CN104469343B - 光场显示控制方法和装置、光场显示设备 - Google Patents

光场显示控制方法和装置、光场显示设备 Download PDF

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Abstract

本申请实施例公开了一种光场显示控制方法和装置以及一种光场显示设备，其中一种光场显示控制方法包括：调整光场显示设备的显示器的显示像素密度分布；根据调整后的所述显示器显示像素的实际位置信息对光场图像进行采样处理；经调整后的所述光场显示设备显示采样处理后的所述光场图像。本申请实施例提供的技术方案，可充分利用光场显示设备的显示器的像素来呈现光场显示图像不同区域的差异化的空间分辨率。

Description

光场显示控制方法和装置、光场显示设备
技术领域
本申请涉及光场显示技术领域，特别是涉及一种光场显示控制方法和装置以及一种光场显示设备。
背景技术
光场显示技术早在20世纪初被提出，两种具有代表性的实现方式为：1908年Lippmann基于子透镜(Lenslet)阵列的实现方式以及1903年Ives基于平行光栅(ParallaxBarriers)的实现方式。近年来，伴随着消费级电子产品对显示设备的多样化需求，光场显示技术被运用到不同的场景和设备中，例如：3D显示器、可穿戴式设备、视力矫正的光场显示器等。目前，电子设备的计算能力、显示分辨率以及光场显示技术对硬件资源需求的逐渐匹配，为光场显示技术的推广应用提供了良好的支持。
光场显示技术可通过传统光场显示技术类似的硬件结构，实现相对灵活的显示效果，例如：光场3D显示、光场投影显示、穿戴式设备上的光场近眼显示、光场显示的视力纠正，等等，然而实现上述灵活显示特性的代价是牺牲显示分辨率，也就是说，基于相同显示像素条件下，采用光场显示技术显示的图像的空间分辨率相比传统图像的空间分辨率低，如何改善光场显示图像的空间分辨率问题，成为业内的研究热点。
发明内容
在下文中给出了关于本申请的简要概述，以便提供关于本申请的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本申请的穷举性概述。它并不是意图确定本申请的关键或重要部分，也不是意图限定本申请的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
本申请提供一种光场显示控制方法和装置以及一种光场显示设备。
一方面，本申请实施例提供了一种光场显示控制方法，包括：
调整光场显示设备的显示器的显示像素密度分布；
根据调整后的所述显示器显示像素的实际位置信息对光场图像进行采样处理；
经调整后的所述光场显示设备显示采样处理后的所述光场图像。
另一方面，本申请实施例还提供了一种光场显示控制装置，包括：
一显示像素密度分布调整模块，用于调整光场显示设备的显示器的显示像素密度分布；
一图像采样处理模块，用于根据调整后的所述显示器显示像素的实际位置信息对光场图像进行采样处理；
一光场显示控制模块，用于经调整后的所述光场显示设备显示采样处理后的所述光场图像。
再一方面，本申请实施例提供了一种光场显示设备，包括：
一显示器；
一子透镜阵列；
一本申请实施例提供的任一所述的光场显示控制装置，所述光场显示控制装置与所述显示器通信连接。
本申请实施例提供的技术方案，可充分利用光场显示设备的显示器的像素来呈现光场显示图像不同区域的差异化的空间分辨率。具体的，对光场显示设备的显示器的显示像素密度分布进行了调整，如由原来的显示像素均匀分布到调整后的非均匀分布，使得调整后的所述显示器的显示像素呈现非均匀的差异化分布，如所述显示器的局部区域的显示像素密度较大而局部区域的显示像素密度较小；之后，再根据所述显示器显示像素的实际位置对待显示的光场图像进行采样处理，使得采样处理后的光场图像与所述显示器的显示像素的实际位置对应；最后，经调整后的所述显示器显示采样处理后的所述光场图像，这样，经光场显示设备的子透镜阵列看显示器显示的采样处理的所述光场图像，即可获得所显示的清晰度呈现差异化分布的光场图像，如所述显示器显示像素密度较大的显示区域显示的图像部分的空间分辨率，大于所述显示器显示像素密度较小的显示区域显示的图像部分的空间分辨率，由此充分利用所述显示器的既有像素来满足用户对图像局部清晰度的差异化显示需求。
通过以下结合附图对本申请的可选实施例的详细说明，本申请的这些以及其它的优点将更加明显。
附图说明
本申请可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本申请的可选实施例和解释本申请的原理和优点。在附图中：
图1a为本申请实施例提供的一种光场显示控制方法的流程图；
图1b为本申请实施例提供第一种像素密度可调的显示器的结构示意图；
图1c为本申请实施例提供第二种像素密度可调的显示器的结构示意图；
图1d为本申请实施例提供第三种像素密度可调的显示器的结构示意图；
图1e为本申请实施例提供第四种像素密度可调的显示器的结构示意图；
图1f为本申请实施例提供显示器在不均匀光场激励情形时进行像素密度调整的场景示例；
图1g为本申请实施例提供第五种像素密度可调的显示器的结构示意图；
图1h为本申请实施例提供第六种像素密度可调的显示器的结构示意图；
图1i为本申请实施例提供第七种像素密度可调的显示器的结构示意图；
图1j为本申请实施例提供第八种像素密度可调的显示器的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的光场显示的可选光路示例；
图3a为本申请实施例提供的待显示的图像示例；
图3b为与图3a所示的图像对应的光场图像示例；
图3c为人眼看到的经调整后的光场显示设备显示的图3b所示的光场图像的效果示例；
图4a为本申请实施例提供的基于调整后的显示器的光场显示的一可选光路示例；
图4b为本申请实施例提供的光场显示的另一可选光路示例；
图5为本申请实施例提供的第一种光场显示控制装置的逻辑框图；
图6为本申请实施例提供的第二种光场显示控制装置的逻辑框图；
图7为本申请实施例提供的显示像素密度分布调整模块的逻辑框图；
图8为本申请实施例提供的第三种光场显示控制装置的逻辑框图；
图9为本申请实施例提供的一种光场显示设备的结构示意图。
本领域技术人员应当理解，附图中的元件仅仅是为了简单和清楚起见而示出的，而且不一定是按比例绘制的。例如，附图中某些元件的尺寸可能相对于其他元件放大了，以便有助于提高对本申请实施例的理解。
具体实施方式
在下文中将结合附图对本申请的示范性实施例进行详细描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。
在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本申请，在附图和说明中仅仅描述了与根据本申请的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了对与本申请关系不大的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。
下面结合附图(若干附图中相同的标号表示相同的元素)和实施例，对本申请的具体实施方式作进一步详细说明。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。
本领域技术人员可以理解，本申请中的“第一”、“第二”等术语仅用于区别不同步骤、设备或模块等，既不代表任何特定技术含义，也不表示它们之间的必然逻辑顺序。
本申请发明人在实践本申请实施例的过程中发现，通常光场显示设备在进行光场显示时，光场显示设备的显示器的显示像素密度分布是固定不变的，基于此，显示器显示能力在满足用户多样化应用需求方面存在一定的局限性。在某些场景下，某帧图像中各个区域通常对用户而言具有不同的意义和/或重要性，即用户对显示的图像不同区域的感兴趣程度不尽相同。例如：在人物光场显示场景下，用户对图像中人脸的感兴趣程度要高于图像中的景物；等等。由于光场显示技术在显示图像的同时会牺牲所显示的图像一定程度的空间分辨率，因此，在基于光场显示技术进行光场显示时所显示的图像的空间分辨率较低。如果要提高感兴趣区的光场显示质量，可以采用高分辨率显示器来提高所显示图像的整体清晰度，但需要消耗的功耗较大，而如果用户对一图像不同区域的显示清晰度的要求不尽相同，如用户可能只关注一图像中的局部(如人脸、车牌号、其他感兴趣区等)的清晰度，而对该图像中的其他部分(如背景、道路等)的清晰度要求较低，此时，如果简单的采用高分辨率显示器显示该图像，可能导致显示像素的实际利用率较低，增加功耗。
