CN103096111B - 3d实现方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种3D实现方法及装置，所述方法包括：3D图像采集步骤，从N个视角获取待显示对象的N个图片，N≥3；3D图像处理步骤：对N个图片进行处理，使其满足3D显示所需要的图像格式；3D图像显示步骤，将处理之后的N个图片传送至3D显示系统，形成至少一个显示待显示对象的N个图片连续画面的显示图列，使得任意相邻图片连续3D显示待显示对象。本发明通过采用多视点技术，对同一场景，绕其外围圆周进行拍摄，形成多视点图，在显示面板上显示，通过相匹配的视差挡板，在空间中形成多图相应的视区，因多个视图均为依次相连，当观看者的左右眼分别落在依次拍摄的视图对应的视区时，均看到正常的3D效果，不会产生死区。

Description

3D实现方法及装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种3D实现方法及装置。

背景技术

裸眼3D显示已经是显示行业必然的趋势之一，而目前主流的裸眼3D技术主要分为两种：视差挡板法和透镜光栅法；它们是利用视差挡板或者透镜光栅在显示器的前面形成若干视区，使显示器上不同亚像素的光射在不同视场内，然后使观看者的双眼落在不同视场内，产生3D感觉。视差挡板法和透镜光栅法的原理很相近，下面仅以视差挡板法为例进行说明。

如图1所示，显示面板40前方设置有视差挡板30，视差挡板30前方为视区20，观看者10位于视区20前方进行3D画面观看，视区20包括交替设置的左眼图视区L'和右眼图视区R'，当观看者左眼落在左眼图视区L'，右眼落在右眼图视区R'时，观看者可以看到正常的3D画面。但是当观看者位置发生移动，左眼落在右眼图视区R'，右眼落在左眼图视区L'时，观看者就无法看到正常的3D画面，而这一区域我们称为“死区”，如图2所示，图中G区域所示为能够看到正常3D画面的区域，而G区域两侧的N区域则为“死区”，由图2可以看出，当采用左眼图+右眼图时，50%的区域都是死区，大大降低了裸眼3D显示的质量。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何减少裸眼3D显示中观看者所看到的死区区域。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种3D实现方法，其包括以下步骤：

3D图像采集步骤，从N个视角获取待显示对象的N个图片，其中，N为大于等于3的自然数；

3D图像处理步骤：对N个所述图片进行处理，使其满足3D显示所需要的图像格式；

3D图像显示步骤，将处理之后的N个图片传送至3D显示系统，形成至少一个显示所述待显示对象的N个图片连续画面的显示图列，使得任意相邻图片连续3D显示所述待显示对象。

其中，3D图像采集步骤中，以待显示对象的中心为圆心，绕其外围圆周一周，从N个视角拍摄待显示对象的N个图片，使得所述待显示对象的N个图片形成连续画面。

其中，3D图像采集步骤中，绕待显示对象的中心顺时针或逆时针顺次拍摄获取N个图片。

其中，N≥8。

其中，N个所述图片进行拍摄时的间隔步长相等。

本发明还公开了一种3D实现装置，其包括：

3D图像采集模块，从N个视角获取待显示对象的N个图片，其中，N为大于等于3的自然数；

3D图像处理模块，与所述3D图像采集模块相连，对N个所述图片进行处理，使其满足3D显示所需要的图像格式；

3D图像显示模块，与所述3D图像处理模块相连，接收处理之后的N个图片，并将其形成至少一个显示所述待显示对象的N个图片连续画面的显示图列，使得任意相邻图片连续3D显示所述待显示对象。

其中，所述3D图像显示模块包括显示面板和设置在所述显示面板前方的视差挡板或透镜光栅。

其中，所述3D图像采集模块包括摄像头，所述摄像头位于以待显示对象中心为圆心的圆周上，拍摄获取待显示对象N个视角的能形成连续画面的N个图片。

其中，N≥8。

（三）有益效果

上述技术方案所提供的3D实现方法及装置，通过采用多视点技术，将原本的左眼图+右眼图换成多视点图，对同一场景，绕其外围圆周以一定步长进行拍摄，形成多视点图，将这些多视点图在显示面板形成连续画面进行显示，通过相匹配的视差挡板，在空间中形成多图相应的视区，因多个视图均为依次相连，当观看者的左右眼分别落在连续3D显示待显示对象的任意相邻图片对应的视区时，都可以看到正常的3D效果，不会产生死区，3D显示效果得到了极大改善。

