CN102695074B - 三维图像显示方法和三维图像显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种三维图像显示装置，包括：灰阶判断模块接收来自三维图像处理器的三维图像，判断三维图像是否为低灰阶图像，其中，低灰阶图像是指低灰阶像素的数目大于等于第一预设值的图像，低灰阶像素是指灰阶数小于预设灰阶阈值的像素，三维图像处理器用于将输入的一帧图像转换成两帧三维图像；背光驱动控制模块在灰阶判断模块判断出三维图像为低灰阶图像时，向背光驱动电路发送关闭背光信号；背光驱动电路接收来自背光驱动控制模块的关闭背光信号，在显示三维图像时，根据关闭背光信号关闭液晶显示器的背光。本发明还提出了一种三维图像显示方法。通过本发明的技术方案，可以在快门式三维图像显示中改善画面比较黑时的串扰重影。

Description

三维图像显示方法和三维图像显示装置

技术领域

本发明涉及三维图像处理技术领域，具体而言，涉及三维图像显示方法和三维图像显示装置。

背景技术

快门式三维技术的原理是根据人眼对影像频率的刷新时间来实现的，通过提高画面的快速刷新率（至少要达到120Hz），左眼和右眼各以60Hz的快速刷新图像才会让人对图像不会产生抖动感，并且保持与普通视频相同的帧数，观众的两只眼睛看到快速切换的不同画面，在大脑中产生错觉，便观看到立体影像。

主动快门式眼镜采用液晶控制开合，通过液晶分子的运动控制左眼或右眼感知画面，刷新频率为60Hz，使得三维电视要求面板刷新率最低为120Hz。但是快门式三维显示由于液晶屏的液晶反应速度和扫描背光的敛光性等问题，使得快门式三维显示系统存在着串扰重影（左眼看到右眼的影像，或右眼看到左眼的影像），从而严重影响观看者的三维感受。

目前改善快门式三维显示串扰的技术采用灰阶过压驱动技术（OD:OverDriver），参见图1，在从G1灰阶到G2灰阶的过程中，先给一个比G2更高的灰阶Gx，从而使用过电压的灰阶驱动技术来提升液晶的反应速度，从而避免左眼看到右眼的影像或者右眼看到左眼的影像，减少串扰重影。但是此种方法由于在液晶比较黑（8灰阶以下）时，没有更高的驱动电压，所以在显示比较黑（例如8灰阶以下）的画面时，液晶的反应速度无法改变，从而使得比较黑（8灰阶以下）的画面的串扰重影无法改善。

因此，需要一种三维图像处理技术，可以改善画面比较黑时的串扰重影。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提出一种三维图像处理技术，可以改善画面比较黑时的串扰重影。

有鉴于此，本发明提出了一种三维图像显示方法，包括：获取一帧三维图像，判断所述三维图像是否为低灰阶图像，其中，所述低灰阶图像是指图像中低灰阶像素的数目大于等于第一预设值的图像，所述低灰阶像素是指灰阶数小于预设灰阶阈值的像素；若判断出所述三维图像为低灰阶图像，则在显示所述获取的一帧三维图像时，关闭液晶显示器的背光。

在该技术方案中，对一帧三维图像的灰阶进行分析，当图像的灰阶足够低时，可以认为图像近似为黑色。由于画面的液晶低于8灰阶时响应速度无法提高，不足以达到快门式三维显示的最低要求120HZ刷新频率，容易造成串扰，因此采用关闭液晶背光的方法，使液晶屏幕看上去具有黑色的显示效果。关闭屏幕背光具有较快的响应速度，从而改善串扰。