为此，本申请实施例提供了一种光场显示控制方法，可充分利用光场显示设备的显示器的像素来呈现光场显示图像不同区域的差异化的空间分辨率，由此更好满足用户多样化的应用需求。下面结合附图说明技术方案。
图1a为本申请实施例提供的一种光场显示控制方法的流程图。本申请实施例提供的光场显示控制方法的执行主体可为某一光场显示控制装置，所述光场显示控制装置可在但不限于涉及图像呈现、视频播放等应用过程中通过执行该光场显示控制方法进行图像的显示控制。所述光场显示控制装置的设备表现形式不受限制，例如所述光场显示控制装置可为某一独立的部件，该部件与包括有显示器的光场显示设备配合通信；或者，所述光场显示控制装置可作为某一功能模块集成在一包括有显示器的显示设备中，所述光场显示设备可包括但不限于具有光场显示能力且包括有所述显示器的电视机、电脑、照相机、手机、录像机等等。
具体如图1a所示，本申请实施例提供的一种光场显示控制方法包括：
S101：调整光场显示设备的显示器的显示像素密度分布。
与传统的显示设备不同，光场显示设备在邻近显示器处可设置有一子透镜阵列，如图2所示，所述子透镜阵列也可称为微透镜阵列，包括多个阵列分布的子透镜(或称为微透镜)，来自显示器的光线经所述子透镜阵列中的至少一个子透镜改变传播方向，传播方向改变后的光线经用户的眼睛(类似透镜)汇聚以在用户的视网膜上成像。显示器包括多个显示区域，一显示区域内包括多个显示像素且一显示区域与一子透镜对应，也就是说，在光场显示设备中，子透镜阵列和显示器的显示像素之间是呈现一对多的对应关系，可通过显示器多个显示像素显示待显示图像同一局部不同视角的信息，由此可实现光场图像丰富的显示特性。
然而，在光场图像实现丰富、灵活的显示效果的同时，其显示的光场图像的空间分辨率相对传统显示技术有所降低。例如，假设所述子透镜阵列包括M×N个子透镜，所述显示器的分辨率为A×B，所述显示器A×B个像素划分为M×N个显示区域(A大于M，B大于N)。在一子透镜对应显示器的一显示区域的情形下，一显示区域的显示像素发出的光线经与该显示区域对应的子透镜改变传播方向后在用户的眼睛汇聚。每个显示区域包括X×Y个像素，显示的光场图像的空间分辨率与子透镜阵列的子透镜分布对应，为M×N，该空间分辨率相对显示器的分辨率为A×B较低。类似的，在一子透镜对应显示器的多个显示区域的情形下，该显示器显示的光场图像的空间分辨率通常介于M×N和A×B之间，相对显示器的分辨率为A×B也较低。不同显示区域的显示像素发出的光线经相应子透镜改变传播方向后在用户的眼睛汇聚，即可形成相对该用户的光场图像，根据光场图像信息的丰富性，最终呈现给用户的光场图像可能是针对该用户的不同深度的对焦图像、视力矫正图像等等，但通常所显示的光场图像相对采用传统显示技术显示的图像清晰度较低。
本申请实施例中，光场显示设备的显示器为像素密度可调的显示器，所述显示器可包括但不限于柔性显示器，所述柔性显示器至少包括柔性衬底以及在所述柔性衬底上形成的多个显示像素，其中所述柔性衬底在满足一定条件时可以发生伸缩、弯曲等变化来调整其显示像素密度分布。一所述显示像素可包括但不限于至少一发光单元；所述发光单元可包括但不限于发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)发光单元、有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，简称OLED)发光单元；一所述发光单元的发光颜色可根据实际需要确定，可包括但不限于一个或多个发光子单元，所述发光子单元可包括LED发光子单元、OLED发光子单元；所述多个发光子单元可包括但不限于红(R)、绿(G)、蓝(B)等不同颜色的LED发光子单元、OLED发光子单元。
结合显示器显示像素密度分布可调的这一特性，本申请实施例可根据实际需要调整光场显示设备的显示器的显示像素密度分布，使得调整后的所述显示器的像素密度分布与期望显示的光场图像的空间分辨率(或清晰度)的差异化分布匹配，如，期望显示的光场图像较为清晰的图像部分对应的显示器的实际显示像素密度较大，而期望显示的光场图像较为模糊的图像部分对应的显示器的实际显示像素密度较小，等等。
S102：根据调整后的所述显示器显示像素的实际位置信息对光场图像进行采样处理。
待显示的图像示例如图3a所示，通常是一清晰图像。与图3a所示的图像对应的光场图像，如果直接从光场显示设备的显示器看，通常是一模糊图像，如图3b所示，该模糊图像被“分割”为多个子图像，每个子图像(不妨称光场子图像)在所述显示器的至少一显示区域上显示，某些情形下，相邻显示区域显示的光场子图像在靠近边界处一定范围的区域内的显示内容有局部的重叠(Overlap)，如图3b中线条标出的图像的眼睛部分在相邻的两个显示区域内存在部分内容重叠的情形。这些重叠的内容是为了消除不同光场子图像经不同子透镜改变显示光线传播方向而汇聚在人眼视网膜上的像差，使得实际显示内容的显示位置在屏幕前后一定范围内调整，以使得人眼经子透镜阵列看显示器显示的光场图像是一副清晰、内容连续的图像。
实际应用中，可根据期望的呈现效果对待显示的图像进行光场采集或预处理来得到所述光场图像，使得根据光路可逆原理经显示器和子透镜阵列在人眼视网膜获取该光场图像的成像时，是消除了像差的图像。换而言之，光场显示在一定程度上可看作光场采集的光路可逆过程，待显示的光场图像和显示器的显示像素之间存在一定的对应关系，调整后显示器的某些显示像素的实际位置可能发生变化，因此，可根据调整后显示器的显示像素的实际位置对所述光场图像进行采样处理，使得采样处理后的所述光场图像与显示器的显示像素的实际位置对应，具体的采样方法本申请实施例对此并不限制，例如，可采用但不限于根据调整后的所述显示器的显示像素的实际位置信息对所述光场图像进行下采样等等。
S103：经调整后的所述光场显示设备显示采样处理后的所述光场图像。
所述光场显示设备的显示器调整后，所述显示器的显示像素密度非均匀分布，如图4a所示(图4a仅以显示像素总数较少的情形为例进行显示像素密度分布差异化的示例，不应理解为对本申请实施例技术方案实质的限制)，调整后所述显示器局部显示区域有更多的像素显示光场图像的部分内容，而局部显示区域有更少的显示像素显示光场图像的其他部分内容，相当于对所述显示器的显示像素分布进行了重新调整，来满足差异化图像空间分辨率的显示效果呈现。如果实际显示的光场图像没有根据调整后的所述显示器的显示像素的实际位置信息进行采样处理，则可能导致实际显示的光场图像的局部发生变形(如显示像素密度较大的显示区域对应显示的光场图像的局部可能出现放大的情形等)，而本申请实施例提供的技术方案根据实际显示的光场图像是根据调整后的所述显示器的显示像素的实际位置信息进行采样处理的，因此，可尽量减小因显示器显示像素位置调整对实际显示的光场图像不同部分显示比例等变形影响，且实际显示的光场图像的不同局部成像差异化的空间分辨率或清晰度，从而改善显示效果和用户体验。例如，人眼看到的经调整后的光场显示设备显示的图3b光场图像的效果示例如图3c所示，如图3c所示的图像的局部清晰而局部模糊，呈现空间分辨率的差异化分布。
本申请实施例提供的技术方案，可充分利用光场显示设备的显示器的像素来呈现光场显示图像不同区域的差异化的空间分辨率。具体的，对光场显示设备的显示器的显示像素密度分布进行了调整，如由原来的显示像素均匀分布到调整后的非均匀分布，使得调整后的所述显示器的显示像素呈现非均匀的差异化分布，如所述显示器的局部区域的显示像素密度较大而局部区域的显示像素密度较小；之后，再根据所述显示器显示像素的实际位置对待显示的光场图像进行采样处理，使得采样处理后的光场图像与所述显示器的显示像素的实际位置对应；最后，经调整后的所述显示器显示采样处理后的所述光场图像，这样，经光场显示设备的子透镜阵列看显示器显示的采样处理的所述光场图像，即可获得所显示的清晰度呈现差异化分布的光场图像，如所述显示器显示像素密度较大的显示区域显示的图像部分的空间分辨率，大于所述显示器显示像素密度较小的显示区域显示的图像部分的空间分辨率，由此充分利用所述显示器的既有像素来满足用户对图像局部清晰度的差异化显示需求。
可选的，本申请实施例提供的光场显示控制方法还可包括：对图像进行预处理以得到与所述图像对应的所述光场图像。该方案通过对图像内容进行预处理的方式，将图像转换为依据光路可逆原理经光场显示设备进行内容大致还原显示的光场图像，由此满足多数图像的光场显示应用需求，提高方案的普适性。
可选的，对所述图像进行预处理以得到与所述图像对应的光场图像，包括：根据用户的视力信息对所述图像进行预处理以得到所述光场图像。该方案可针对用户的视力信息对待显示的图像的内容进行预处理，将图像转换为依据光路可逆原理经光场显示设备进行内容大致还原显示的光场图像，显示的光场图像相对该用户而言是焦点对准的清晰图像。该方案不仅可应用在与相对视力正常用户而言的观看的图像对应的光场图像的预处理场景，还可应用在与相对视力需要矫正(如远视、近视等)的用户而言观看的图像对应的光场图像的预处理，实现方式灵活。
