CN105376558A - 多视图图像显示设备及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种多视图图像显示设备及其控制方法。提供一种多视图图像显示设备。所述多视图图像显示设备包括：深度调整器，被配置为调整输入图像的深度；渲染器，被配置为基于深度调整后的图像来对多视图图像进行渲染；串扰补偿器，被配置为对渲染后的多视图图像执行串扰逆补偿；显示器，被配置为以预设排列模式来对串扰逆补偿后的多视图图像进行排列，并显示以所述预设排列模式排列的串扰逆补偿后的多视图图像；控制器，被配置为估计串扰，并控制深度调整器基于估计的串扰将满足预设条件的区域的深度值调整为预设深度值。

Description

多视图图像显示设备及其控制方法
技术领域
与示例性实施例一致的设备和方法涉及一种多视图图像显示设备及其控制方法，更具体地，涉及一种自动立体(autostereoscopic)多视图图像显示设备及其控制方法。
背景技术
随着电子技术的发展，已经创造并分布有各种类型的电子设备。具体来说，近年来已快速开发出诸如作为最常被使用的家用电器之一的电视(TV)的显示设备。
随着显示设备的性能提高，显示在显示设备上的内容的种类和复杂度也不同地增加。具体地讲，近年来已开发并分布有能够观看三维(3D)内容的立体显示系统。
除了家庭中使用的3DTV之外，立体显示设备可通过使用各种类型的显示设备(诸如，各种监视器、便携式电话、个人数字助理(PDA)、个人计算机(PC)、机顶盒PC、平板PC、电子相框或自助服务终端(kiosk))来实现。此外，3D显示技术可被用在家庭以及3D成像所需的各种领域(诸如，科学、医学、设计、教育、广告或电脑游戏)中。
立体显示系统通常可被划分为能够在没有眼镜的情况下观看3D图像的自动立体系统和能够在佩戴眼镜的情况下观看3D图像的立体系统。
虽然立体系统可提供令人满意的3D效果，但不便之处在于：观看者必须佩戴眼镜。与之相比，自动立体系统可在没有眼镜的情况下观看3D图像，因此，已稳定增加对自动立体系统的开发和使用。
具体来说，3D图像的图像质量取决于自动立体系统中的对比度、闪烁、串扰等。串扰是左眼图像与当通过右眼观看时的右眼图像混合或右眼图像与当通过左眼观看时的左眼图像混合的现象。3D图像的锐度会由于串扰而降低。
发明内容
一个或更多个示例性实施例可克服以上缺点和以上未描述的其它缺点。然而，将理解，一个或更多个示例性实施例不需要克服以上描述的缺点，并且示例性实施例可不克服以上描述的任何问题。
一个或更多个示例性实施例涉及一种通过串扰逆补偿方案和深度调整方案的组合来提供清晰的3D图像的多视图图像显示设备及其控制方法。
根据示例性实施例的一方面，提供一种多视图图像显示设备。所述多视图图像显示设备可包括：深度调整单元，被配置为调整输入图像的深度；渲染单元，被配置为基于深度调整后的图像来对多视图图像进行渲染；串扰补偿单元，被配置为基于渲染后的多视图图像来执行串扰逆补偿；显示单元，被配置为以预设排列模式对已执行串扰逆补偿的多视图图像进行排列，并显示以所述预设排列模式排列的多视图图像；控制器，被配置为估计串扰，并控制深度调整单元基于串扰估计结果将满足预设条件的区域的深度值调整为预设深度值。
响应于输入图像的特定区域的像素值与邻近区域的像素值之间的差等于或大于预设阈值像素值并且与所述特定区域相应的深度值等于或大于预设阈值深度值，控制器可控制将与输入图像的所述特定区域相应的深度值调整为所述预设深度值。
控制器可控制根据先前的串扰估计结果来执行串扰逆补偿，并控制根据串扰逆补偿将具有小于预设阈值的像素值的区域的深度值调整为所述预设深度值。
响应于具有小于所述预设阈值的像素值的区域的深度值等于或大于所述预设阈值深度值，控制器可控制减小具有小于所述预设阈值的像素值的区域的深度值，并且响应于具有小于所述预设阈值的像素值的区域的深度值小于所述预设阈值深度值，可控制增大具有小于所述预设阈值的像素值的区域的深度值。
串扰补偿单元可通过将渲染后的多视图图像的像素线进行组合来产生与渲染后的多视图图像的像素线中的每个像素线相应的极线图像，并通过将串扰逆滤波器应用到产生的极线图像来执行串扰逆补偿。
控制器可控制根据使用邻近区域的像素值的串扰逆补偿来对极线图像中具有小于所述预设阈值的像素值的区域的像素值进行补偿。
