CN102868893B - 一种裸眼3d图像的形成方法、装置及3d显示系统 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于裸眼3D显示领域，提供了一种裸眼3D图像的形成方法、装置及3D显示系统，该方法包括下述步骤：分别抽取左眼源图像和右眼源图像的一半信息，形成第一左眼子图像和第一右眼子图像；将第一左眼子图像和第一右眼子图像合成为第一图像；分别抽取左眼源图像和右眼源图像的另一半信息，形成第二左眼子图像和第二右眼子图像；将第二左眼子图像和第二右眼子图像合成为第二图像；分时输出第一图像和第二图像。本发明对左、右眼源图像进行抽取及组合，形成两帧包含左右眼源图像的全部信息的合成图像，然后将两帧合成图像分时输出，输出图像最终可通过倍频显示器显示出来，实现了全分辨率的裸眼立体显示，有效地改善了观看效果。
Description
技术领域
本发明属于裸眼3D显示领域，尤其涉及一种裸眼3D图像的形成方法、装置及3D显示系统。
背景技术
目前，裸眼3D显示技术主要包括两种，一种是视差栅技术，另一种是柱状透镜技术。视差栅技术是在液晶显示器的前方设置一个狭缝光栅，左右眼图像按照像素列交替显示，观看者透过狭缝观看图像，合理的设置狭缝的宽度和节距可以使左右眼图像准确的透射到人体的左右眼，并在人脑中形成3D效果。柱状透镜技术是在显示器表面配置上许多条形透镜，每列像素都通过条形透镜成像于某个既定观看距离的面上，适当设置透镜的结构就可以控制图像的观看方向，将左右眼图像分别透射到人体的左右眼。这两种方式都只是将两幅源图像的信息各抽取一半，然后合成为一幅图像。如图1所示，传统的裸眼3D显示器仅抽取左眼源图像11的奇/偶数列信息及右眼源图像12的奇/偶数列信息，然后合成为一幅图像13输出，这样左眼源图像11和右眼源图像12都损失了一半信息，使得显示分辨率降低为原来的一半，严重影响观看效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种裸眼3D图像的形成方法，旨在解决传统裸眼3D显示的分辨率低的问题。
本发明是这样实现的，一种裸眼3D图像的形成方法，所述方法包括下述步骤：
分别抽取左眼源图像和右眼源图像的一半信息，形成第一左眼子图像和第一右眼子图像；
将所述第一左眼子图像和第一右眼子图像合成为第一图像；
分别抽取左眼源图像和右眼源图像的另一半信息，形成第二左眼子图像和第二右眼子图像；
将所述第二左眼子图像和第二右眼子图像合成为第二图像；
分时输出所述第一图像和第二图像。
本发明的另一目的在于提供一种裸眼3D图像的形成装置，所述装置包括：
子图像获取单元，用于分别抽取左眼源图像和右眼源图像的一半信息，以形成第一左眼子图像和第一右眼子图像；以及
分别抽取左眼源图像和右眼源图像的另一半信息，形成第二左眼子图像和第二右眼子图像；
图像合成单元，用于将所述第一左眼子图像和第一右眼子图像合成为第一图像；以及
将所述第二左眼子图像和第二右眼子图像合成为第二图像；
图像输出单元，用于分时输出所述第一图像和第二图像。
本发明的另一目的在于提供一种3D显示系统，所述系统包括倍频显示器、设置于所述倍频显示器表面的视差光栅以及与倍频显示器相连接的图像处理器，所述图像处理器包括上述的裸眼3D图像的形成装置。
本发明提供的方法对左、右眼源图像进行抽取及组合，形成两帧包含左右眼源图像的全部信息的合成图像，然后将两帧合成图像分时输出，输出图像最终可通过倍频显示器显示出来。与传统的裸眼3D显示方法相比，在相同的刷新周期内，本发明可将左眼和右眼源图像信息通过两帧图像完整的显示，而不是只显示左眼和右眼图像的一半信息，实现了全分辨率的裸眼立体显示，有效地改善了观看效果。
附图说明
图1是现有裸眼3D显示方法的图像处理示意图；
图2是本发明第一实施例提供的裸眼3D图像的形成方法流程图；
图3是本发明第一实施例提供的裸眼3D图像的形成装置示意图；
图4a是本发明第一实施例提供的裸眼3D图像的形成方法的图像处理示意图(一)；
图4b是本发明第一实施例提供的裸眼3D图像的形成方法的图像处理示意图(二)。
图5是本发明第二实施例提供的3D显示系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种裸眼3D图像的形成方法，该方法包括下述步骤：
分别抽取左眼源图像和右眼源图像的一半信息，形成第一左眼子图像和第一右眼子图像；
将第一左眼子图像和第一右眼子图像合成为第一图像；
分别抽取左眼源图像和右眼源图像的另一半信息，形成第二左眼子图像和第二右眼子图像；
将第二左眼子图像和第二右眼子图像合成为第二图像；
分时输出所述第一图像和第二图像。
本发明还提供了一种裸眼3D图像的形成装置，包括：
子图像获取单元，用于分别抽取左眼源图像和右眼源图像的一半信息，以形成第一左眼子图像和第一右眼子图像；以及
分别抽取左眼源图像和右眼源图像的另一半信息，形成第二左眼子图像和第二右眼子图像；