不妨结合图2所示的等效光路为例对所述图像进行预处理得到所述光场图像的可选实现方式。可选的，可根据用户的视力信息构建转换矩阵的方式预处理所述图像，以得到具有一定像差的光场图像，而该像差经所述子透镜阵列的光路改变是可抵消并形成相对所述视力信息的重对焦的图像，简化的物理模型如下：
i＝P×ld..........................................(1)
上式中，i表示图像，ld表示待求的预处理光场图像，P表示根据用户的视力信息确定的转换矩阵，其中：
P = - D o D e D o Δ 0 1 . . . ( 2 )
上式中：
Δ = 1 D e - 1 f + 1 D o . . . ( 3 )
其中，Do表示用户的眼睛瞳孔到光场显示设备的显示器屏幕之间的距离，De表示用户的眼睛瞳孔到视网膜之间的距离，f表示眼球的透镜焦距。如果某用户是视力正常用户，该用户裸眼看清物体时眼睛的实际焦距平面通常为视网膜；而如果某用户的视力需要矫正，如近视用户或远视用户等，该用户裸眼看清物体时眼睛的实际焦距平面通常并不是视网膜，如视网膜之后的某个平面才是该用户的实际焦距平面。将用户的瞳孔到实际焦距平面之间的距离表示为Df：
D f = f D o D o - f . . . ( 4 )
根据上述各式可获取预处理后的与所述图像相关的光场图像，即ld。显示控制装置将预处理后得到的光场图像发送给主显示设备的显示器进行显示，用户经显示器上看到的所述光场图像是模糊的，例如，如果把所述光场图像分为多个子图像(即光场子图像)，每个光场子图像与所述子透镜阵列的至少一个子透镜对应，这样，相邻的两个光场子图像可能存在局部内容重复，这是光场信息叠加的效果。显示器显示的各光线经邻近所述显示器设置的子透镜阵列可改变传播方向，经所述子透镜阵列中的子透镜改变传播方向的各光线重新成像，该重新成的像抵消了预处理过程中引入的像差，相对具有所述视力信息的用户而言是焦点对准的，也就是说，所述图像经预处理并经所述子透镜阵列显示后形成一相对所述图像的重对焦图像，具有所述视力信息的用户经所述子透镜阵列观看图像时，所观看的图像是该用户的实际对焦平面上成像，因此，视力正常用户或者视力需要矫正的用户，可裸眼(即视力需要矫正的用户无需佩戴视力矫正设备)经子透镜阵列看到焦点对准的清晰图像。
可选的，所述光场显示控制方法还可包括：获取所述用户的视力信息。该方案可获取用户的视力信息，据此来对待显示的图像的内容进行预处理，使得预处理得到的光场图像与用户的视力信息更为的匹配，提高用户的观赏效果。所述视力信息可包括但不限于Do、De、f、Df等；所述视力信息可一次性获取，还可在图像显示期间动态获取，以实现跟踪用户的眼睛状态动态调整处理结果，使得用户在改变眼睛观赏位置时显示的光场图像都尽可能是相对该用户当前观赏位置的某一焦点对准图像，进而提高观赏效果，改善用户体验。
可选的，调整所述光场显示设备的所述显示器的显示像素密度分布，包括：确定目标像素密度分布信息；根据所述目标像素密度分布信息调整所述显示器的显示像素密度分布，以使调整后的所述显示器中至少两个显示区域的显示像素密度不同。所述目标像素密度分布信息通常用来表征用户或设备对待显示图像不同区域的显示清晰度的相对预期。例如：对待显示图像的显示清晰度预期高的区域，期望采用较大显示像素密度进行显示，对应该区域显示的目标像素密度较大，以提高对该区域图像显示的清晰度；而对所述图像其他区域可适当降低图像显示清晰度的要求，所述其他区域的图像可采用较小的显示像素密度进行图像显示，如此所述显示器不同显示区域的显示像素密度存在差异，以差异化呈现光场图像不同部分的显示清晰度。该方案中，所述目标像素密度分布信息中分别对应所述显示器至少两个不同显示区域的目标显示像素密度分布不同，这样，依据所述目标像素密度分布信息调整所述显示器的像素分布，调整后所述显示器的实际像素密度分布等于或尽可能接近所述目标像素密度分布信息，使得调整后的所述显示器中至少两个显示区域的实际显示像素密度分布不同，如某一显示区域的实际显示像素密度大而另一显示区域的实际显示像素密度小，等等，由此对所述显示器的显示像素进行重分配调整，以差异化呈现光场显示图像的空间分辨率。
本申请实施例提供的技术方案中，所述目标像素密度分布信息的获取方式不受限制。
一种可选的实现方式中，可确定所述图像的第一区；确定所述光场图像中与所述第一区对应的光场子图像信息；确定所述显示器中影响所述光场子图像信息显示的第一显示区域；根据所述第一显示区域确定所述目标像素密度分布信息，其中，所述目标像素密度分布信息中，对应所述第一显示区域的目标像素密度异于对应第二显示区域的目标像素密度，所述第二显示区域为所述显示器除所述第一显示区域之外的其他至少部分显示区域。当某一图像(如一二维非光场图像)要进行光场显示时，可通过对所述图像的内容进行预处理以得到与该图像对应的光场图像，该光场图像如果从显示器(而没有通过子透镜阵列)进行观看时通常是模糊的，为了使得该光场图像经子透镜阵列改变光传播方向而在人眼形成清晰图像，该光场图像的局部区域内容存在一定的重复，如显示器的二相邻显示区域显示的光场子图像在靠近边界处一定范围的区域内的显示内容有局部的重叠(Overlap)，如图3b所示，因此，在确定好所述图像的所述第一区，可根据所述第一区和与该图像及其光场图像之间的对应关系，确定与所述第一区内容匹配的光场子图像信息，其中，与所述第一区内容匹配的光场子图像的内容可能局部存在重复。确定所述显示器中影响所述光场子图像信息显示的第一显示区域，所述第一显示区域通常为显示像素密度待调整的显示区域，如为显示像素密度需要调大的显示区域或者显示像素密度需要调小的显示区域。根据所述光场子图像信息确定所述显示器的显示像素密度分布信息，所述目标像素密度分布信息中，对应所述第一显示区域的目标像素密度异于对应所述第二显示区域的目标像素密度，例如，对应第一显示区域的目标像素密度大于对应第二显示区域的目标像素密度，或者，对应第一显示区域的目标像素密度小于对应第二显示区域的目标像素密度，等等。依据所述目标像素密度分布信息调整所述显示器的像素分布，使得调整后所述显示器的实际像素密度分布等于或尽可能接近所述目标像素密度分布信息。该方案可根据实际需要确定所述图像的局部为所述第一区，并据此灵活调整所述显示器的像素密度分布信息，以使调整后的所述显示器有更多的像素用于显示所述第一区对应的光场子图像信息，或者，以使调整后的所述显示器可将原来用于显示所述第一区对应的光场子图像信息的部分显示像素，用来显示所述图像除了所述第一区之外的其他图像对应的光场子图像信息。可见，该方案可充分利用所述显示器既有的显示像素，对其进行密度分布的重新调整，呈现光场图像差异化显示空间分辨率的显示效果，提高显示像素的实际利用率，更好满足用户多样化的实际应用需求。
另一种可选的实现方式中，可确定所述图像的第一区；根据所述第一区的像素相对所述图像的一参考点的相对位置信息确定所述显示器的第一显示区域；根据所述第一显示区域确定所述目标像素密度分布信息，其中，所述目标像素密度分布信息中，对应所述第一显示区域的目标像素密度异于对应第二显示区域的目标像素密度，所述第二显示区域为所述显示器除所述第一显示区域之外的其他至少部分显示区域。所述图像的参考点可根据实际需要灵活选取，如可为但不限于所述图像的中心，该中心可对应但不限于观看者的眼睛的中心等等。用户经子透镜阵列观看显示器显示的一光场图像，可在该用户的视网膜成像，该成像与所述光场图像对应的所述图像(为原始的待显示图像)按一定比例对应，因此，根据视网膜的成像信息可推导出所述图像与显示器的显示区域之间的对应关系，参考图4b：
根据成像公式及三角几何关系，可得到以下关系式：
1 U + 1 V = 1 F . . . ( 1 )
1 v + 1 L - V = 1 f . . . ( 2 )
H h = U V . . . ( 3 )
d i - h h ′ = L - V v . . . ( 4 )
其中，U、h、F为未知量，其它均为已知量，U、V、L分别为眼球透镜到视网膜，到显示成像，以及到子透镜阵列的距离，F、f分别为眼球和子透镜的焦距，v为子透镜阵列到显示器像素的距离，H、h、h'分别为某对象在视网膜上，虚拟成像面，以及第i个子透镜对应成像区域上的成像大小，di为第i个子透镜到参考点的距离，该参考点可为图像任一点，此处以眼球透镜光轴与显示器交点为例以简化计算，根据公式(1)至(4)，可得：
h ′ = ( d i U - LH ) ( v - f ) fU + Hv U . . . ( 5 )