控制器可控制根据使用与具有小于所述预设阈值的像素值的区域相应的输入图像的区域的像素值的串扰逆补偿来对极线图像中具有小于所述预设阈值的像素值的区域的像素值进行补偿。
控制器可控制根据使用在输入图像的先前图像中已执行串扰逆补偿的像素值的串扰逆补偿来对极线图像中具有小于所述预设阈值的像素值的区域的像素值进行补偿。
具有小于所述预设阈值的像素值的区域可以是具有负像素值的区域。
显示单元可包括显示面板和放置在显示面板前面的观看区域分离单元，其中，在显示面板中连续重复排列具有不同视点的多个图像，观看区域分离单元被配置为提供具有不同视点的光学视图。串扰补偿单元可对具有所述不同视点的光学视图之间产生的串扰进行补偿。
根据示例性实施例的一方面，提供一种多视图图像显示设备的控制方法。所述控制方法可包括：调整输入图像的深度；基于深度调整后的图像来对多视图图像执行渲染；基于渲染后的多视图图像执行串扰逆补偿；以预设排列模式来对已执行串扰逆补偿的多视图图像进行排列，并显示以所述预设排列模式排列的多视图图像。调整深度的步骤可包括：估计串扰，并基于串扰估计结果来将满足预设条件的区域的深度值调整为预设深度值。
调整深度的步骤可包括：响应于输入图像的特定区域的像素值与邻近区域的像素值之间的差等于或大于预设阈值像素值并且与所述特定区域相应的深度值等于或大于预设阈值深度值，将与所述特定区域相应的深度值调整为所述预设深度值。
所述控制方法还可包括：根据先前的串扰估计结果来执行串扰逆补偿。调整深度的步骤可包括：根据串扰逆补偿将具有小于预设阈值的像素值的区域的深度值调整为所述预设深度值。
调整深度的步骤可包括：响应于具有小于所述预设阈值的像素值的区域的深度值等于或大于所述预设阈值深度值，将具有小于所述预设阈值的像素值的区域的深度值调整为减小，并且响应于具有小于所述预设阈值深度值的像素值的区域的深度值小于所述预设深度值，将具有小于所述预设阈值的像素值的区域的深度值调整为增大。
执行串扰逆补偿的步骤可包括：通过将渲染后的多视图图像的像素线进行组合来产生与渲染后的多视图图像的像素线中的每个像素线相应的极线图像，并通过将串扰逆滤波器应用到产生的极线图像来执行串扰逆补偿。
所述控制方法还可包括：根据使用邻近区域的像素值的串扰逆补偿来对极线图像中具有小于所述预设阈值的像素值的区域的像素值进行补偿。
所述控制方法还可包括：根据使用与具有小于所述预设阈值的像素值的区域相应的输入图像的区域的像素值的串扰逆补偿来对极线图像中具有小于所述预设阈值的像素值的区域的像素值进行补偿。
所述控制方法还可包括：根据使用在输入图像的先前图像中已执行串扰逆补偿的像素值的串扰逆补偿来对极线图像中具有小于所述预设阈值的像素值的区域的像素值进行补偿。
具有小于所述预设阈值的像素值的区域可以是具有负像素值的区域。
所述多视图图像显示设备可包括显示面板和放置在显示面板前面的观看区域分离器，其中，在显示面板中连续重复排列具有不同视点的多个图像，观看区域分离器被配置为提供具有不同视点的光学视图。执行串扰逆补偿的步骤可包括：对具有所述不同视点的光学视图之间产生的串扰进行补偿。
根据示例性实施例的一方面，提供一种多视图图像显示设备的控制方法。所述方法包括：通过估计串扰来调整输入图像的深度；基于估计的串扰，将满足预设条件的区域的深度值调整为预设深度值；基于深度调整后的图像来对多视图图像进行渲染；对渲染后的多视图图像执行串扰逆补偿；以预设排列模式来对串扰逆补偿后的多视图图像进行排列，并显示以所述预设排列模式排列的串扰逆补偿后的多视图图像。
调整深度的步骤可包括：响应于输入图像的特定区域的像素值与邻近区域的像素值之间的差等于或大于预设阈值像素值并且与特定区域相应的深度值等于或大于预设阈值深度值，将与特定区域相应的深度值调整为预设深度值。
所述方法还可包括：根据估计的串扰执行串扰逆补偿；调整深度的步骤可包括：根据串扰逆补偿将具有小于预设阈值的像素值的区域的深度值调整为预设深度值。
调整深度的步骤可包括：响应于具有小于预设阈值的像素值的区域的深度值等于或大于所述预设阈值深度值，将具有小于所述预设阈值的像素值的区域的深度值调整为减小，并且响应于具有小于所述预设阈值的像素值的区域的深度值小于所述预设阈值深度值，将具有小于所述预设阈值的像素值的区域的深度值调整为增大。
