CN102802014B - 一种多人跟踪功能的裸眼立体显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多人跟踪功能的裸眼立体显示器，其包括摄像头坐标判定模块、显示控制模块、液晶光栅控制模块、影像输入模块、影像处理模块和显示模块，所述的摄像头坐标判定模块输出端连接显示控制模块的输入端，显示控制模块的输出端连接至液晶光栅控制模块和影像处理模块的输入端，影像输入模块的输出端连接影像处理模块的输入端，影像处理模块的输出端连接显示模块的输入端。本发明通过影像处理模块对逆视死角像素的调整，使得逆视视角避开用户所在的位置，从而使得各个区域的用户可看到正确的三维影像；当对用户不在摄像头可侦测区域内，通过对显示器设置显示二维影像，使可以使得用户在立体区域外观赏到二维画面。

Description

一种多人跟踪功能的裸眼立体显示器
技术领域
本发明涉及一种立体显示器，特别涉及一种多人跟踪功能的裸眼立体显示器。 
背景技术
目前市面上较为普遍的裸眼立体显示器为两视角裸眼立体显示器，它可以将左右眼格式的内容透过光栅分光播放，在固定的距离行程一个观赏平面，只要用户站在固定的位置便可观赏到正确的三维效果，也就是右眼接受右眼影像，左眼接受左眼影像，反之，若右眼接受左眼影像 左眼接受右眼影像则无法看到三维效果，称之为逆视。 
目前的带跟踪功能的裸眼3D显示器，可透过摄像头等影像装置， 取得用户脸部位置坐标，并比对用户的位置，确认用户是否位于正确的观赏区内，也就是右眼接受右眼影像，左眼接受左眼影像。若不在正确的观赏位置， 则将拨放的影像内容作切换，使得用户可以看到正确的影像，但是对于多个用户时，显示器将像空间投射多个不同画面，用户双眼观看到则有可能处于逆视区，所述的逆视区，如图1所示，以4视角的显示技术为例，用户双眼观看到1-2，2-3，3-4都为正视，4-1为逆视(Dead zone)，多视角的技术可增加可观赏范围，但还是依旧会存在死角，死角区域用户无法看到正确的三维影像易。 
综上：现有的技术仅能追踪单一使用者， 两位或以上使用者时用户可能位于显示的死角区，无法看到正确的三维影像，且摄像头可侦测区域外的用户将看到重影，影响了用户的观影。 
发明内容
本发明的目的是提供一种借由摄像头观察到用户的讯息来改变显示器参数，使得多用户可观看到正确影像的多人跟踪功能的裸眼立体显示器。 
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案，其包括以下模块： 
摄像头坐标判定模块：用来判断摄像头可侦测区内的用户位置和人数，并反馈给显示控制模块；
显示控制模块：将用户位置和人数的值进行分组界定，并反馈给液晶光栅控制模块和影像处理模块；
液晶光栅控制模块：用于调整液晶光栅的参数，以切换液晶光栅的视角数；
影像输入模块：用于视频信号的输入，所述的视频信号包括HDMI、YPBPR、VGA、AV或RF信号；
影像处理模块：用来对输入的视频信号进行处理，转化为多视角影像，并根据用户的位置和人数信息，进行影像像素排列，使用户可看到三维影像，然后输出到显示模块；
显示模块：为平面显示屏，用于对影像处理模块处理后的影像进行显示；
所述的摄像头坐标判定模块输出端连接显示控制模块的输入端，显示控制模块的输出端连接至液晶光栅控制模块和影像处理模块的输入端，影像输入模块的输出端连接影像处理模块的输入端，影像处理模块的输出端连接显示模块的输入端。
所述的方法包括以下步骤： 
步骤一：摄像头坐标判定模块对摄像头可侦测区域内进行侦测，确认用户的位置和人数N，然后将信息输入到显示控制模块；
步骤二：显示控制模块将用户的位置和人数N反馈给液晶光栅控制模块和影像处理模块，液晶光栅控制模块根据用户人数N，调整液晶光栅的参数，切换液晶光栅的视角数，影像处理模块对影像输入模块的影像根据用户人数N，转化为多个视角影像，再根据用户位置，确定出用户是否为位于看不到三维影像的视角位置，即逆视死角区域，若是，则对影像进行像素排列，使逆视死角区域避开用户所在的位置；