因此对于视网膜上成像的任一点(假设该点到眼球透镜光心距离为H，该点相当于对应所述图像的某个像素点，H相当于对应的该像素点相对所述图像与所述眼球透镜光心对应的参考点的相对位置信息)，可以计算得到其在第i个子透镜对应成像区域上的h'，即可以映射得到其在第i个子透镜对应成像区域上的成像点位置。将所述图像的第一区对应视网膜成像的像区的多个点，按照上述方法进行计算得到所述多个点分别对应的成像区域上的h'，可确定显示器的某个显示区域，得到的该显示区域为影响与所述第一区对应的光场子图像显示的区域，即为本申请实施例所述的第一显示区域。采用该方案可确定影响与所述第一区对应的光场子图像显示的区域，实现方案较为简单。可选的，所述显示器包括与所述光场显示设备的子透镜阵列中各子透镜分别对应的显示区域，所述第一显示区域分布在至少一个所述显示区域。所述第一显示区域为所述显示器中影响与所述第一区对应的光场子图像显示的显示区域。与所述第一区对应的光场子图像可能分布在所述显示器的一个显示区域，该情形下，影响所述光场子图像显示的第一显示区域分布在所述显示器的一显示区域内。或者，与所述第一区对应的光场子图像可能分布在所述显示器的多个显示区域，(如图3b所示的两个相邻的区域等)，该情形下，影响所述光场子图像显示的第一显示区域分布在所述显示器的多个显示区域内，如所述第一显示区域分布在所述显示器的至少两个显示区域(如至少两个相邻的显示区域)。所述目标像素密度分布信息中，对应所述第一显示区域的目标像素密度可能较大，因此，依据所述目标像素密度分布信息调整所述显示器后，所述显示器对应所述第一显示区域的实际像素密度较大，即所述第一显示区域有更多的显示像素用来显示所述光场子图像信息，由此提高实际显示的光场显示图像中与所述图像的第一区对应的内容显示的空间分辨率，使得该部分内容的清晰度有所提高。
所述图像的第一区的获取方式可根据实际需要确定，非常灵活。
一种可选的实现方式，所述图像的第一区可根据感兴趣区(Region of Interest，简称ROI)信息确定，即：获取感兴趣区信息；根据所述感兴趣区信息确定所述图像的所述第一区。所述感兴趣区可包括但不限于以下一种或多种：用户选择的所述图像的至少一个区域(即所述图像的用户选择区)、用户注视的所述图像的至少一个区域(即所述图像的用户注视区)、图像显示控制装置对所述图像自动检测得到的感兴趣区。该方案根据所述感兴趣区确定所述图像的第一区，确定的所述第一区可为与感兴趣区对应的区域，或者，确定的所述第一区可为所述图像中与非兴趣区对应的区域，使得所述第一区的确定与实际用户需求更为吻合，可更好满足用户个性化的应用需求。
另一种可选的实现方式，所述图像的第一区可根据图像分析的结果确定，即：对所述图像进行图像分析；根据所述图像分析的结果确定所述图像的所述第一区。例如：对待显示图像进行人脸识别，根据识别结果将人脸区确定为该图像的所述第一区。又例如：对待显示图像进行移动物体识别，根据识别结果将移动物体的相应区确定为该图像的所述第一区。该方案可根据待显示图像的图像分析结果确定所述第一区，使得所述第一区的确定更为智能，提高所述第一区确定的效率和普适性。
进一步的，所述第一区可包括一个或多个第一子区。所述第一子区包括所述图像中显示清晰度需要相对所述对比显示清晰度增强的至少部分区域。在所述第一区包括多个所述第一子区的情形下，多个所述第一子区在所述图像中的分布可以是连续的，如多个所述第一子区边界相接；或者，多个所述第一子区在所述图像中的分布可以是离散的，如多个所述第一子区的边界均不相接，或者，多个所述第一子区中至少一个所述第一子区的边界与其他所述第一子区的边界不相接。其中，对所述第一子区的显示清晰度可相对所述对比显示清晰度进行增强或减弱调整，本申请实施例对此并不限制。该方案提高了所述图像中需要进行图像显示清晰度调整的所述第一区确定的灵活性，可更好满足用户多样化的应用需求。
此外，在所述第一区包括多个所述第一子区的情形下，可以根据实际需要确定影响与各第一子区分别对应的光场子图像显示的相应显示区域的目标像素密度。对应影响不同所述第一子区分别对应的光场子图像显示的不同显示区域的目标像素密度分布，可以相同，也可以不同，可根据实际需要确定，实现方式非常灵活。例如，所述第一区包括第一子区A和第二子区B，分别对应光场子图像信息A’和光场子图像B’，所述显示器中影响所述光场子图像信息A’显示的显示区域为显示区域A”，所述显示器中影响所述光场子图像信息B’显示的显示区域为显示区域B”。该情形下，确定的所述目标像素密度分布信息中，对应显示区域A”的目标像素密度与对应显示区域B”的目标像素密度可以相同，由此可对所述图像中的多个第一子区的显示清晰度进行相同程度的调整，使得显示的光场图像中与各第一子区对应的内容的显示清晰度相同或尽可能接近。或者，确定的所述目标像素密度分布信息中，对应显示区域A”的目标像素密度与对应显示区域B”的目标像素密度可以不同，如上述目标像素密度虽然都需要相对初始的像素密度有所增大但增大的幅度不同，由此可对所述图像中的多个第一子区的显示清晰度进行不同程度的调整，使得显示的光场图像中与各第一子区对应的内容的显示清晰度也呈现一定程度的差异化。
本申请实施例在获取所述目标像素密度分布信息之后，可根据所述目标像素密度分布信息调整显示器的像素密度分布。其中，对所述显示器的像素密度分布的调整方式可根据实际需要选择，本申请实施例对此并不限制。一种可选的实现方式，可根据所述目标像素密度分布信息确定可控变形材料部的形变控制信息；根据所述形变控制信息控制所述可控变形材料部发生形变，以通过所述可控变形材料部的形变相应调整所述显示器的显示像素密度分布。该方案通过控制可控变形材料部的形变来调整所述显示器的像素分布，方案简单易实现。
图1b为本申请实施例提供一种像素密度可调的显示器的结构示意图。如图1b所示，本申请实施例提供的像素密度可调的显示器包括：多个显示像素11和一可控变形材料部12，其中，显示器通过显示像素11进行图像显示，多个显示像素11呈阵列分布，可控变形材料部12分别与多个显示像素11连接；可控变形材料部12在外场作用下可发生形变、并通过可控变形材料部12的形变相应调整多个显示像素11的密度分布。所述可控变形材料部即为通过改变作用其上的某外部作用因素(如外场)可使其发生形变，在作用其上的外场撤销或改变时，该可控变形材料部的形变可以恢复。一所述显示像素可包括但不限于至少一发光单元；所述发光单元可包括但不限于LED发光单元、OLED发光单元；一所述发光单元的发光颜色可根据实际需要确定，可包括但不限于一个或多个发光子单元，所述发光子单元可包括LED发光子单元、OLED发光子单元；所述多个发光子单元可包括但不限于红(R)、绿(G)、蓝(B)等不同颜色的LED发光子单元、OLED发光子单元。
本申请实施例提供的所述显示器包括的阵列分布的多个显示像素中，各显示像素与可控变形材料部之间可采用但不限于粘接等方式进行紧密连接，这样，当所述可控变形材料部发生形变，就会相应调整各显示像素之间的间距，由此改变显示像素的密度分布，达到可根据实际需要赋予显示器不同区域以差异化显示像素密度分布的效果。
实际应用本申请实施例提供的技术方案过程中，可将不均匀分布的外场作用在所述可控变形材料部的不同区域，使得所述可控变形材料部不同部分区域发生不同程度的变形，由此调整显示像素的整体密度分布。可选的，可将所述外场作用在所述可控变形材料部与多个所述显示像素不重叠的区域，这样可使得所述可控变形材料部与所述显示像素重叠的区域不发生形变，而是通过所述可控变形材料部的其他部分的形变来改变显示像素的密度分布，该方案有利于避免因可控变形材料部的形变对所述显示像素造成的损坏。
进一步的，可根据需要选择合适的至少一种可控变形材料来制备所述可控变形材料部，以使所述可控变形材料部具有可变形且变形可恢复的特性。可选的，所述可控变形材料部至少由以下一种或多种可控变形材料制备而成：压电材料、电活性聚合物、光致形变材料、磁致伸缩材料。
所述压电材料可以因电场作用产生机械变形。采用所述压电材料制备的可控变形材料部以下称为压电材料部。利用所述压电材料的这一物理特性，本申请实施例可根据但不限于所述目标像素密度分布信息确定用于使压电材料部发生相应机械形变所需的电场控制信息，根据所述电场控制信息控制作用在压电材料部的电场，使得所述压电材料部发生相应的机械形变，通过所述压电材料部的机械形变相应调整显示器的像素密度分布，由此达到根据所述目标像素密度分布信息调整所述显示器的显示像素密度分布的目的。所述压电材料可包括但不限于以下至少之一：压电陶瓷、压电晶体。该方案可充分利用压电材料的物理特性来调整显示器的像素密度分布。
