CN103369340A - 多维led显示屏立体显示方法及多维led显示屏 - Google Patents
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Abstract
一种多维LED显示屏立体显示方法及多维LED显示屏，其中多维LED显示屏包括图像分割模块，LED显示装置，景深控制模块和颜色控制模块，图像分割模块将图像分割N层图像子区域，并得出每层图像子区域中的每一个像素的颜色，通过景深控制模块和颜色控制模块，使图像在LED显示装置显示3D效果。本发明具有的优点和有益效果是：视野宽阔，无需戴特殊眼镜，可以同时观看，具有高清晰度的立体图像，分辨率高，立体图像显示效果好。从不同的角度上可以同时看到不同的侧面形象的图像。产生的立体图像能让观看者在观看时如同观看实物一样，眼睛的会聚角和焦距是自然配合的，不会引起眼睛疲劳和带来不舒服的感觉。
Description
技术领域
本发明涉及立体显示领域，尤其涉及一种多维LED显示屏立体显示方法及多维LED显示屏。
背景技术
人类是通过右眼和左眼看到的物体的细微差异来感知物体的深度，从而识别出立体图像，这种差异被称为视差。立体显示技术就是通过人为的手段来制造人的左右眼的视差，给左右眼分别发送具有一定视差的两幅图，使大脑在获取了左右眼看到的不同图像之后，产生观察真实三维物体的感觉。
传统的3D技术是在拍摄图像时，用互成角度的两台摄影机进行拍摄，并在荧幕上播放两台摄影机拍摄到的图像，观众必须带上偏光镜才能消除重影，即让一只眼只接受一组图像，形成3D技术原理造成视差，产生立体感。
而目前的主流产品所使用的裸眼式3D技术，裸眼式3D技术主要是基于双目视差的裸眼式立体显示装置。裸眼式立体显示装置主要原理是在显示面板前设置光栅，该光栅将显示面板显示的至少两幅视差图像分别提供给观看者的左眼及右眼。
目前，大多数基于光栅形成的裸眼立体显示器，光栅会同显示器形成莫尔条纹，形成视觉干扰；光栅会对显示器的像素进行分割，当显示器显示大画面时无大碍，但显示小画面（如文字等）时形成切割，使观看者看不清楚字体，因此虽然目前有很多二维/三维切换技术，但想在如游戏场面等三维状态下看清楚小的字体尤为困难；光栅分布在显示器前面，使得显示器的像素会出现严重的颗粒感；当前大部分裸眼立体显示由于其立体显示的原因限制，需要在一个画面中同时显示两幅甚至更多图像，导致分辨率大幅下降，显示效果不好，并且裸眼式立体显示装置的其清晰度不能令人满意。
发明内容
为了克服上述问题，本发明向社会提供一种裸眼显示的3D图像效果好，清晰度高的多维LED显示屏立体显示方法及多维LED显示屏。
本发明的一种技术方案是：提供一种多维LED显示屏立体显示方法，包括：
a.利用图像分割模块根据图像的景深将图像分成N层图像子区域（N是大于等于2的整数），并得出每层所述图像子区域中的每一个像素的颜色；
b.在述LED显示装置的LED显示面板上错位设置有若干LED灯，若干所述LED灯又被分为M层（M是大于等于N的整数）；
c.利用景深控制模块根据从所述图像分割模块中得到的N层图像子区域信息，控制所述LED显示面板上与所述N层图像子区域信息相对应的N层所述LED灯的开或关；
d.利用颜色控制模块根据从所述图像分割模块中得到的颜色信息，控制所述LED显示面板上与所述N层图像子区域信息相对应的N层所述LED灯的开或关的时间，从而控制所述LED灯的所呈现的色彩程度，得到3D图像。
作为对本发明的改进，位于不同层面上的所述LED灯在所述LED显示面板上的投影两两相邻。
作为对本发明的改进，所述LED灯是将三种基色的芯片透明封装在一起。
作为对本发明的改进，所述颜色控制模块是方波信号发生模块，所述方波信号发生模块通过产生的方波信号来控制所述LED灯的开或关的时间。
本发明的另一种技术方案是：提供一种多维LED显示屏，包括：
图像分割模块，所述图像分割模块根据图像的景深将图像分成N层图像子区域（N是大于等于2的整数），并得出每层所述图像子区域中的每一个像素的颜色；
LED显示装置，在所述LED显示装置的LED显示面板上错位设置有若干LED灯，若干所述LED灯又被分为M层（M是大于等于N的整数）；
景深控制模块，所述景深控制模块根据从所述图像分割模块中得到的N层图像子区域信息，控制所述LED显示面板上与所述N层图像子区域信息相对应的N层所述LED灯的开或关；