步骤三：显示模块根据影像处理模块处理后的多视角影像进行显示。
所述的步骤一中用户人数N为0，液晶光栅模块的参数调整后液晶光栅关闭，影像处理模块将影像输入模块的输入影像处理为二维影像，送至显示屏显示。 
所述的步骤一中用户人数N为1，液晶光栅模块参数调整后液晶光栅产生一个视角数，影像处理模块根据用户位置，对影像输入模块输入的影像进行左右视角像素排列，调整后的影像并输送至显示器显示。 
所述的步骤一中用户人数N大于等于2，液晶光栅模块进行参数调整后液晶光栅产生N+1个视角数，影像处理模块对影像输入模块输入的影像根据用户人数N，转化为多个视角影像，再根据用户位置，确定出用户是否为位于看不到三维影像的视角位置，即逆视死角区域，若是，则对影像进行像素排列，使逆视死角区域避开用户所在的位置，调整后的影像并输送至显示器显示。 
本发明采用以上技术方案，通过影像处理模块对逆视死角像素的调整，使得逆视视角避开用户所在的位置，从而使得各个区域的用户可看到正确的三维影像；当对用户不在摄像头可侦测区域内，通过对显示器设置显示二维影像，使可以使得用户在立体区域外观赏到二维画面。 
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为本立体显示器用户处于逆视死角区域示意图；
图2为本发明系统模块结构示意图；
图3为本发明侦测到无人位于摄像头侦测区域内处理示意图；
图4为本发明侦测到1人位于摄像头侦测区域内且此人没有位于正确的观赏区域的处理示意图；
图5为本发明侦测到4人位于摄像头侦测区域内且其中有人位于逆视死角区域的处理示意图；
具体实施方式
如图1所示，以4视角的显示技术为例，用户双眼观看到显示器6上的液晶光栅5视角区域1-2，2-3，3-4都为正视，如用户A和B,4-1为逆视(Dead zone)，如用户C，在逆视区用户将无法看到正确的三维影像。 
如图2所示，本发明其包括以下模块：摄像头坐标判定模块7、显示控制模块8、液晶光栅控制模块9、影像输入模块10、影像处理模块11和显示模块12；所述的摄像头坐标判定模块7输出端连接显示控制模块8的输入端，显示控制模块8的输出端连接至液晶光栅控制模块9和影像处理模块11的输入端，影像输入模块10的输出端连接影像处理模块11的输入端，影像处理模块11的输出端连接显示模块12的输入端。 
所述的方法包括以下步骤： 
步骤一：摄像头坐标判定模块7对摄像头可侦测区域内进行侦测，确认用户的位置和人数N，然后将信息输入到显示控制模块；
步骤二：显示控制模块8将用户的位置和人数N反馈给液晶光栅控制模块9和影像处理模块11，液晶光栅控制模块9根据用户人数N，调整液晶光栅的参数，切换液晶光栅的视角数，影像处理模块11对影像输入模块10的影像根据用户人数N，转化为多个视角影像，再根据用户位置，确定出用户是否为位于看不到三维影像的视角位置，即逆视死角区域，若是，则对影像进行像素排列，使逆视死角区域避开用户所在的位置；
步骤三：显示模块12根据影像处理模块11处理后的多视角影像进行显示。
具体的，如图3所示，当摄像坐标判断模块侦测到用户人数N为0，即摄像头可侦测区域内无用户，可能有用户观看，但不在摄像头可侦测范围内。此种情况下，若用户不在摄像头可侦测范围13内，将无法观看到立体影像而出现重影，此时将液晶光栅将关闭，同时播放二维影像，让用户在立体区域外可观赏到二维画面。 
如图4所示，当摄像坐标判断模块侦测到用户人数N为1，摄像头坐标判断模块获取得用户的位置和人数，影像处理模块比对用户所在的位置，确认用户是否位于正确的观赏区内，也就是右眼接受右眼影像，左眼接受左眼影像。若不在正确的观赏位置，则将拨放的影像内容作切换， R和L进行切换，处理后送至显示模块显示，从而使得用户观看到正确的三维影像。 