所述电活性聚合物(Electroactive Polymers，简称EAP)是一类能够在电场作用下改变其形状或大小的聚合物材料。采用所述电活性聚合物制备的可控变形材料部以下称为电活性聚合物部。利用所述电活性聚合物的这一物理特性，本申请实施例可根据但不限于所述目标像素密度分布信息确定用于使电活性聚合物部发生相应形变所需的电场控制信息，根据所述电场控制信息控制作用在电活性聚合物层的电场，使得所述电活性聚合物层发生相应的形变，通过所述电活性聚合物层的形变相应调整显示器的像素密度分布，由此达到根据所述目标像素密度分布信息调整所述显示器的显示像素密度分布的目的。所述电活性聚合物可包括但不限于以下至少之一：电子型电活性聚合物、离子型电活性聚合物；所述电子型电活性聚合物包括以下至少之一：铁电体聚合物(如聚偏氟乙烯等)、电致伸缩接枝弹性体、液晶弹性体；所述离子型电活性聚合物包括以下至少之一：电流变液、离子聚合物-金属复合材料等。该方案可充分利用电活性聚合物的物理特性来调整显示器的像素密度分布。
所述光致形变材料是一类能够在光场作用下改变其形状或大小的高分子材料。采用所述光致形变材料制备的可控变形材料部以下称为光致形变材料部。利用所述光致形变材料的这一物理特性，本申请实施例可根据但不限于所述目标像素密度分布信息确定光致形变材料部发生相应形变所需的光场控制信息，根据所述光场控制信息控制作用在所述光致形变材料部的光场，使得所述光致形变材料部发生相应的形变。通过所述光致形变材料部的形变相应调整显示器的像素密度分布，由此达到根据所述目标像素密度分布信息调整所述显示器的显示像素密度分布的目的。所述光致形变材料可包括但不限于以下至少之一：光致伸缩铁电陶瓷、光致形变聚合物；所述光致伸缩铁电陶瓷包括但不限于锆钛酸铅镧(PLZT)陶瓷，光致形变聚合物包括但不限于光致形变液晶弹性体)。该方案可充分利用光致形变材料的物理特性来调整显示器的像素密度分布。
所述磁致伸缩材料是一类能够在磁场作用下改变其磁化状态，进而使其尺寸发生变化的磁性材料。采用所述磁致形变材料制备的可控变形材料部以下称为磁致形变材料部。利用所述磁致伸缩材料的这一物理特性，本申请实施例可根据但不限于所述目标像素密度分布信息确定磁致伸缩材料发生相应形变所需的磁场控制信息，根据所述磁场控制信息控制作用在所述磁致形变材料部的磁场，使得所述磁致形变材料部发生相应的形变。通过所述磁致形变材料部的形变相应调整显示器的像素密度分布，由此达到根据所述目标像素密度分布信息调整所述显示器的显示像素密度分布的目的。所述磁致形变材料可包括但不限于稀土超磁致伸缩材料，如以(Tb,Dy)Fe2化合物为基体的合金Tbo0.3Dy0.7Fe1.95材料等。该方案可充分利用磁致形变材料的物理特性来调整显示器的像素密度分布。
本申请实施例提供的技术方案中，各显示像素和可控变形材料部的具体结构和连接方式可根据实际需要确定，实际方式非常灵活。
一种可选的实现方式，如图1b所示，所述可控变形材料部12包括：一可控变形材料层121，多个所述显示像素11阵列分布且连接在所述可控变形材料层121的一面。可选的，可根据实际工艺条件选择将多个所述显示像素直接形成于所述可控变形材料层12上，或者，多个所述显示像素与所述可控变形材料层12可分别制备且二者可采用但不限于粘接的方式紧密连接。该方案结构简单、易实现。
另一种可选的实现方式，如图1c所示，所述可控变形材料部12包括多个可控变形材料连接子部122，多个所述可控变形材料连接子部122阵列分布，以对应连接阵列分布的多个所述显示像素11，即阵列分布的多个所述显示像素通过阵列分布的多个所述可控变形材料连接子部连接为一体。可选的，可根据实际工艺在显示像素阵列的像素的间隔区域形成多个所述可控变形材料连接子部，多个所述可控变形材料连接子部与相应显示像素可以采用但不限于抵接、粘接等方式连接。通过控制多个所述可控变形材料连接子部的形变即可调整显示像素的密度分布，结构简单，易实现。
进一步，如图1d和图1e所示，所述显示器还可包括：形变控制部13，形变控制部13用于调节作用到所述可控变形材料部12的所述外场的分布，以控制所述可控变形材料部12发生相应的形变，这样，当所述可控变形材料部12发生形变，就会相应调整各显示像素11之间的间距，由此改变显示像素11的密度分布，达到可根据实际需要赋予显示器不同区域以差异化显示像素密度分布的效果。
可选的，如图1d所示，所述形变控制部可包括光场控制部131，光场控制部131用于调节作用到所述可控变形材料部12的外部光场分布，以控制所述可控变形材料部12发生相应的形变。该情形下，所述可控变形材料部12可包括至少由光致形变材料制备而成的光致形变材料部，如所述光致形变材料部可包括至少由所述光致形变材料制备而得的光致形变材料层，或者，所述可控变形材料部可包括至少由所述光致形变材料制备而得的多个光致形变材料连接子部。光场控制部131通过改变作用在所述光致形变材料部的光场分布(图1d中通过箭头疏密表示作用在所述可控变形材料部12不同强度分布的光场)，来激励所述可控变形材料部12的不同区域发生不同程度的形变，并通过所述可控变形材料部12的形变相应各显示像素11之间的间距，由此改变显示像素11的密度分布，达到可根据实际需要赋予显示器不同区域以差异化显示像素密度分布的效果。
可选的，如图1e所示，所述形变控制部可包括电场控制部132，电场控制部132用于调节作用到所述可控变形材料部的外部电场分布，以控制所述可控变形材料部发生相应的形变。该情形下，所述可控变形材料部12可包括至少由压电材料制备而成的压电材料部(如压电材料层或者压电材料连接子部，等等)，或者，所述可控变形材料部12可包括至少由电活性聚合物制备而成的电活性聚合物部(如电活性聚合物层或者电活性聚合物连接子部，等等)。如图1e所示，可通过控制线连接电场控制部和可控变形材料，电场控制部132通过改变作用在所述可控变形材料部的电场分布，来激励所述可控变形材料部12的不同区域发生不同程度的形变。如果作用在所述可控变形材料部12电场为零电场，则所述可控变形材料部不发生形变(不妨称为零电场激励)；如果改变作用在所述可控变形材料部12的电场强弱分布(如图中所示的“+”正电场激励和“-”负电场激励)，使得作用在所述可控变形材料部12不同区域的电场强度有所差异，如图1f所示，这样，所述可控变形材料部的不同区域可发生不同程度的形变，并通过所述可控变形材料部12的形变相应调整各显示像素11之间的间距，由此改变显示器的整体像素密度分布，达到可根据实际需要赋予显示器不同区域以差异化显示像素密度分布的效果。
本申请实施例中所述可控变形部与形变控制部可直接连接，也可间接连接。所述形变控制部可作为所述显示器的一部分，或者，所述形变控制部也可不作为所述显示器的一部分，所述显示器也可预留管脚、接口等方式与所述形变控制部连接。作用在所述可控变形材料部上的外场可包括但不限于电场、磁场、光场等。用于产生电场的硬件、软件结构，用于产生磁场的硬件、软件结构、以及用于产生光场的硬件、软件结构等，可根据实际需要采用相应的现有技术实现，本申请实施例在此不再赘述。
可选的，所述显示器还可包括柔性衬底，所述柔性衬底可包括但不限于柔性塑料衬底，其具有一定的柔性，可根据需要改变柔性衬底的形状。显示像素、可控变形材料部可设柔性衬底的同侧或不同侧。例如：如图1g所示，多个所述显示像素11连接于柔性衬底14的一面，可控变形材料部(如可控变形材料层121)连接于柔性衬底14的另一面。又例如：如图1h所示，多个所述显示像素11连接于柔性衬底14的一面，可控变形材料部(如可控变形材料连接子部122)连接相应的显示像素且与所述显示像素11位于所述柔性衬底14的同一面。该方案不仅可以通过作用在可控变形材料部的外场控制其发生形变来间接调整显示器的整体像素密度分布，实现显示器的像度密度可调，还可因其采用了柔性衬底灵活改变显示器的形状，如将平面的显示器弯曲一定角度以得到曲面的显示器，由此满足多样化图像显示、装饰等应用需求。
图1i为本申请实施例提供第七种像素密度可调的显示器的结构示意图。如图1i所示的显示器中，所述可控变形材料部12包括：柔性衬底123和多个导磁材料部124；多个显示像素11分别与柔性衬底123连接，至少部分显示像素11上连接有多个导磁材料部124，通过改变作用在导磁材料部124的磁场使柔性衬底123发生相应形变、并通过所述形变相应调整多个所述显示像素11的密度分布。例如：可在每个显示像素的侧面设置一导磁材料部124，可选的，显示像素11分别与柔性衬底123和导磁材料部124粘接。所述导磁材料部可包括导磁材料制备的磁极，所述导磁材料可以但不限于使用软磁性材料、硅钢片，坡莫合金，铁氧体，非晶态软磁合金、超微晶软磁合金等中的一种或多种。采用软磁性材料作制备的所述导磁材料部导磁性能较好，磁场撤销后剩磁很小便于下一次调整。