附图说明

图1是现有技术中3D显示系统的结构示意图；

图2是现有技术中3D显示系统出现死区的示意图；

图3是本发明实施例1所采用的3D显示的原理结构示意图；

图4是本发明实施例13D实现方法的图像采集示意图；

图5是与图4对应的3D显示系统的结构示意图。

其中，10：观看者；20：视区；30：视差挡板；40：显示面板；50：待显示对象。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

本发明基于多视点技术（multiview），将原本的左眼图+右眼图换成多视点图，即对同一场景，在多个不同角度进行拍摄，形成多幅视图，它们就被称为多视点图；然后将这些多视点图形成连续画面在显示面板上显示，通过相匹配的视差挡板，在空间中形成多视图相应的视区。如图3所示，为一个四视点图的说明图，视图1、2、3和4是针对同一待显示对象，在四个不同角度所拍摄的四幅图片，当其显示在显示面板40上，通过视差挡板30的作用形成视区20时，观看者10的左右眼分别落在4'-3'，3'-2'，2'-1'视区时，都可以看到正常的3D效果，如图中所标示的G区域，只有在左右眼落在1'-4'视区时，才产生死区，如图中所标示的N区域；此时，死区的比例只占视区总区域的25%，与现有技术相比，死区所占的比例已显著降低。

基于上述描述，本实施例做了进一步改进，所提供的3D实现方法包括以下步骤：

3D图像采集步骤，从N个视角获取待显示对象的N个图片，其中，N为大于等于3的自然数；

3D图像处理步骤：对N个所述图片进行处理，使其满足3D显示所需要的图像格式；

3D图像显示步骤，将处理之后的N个图片传送至3D显示系统，形成至少一个显示所述待显示对象的N个图片连续画面的显示图列，使得任意相邻图片连续3D显示所述待显示对象。

具体地，在3D图像采集步骤中，以待显示对象中心为圆心，以预定步长，绕其外围圆周一周选取N个视角拍摄N个图片，使得所述待显示对象的N个图片形成连续画面；N个预定步长的角度之和为360度。为了避免两个视点的图像之间差异太大，大脑难以融合两个视图，所以N越大越好，较佳地选择N≥8。

3D图像采集步骤中，可以以任意顺序获取N个图片，然后在3D图像显示步骤中形成至少一个显示待显示对象的N个图片连续画面的显示图列，以实现待显示对象的N个图片形成连续画面，进行3D显示。随机顺序拍摄的N个图片，需要通过图片整理形成待显示对象的连续画面；也可以优选采用顺时针或逆时针顺次拍摄N个图片，在形成显示图列时，直接按照拍摄顺序布置图片即可，能够简化3D图像显示步骤的处理过程。进一步地，当3D图像显示步骤中具有多个显示图列时，每个显示图列相同，相邻两个显示图列中，其中一个显示图列的首幅图片与另一个显示图列的尾幅图片相邻排列，实现任意相邻图片连续3D显示所述待显示对象。

对待显示对象进行多点视图拍摄时，为了保证视图的清晰度，待显示对象体积较大时，图片的拍摄位置就会距离待显示对象较远一些，待显示对象体积较小时，图片的拍摄位置就会距离待显示对象较近一些；N个图片进行拍摄时的间隔步长均相等时较佳，能够降低图像采集的难度，提高3D显示的质量。

以下以N=12为例说明，如图4所示，围绕待显示对象50，以30度为一步长，在以待显示对象50中心为圆心、距离待显示对象50一定距离为半径的圆周上顺时针拍摄待显示对象50的12个视图。该12个视图再经过图像处理系统，按照3D显示系统的规格制作成相应的图像，然后再将该3D图像输出给3D显示系统，显示出来。