如图5所示，当摄像头前方有三位用户均位于可侦测范围内，摄像头侦测到三位用户的坐标位置，因用户人数为3人，决定生成的视角数量为4，(用户人数为3，4=3+1)，此时液晶光栅根据生成的视角数，切换为相对应的4视角光栅，在4-1的位置会有逆视死角，无法观看到三维效果，反之在其他位置，如1-2，2-3，3-4均可以观看到三维效果。此时摄像处理模块可根据摄像头坐标判断模块得到三位用户的脸部坐标，比对三位观赏的脸部坐标是否位于逆视死角，侦测到第三用户位于逆视死角，则将影像的像素点作调整，使得处理后各个用户均在正视区域，可看到正确的三维影像。具体如下：若原本的四视角像素点的播放排列为处理前，三位观赏者的位置为1-2, 2-3, 4-1，可知第三位观赏者位于逆视死角,将像素点作调整，处理后三位观赏者的位置为2-3, 3-4, 1-2，则可使所有观赏者都避开逆视位置。当使用者坐标改变时, 则重复上述步骤。 

Claims (5)

1.一种多人跟踪功能的裸眼立体显示器，其特征在于：其包括以下模块：
摄像头坐标判定模块：用来判断摄像头可侦测区内的用户位置和人数，并反馈给显示控制模块；
显示控制模块：将用户位置和人数的值进行分组界定，并反馈给液晶光栅控制模块和影像处理模块；
液晶光栅控制模块：用于调整液晶光栅的参数，以切换液晶光栅的视角数；
影像输入模块：用于视频信号的输入，所述的视频信号包括HDMI、YPBPR、VGA、AV或RF信号；
影像处理模块：用来对输入的视频信号进行处理，转化为多视角影像，并根据用户的位置和人数信息，进行影像像素排列，使用户可看到三维影像，然后输出到显示模块；
显示模块：为平面显示屏，用于对影像处理模块处理后的影像进行显示；
所述的摄像头坐标判定模块输出端连接显示控制模块的输入端，显示控制模块的输出端连接至液晶光栅控制模块和影像处理模块的输入端，影像输入模块的输出端连接影像处理模块的输入端，影像处理模块的输出端连接显示模块的输入端。
2.一种采用权利要求1所述的多人跟踪功能的裸眼立体显示器的方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：
步骤一：摄像头坐标判定模块对摄像头可侦测区域内进行侦测，确认用户的位置和人数N，然后将信息输入到显示控制模块；
步骤二：显示控制模块将用户的位置和人数N反馈给液晶光栅控制模块和影像处理模块，液晶光栅控制模块根据用户人数N，调整液晶光栅的参数，切换液晶光栅的视角数，影像处理模块对影像输入模块的影像根据用户人数N，转化为多个视角影像，再根据用户位置，确定出用户是否为位于看不到三维影像的视角位置，即逆视死角区域，若是，则对影像进行像素排列，使逆视死角区域避开用户所在的位置；
步骤三：显示模块根据影像处理模块处理后的多视角影像进行显示。
3.根据权利要求2所述的多人跟踪功能的裸眼立体显示器的方法，其特征在于：所述的步骤一中用户人数N为0，液晶光栅模块的参数调整后液晶光栅关闭，影像处理模块将影像输入模块的输入影像处理为二维影像，送至显示屏显示。
4.根据权利要求2所述的多人跟踪功能的裸眼立体显示器的方法，其特征在于：所述的步骤一中用户人数N为1，液晶光栅模块参数调整后液晶光栅产生一个视角数，影像处理模块根据用户位置，对影像输入模块输入的影像进行左右视角像素排列，调整后的影像并输送至显示器显示。
5.根据权利要求2所述的多人跟踪功能的裸眼立体显示器的方法，其特征在于：所述的步骤一中用户人数N大于等于2，液晶光栅模块进行参数调整后液晶光栅产生N+1个视角数，影像处理模块对影像输入模块输入的影像根据用户人数N，转化为多个视角影像，再根据用户位置，确定出用户是否为位于看不到三维影像的视角位置，即逆视死角区域，若是，则对影像进行像素排列，使逆视死角区域避开用户所在的位置，调整后的影像并输送至显示器显示。
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