图像合成单元，用于将所述第一左眼子图像和第一右眼子图像合成为第一图像；以及
将所述第二左眼子图像和第二右眼子图像合成为第二图像；
图像输出单元，用于分时输出所述第一图像和第二图像。
本发明还提供了一种3D显示系统，包括倍频显示器、设置于所述倍频显示器表面的视差光栅以及与倍频显示器相连接的图像处理器，所述图像处理器包括上述的裸眼3D图像的形成装置。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述：
实施例一：
参考附图2，本发明实施例提供的裸眼3D图像的形成方法主要包括下述步骤：
步骤S201，分别抽取左眼源图像和右眼源图像的一半信息，形成第一左眼子图像和第一右眼子图像；
步骤S202，将第一左眼子图像和第一右眼子图像合成为第一图像；
步骤S203，分别抽取左眼源图像和右眼源图像的另一半信息，形成第二左眼子图像和第二右眼子图像；
步骤S204，将第二左眼子图像和第二右眼子图像合成为第二图像；
步骤S205，分时输出第一图像和第二图像。
应当理解，上述步骤在执行之前，需要先获取左眼和右眼源图像，此过程不再赘述。
本实施例对左、右眼源图像进行抽取及组合，形成两帧包含左右眼源图像的全部信息的合成图像，然后将两帧合成图像分时输出，该输出图像最终可通过倍频显示器显示出来。与传统的裸眼3D显示方法相比，在相同的刷新周期内，本发明可将左眼和右眼源图像信息通过两帧图像完整的显示，而不是只显示左眼和右眼图像的一半信息，实现了全分辨率的裸眼立体显示，有效地改善了观看效果。
参考附图3，基于上述方法，本实施例还提供一种裸眼3D图像的形成装置，该装置主要包括子图像获取单元31、图像合成单元32和图像输出单元33。图像合成单元32与子图像获取单元31相连接，图像输出单元33的输入端与图像合成单元32相连接，输出端与外部的显示器相连接，可以从图像合成单元32获取合成图像，然后将合成图像输出给显示器。其中，子图像获取单元31分别抽取左眼源图像和右眼源图像的一半信息，形成第一左眼子图像和第一右眼子图像，并且分别抽取左眼源图像和右眼源图像的另一半信息，形成第二左眼子图像和第二右眼子图像。图像合成单元32将第一左眼子图像和第一右眼子图像合成为第一图像，并且将第二左眼子图像和第二右眼子图像合成为第二图像。图像输出单元33则分时输出第一图像和第二图像。
应当理解，该装置还需要一源图像获取单元34，以获取左眼和右眼源图像，并将之输出给子图像获取单元31。
具体的，在上述方法的步骤S201中，具体可以采取隔列抽取的方式抽取左右眼源图像的一半信息，以获取第一左眼子图像和第一右眼子图像。同样的，在步骤S203也可以采取相同的方式。
具体的，参考附图4a，在某一时刻，子图像获取单元31隔列抽取左眼源图像41和右眼源图像42各自一半的信息，例如抽取左眼源图像41的奇数列信息，获得第一左眼子图像411，抽取右眼源图像42的奇数列信息，获取第一右眼子图像421；然后，图像合成单元32将第一左眼子图像411插入合成图像的奇数列，将第一右眼子图像421插入合成图像的偶数列，形成第一帧合成图像431。图像合成单元32将第一合成图像431输出给图像输出单元33，图像输出单元33将第一合成图像431输出并最终通过显示器显示出来。
参考附图4b，在下一时刻，子图像获取单元31隔列抽取左眼源图像41和右眼源图像42另一半的信息，按照上述的抽取方式，此时抽取左眼源图像41的偶数列信息，获得第二左眼子图像412，抽取右眼源图像42的偶数列信息，获取第二右眼子图像422；然后，图像合成单元32将第二左眼子图像412插入合成图像的奇数列，将第二右眼子图像422插入合成图像的偶数列，形成第二帧合成图像432。图像合成单元32将第二帧合成图像432输出给图像输出单元33，图像输出单元33将第二帧合成图像432输出并最终通过显示器显示出来。上述的两帧合成图像可通过频率为120Hz的倍频显示器显示。
实施例二：
参考附图5，本实施例提供一种3D显示系统，该系统主要包括一倍频显示器51，在倍频显示器51的表面配置有视差光栅52，并且，倍频显示器51还与一图像处理器53相连接。其中，图像处理器53包括了上述实施例中提供的裸眼3D图像的形成装置，使得该图像处理器与传统的3D显示器中的图像处理器不同，它可以分时的将一副源图像完整的输出，然后通过倍频显示器51将图像显示出来。本实施例提供的显示系统采用倍频显示器在与传统显示系统相同的刷新周期内，将左眼和右眼源图像信息通过两帧图像完整的显示，而不是只显示左眼和右眼图像的一半信息，实现了全分辨率的裸眼立体显示，有效地改善了观看效果。本实施例中的倍频显示器51优选为刷新频率为120Hz的倍频显示器。
在本实施例中，视差光栅52可以是柱状透镜光栅，也可以是液晶光栅，由于液晶光栅与液晶显示器的兼容性好并且具有更大的功能升级空间，因此优选液晶光栅。