根据本发明的另一方面，还提出了一种三维图像显示装置，包括：灰阶判断模块、背光驱动控制模块和背光驱动电路，其中，所述灰阶判断模块接收来自三维图像处理器的三维图像，判断所述三维图像是否为低灰阶图像，其中，所述低灰阶图像是指低灰阶像素的数目大于等于第一预设值的图像，所述低灰阶像素是指灰阶数小于预设灰阶阈值的像素，所述三维图像处理器用于将输入的一帧图像转换成两帧三维图像；所述背光驱动控制模块在所述灰阶判断模块判断出所述三维图像为低灰阶图像时，向所述背光驱动电路发送关闭背光信号；所述背光驱动电路接收来自所述背光驱动控制模块的关闭背光信号，在显示所述三维图像时，根据所述关闭背光信号关闭液晶显示器的背光。

在该技术方案中，对一帧三维图像的灰阶进行分析，当图像的灰阶足够低时，可以认为图像近似为黑色。由于液晶显示屏在显示低于8灰阶的画面时，其响应速度无法提高，不足以达到快门式三维显示的最低要求120HZ刷新频率，容易造成串扰，因此采用关闭液晶背光的方法，使液晶屏幕看上去具有黑色的显示效果。关闭屏幕背光具有较快的响应速度，从而改善串扰。

通过上述技术方案，可以在快门式三维图像显示中改善画面比较黑时的串扰重影。

附图说明

图1示出了相关技术中灰阶过压驱动技术的示意图；

图2示出了根据本发明的实施例的三维图像显示方法的流程图；

图3示出了根据本发明的另一实施例的三维图像显示方法的流程图；

图4示出了根据本发明的实施例的三维图像显示装置的示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围不受下面公开的具体实施例的限制。

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图2示出了根据本发明的实施例三维图像显示方法的流程图。

如图2所示，根据本发明的实施例三维图像显示方法，包括：步骤102，获取一帧三维图像，判断三维图像是否为低灰阶图像，其中，低灰阶图像是指图像中低灰阶像素的数目大于等于第一预设值的图像，低灰阶像素是指灰阶数小于预设灰阶阈值的像素；步骤104，若判断出三维图像为低灰阶图像，则在显示获取的一帧三维图像时，关闭液晶显示器的背光。

在该技术方案中，对一帧三维图像的灰阶进行分析，当图像的灰阶足够低时，可以认为图像近似为黑色。由于液晶显示屏在显示低于8灰阶的画面时，其响应速度无法提高，不足以达到快门式三维显示的最低要求120HZ刷新频率，容易造成串扰，因此采用关闭液晶背光的方法，使液晶屏幕看上去具有黑色的显示效果，并且关闭屏幕背光具有较快的响应速度，从而改善串扰。

优选地，所述判断三维图像是否为低灰阶图像的步骤具体包括：获取三维图像中低灰阶像素行的数目，当低灰阶像素行的数目占三维图像的像素总行数的比例大于等于第二预设值时，将三维图像判定为低灰阶图像，其中，低灰阶像素行是指一行像素中低灰阶像素的数目大于等于第三预设值的一行像素。

在该技术方案中，低灰阶像素图像的判定是通过对逐行每行像素进行判定来判定的。先逐行判断每行像素是否为低灰阶像素行，当低灰阶像素行占总行数的比例超过预设值时，近似地认为该图像灰阶较低，将其判定为低灰阶像素图像。

优选地，所述获取三维图像中低灰阶像素行的数目的步骤具体包括：在三维图像中选择的一行像素中取出预定数目的像素，判断取出的像素中的低灰阶像素的数目占预定数目的像素的比例，当低灰阶像素的数目占预定数目的像素的比例大于等于第四预设值时，将选择的一行像素判定为低灰阶像素行；依次判断三维图像中的每行像素，并记录低灰阶像素行的数目。

在该技术方案中，由于对整个图像中的每个像素进行判断需要占用过多的时间，因此只取出预定数目的像素进行比较，比较得到结果可以近似地反映出一行像素的灰阶情况。

优选地，所述从选择的一行像素中取出预定数目的像素的步骤具体包括：产生一组互不相同的随机数，每个随机数的数值对应一行像素中一个像素的地址，随机数的数目等于预定数目；从选择的一行像素中获取地址与随机数的数值相匹配的像素。

