两个视角，分别为左视角与右视角。在此两个参数值的条件下，画面内容计算与播放装置需先根据图像处理装置所提供的θ₁值，再乘以一权重值得到其结果A₁。若A₁为偶数，代表两视角立体影像的左视角影像要跟据P₃的Pixel Mapping 数据传给左视角画面位置，右视角影像要跟据P₃的Pixel Mapping 数据传给右视角画面位置; 若A₁为奇数，代表两视角立体影像的左视角影像要跟据P₃的Pixel Mapping 数据传给右视角画面位置，右视角影像要跟据P₃的Pixel Mapping 数据传给左视角画面位置。

2、P₁ > 2 ，P₂ = 2

P₁>2，表示所产生的影像视角数为大于2，代表观看者从不同的角度观看，所看到的画面是不一样的，而所需产生的画面视角数即为P₁，每一视角画面在此定义为N_x，1≤X≤P₁，且X为整数；P₂ = 2，表示此一面立体屏为2-View，只有两个视角，分别为左视角与右视角。在此两个参数值的条件下，画面内容计算与播放装置需先根据图像处理装置所提供的θ₁值，再乘以一权重值得到其结果A₂。立体屏的可视角度θ₂ 与（P₁-1）相除可得到一角度θ₃，θ₃所代表的即是在可视角度中，以0度为起始点，每θ₃的度数中为一组连续两个的视角画面（N_X-1，N_X），如（N₁，N₂），而当跨越θ₃度，而达到θ₃+1度时，其视角画面需移到下一个角度画面（N_X-1+1，N_X+1），如（N₁，N₂）的可视角画面在0度至θ₃度，当可视角度达到θ₃+1度时，可视角画面需改为（N₁₊₁，N₂₊₁）。以0度为起点，在每一θ₃角度中，若A₂为偶数，代表两视角立体影像的左视角影像N_X-1要根据                                               的Pixel Mapping 数据传给左视角画面位置，右视角影像N_X要跟据P₃的Pixel Mapping 数据传给右视角画面位置；若A₂为奇数，代表两视角立体影像的左视角影像N_X-1要根据P₃的Pixel Mapping 数据传给右视角画面位置，右视角影像N_X要跟据P₃的Pixel Mapping 数据传给左视角画面位置。

3、P₁ = 2，P₂ >2

P₁ = 2 ，表示所产生的影像视角数为 2，代表观看者无论是从任何角度观看，所看到的画面是一样的； P₂>2 代表立体屏的视角个数为P₂，且大于2。将所有偶数视角设置为同一画面数据，所有奇数视角设置为同一画面数据。在此两个参数值的条件下，画面内容计算与播放装置需先根据图像处理装置所提供之θ₁值，再乘以一权重值得到其结果A₃。若A₃为偶数，代表两视角立体影像的左视角影像要跟据P₃的Pixel Mapping 数据传给奇数视角画面位置，右视角影像要跟据P₃的Pixel Mapping 数据传给偶数视角画面位置; 若A₃为奇数，代表两视角立体影像的左视角影像要跟据P₃的Pixel Mapping 数据传给偶数视角画面位置，右视角影像要跟据P₃的Pixel Mapping 数据传给奇数视角画面位置。

4、P₁ > 2，P₂ >2

P₁ >2，表示所产生的影像视角数为大于2，代表观看者从不同的角度观看，所看到的画面是不一样的，而所需产生的画面视角数即为P₁，每一视角画面在此定义为N_x，1≤X≤P₁，且X为整数；P₂ >2 代表立体屏的视角个数为P₂，且大于2; 将所有偶数视角设置为同一画面次料，所有奇数视角设置为同一画面数据。在此两个参数值的条件下，画面内容计算与播放装置需先根据图像处理装置所提供之θ₁值，再乘以一权重值得到其结果A₄。立体屏的可视角度θ₂与（P₁-1）相除可得到一角度θ₃，θ₃所代表的即是在可视角度中，以0度为起始点，每θ₃的度数中为一组连续两个的视角画面（N_X-1，N_X），如（N₁，N₂），而当跨越θ₃度，而达到θ₃+1度时，其视角画面需移到下一个角度画面（N_X-1+1，N_X+1），如（N₁，N₂）的可视角画面在0度至θ₃度，当可视角度达到θ₃+1度时，可视角画面需改为（N₁₊₁，N₂₊₁）。以0度为起点，在每一θ₃角度中，若

为偶数，代表两视角立体影像的左视角影像N_X-1要跟据P₃的Pixel Mapping 数据传给奇数视角画面位置，右视角影像N_X要跟据P₃的Pixel Mapping 数据传给偶数视角画面位置；若

为奇数，代表两视角立体影像的左视角影像N_X-1要跟据P₃的Pixel Mapping 数据传给偶数视角画面位置，右视角影像N_X要跟据P₃的Pixel Mapping 数据传给奇数视角画面位置。

Claims (7)

1.一种侦测式立体画面调整设备，其特征在于：其包括以下单元：

影像截取装置：实时抓取影像；

图像处理装置：用于处理影像截取装置所提供的影像，并根据人脸特征，找出人脸位置；

画面内容计算与播放装置：根据人脸位置夹角参数、立体画面参数及立体显示器参数计算出所要呈现给观看者的画面数据，送给立体显示器；

立体显示器：用于显示立体影像的设备；

影像截取装置通过视频线缆连接到图像处理装置，图像处理装置通过数据线连接到画面内容计算与播放装置，画面内容计算与播放装置的视频输入和输出端分别通过视频线缆连接两视角立体影像及立体显示器。

2.根据权利要求1所述的侦测式立体画面调整设备，其特征在于： 所述的影像截取装置包括单一摄像装置或两视角摄像装置。

3.根据权利要求1所述的侦测式立体画面调整设备，其特征在于： 所述的立体显示器包括光栅或透镜材质的裸眼屏。

4.根据权利要求1所述的侦测式立体画面调整方法，其特征在于：所述的实现方法包括：

图像处理装置以脸部识别算法为基础，对影像截取装置所提供的影像进行运算，找出人眼位置，再根据人眼位置与立体显示设备中心点的位置，计算两个位置夹角；

画面内容计算与播放装置需设置两个参数，立体画面参数及立体显示器参数，前者决定产生画面的视角数，后者包含立体显示器的视角数及像素视角位置映像表；

画面内容计算与播放装置对位置夹角参数、立体画面参数及立体显示器参数进行相关运算，随用户位置变化而调整播放影片内容，输出连续的立体影片效果。

5.根据权利要求4所述的侦测式立体画面调整方法，其特征在于：所述的图像处理装置脸部识别算法包括adaboost、ANN、 SVM算法。

6.根据权利要求4所述的侦测式立体画面调整方法，其特征在于：所述的立体显示器的视角数包括2个以上视角数。

7.根据权利要求4所述的侦测式立体画面调整方法，其特征在于：所述的画面内容计算与播放装置不需修改像素视角位置映像表，通过像素点再分配的方式实现画面的交换。