颜色控制模块，所述颜色控制模块根据从所述图像分割模块中得到的颜色信息，控制所述LED显示面板上与所述N层图像子区域信息相对应的N层所述LED灯的开或关的时间，从而控制所述LED灯的所呈现的色彩程度。
作为对本发明的改进，位于不同层面上的所述LED灯在所述LED显示面板上的投影两两相邻。
作为对本发明的改进，所述LED灯是将三种基色的芯片透明封装在一起。
作为对本发明的改进，所述颜色控制模块是方波信号发生模块，所述方波信号发生模块通过产生的方波信号来控制所述LED灯的开或关的时间。
本发明具有的优点和有益效果是：视野宽阔，无需戴特殊眼镜，可以同时观看，具有高清晰度的立体图像，分辨率高，立体图像显示效果好。从不同的角度上可以同时看到不同的侧面形象的图像。产生的立体图像能让观看者在观看时如同观看实物一样，眼睛的会聚角和焦距是自然配合的，不会引起眼睛疲劳和带来不舒服的感觉。可以应用于广告和娱乐场所、电子游戏机和立体电视，还可以用于科学研究、医学观察、工程探测等广泛领域。
附图说明
图1是本发明的方框示意图。
图２是图1中LED显示装置一种实施例的侧面结构示意图。
图３是图2的俯视结构示意图。
图4是图1中LED显示装置另一种实施例的侧面结构示意图。
图5是图4的俯视结构示意图。
其中：1.图像分割模块；2.景深控制模块；3.颜色控制模块；5. LED显示装置；51. LED灯；52.显示面板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。
本发明公布的一种多维LED显示屏立体显示方法，包括：
a.利用图像分割模块根据图像的景深将图像分成N层图像子区域（N是大于等于2的整数），并得出每层所述图像子区域中的每一个像素的颜色。
b.在所述LED显示装置的LED显示面板上错位设置有若干LED灯，若干所述LED灯又被分为M层（M是大于等于N的整数），在所述LED显示面板上的相邻的两个投影属于不同层面上的所述LED灯，所述LED显示装置的具体结构请参见图2和图3。在本发明中，所述LED显示装置的结构还可以是若干叠置在一起的LED显示面板组成，在所述LED显示面板上相互错位设置有若干所述LED灯（请参见图4和图5），每一个层面上的所述LED灯的不相互遮挡。
d.利用景深控制模块根据从所述图像分割模块1中得到的N层图像子区域信息，控制所述LED显示面板上与所述N层图像子区域信息相对应的N层所述LED灯的开或关。
c.利用颜色控制模块根据从所述图像分割模块中得到的颜色信息，控制所述LED显示面板上与所述N层图像子区域信息相对应的N层所述LED灯的开或关的时间，从而控制所述LED灯的所呈现的色彩程度，得到3D图像。
本方法中，图像分割就是把图像分成若干个特定的、具有独特性质的区域并提出感兴趣目标的技术和过程。图像分割应满足：①分割后所得到的区域总和应覆盖整个图像；②各区域之间互不重叠；③同一区域的像元应具有某种共同特征,这些特征可以是像元值、颜色、纹理、形状、频率等；④同一目标(类别)可以对应于一个区域,也可以对应于多个区域。图像分割方法主要有基于边界的分割技术和基于区域的分割方法。
在图像处理方面的实际应用中，为了完成实际的需要，可能整个图像处理过程仅仅对一些图像目标较为关注，整个流程都是围绕着这些图像目标所进行的。按照实际需要，一副图像可以分为两部分：前景（对应于实际中要使用的图像目标）和背景（图像中非目标的其它区域）。在作物病害诊断系统中，对图像进行分割后，为了完成最后的识别过程，需要对分割后的目标图像区域的特征（颜色、形状等）进行提取和分析，因此，图像分割在整个诊断过程中是十分重要的。
本方法中，所述LED灯可以是将三种基色的芯片透明封装在一起。这样就会显示彩色图像，所述颜色控制模块是方波信号发生模块，所述方波信号发生模块通过产生的方波信号来控制所述LED灯的开或关的时间。下面是本发明方法结合两种结构的多维LED显示屏如何实现3D显示作详细介绍。
请参见图1至图3，图1至图3所揭示的是一种多维LED显示屏，包括图像分割模块1，景深控制模块2，颜色控制模块3和LED显示装置5。
本实施例中，所述LED显示装置5包括显示面板52，和在所述LED显示面板52上错位设置有若干LED灯51，若干所述LED灯51又被分为M层（M大于等于N），每一层上的所述LED灯51到所述LED显示面板52的距离不一样，位于不同层面上的所述LED灯51在所述LED显示面板52上的投影两两相邻。即俯视观察所述LED显示面板52时，可以发现两个相邻的所述LED灯51属于不同的层面。每一层上的所述LED灯51的个数可以相同，也可以不相同。
