CN102780900A - 一种多人多视角立体显示器影像显示方法 - Google Patents

一种多人多视角立体显示器影像显示方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多人多视角立体显示器影像显示方法，其方法为通过影像获取装置获取人眼影像并传送给图像处理装置，图像处理装置根据迭代算法确定N个人眼各自所在的位置，再根据人眼位置，分别计算N个人眼各自位置与显示器法线之间夹角θ1θ2……θN，图像处理装置再把人眼位置信息传送至影像合成装置；影像合成装置首先读取立体显示器参数，然后影像合成装置根据人眼位置信息对人眼所对应的各个视角像数点位置填入相应的影像。本发明通过根据人眼位置对应的显示器视角位置填入相应的影像，而在非人眼位置填入与之接近人眼位置相同的影像，使得多视角显示技术产生大量影像满足多人进行观看，同时降低了硬件成本。

Description

一种多人多视角立体显示器影像显示方法
技术领域
本发明涉及多视角立体显示领域，特别涉及一种多人多视角立体显示器影像显示方法。
背景技术
传统的在N个视角数的立体显示屏上生成N个不同的立体影像以呈现出立体效果，其方式多是利用两张二维影像合成出一张深度图，再利用其中一张二维影像与深度图配合深度图像绘制法生成N张不同视角的影像，再将不同张的影像依顺序分别填入到对应人眼视角位置。
当立体显屏的视角数越多时所需计算的画面数就越多，在影像播放时，每秒最少要呈现30张图像，若视角数为N，则需计算出30*N张图片的影像,目前多视角立体屏最少都做到8个视角，因此一秒内需计算出30*8=240张图片,之后再填入对应的像素中，若要做到实时的转换，所需之硬体资源成本极高,除此之外,因每个画面均不同，加上立体显示会将光线做出改变,使人眼看到画面时会在人脑中感觉到分办率、色偏、亮度降低且当立体屏的视角数越多时，感受到的分办率、色偏、亮度越差，在多个使用者时，在固定的位置中产生无法显示立体影像之区域，造成使用上的不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可生成大量影像、节约硬件成本且提升了3D影像质量的多人多视角立体显示器影像显示方法。
为实现上述目的，本发明采用以下设计方案，所述的方法包括以下步骤：
步骤一：影像获取装置获取人眼影像并传送给图像处理装置，图像处理装置根据迭代算法确定N个人眼各自所在的位置，再根据人眼位置，分别计算N个人眼各自位置与显示器法线之间夹角θ1θ2……θN，图像处理装置再把人眼位置信息传送至影像合成装置；
步骤二：影像合成装置首先读取立体显示器参数，此参数包括显示器视角数M，显示器各视角定义为V1V2……VM，以及各个视角对应的显示器像素映射资料中的像素点位置，然后影像合成装置根据收到的人眼位置信息作如下设置：
1）若N=0则说明影像获取装置可侦测范围内无人，显示器各视角影像对应的像数点位置填入左视角影像FL或右视角影像FR；
2）若N≠0则说明影像获取装置可侦测范围内有人眼，则影像合成装置根据θ1θ2……θN对应出各个人眼对应的立体显示器视角，各个人眼对应的显示器不同的视角总数定义为X，其中若X≤2，说明仅一人观看节目或则多人位于同一位置观看节目，则以左眼对应的视角为起点，往左计算M/2个视角对应的像数点位置均填入FL影像；以右眼对应的视角为起点，往右计算M/2个视角对应的像数点位置均填入FR影像；若X＞2，则根据多视角图像生成方法合成多视角影像P1P2……PX，并至左向右将影像P1P2……PX填入人眼对应显示器视角的像数点位置，其中若有显示器视角的像数点位置未填入影像，则根据就近原则，填入与之最近视角像数点位置相同的影像。
所述的步骤二中的立体显示器视角数M大于4。
所述的立体显示器视角为循环排列，所述的循环排列即显示器视角由多组的V1V2……VM构成，使得第一个视角V1与上一组最后一个视角VM相邻，即V1和VM相距1个单位。
所述的多视角图像生成方法为利用两张二维图像FL和FR合成出一张深度图,再利用其中一张二维图像与合成的深度图配合采用基于深度图形的绘制技术生成多张不同视角的图像。
本发明采用以上技术方案，通过根据人眼位置对应的显示器视角位置填入相应的影像，而在非人眼位置填入与之接近人眼位置相同的影像，使得多视角显示技术产生大量影像满足多人进行观看，同时降低了硬件成本，提升了影像质量，克服了在多视角立体显示屏上固定位置无法显示立体影像的缺陷,且使其可根据人眼位置做调整,并通过人脸跟踪功能，使得在多个使用者时,也能有较自由的立体显示区域。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为本发明无人观看节目示意图；
图2为本发明一人观看节目示意图；
图3为本发明两人观看节目且其中两个人眼对应相同显示器视角的示意图；
图4为本发明两人位于不同位置观看节目的示意图；
图5为本发明为多视角图像生成方法示意图。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，实施例中，以M取8为例进行说明，实际中M需大于4，所述的方法包括以下步骤：
步骤一：影像获取装置获取人眼影像并传送给图像处理装置，图像处理装置根据迭代算法确定N个人眼各自所在的位置，再根据人眼位置，分别计算N个人眼各自位置与显示器1法线2之间夹角θ1θ2……θN，图像处理装置再把人眼位置信息传送至影像合成装置；
步骤二：影像合成装置首先读取立体显示器参数，此参数包括显示器1视角数8，显示器1各视角定义为V1V2……V8，以及各个视角对应的显示器1像素映射资料中的像素点位置，然后影像合成装置根据对收到的人眼位置信息作如下设置：
1）如图1所示，若未收到人眼位置信息，则说明影像获取装置可侦测范围内无人，显示器各视角V1V2……V8对应的像素点位置填入左视角影像FR或右视角影像FL，实施例中以V1到V5对应的像数点位置均填入FL画面数据，V6到V8对应的像数点位置均填入FR画面数据为例；
2）若N≠0则说明影像获取装置可侦测范围内有人眼，则影像合成装置根据θ1θ2……θN对应出各个人眼对应的立体显示器视角，各个人眼对应的显示器不同的视角总数定义为X，具体的，分以下三种情况：
情况一：如图2所示，N取2,即有一人观看节目，θ1，θ2所对应的显示器视角为V4,V5,即X=2，此种情况也可能有多个人位于同一位置观看节目，以V4为起点，往左计算4个视角对应的像数点位置均填入FL画面数据，也就是V1，V2,V3,V1所对应的像素点均填入FL画面；以V5为起点，往右计算4个视角对应的像数点位置均填入FR画面，也就是V5,V6,V7，V8对应的像素点均填入FR画面；
情况二：如图3所示，N取4，有两人同时观看节目，其中第一人的右眼和第二人的左眼对应相同的显示器视角，即θ1对应视角V6，θ2和θ4对应视角V5，θ3对应视角V4，因为θ2和θ4对应相同的视角，故不同的总视角数X=3,对不同的视角对应的像数点位置需填入不同的影像，则根据多视角图像生成方法合成多视角影像P1P2P3，并至左向右将影像P1P2P3填入人眼对应显示器1视角的像数点位置，其中若有显示器视角的像数点位置未填入影像，则根据就近原则，填入与之最近视角的像数点位置相同的影像，即V1到V3填入与之最近的V4视角的影像P1，V7和V8填入与之最近的V6视角的影像P3
情况三：如图4所示，N取4,有两人同时观看节目，且两人位于不同的位置，θ1,θ2,θ3,θ4所对应的显示器视角分别为V1,V2,V4,V5，因为各个人眼位置分别对应不同的视角，故不同的总视角数X=4,对不同的视角对应的像数点位置需填入不同的影像，则根据多视角图像生成方法合成多视角影像P1P2P3P4，并至左向右将影像P1P2P3P4填入人眼对应显示器1视角的像数点位置，其中若有显示器视角的像数点位置未填入影像，则根据就近原则，填入与之最近视角的像数点位置相同的影像，即V3填入与之最近的V2视角的影像P2，V6和V7填入与之最近的V5视角的影像P4，因为显示器1视角为循环排列，所述的循环排列即显示器1视角由多组的V1V2……V8构成，故视角V8与下一组的第一个视角V1相邻，即V1和V8相距1个单位，故V8填入与之最近的V1的影像P1。
如图5所示，所述的多视角图像生成方法为利用由两张二维图像FL和FR合成出一张深度图,再利用其中一张二维图像与合成的深度图配合采用基于深度图形的绘制技术（DIBR）生成多张不同视角的图像。