进一步，可选的，本申请实施例所述的形变控制部13还可包括：磁场控制部133，磁场控制部133用于调节作用到所述可控变形材料部的外部磁场分布，以控制所述可控变形材料部发生相应的形变。例如，当磁场控制部133控制作用在导磁材料部124上的磁场(即激励磁场)发生变化时，如图1i所示的相邻显示像素之间施加一定磁场强弱分布的同磁极(NN或SS)排斥磁场或异磁极(NS或SN)吸引磁场，磁极之间会相应产生排斥力或吸引力，该磁力作用传递到柔性衬底123使柔性衬底123发生伸缩等变形，进而导致相应显示像素之间的间距发生改变，实现调整显示像素密度分布的目的。该方案结合柔性衬底的可伸缩等形变特性以及磁场控制原理，实现显示器上的像素密度分布可调。
图1j为本申请实施例提供第八种像素密度可调的显示器的结构示意图。如图1j所示的显示器中，所述可控变形材料部12包括：柔性衬底123和多个导磁材料部124；多个导磁材料部124的一面分别与所述柔性衬底123连接，多个所述导磁材料部124的相对面分别对应连接多个所述显示像素11，通过改变作用在所述导磁材料部124的磁场使所述柔性衬底11发生相应形变、并通过所述形变相应调整多个所述显示像素11的密度分布。可选的，导磁材料部124与柔性衬底123粘接、显示像素11与导磁材料部124粘接，当柔性衬底123发生当作用在导磁材料部124上的磁场发生变化时，磁力作用传递到柔性衬底123使柔性衬底123发生伸缩等变形，进而实现调整显示像素密度分布的目的。该方案结合柔性衬底的可伸缩等形变特性以及磁场控制原理，实现显示器上的像素密度分布可调。
采用本申请实施例提供的技术方案可实现显示器的像素密度可调，基于像素密度可调的显示器进行图像显示，可充分利用显示器的整体像素来差异化呈现图像不同区域的显示清晰度，提高显示像素的实际利用率，由此有利于满足用户多样化的应用需求。所述像素密度可调的显示器可应用于具有图像显示功能的设备中，例如可应用但不限于以下设备：电视机、电脑、照相机、手机、录像机，等等。
本领域技术人员可以理解，在本申请具体实施方式的上述任一方法中，各步骤的序号大小并不意味着执行顺序的先后，各步骤的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请具体实施方式的实施过程构成任何限定。
可选的，所述光场显示控制方法还包括：在经调整后的所述光场显示设备显示采样处理后的所述光场图像期间，对所述显示器不同显示区域的显示亮度进行均衡控制。由于光场显示设备的显示器的显示像素密度分布进行了调整，调整后所述显示器的显示像素分布不均匀，局部显示像素密度大而局部显示像素密度小，显示像素密度大的显示区域经相应子透镜呈现给用户的图像内容部分的亮度可能较大，而显示像素密度较小的显示区域经相应子透镜呈现给用户的图像内容部分的亮度可能较小，造成光场图像整体上亮度分布可能不均衡。如果这种亮度分布不均衡的显示效果是用户追求的显示效果，或者，这种亮度分布不均衡的显示效果用户并不介意，等等，则可不进行亮度均衡控制，否则，可在经调整后的所述光场显示设备显示采样处理后的所述光场图像期间，对所述显示器不同显示区域的显示亮度进行均衡控制，如适当降低显示像素密度较大的显示区域的亮度，和/或适当提高显示像素密度较小的显示区域的亮度，以减小实际显示的光场图像不同部分的亮度差异，由此改善观赏效果和用户体验。
本领域技术人员可以理解，在本申请具体实施方式的上述任一方法中，各步骤的序号大小并不意味着执行顺序的先后，各步骤的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请具体实施方式的实施过程构成任何限定。
图5为本申请实施例提供的第一种光场显示控制装置的逻辑框图。如图5所示，本申请实施例提供的光场显示控制装置可包括：一显示像素密度分布调整模块51、一图像采样处理模块52和一光场显示控制模块53。
显示像素密度分布调整模块51用于调整光场显示设备的显示器的显示像素密度分布。
图像采样处理模块52用于根据调整后的所述显示器显示像素的实际位置信息对光场图像进行采样处理。
光场显示控制模块53用于经调整后的所述光场显示设备显示采样处理后的所述光场图像。
本申请实施例提供的技术方案，可充分利用光场显示设备的显示器的像素来呈现光场显示图像不同区域的差异化的空间分辨率。具体的，对光场显示设备的显示器的显示像素密度分布进行了调整，如由原来的显示像素均匀分布到调整后的非均匀分布，使得调整后的所述显示器的显示像素呈现非均匀的差异化分布，如所述显示器的局部区域的显示像素密度较大而局部区域的显示像素密度较小；之后，再根据所述显示器显示像素的实际位置对待显示的光场图像进行采样处理，使得采样处理后的光场图像与所述显示器的显示像素的实际位置对应；最后，经调整后的所述显示器显示采样处理后的所述光场图像，这样，经光场显示设备的子透镜阵列看显示器显示的采样处理的所述光场图像，即可获得所显示的清晰度呈现差异化分布的光场图像，如所述显示器显示像素密度较大的显示区域显示的图像部分的空间分辨率，大于所述显示器显示像素密度较小的显示区域显示的图像部分的空间分辨率，由此充分利用所述显示器的既有像素来满足用户对图像局部清晰度的差异化显示需求。
可选的，如图6所示，本申请实施例提供的光场显示控制装置还可包括：一图像预处理模块54，图像预处理模块54用于对图像进行预处理以得到与所述图像对应的光场图像。该方案通过对图像内容进行预处理的方式，将图像转换为依据光路可逆原理经光场显示设备进行内容大致还原显示的光场图像，由此满足多数图像的光场显示应用需求，提高方案的普适性。
可选的，所述图像预处理模块54包括：一图像预处理子模块541，图像预处理子模块541用于根据用户的视力信息对所述图像进行预处理以得到所述光场图像。该方案不仅可应用在与相对视力正常用户而言的观看的图像对应的光场图像的预处理场景，还可应用在与相对视力需要矫正(如远视、近视等)的用户而言观看的图像对应的光场图像的预处理，实现方式灵活。
可选的，本申请实施例提供的光场显示控制装置还可包括：一视力信息获取模块55，视力信息获取模块55用于获取所述用户的视力信息，所述视力信息可一次性获取，还可在图像显示期间动态获取，以实现跟踪用户的眼睛状态动态调整处理结果，使得用户在改变眼睛观赏位置时显示的光场图像都尽可能是相对该用户当前观赏位置的某一焦点对准图像，进而提高观赏效果，改善用户体验。
可选的，本申请实施例提供的光场显示控制装置还可包括：一亮度均衡控制模块56。亮度均衡控制模块56用于在经调整后的所述光场显示设备显示采样处理后的所述光场图像期间，对所述显示器不同显示区域的显示亮度进行均衡控制。该方案可减小实际显示的光场图像不同部分的亮度差异，由此改善观赏效果和用户体验。
可选的，如图7所示，所述显示像素密度分布调整模块51包括：一目标像素密度分布信息确定子模块511和一显示像素密度分布调整子模块512。目标像素密度分布信息确定子模块511用于确定目标像素密度分布信息；显示像素密度分布调整子模块512用于根据所述目标像素密度分布信息调整所述显示器的显示像素密度分布，以使调整后的所述显示器中至少两个显示区域的显示像素密度不同。该方案可基于目标像素密度分布信息对所述显示器的显示像素进行重分配调整，以差异化呈现光场显示图像的空间分辨率。
可选的，所述目标像素密度分布信息确定子模块511包括：一第一区确定单元5111、一光场子图像信息确定单元5112、一第一显示区域确定单元5113和一目标像素密度分布信息确定单元5114。第一区确定单元5111，用于确定所述图像的第一区；光场子图像信息确定单元5112用于确定所述光场图像中与所述第一区对应的光场子图像信息；第一显示区域确定单元5113用于确定所述显示器中影响所述光场子图像信息显示的第一显示区域；目标像素密度分布信息确定单元5114用于根据所述第一显示区域确定所述目标像素密度分布信息，其中，所述目标像素密度分布信息中，对应所述第一显示区域的目标像素密度异于对应第二显示区域的目标像素密度，所述第二显示区域为所述显示器除所述第一显示区域之外的其他至少部分显示区域。该方案可充分利用所述显示器既有的显示像素，对其进行密度分布的重新调整，呈现光场图像差异化显示空间分辨率的显示效果，提高显示像素的实际利用率，更好满足用户多样化的实际应用需求。
或者，可选的，所述目标像素密度分布信息确定子模块包括：一第一区确定单元，用于确定所述图像的第一区；一第一显示区域确定单元，用于根据所述第一区的像素相对所述图像的一参考点的相对位置信息，确定所述显示器的第一显示区域；一目标像素密度分布信息确定单元，用于根据所述第一显示区域确定所述目标像素密度分布信息，其中，所述目标像素密度分布信息中，对应所述第一显示区域的目标像素密度异于对应第二显示区域的目标像素密度，所述第二显示区域为所述显示器除所述第一显示区域之外的其他至少部分显示区域。采用该方案可确定影响与所述第一区对应的光场子图像显示的区域，实现方案较为简单。