本实施例中，所述图像分割模块1根据图像的景深将图像分成N层图像子区域（N是大于等于2的整数），并得出每层所述图像子区域中的每一个像素的颜色，所述颜色是数字信息，具体是指三基色红、绿、蓝之间的比值。
本实施例中，所述景深控制模块2根据从所述图像分割模块1中得到的N层图像子区域信息（数字信息），控制所述LED显示面板52上与所述N层图像子区域信息相对应的N层所述LED灯51的开或关；也就是使所述LED显示面板52上的所呈现的3D图像区域与被分割前的图像区域相同。
本实施例中，所述颜色控制模块3根据从所述图像分割模块1中得到的颜色信息（数字信息），控制所述LED显示面板52上与所述N层图像子区域信息相对应的N层所述LED灯51的开或关的时间，从而控制所述LED灯51的颜色。也就是使所述LED显示面板52上的所呈现的3D图像区域的颜色与被分割前的图像区域的颜色相同。这样就会使所述LED显示面板52上呈现的3D图像和被分割前的图像相同，区别在于被分割前的图像是2D图像，如果所述LED灯51是单色芯片，则所述3D图像是黑白图像。
所述颜色控制模块3是方波信号发生模块，所述方波信号发生模块通过产生的方波信号来控制所述LED灯51的开或关的时间。所述方波信号发生模块可以是方波信号发生器，所述方波信号的占空比不同，所述LED灯51的色彩程度不同。所述LED灯51在很短的时间内进行开或关，由于人眼存在视觉停留，因此人眼不会看到所述LED灯51的熄灭，只会发现所述LED灯51呈现的色彩程度发生变化了，对于黑白3D图像来说，是指黑白3D图像的明暗程度发生变化了。
本实施例中，为了使所述LED显示面板52上所述呈现的3D图像是彩色图像，在所述LED灯51中将三种基色的芯片透明封装在一起。所述颜色控制模块3从所述图像分割模块1中得到的颜色信息（三基色红、绿、蓝之间的比值），产生三种信号分别控制所述LED灯51中的三种基色芯片的开或关的时间，从而控制所述LED显示面板52上与所述N层图像子区域信息相对应的N层所述LED灯51的颜色显示，并且每种基色芯片关或开的时间不一样，由于视觉停留的原因，就会呈现出不同的颜色。三种信号可以是三种不同或相同的方波信号。
视觉停留是指人的眼睛在观看某种可以移动的物体，特别是比较小的物体时，由于看的时间比较长，眼睛所看到的物体的形状和大小以及颜色会给大脑的记忆系统留下很深的印象。会产生“走神”的现象，这时如果把眼睛所看到的物体，悄悄地移开，人的眼睛会在很短的时间内仍然感觉到所看到的物体仍然存在于眼睛的视线里，这种在悄悄移开眼前所看的物体后，眼睛仍然在瞬间还感觉到物体仍然存在视线里的这种现象，就叫做视觉停留。
请参见图1、图4和图5，图1、图4和图5所揭示的是另一种多维LED显示屏，包括图像分割模块1，景深控制模块2，颜色控制模块3和LED显示装置5。
本实施例中，所述LED显示装置5包括若干LED显示面板52和在所述LED显示面板52上错位设置有若干LED灯51，若干所述LED显示面板52叠置在一起。不同的所述LED显示面板52上的所述LED灯51的数量可以相同也可以不相同。所述LED显示面板52是透明电极板，俯视观察所述LED显示装置5时，会发现不同层面上的所述LED灯51之间没有相互遮挡的。并且观察所述LED灯51在俯视方向上的投影，会发现不同的所述LED显示面板52上的两个所述LED灯51的投影相邻。
本实施例中，所述图像分割模块1根据图像的景深将图像分成N层图像子区域（N是大于等于2的整数），并得出每层所述图像子区域中的每一个像素的颜色，所述颜色是数字信息，具体是指三基色红、绿、蓝之间的比值。
本实施例中，所述景深控制模块2根据从所述图像分割模块1中得到的N层图像子区域信息（数字信息），控制所述LED显示面板52上与所述N层图像子区域信息相对应的N层所述LED灯51的开或关；也就是使所述LED显示面板52上的所呈现的3D图像区域与被分割前的图像区域相同。
本实施例中，所述颜色控制模块3根据从所述图像分割模块1中得到的颜色信息（数字信息），控制所述LED显示面板52上与所述N层图像子区域信息相对应的N层所述LED灯51的开或关的时间，从而控制所述LED灯51的颜色。也就是使所述LED显示面板52上的所呈现的3D图像区域的颜色与被分割前的图像区域的颜色相同。这样就会使所述LED显示面板52上呈现的3D图像和被分割前的图像相同，区别在于被分割前的图像是2D图像，如果所述LED灯51是单色芯片，则所述3D图像是黑白图像。