在进行3D图像显示时，显示效果示意图可参照图5所示，首先，将12幅图片按照拍摄顺序依次编号为1、2、3、……、12，并将该12幅图片按照编号顺序排列形成一个显示数列，进一步将多个同样的显示数列顺次排列，使得相邻两个显示图列中，其中一个显示图列的首幅图片与另一个显示图列的尾幅图片相邻排列，以进行3D显示。上述图片通过视差挡板30形成3D视区，观看者的左右眼分别落在依次拍摄的视图对应的视区12'-11'、11'-10'、……、3'-2'、2'-1'时，都能得到良好的3D效果；因为图像采集所获取的图像内容为在一个圆形上拍摄得到的，所以在实际景象里，视点1和12是相邻的两个视点，所以当观看者在1'-12'的位置时，依然能看到良好的3D效果，避免了死区的出现。

实施例2

本实施例基于实施例1中所提供的方案，提供了一种3D实现装置，其包括：3D图像采集模块，从N个视角获取待显示对象的N个图片，其中，N为大于等于3的自然数；3D图像处理模块，与所述3D图像采集模块相连，对N个所述图片进行处理，使其满足3D显示所需要的图像格式；3D图像显示模块，与所述3D图像处理模块相连，接收处理之后的N个图片，并将其形成至少一个显示所述待显示对象的N个图片连续画面的显示图列，使得任意相邻图片连续3D显示所述待显示对象。

具体地，所述3D图像显示模块包括显示面板和设置在所述显示面板前方的视差挡板或透镜光栅，所述显示面板将N个图片形成至少一个显示所述待显示对象的N个图片连续画面的显示图列，使得任意相邻图片连续3D显示所述待显示对象，然后通过视差挡板或透镜光栅，使得观看者在视区内能够通过裸眼观看到待显示对象的3D显示画面，不会出现死区。

进一步地，所述3D图像采集模块包括摄像头，所述摄像头位于以待显示对象中心为圆心的圆周上，拍摄获取待显示对象N个视角的能形成连续画面的N个图片；优选地，N≥8，N的取值、图像采集时距离待显示对象的距离、采集相邻图片之间的间隔步长依照实施例1中所述即可，其有益效果在此不作进一步赘述。

由以上实施例可以看出，本发明通过采用多视点技术，将原本的左眼图+右眼图换成多视点图，对同一场景，绕其外围圆周以一定步长进行拍摄，形成多视点图，将这些多视点图在显示面板形成连续画面进行显示，通过相匹配的视差挡板，在空间中形成多图相应的视区，因多个视图均为依次相连，当观看者的左右眼分别落在连续3D显示待显示对象的任意相邻图片对应的视区时，都可以看到正常的3D效果，不会产生死区，3D显示效果得到了极大改善。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种3D实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

3D图像采集步骤，以待显示对象的中心为圆心，绕其外围圆周一周，从N个视角拍摄待显示对象的N个图片，使得所述待显示对象的N个图片形成连续画面，其中，N为大于等于3的自然数；

3D图像处理步骤：对N个所述图片进行处理，使其满足3D显示所需要的图像格式；

3D图像显示步骤，将处理之后的N个图片传送至3D显示系统，形成至少一个显示所述待显示对象的N个图片连续画面的显示图列，使得任意相邻图片连续3D显示所述待显示对象。

2.如权利要求1所述的3D实现方法，其特征在于，3D图像采集步骤中，绕待显示对象的中心顺时针或逆时针顺次拍摄获取N个图片。

3.如权利要求1所述的3D实现方法，其特征在于，N≥8。

4.如权利要求1所述的3D实现方法，其特征在于，N个所述图片进行拍摄时的间隔步长相等。

5.一种3D实现装置，其特征在于，包括：

3D图像采集模块，包括摄像头，所述摄像头位于以待显示对象中心为圆心的圆周上，拍摄获取待显示对象N个视角的能形成连续画面的N个图片，其中，N为大于等于3的自然数；

3D图像处理模块，与所述3D图像采集模块相连，对N个所述图片进行处理，使其满足3D显示所需要的图像格式；

3D图像显示模块，与所述3D图像处理模块相连，接收处理之后的N个图片，并将其形成至少一个显示所述待显示对象的N个图片连续画面的显示图列，使得任意相邻图片连续3D显示所述待显示对象。

6.如权利要求5所述的3D实现装置，其特征在于，所述3D图像显示模块包括显示面板和设置在所述显示面板前方的视差挡板或透镜光栅。

7.如权利要求5所述的3D实现装置，其特征在于，N≥8。