在该技术方案中，通过产生随机数使取出的像素为随机取出，这种方法可以用较短的时间使判断结果更接近真实情况。

优选地，还包括：在判断出三维图像不是低灰阶图像时，控制背光正常扫描。

图3示出了根据本发明的另一实施例的三维图像显示方法的流程图。

如图3所示，在本实施例中，该三维图像显示方法可以包括：步骤302，输入图像数据；步骤304，将输入的整帧图像处理成三维的左右帧画面，并将其写入存储器中；

步骤306，为一行像素产生X个随机数作为寻址的地址，根据X个像素的地址取出对应的数据；步骤308，判断像素数据的灰阶是否小于8；

步骤310，在上述步骤308中判断像素数据的灰阶小于8时，记录灰阶小于8的像素的数目K；步骤312，判断取出的X个像素是否比较完成；

步骤314，在上步骤312中判断取出的X个像素比较完成时，判断灰阶小于8的像素的数目K是否满足K/X≥70%；步骤316，在上述步骤312判断灰阶小于8的像素的数目K满足K/X≥70%时，将该行判定为低灰阶行，记录低灰阶行的数目J；

步骤318，判断低灰阶行的数目J是否满足J/Y>90%（Y为总行数）；步骤320，在步骤318判断低灰阶行的数目J满足J/Y>90%时，产生关闭背光信号L；

步骤322，根据步骤320中产生的关闭背光信号L关闭背光；步骤324，在步骤318判断低灰阶行的数目J不满足J/Y>90%时，产生背光驱动扫描信号的场同步信号；步骤326，根据步骤324中产生的背光驱动扫描信号的场同步信号，背光驱动产生背光扫描驱动。

通过以上步骤，可以在一帧图像灰阶较低时，通过关闭屏幕背光产生近似黑色的显示效果，提高屏幕的响应速度，防止三维图像串扰。

图4示出了根据本发明的实施例三维图像显示装置的示意图。

如图4所示，根据本发明的实施例三维图像显示装置，包括：数据接收器202、三维图像处理模块204、灰阶判断模块206、背光驱动控制模块208和背光驱动电路210。其中，灰阶判断模块206接收来自三维图像处理模块204的三维图像，判断三维图像是否为低灰阶图像。

在该实施例中，低灰阶图像是指低灰阶像素的数目大于等于第一预设值的图像，低灰阶像素是指灰阶数小于预设灰阶阈值（例如8灰阶）的像素，三维图像处理模块204用于将输入的一帧图像转换成两帧三维图像；背光驱动控制模块208在灰阶判断模块206判断出三维图像为低灰阶图像时，向背光驱动电路210发送关闭背光信号；背光驱动电路210接收来自背光驱动控制模块208的关闭背光信号，在显示三维图像时，根据关闭背光信号关闭液晶显示器的背光。

在该技术方案中，对一帧三维图像的灰阶进行分析，当图像的灰阶足够低时，可以认为图像近似为黑色。由于在液晶显示屏在显示低于8灰阶的画面时，其响应速度无法提高，不足以达到快门式三维显示的最低要求120HZ刷新频率，容易造成串扰，因此采用关闭液晶背光的方法，使液晶屏幕看上去具有黑色的显示效果，并且关闭屏幕背光具有较快的响应速度，从而改善串扰。

在该实施例中，优选地，灰阶判断模块206具体包括：行判断子模块220，判断每一行像素是否为低灰阶像素行，其中，低灰阶像素行是指一行像素中低灰阶像素的数目大于等于第三预设值的一行像素；行数记录子模块222，记录低灰阶像素行的数目；行数比较子模块224，将低灰阶行的数目与三维图像的像素总行数进行比较，当低灰阶行数占三维图像像素总行数的比例大于等于第二预设值时，将三维图像判定为低灰阶图像。