所述颜色控制模块3是方波信号发生模块，所述方波信号发生模块通过产生的方波信号来控制所述LED灯51的开或关的时间。所述方波信号发生模块可以是方波信号发生器，所述方波信号的占空比不同，所述LED灯51的色彩程度不同。所述LED灯51在很短的时间内进行开或关，由于人眼存在视觉停留，因此人眼不会看到所述LED灯51的熄灭，只会发现所述LED灯51呈现的色彩程度发生变化了，对于黑白3D图像来说，是指黑白3D图像的明暗程度发生变化了。
本实施例中，为了使所述LED显示面板52上所述呈现的3D图像是彩色图像，在所述LED灯51中将三种基色的芯片透明封装在一起。所述颜色控制模块3从所述图像分割模块1中得到的颜色信息（三基色红、绿、蓝之间的比值），产生三种信号分别控制所述LED灯51中的三种基色芯片的开或关的时间，从而控制所述LED显示面板52上与所述N层图像子区域信息相对应的N层所述LED灯51的颜色显示，并且每种基色芯片关或开的时间不一样，由于视觉停留的原因，就会呈现出不同的颜色。三种信号可以是三种不同或相同的方波信号。
本发明具有的优点和有益效果是：视野宽阔，无需戴特殊眼镜，可以同时观看，具有高清晰度的立体图像，分辨率高，立体图像显示效果好。从不同的角度上可以同时看到不同的侧面形象的图像。产生的立体图像能让观看者在观看时如同观看实物一样，眼睛的会聚角和焦距是自然配合的，不会引起眼睛疲劳和带来不舒服的感觉。可以应用于广告和娱乐场所、电子游戏机和立体电视，还可以用于科学研究、医学观察、工程探测等广泛领域。
Claims (8)
1.一种多维LED显示屏立体显示方法，其特征在于，包括：
a.利用图像分割模块根据图像的景深将图像分成N层图像子区域（N是大于等于2的整数），并得出每层所述图像子区域中的每一个像素的颜色；
b.在述LED显示装置的LED显示面板上错位设置有若干LED灯，若干所述LED灯又被分为M层（M是大于等于N的整数）；
c.利用景深控制模块根据从所述图像分割模块中得到的N层图像子区域信息，控制所述LED显示面板上与所述N层图像子区域信息相对应的N层所述LED灯的开或关；
d.利用颜色控制模块根据从所述图像分割模块中得到的颜色信息，控制所述LED显示面板上与所述N层图像子区域信息相对应的N层所述LED灯的开或关的时间，从而控制所述LED灯的所呈现的色彩程度，得到3D图像。
2.根据权利要求1所述的多维LED显示屏立体显示方法，其特征在于：位于不同层面上的所述LED灯在所述LED显示面板上的投影两两相邻。
3.根据权利要求1或2所述的多维LED显示屏立体显示方法，其特征在于：所述LED灯是将三种基色的芯片透明封装在一起。
4.根据权利要求1或2所述的多维LED显示屏立体显示方法，其特征在于：所述颜色控制模块是方波信号发生模块，所述方波信号发生模块通过产生的方波信号来控制所述LED灯的开或关的时间。
5.一种多维LED显示屏，其特征在于，包括：
图像分割模块，所述图像分割模块根据图像的景深将图像分成N层图像子区域（N是大于等于2的整数），并得出每层所述图像子区域中的每一个像素的颜色；
LED显示装置，在所述LED显示装置的LED显示面板上错位设置有若干LED灯，若干所述LED灯又被分为M层（M是大于等于N的整数）；
景深控制模块，所述景深控制模块根据从所述图像分割模块中得到的N层图像子区域信息，控制所述LED显示面板上与所述N层图像子区域信息相对应的N层所述LED灯的开或关；
颜色控制模块，所述颜色控制模块根据从所述图像分割模块中得到的颜色信息，控制所述LED显示面板上与所述N层图像子区域信息相对应的N层所述LED灯的开或关的时间，从而控制所述LED灯的所呈现的色彩程度。
6.根据权利要求5所述的多维LED显示屏，其特征在于：位于不同层面上的所述LED灯在所述LED显示面板上的投影两两相邻。
7.根据权利要求6或7所述的多维LED显示屏，其特征在于：所述LED灯是将三种基色的芯片透明封装在一起。
8.根据权利要求6或7所述的多维LED显示屏，其特征在于：所述颜色控制模块是方波信号发生模块，所述方波信号发生模块通过产生的方波信号来控制所述LED灯的开或关的时间。
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