根据上述各种示例性实施例，通过自动立体显示系统提供的3D图像的图像质量会被提高。
示例性实施例的其它方面和优点将在具体实施方式中被阐述，并通过具体实施方式将是清楚的或者可通过实践示例性实施例而获知。
附图说明
通过参照附图详细描述示例性实施例，以上和/或其它方面将更加清楚，其中：
图1是解释多视图图像显示设备的操作的示图；
图2A至图2D是示出根据各种示例性实施例的多视图图像显示设备的配置和操作的示图；
图3A至图3D是解释根据示例性实施例的执行串扰逆补偿的方法的示图；
图4A至图4C是解释根据示例性实施例的串扰逆补偿方法的示图；
图5A至图5C是用于解释根据示例性实施例的串扰逆补偿方法的示图；
图6是示意性地解释根据示例性实施例的多视图图像显示设备的整体操作的示意图；
图7是示出根据示例性实施例的多视图图像显示设备的控制方法的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图更详细地描述示例性实施例。
在以下描述中，当相同标号在不同附图中被描绘时，所述相同标号用于相同元件。提供在描述中限定的事物(诸如，详细结构和元件)以帮助全面理解示例性实施例。因此，清楚的是，可在没有那些具体限定的事物的情况下完成示例性实施例。因为现有技术中公知的功能或元件会用不必要的细节模糊示例性实施例，所以将不对它们进行详细地描述。
图1是用于理解本发明构思的解释多视图图像显示设备的操作的示图。
图1示出通过自动立体方法来显示多视图图像并提供3D图像的设备的操作方法。多视图图像包括以不同角度捕捉同一对象的多个图像。也就是说，提供如下图像，在该图像中，以不同视点捕捉的多个图像被折射到不同角度并因此聚焦在被称作视距的特定距离(例如，大约3米)远的位置。形成图像的位置被称作视区(或光学视图)。因此，用户的一只眼位于第一视区，用户的另一只眼位于第二视区，因此，用户感受到3D效果。
作为示例，图1是解释多视图图像(例如，具有总共7个视点的多视图图像)的显示操作的示图。参照图1，在自动立体3D显示设备中，在7个视点之中与第一视点的图像相应的光可被投射到左眼，与第二视点的图像相应的光可被投射到右眼。因此，用户可通过左眼和右眼来观看具有不同视点的图像，因此，用户可感受到3D效果。
图2A至图2D是示出根据各种示例性实施例的多视图图像显示设备的配置和操作的示图。
图2A是示出根据示例性实施例的多视图图像显示设备的配置的框图。
参照图2A，多视图图像显示设备100包括深度调整单元110(例如，深度调整器等)、渲染单元120(例如，渲染器等)、串扰补偿单元130(例如，串扰补偿器等)、显示单元140(例如，显示器等)和控制器150(例如，处理器、CPU等)。
多视图图像显示设备100可用各种类型的显示设备(诸如，电视(TV)、监视器、个人计算机(PC)、自助服务终端(kiosk)、平板PC、电子相框、或便携式电话等)来实现。
图像输入单元接收图像。具体地讲，图像输入单元可从各种外部设备(诸如，外部存储介质、广播站或web服务器)接收图像。输入图像是单视图图像、立体图像和多视图图像中的任意一种图像。单视图图像是通过通用成像设备捕捉的图像，立体图像是仅使用左眼图像和右眼图像表现的3D视频图像和通过立体成像设备捕捉的3D图像。一般而言，立体成像设备是包括两个镜头并且用于使3D图像成像的成像设备。多视图图像表示通过对经由一个或更多个成像设备捕捉的图像进行几何校正、空间合成而向用户提供各个方向的各个视点的3D视频图像。
此外，图像输入单元可接收图像的深度信息。一般而言，图像的深度是分配给图像的每个像素的深度值，例如，8比特的深度可具有从0至255的灰度值。例如，基于黑色/白色，黑色(低灰度值)表示远离观看者的位置，白色(高灰度值)表示靠近观看者的位置。
深度信息是指示3D图像的深度的信息，深度信息是与构成3D图像的左眼图像与右眼图像之间的双面视差的程度相应的信息。由观看者感受到的3D效果的程度根据深度信息而改变。响应于深度大，由于双目视差增大，体验到的3D效果相对大。响应于深度小，由于双目视差减小，体验到的3D效果相对小。深度信息通常可通过仅使用图像的2D特性的被动式方法(诸如，立体匹配)以及使用诸如深度相机的设备的主动式方法来获取。深度信息可以以深度图的形式来提供。