在该技术方案中，低灰阶像素图像的判定是通过对逐行每行像素进行判定来判定的。先逐行判断每行像素是否为低灰阶像素行，当低灰阶像素行占总行数的比例超过预设值时，近似地认为该图像灰阶较低，将其判定为低灰阶像素图像。

在该实施例中，优选地，行判断子模块220具体包括：像素灰阶判断单元2206，从三维图像的一行像素中取出预定数目的像素，判断每个像素的灰阶是否低于预设灰阶阈值；低灰阶像素记录单元2204，记录灰阶低于预设灰阶阈值的像素的数目；像素数比较单元2202，将灰阶低于预设灰阶阈值的像素的数目与预定数目比较，当灰阶低于预定灰阶阈值的像素的数目占预定数目的比例大于第四预设值时，将一行像素判定为低灰阶像素行。

在该技术方案中，由于对整个图像中的每个像素进行判断需要占用过多的时间，因此只取出预定数目的像素进行比较，比较得到结果可以近似地反映出一行像素的灰阶情况。

在该实施例中，优选地，像素灰阶判断单元2206具体包括：随机数产生器22062，产生一组互不相同的随机数，每个随机数的数值对应一行像素中一个像素的地址，随机数的数目等于预定数目；所述三维图像显示装置还可以包括读写单元230和存储器232，该读写单元230连接至所述像素灰阶判断单元2206，用于从存储器232中获取地址与随机数的数值相匹配的像素数据，存储器232用于存储三维图像的像素数据。

在一种具体实施方式中，数据接收器202接收数据，将输入的整帧图像处理成三维的左右帧画面，读写单元230接收处理好的图像数据并将其写入存储器232中。随机数产生器22062为一行像素产生X个随机数作为寻址的地址，读写单元230从存储器232中找到对应的数据，像素灰阶判断单元2206判断像素的灰阶是否小于8。低灰阶像素记录单元2204记录其中灰阶小于8的像素的数目K，像素数比较单元2202比较灰阶小于8的像素的数目K是否满足K/X≥70%，当满足K/X≥70%时，将此行像素判定为低灰阶像素行。依次对每一行像素进行上述步骤后，行数记录子模块222记录其中低灰阶像素行的数目J，行数比较子模块224比较低灰阶像素行的数目J是否满足J/Y>90%（Y为总行数），当低灰阶像素行的数目J满足J/Y>90%，将该图像判定为低灰阶图像，此时背光驱动控制模块208向背光驱动电路210发送关闭背光信号，背光驱动电路210根据关闭背光信号关闭屏幕背光。

在该实施例中，优选地，背光驱动模块208还用于在灰阶判断模块206判断出三维图像不是低灰阶图像时，向背光驱动电路210发送场同步信号，背光驱动电路210根据场同步信号控制背光扫描。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，考虑到在相关技术中快门式三维图像显示在比较黑（例如，8灰阶以下）的画面的液晶反应速度无法改变，本发明提供了一种三维图像处理技术，可以在快门式三维图像显示中改善画面比较黑时的串扰重影。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种三维图像显示装置，其特征在于，包括：灰阶判断模块、背光驱动控制模块和背光驱动电路，其中，

所述灰阶判断模块接收来自三维图像处理器的三维图像，判断所述三维图像是否为低灰阶图像，其中，所述低灰阶图像是指低灰阶像素的数目大于等于第一预设值的图像，所述低灰阶像素是指灰阶数小于预设灰阶阈值的像素，所述三维图像处理器用于将输入的一帧图像转换成两帧三维图像；