该液晶光栅的狭缝方向可以为竖直方向，也可以为倾斜方向以减轻摩尔纹的干扰，具体的，该液晶光栅的狭缝方向可以与竖直方向成-60°～60°夹角。
进一步参考附图5，当该视差光栅52为液晶光栅时，该系统还可以进一步改进，具体可以增设一光栅控制器54，该光栅控制器54与液晶光栅相连接，控制液晶光栅的通电与断电，使液晶层可以随时呈现全透光状态或狭缝光栅状态，进而实现显示系统的2D/3D显示切换。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种裸眼3D图像的形成方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
分别抽取左眼源图像和右眼源图像的一半信息，形成第一左眼子图像和第一右眼子图像；
将所述第一左眼子图像和第一右眼子图像合成为第一图像；
分别抽取左眼源图像和右眼源图像的另一半信息，形成第二左眼子图像和第二右眼子图像；
将所述第二左眼子图像和第二右眼子图像合成为第二图像；
分时输出所述第一图像和第二图像；
将所述第一左眼子图像和第一右眼子图像合成为第一图像的步骤具体为：
将所述第一左眼子图像作为奇数列图像，将所述第一右眼子图像作为偶数列图像，合成完整的第一图像；
将所述第二左眼子图像和第二右眼子图像合成为第二图像的步骤具体为：
将所述第二左眼子图像作为奇数列图像，将所述第二右眼子图像作为偶数列图像，合成完整的第二图像；
所述方法通过对左眼源图像和右眼源图像进行抽取及组合的数据处理方式形成包含左右眼源图像的全部信息的所述第一图像和第二图像，然后将第一图像和第二图像分时输出，输出图像通过倍频显示器显示出来；
所述分别抽取左眼源图像和右眼源图像的一半信息，形成第一左眼子图像和第一右眼子图像的步骤具体为：
隔列抽取左眼源图像和右眼源图像的一半信息，形成第一左眼子图像和第一右眼子图像；
所述分别抽取左眼源图像和右眼源图像的另一半信息，形成第二左眼子图像和第二右眼子图像的步骤具体为：
隔列抽取左眼源图像和右眼源图像的另一半信息，形成第二左眼子图像和第二右眼子图像。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述隔列抽取左眼源图像和右眼源图像的一半信息，形成第一左眼子图像和第一右眼子图像的步骤具体为：
分别抽取左眼源图像及右眼源图像的奇数列信息，形成第一左眼子图像和第一右眼子图像；
所述隔列抽取左眼源图像和右眼源图像的另一半信息，形成第二左眼子图像和第二右眼子图像的步骤具体为：
分别抽取左眼源图像及右眼源图像的偶数列信息，形成第二左眼子图像和第二右眼子图像。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述隔列抽取左眼源图像和右眼源图像的一半信息，形成第一左眼子图像和第一右眼子图像的步骤具体为：
分别抽取左眼源图像的奇数列信息及右眼源图像的偶数列信息，形成第一左眼子图像和第一右眼子图像；
所述隔列抽取左眼源图像和右眼源图像的另一半信息，形成第二左眼子图像和第二右眼子图像的步骤具体为：
分别抽取左眼源图像的偶数列信息及右眼源图像的奇数列信息，形成第二左眼子图像和第二右眼子图像。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法在分别抽取左眼源图像和右眼源图像的一半信息，形成第一左眼子图像和第一右眼子图像的步骤之前还包括：
获取左眼源图像及右眼源图像。
5.一种裸眼3D图像的形成装置，其特征在于，所述装置包括：
子图像获取单元，用于隔列抽取左眼源图像和右眼源图像的一半信息，形成第一左眼子图像和第一右眼子图像；
以及
隔列抽取左眼源图像和右眼源图像的另一半信息，形成第二左眼子图像和第二右眼子图像；
图像合成单元，用于将所述第一左眼子图像和第一右眼子图像合成为第一图像；以及
将所述第二左眼子图像和第二右眼子图像合成为第二图像；
图像输出单元，用于分时输出所述第一图像和第二图像；
所述图像合成单元具体用于：将所述第一左眼子图像作为奇数列图像，将所述第一右眼子图像作为偶数列图像，合成完整的第一图像；
将所述第二左眼子图像作为奇数列图像，将所述第二右眼子图像作为偶数列图像，合成完整的第二图像。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
源图像获取单元，用于获取左眼源图像及右眼源图像。
7.一种3D显示系统，其特征在于，所述系统包括倍频显示器、设置于所述倍频显示器表面的视差光栅以及与倍频显示器相连接的图像处理器，所述图像处理器包括权利要求5或6所述的裸眼3D图像的形成装置。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述倍频显示器的刷新频率为120Hz。
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