可选的，所述显示器包括与所述光场显示设备的子透镜阵列中各子透镜分别对应的显示区域，所述第一显示区域分布在至少一个所述显示区域，例如，所述第一显示区域分布在所述显示器的一个显示区域，或者，所述第一显示区域分布在至少二个所述显示区域，等等。该方案可将所述显示器中影响所述光场子图像信息显示的区域均作为像素密度待调整的显示区域(即所述第一显示区域)，提高了像素密度待调整的显示区域确定的准确性。
可选的，所述第一区确定单元5111包括：一感兴趣区信息获取子单元51111和一感兴趣区确定子单元51112。感兴趣区信息获取子单元51111用于获取感兴趣区信息；感兴趣区确定子单元51112用于根据所述感兴趣区信息确定所述图像的所述第一区。该方案使得所述第一区的确定与实际用户需求更为吻合，可更好满足用户个性化的应用需求。
可选的，所述第一区确定单元5111包括：一图像分析子单元51113和一第一区确定子单元51114。图像分析子单元51113用于对所述图像进行图像分析；第一区确定子单元51114用于根据所述图像分析的结果确定所述图像的所述第一区。该方案使得所述第一区的确定更为智能，提高所述第一区确定的效率和普适性。
可选的，所述目标像素密度分布信息确定子模块5114包括：一形变控制信息确定单元51141和一形变控制单元51142。形变控制信息确定单元51141用于根据所述目标像素密度分布信息确定可控变形材料部的形变控制信息；形变控制单元51142用于根据所述形变控制信息控制所述可控变形材料部发生形变，以通过所述可控变形材料部的形变相应调整所述显示器的显示像素密度分布。所述可控变形材料部即为通过改变作用其上的某外部作用因素(如外场)可使其发生形变，在作用其上的外场撤销或改变时，该可控变形材料部的形变可以恢复。可选的所述可控变形材料部至少由以下一种或多种可控变形材料制备而成：压电材料、电活性聚合物、光致形变材料、磁致伸缩材料。该方案通过控制可控变形材料部的形变来调整所述显示器的像素分布，方案简单易实现。
图8为本申请实施例提供的第三种光场显示控制装置的结构框图，本申请具体实施例并不对光场显示控制装置800的具体实现方式做限定。如图8所示，光场显示控制装置800可以包括：
处理器(Processor)810、通信接口(Communications Interface)820、存储器(Memory)830、以及通信总线840。其中：
处理器810、通信接口820、以及存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。
通信接口820，用于与比如具有通信功能的设备、外部光源等通信。
处理器810，用于执行程序832，具体可以执行上述任一光场显示控制方法实施例中的相关步骤。
例如，程序832可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。
处理器810可能是一个中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)，或者是特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。
存储器830，用于存放程序832。存储器830可能包含随机存取存储器(RandomAccess Memory，简称RAM)，也可能还包括非易失性存储器(Non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
例如，在一种可选的实现方式中，处理器810通过执行程序832可执行以下步骤：调整光场显示设备的显示器的显示像素密度分布；根据调整后的所述显示器显示像素的实际位置信息对光场图像进行采样处理；经调整后的所述光场显示设备显示采样处理后的所述光场图像。
在其他可选的实现方式中，处理器810通过执行程序832还可执行上述其他任一实施例提及的步骤，在此不再赘述。
程序832中各步骤的具体实现可以参见上述实施例中的相应步骤、模块、子模块、单元中对应的描述，在此不再赘述。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的设备和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程描述，在此不再赘述。
本申请实施例还提供了一种光场显示设备，包括：一显示器、一子透镜阵列和一光场显示控制装置。所述光场显示控制装置可为本申请实施例提供的任一种光场显示控制装置，其可在但不限于涉及图像呈现、视频播放等应用过程中通过执行本申请实施例提供的任一种光场显示控制方法进行图像的显示控制。所述光场显示控制装置的设备表现形式不受限制，例如所述光场显示控制装置可为某一独立的部件，该部件与包括有显示器的光场显示设备配合通信；或者，所述光场显示控制装置可作为某一功能模块集成在一包括有显示器的显示设备中，所述光场显示设备可包括但不限于具有光场显示能力且包括有所述显示器的电视机、电脑、照相机、手机、录像机等等。
所述光场显示设备除了所述光场显示控制装置之外，包括的光场显示所需的部件的具体结构不受限制，可为某种近场或远场显示的光场显示设备，依据光场显示设备的具体形态，如可穿戴式近场显示设备或可裸眼观看的远场显示设备等等，本申请实施例对此并不限制。
可选的，如图9所示，所述光场显示设备的显示器包括多个显示区域，一所述显示区域包括多个显示像素。所述子透镜阵列靠近所述显示器设置；所述子透镜阵列包括多个子透镜，一所述子透镜与至少一所述显示区域对应。所述光场显示控制装置可为本申请实施例提供的任一种光场显示控制装置，该光场显示控制装置与所述显示器通信连接。
所述显示器可采用上文所述的柔性显示器。或者，所述显示器还可包括：阵列分布的多个显示器像素；一可控变形材料部，分别与多个所述显示器像素连接；所述可控变形材料部在外场作用下可发生形变、并通过所述形变相应调整多个所述显示器像素的密度分布；所述外场由所述光场显示控制装置控制。
有关所述显示器的结构可参见图1b-图1j的相应记载，所述成像控制装置可直接控制所述外场来控制所述可控变形材料部的形变，进而调整所述显示器的像素密度分布；或者，所述成像控制装置可通过控制所述形变控制部来间接控制外场，使得所述可控变形材料部发生相应形变以相应调整所述显示器的像素密度分布；等等。所述显示器像素和所述变形材料部的物理连接方式，可根据实际需要确定，只要满足在所述变形材料部发生形变时可调整所述显示器的像素密度分布即可，本申请实施例对此并不限制，具体实现方式可参见上文的相应记载；所述光场显示设备的光路结构可参见图2、图4a、图4b及上文的相应记载，在此不再赘述。
本申请实施例提供的技术方案，可充分利用光场显示设备的显示器的像素来呈现光场显示图像不同区域的差异化的空间分辨率，由此充分利用所述显示器的既有像素来满足用户对图像局部清晰度的差异化显示需求。
在本申请上述各实施例中，实施例的序号和/或先后顺序仅仅便于描述，不代表实施例的优劣。对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。有关装置、设备或系统实施例的实施原理或过程的相关描述，可参见相应方法实施例的记载，在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本申请的装置、方法、系统等实施例中，显然，各部件(系统、子系统、模块、子模块、单元、子单元等)或各步骤是可以分解、组合和/或分解后重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。同时，在上面对本申请具体实施例的描述中，针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。
最后应说明的是：以上实施方式仅用于说明本申请，而并非对本申请的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本申请的范畴，本申请的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (30)

1.一种光场显示控制方法，其特征在于，包括：
调整光场显示设备的显示器的显示像素密度分布；
根据调整后的所述显示器显示像素的实际位置信息对光场图像进行采样处理；
经调整后的所述光场显示设备显示采样处理后的所述光场图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
对图像进行预处理以得到与所述图像对应的所述光场图像。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述图像进行预处理以得到与所述图像对应的光场图像，包括：