Claims (4)

1.一种多人多视角立体显示器影像显示方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：步骤一：影像获取装置获取人眼影像并传送给图像处理装置，图像处理装置根据迭代算法确定N个人眼各自所在的位置，再根据人眼位置，分别计算N个人眼各自位置与显示器法线之间夹角θ1θ2……θN，图像处理装置再把人眼位置信息传送至影像合成装置；
步骤二：影像合成装置首先读取立体显示器参数，此参数包括显示器视角数M，显示器各视角定义为V1V2……VM，以及各个视角对应的显示器像素映射资料中的像素点位置，然后影像合成装置根据收到的人眼位置信息作如下设置：
1）若N=0则说明影像获取装置可侦测范围内无人，显示器各视角影像对应的像数点位置填入左视角影像FL或右视角影像FR；
2）若N≠0则说明影像获取装置可侦测范围内有人眼，则影像合成装置根据θ1θ2……θN对应出各个人眼对应的立体显示器视角，各个人眼对应的显示器不同的视角总数定义为X，其中若X≤2，说明仅有一人观看节目或则多人位于同一位置观看节目，则以左眼对应的视角为起点，往左计算M/2个视角对应的像数点位置均填入FL影像；以右眼对应的视角为起点，往右计算M/2个视角对应的像数点位置均填入FR影像；若X＞2，则根据多视角图像生成方法合成多视角影像P1P2……PX，并至左向右将影像P1P2……PX填入人眼对应显示器视角的像数点位置，其中若有显示器视角的像数点位置未填入影像，则根据就近原则，填入与之最近视角像数点位置相同的影像。
2.根据权利要求1所述的一多人多视角立体显示器影像显示装置的方法，其特征在于：所述的步骤二中的立体显示器视角数M大于4。
3.根据权利要求1所述的一多人多视角立体显示器影像显示装置的方法，其特征在于：所述的立体显示器视角为循环排列，所述的循环排列即显示器视角由多组的V1V2……VM构成，使得第一个视角V1与上一组最后一个视角VM相邻，即V1和VM相距1个单位。
4.根据权利要求1所述的一多人多视角立体显示器影像显示装置的方法，其特征在于：所述的多视角图像生成方法为利用两张二维图像FL和FR合成出一张深度图,再利用其中一张二维图像与合成的深度图配合采用基于深度图形的绘制技术生成多张不同视角的图像。
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