所述背光驱动控制模块在所述灰阶判断模块判断出所述三维图像为低灰阶图像时，向所述背光驱动电路发送关闭背光信号；

所述背光驱动电路接收来自所述背光驱动控制模块的关闭背光信号，在显示所述三维图像时，根据所述关闭背光信号关闭液晶显示器的背光；

其中，所述灰阶判断模块具体包括：

行判断子模块，判断每一行像素是否为低灰阶像素行，其中，所述低灰阶像素行是指一行像素中低灰阶像素的数目大于等于第三预设值的一行像素；

行数记录子模块，记录低灰阶像素行的数目；

行数比较子模块，将所述低灰阶行的数目与所述三维图像的像素总行数进行比较，当所述低灰阶行数占所述三维图像像素总行数的比例大于等于第二预设值时，将所述三维图像判定为低灰阶图像。

2.根据权利要求1所述的三维图像显示装置，其特征在于，所述行判断子模块具体包括：

像素灰阶判断单元，从所述三维图像的一行像素中取出预定数目的像素，判断每个像素的灰阶是否低于所述预设灰阶阈值；

低灰阶像素记录单元，记录灰阶低于所述预设灰阶阈值的像素的数目；

像素数比较单元，将所述灰阶低于所述预设灰阶阈值的像素的数目与所述预定数目比较，在所述灰阶低于预定灰阶阈值的像素的数目占所述预定数目的比例大于第四预设值时，将所述一行像素判定为低灰阶像素行。

3.根据权利要求2所述的三维图像显示装置，其特征在于，所述像素灰阶判断单元包括：

随机数产生器，产生一组互不相同的随机数，每个随机数的数值对应所述一行像素中一个像素的地址，所述随机数的数目等于所述预定数目；

所述三维图像显示装置还包括：存储器，用于存储所述三维图像的像素数据；

读写单元，连接至所述像素灰阶判断单元，用于从所述存储器中获取地址与所述随机数的数值相匹配的像素数据并将读取的像素数据传送至所述像素灰阶判断单元。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的三维图像显示装置，其特征在于，所述背光驱动模块还用于在所述灰阶判断模块判断出所述三维图像不是低灰阶图像时，向所述背光驱动电路发送场同步信号，所述背光驱动电路根据所述场同步信号控制背光扫描。

5.一种三维图像显示方法，其特征在于，包括：

获取一帧三维图像，判断所述三维图像是否为低灰阶图像，其中，所述低灰阶图像是指图像中低灰阶像素的数目大于等于第一预设值的图像，所述低灰阶像素是指灰阶数小于预设灰阶阈值的像素；

若判断出所述三维图像为低灰阶图像，则在显示所述获取的一帧三维图像时，关闭液晶显示器的背光；

其中，所述判断所述三维图像是否为低灰阶图像的步骤具体包括：

获取所述三维图像中低灰阶像素行的数目，当所述低灰阶像素行的数目占所述三维图像的像素总行数的比例大于等于第二预设值时，将所述三维图像判定为低灰阶图像，其中，所述低灰阶像素行是指一行像素中低灰阶像素的数目大于等于第三预设值的一行像素。

6.根据权利要求5所述的三维图像显示方法，其特征在于，所述获取所述三维图像中低灰阶像素行的数目的步骤具体包括：

在所述三维图像中选择的一行像素中取出预定数目的像素，判断取出的像素中的低灰阶像素的数目占所述预定数目的像素的比例，当所述低灰阶像素的数目占所述预定数目的像素的比例大于等于第四预设值时，将所述选择的一行像素判定为所述低灰阶像素行；

依次判断所述三维图像中的每行像素，并记录所述低灰阶像素行的数目。

7.根据权利要求6所述的三维图像显示方法，其特征在于，从选择的一行像素中取出预定数目的像素的步骤具体包括：

产生一组互不相同的随机数，每个随机数的数值对应所述一行像素中一个像素的地址，所述随机数的数目等于所述预定数目；

从所述选择的一行像素中获取地址与所述随机数的数值相匹配的像素。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的三维图像显示方法，其特征在于，还包括：在判断出所述三维图像不是低灰阶图像时，控制背光扫描。