根据用户的视力信息对所述图像进行预处理以得到所述光场图像。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：获取所述用户的视力信息。
5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，调整所述光场显示设备的所述显示器的显示像素密度分布，包括：
确定目标像素密度分布信息；
根据所述目标像素密度分布信息调整所述显示器的显示像素密度分布，以使调整后的所述显示器中至少两个显示区域的显示像素密度不同。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，确定所述目标像素密度分布信息，包括：
确定所述图像的第一区；
确定所述光场图像中与所述第一区对应的光场子图像信息；
确定所述显示器中影响所述光场子图像信息显示的第一显示区域；
根据所述第一显示区域确定所述目标像素密度分布信息，其中，所述目标像素密度分布信息中，对应所述第一显示区域的目标像素密度异于对应第二显示区域的目标像素密度，所述第二显示区域为所述显示器除所述第一显示区域之外的其他至少部分显示区域。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，确定所述目标像素密度分布信息，包括：
确定所述图像的第一区；
根据所述第一区的像素相对所述图像的一参考点的相对位置信息，确定所述显示器的第一显示区域；
根据所述第一显示区域确定所述目标像素密度分布信息，其中，所述目标像素密度分布信息中，对应所述第一显示区域的目标像素密度异于对应第二显示区域的目标像素密度，所述第二显示区域为所述显示器除所述第一显示区域之外的其他至少部分显示区域。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述显示器包括与所述光场显示设备的子透镜阵列中各子透镜分别对应的显示区域，所述第一显示区域分布在至少一个所述显示区域。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一显示区域分布在至少二个所述显示区域。
10.根据权利要求6-9任一所述的方法，其特征在于，确定所述图像的第一区，包括：
获取感兴趣区信息；
根据所述感兴趣区信息确定所述图像的所述第一区。
11.根据权利要求6-9任一所述的方法，其特征在于，确定所述图像的第一区，包括：
对所述图像进行图像分析；
根据所述图像分析的结果确定所述图像的所述第一区。
12.根据权利要求5-11任一所述的方法，其特征在于，根据所述目标像素密度分布信息调整所述显示器的显示像素密度分布，包括：
根据所述目标像素密度分布信息确定可控变形材料部的形变控制信息；
根据所述形变控制信息控制所述可控变形材料部发生形变，以通过所述可控变形材料部的形变相应调整所述显示器的显示像素密度分布。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述可控变形材料部至少由以下一种或多种可控变形材料制备而成：压电材料、电活性聚合物、光致形变材料、磁致伸缩材料。
14.根据权利要求1-13任一所述的方法，其特征在于，还包括：在经调整后的所述光场显示设备显示采样处理后的所述光场图像期间，对所述显示器不同显示区域的显示亮度进行均衡控制。
15.一种光场显示控制装置，其特征在于，包括：
一显示像素密度分布调整模块，用于调整光场显示设备的显示器的显示像素密度分布；
一图像采样处理模块，用于根据调整后的所述显示器显示像素的实际位置信息对光场图像进行采样处理；
一光场显示控制模块，用于经调整后的所述光场显示设备显示采样处理后的所述光场图像。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，还包括：
一图像预处理模块，用于对图像进行预处理以得到与所述图像对应的光场图像。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述图像预处理模块包括：
一图像预处理子模块，用于根据用户的视力信息对所述图像进行预处理以得到所述光场图像。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，还包括：
一视力信息获取模块，用于获取所述用户的视力信息。
19.根据权利要求15-18任一所述的装置，其特征在于，所述显示像素密度分布调整模块包括：
一目标像素密度分布信息确定子模块，用于确定目标像素密度分布信息；
一显示像素密度分布调整子模块，用于根据所述目标像素密度分布信息调整所述显示器的显示像素密度分布，以使调整后的所述显示器中至少两个显示区域的显示像素密度不同。
20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，
所述目标像素密度分布信息确定子模块包括：
一第一区确定单元，用于确定所述图像的第一区；
一光场子图像信息确定单元，用于确定所述光场图像中与所述第一区对应的光场子图像信息；
一第一显示区域确定单元，用于确定所述显示器中影响所述光场子图像信息显示的第一显示区域；
一目标像素密度分布信息确定单元，用于根据所述第一显示区域确定所述目标像素密度分布信息，其中，所述目标像素密度分布信息中，对应所述第一显示区域的目标像素密度异于对应第二显示区域的目标像素密度，所述第二显示区域为所述显示器除所述第一显示区域之外的其他至少部分显示区域；或者，
所述目标像素密度分布信息确定子模块包括：
一第一区确定单元，用于确定所述图像的第一区；
一第一显示区域确定单元，用于根据所述第一区的像素相对所述图像的一参考点的相对位置信息，确定所述显示器的第一显示区域；
一目标像素密度分布信息确定单元，用于根据所述第一显示区域确定所述目标像素密度分布信息，其中，所述目标像素密度分布信息中，对应所述第一显示区域的目标像素密度异于对应第二显示区域的目标像素密度，所述第二显示区域为所述显示器除所述第一显示区域之外的其他至少部分显示区域。
21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述显示器包括与所述光场显示设备的子透镜阵列中各子透镜分别对应的显示区域，所述第一显示区域分布在至少一个所述显示区域。
22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述第一显示区域分布在至少二个所述显示区域。
23.根据权利要求20-22任一所述的装置，其特征在于，所述第一区确定单元包括：
一感兴趣区信息获取子单元，用于获取感兴趣区信息；
一感兴趣区确定子单元，用于根据所述感兴趣区信息确定所述图像的所述第一区。
24.根据权利要求20-22任一所述的装置，其特征在于，所述第一区确定单元包括：
一图像分析子单元，用于对所述图像进行图像分析；
一第一区确定子单元，用于根据所述图像分析的结果确定所述图像的所述第一区。
25.根据权利要求19-24任一所述的装置，其特征在于，所述目标像素密度分布信息确定子模块包括：
一形变控制信息确定单元，用于根据所述目标像素密度分布信息确定可控变形材料部的形变控制信息；
一形变控制单元，用于根据所述形变控制信息控制所述可控变形材料部发生形变，以通过所述可控变形材料部的形变相应调整所述显示器的显示像素密度分布。
26.根据权利要求25所述的装置，其特征在于，所述可控变形材料部至少由以下一种或多种可控变形材料制备而成：压电材料、电活性聚合物、光致形变材料、磁致伸缩材料。
27.根据权利要求15-26任一所述的装置，其特征在于，还包括：
一亮度均衡控制模块，用于在经调整后的所述光场显示设备显示采样处理后的所述光场图像期间，对所述显示器不同显示区域的显示亮度进行均衡控制。
28.一种光场显示设备，其特征在于，包括：
一显示器；
一子透镜阵列；
一如权利要求15-27任一所述的光场显示控制装置，所述光场显示控制装置与所述显示器通信连接。
29.根据权利要求28所述的光场显示设备，其特征在于，
所述显示器包括多个显示区域，一所述显示区域包括多个显示像素；
所述子透镜阵列靠近所述显示器设置，包括多个子透镜，一所述子透镜与至少一所述显示区域对应。
30.根据权利要求28或29所述的光场显示设备，其特征在于，所述显示器包括：
阵列分布的多个显示像素；
一可控变形材料部，分别与多个所述显示像素连接；所述可控变形材料部在外场作用下可发生形变、并通过所述形变相应调整多个所述显示像素的密度分布；所述外场由所述光场显示控制装置控制。
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