深度图可以是包括根据图像的区域的多条深度信息的表。所述区域可按照像素单元来划分并还可被定义为比像素单元更大的预设区域。根据示例性实施例，深度图可具有以下形式：使用灰度值0至255中的127或128作为参考值0(或焦平面)，小于127或128的值被表示为负(-)值且大于127或128的值被表示为正(+)值。焦平面的参考值可在0与255之间任意选择。负(-)值表示凹陷，正(+)值表示凸出。
深度调整单元110基于深度信息来调整输入图像的深度。具体地讲，深度调整单元110可调整输入图像的深度，使得满足预设条件的区域的深度值基于串扰估计结果被调整为预设深度值，在对稍后将描述的控制器150的描述中对深度调整进行详细描述。
渲染单元120可使用在深度调整单元110中调整了深度的图像来对多视图图像执行渲染(例如，渲染多视图图像等)。
具体地讲，响应于深度调整后的图像是2D图像，渲染单元120可基于2D/3D转换中提取的深度信息来对多视图图像执行渲染。可选地，响应于多光学视图(即，正被输入的N个视图以及与N个视图相应的N条信息)，渲染单元120可基于输入的N个视图中的至少一个视图以及N条输入的深度信息中的至少一条深度信息来对多视图图像进行渲染。此外，响应于仅有N个视图正被输入，渲染单元120可从所述N个视图提取深度信息，并基于提取的深度信息来对多视图图像执行渲染。
作为示例，渲染单元120可将构成3D图像的左眼图像和右眼图像之一选为参考视图(或中心视图)并产生作为多视图图像的基础的最左视图和最右视图。渲染单元120可基于与左眼图像和右眼图像中被选为参考视图的一个图像相应的校正后的深度信息来产生最左视图和最右视图。响应于最左视图和最右视图被产生，渲染单元120可在中心视图和最左视图之间产生多个内插视图，在中心视图和最右视图之间产生多个内插视图，并对多视图图像执行渲染。然而，这不限于此，可产生通过外插方法产生的外插视图。响应于基于2D图像和深度信息对多视图图像执行渲染，2D图像可被选为中心视图。
然而，渲染单元120的详细操作仅是示例性的，渲染单元120可通过除上述操作以外的各种方法来对多视图图像执行渲染。
串扰补偿单元130基于在渲染单元120中渲染后的多视图图像来执行串扰逆补偿。也就是说，串扰补偿单元130对在具有不同视点的光学视图之间产生的串扰执行串扰逆补偿。
具体地说，串扰补偿单元130可基于根据渲染的多视图图像而产生的极线图像(epipolar)来执行串扰逆补偿。
例如，串扰补偿单元130可通过在来自由多个多视图图像的相同像素线构成的极线图像的像素列(例如，多个多视图图像的第一像素线)的具有一个视点的图像基础上应用串扰逆滤波器并通过如上所述的相同方法将串扰逆滤波器应用到具有其它视点的其它图像来执行串扰逆补偿。串扰补偿单元130可通过如上所述的相同方法来对由剩余像素线构成的极线图像应用串扰逆滤波器来执行串扰逆补偿。将参照附图对其进行详细描述。
显示单元140执行提供多光学视图的功能。显示单元140可包括显示面板141和被配置为提供多光学视图的观看区域分离单元142(例如，观看区域分离器等)。
显示面板141包括多个像素，其中，所述多个像素中的每个像素包括多个子像素。子像素可包括红(R)、绿(G)和蓝(B)。也就是说，包括R、G和B子像素的像素按照多个行和多个列而被布置以构成显示面板141。显示面板141可用各种显示单元(诸如，液晶显示(LCD)面板、等离子显示面板(PDP)、有机发光二极管(OLED)、真空荧光显示器(VFD)、场发射显示器(FED)或电致发光显示器(ELD))来实现。
显示面板141显示图像帧。具体地讲，显示面板141可显示具有不同视点的多个图像被连续重复布置的图像帧。
如果显示面板141用LCD面板来实现，则显示设备100还可包括被配置为向显示面板141提供背光的背光单元以及被配置为根据构成图像帧的像素的像素值驱动显示面板141的像素的面板驱动器。
观看区域分离单元142可被布置在显示面板141的前面，并根据观看区域提供不同视点(即，多光学视图)。观看区域分离单元142可使用柱状透镜或视差屏障来实现。
作为示例，观看区域分离单元142可用包括多个透镜区域的柱状透镜来实现。柱状透镜可通过多个透镜区域使显示在显示面板141上的图像折射。每个透镜区域可被形成为具有与至少一个像素相应的尺寸，并可根据观看区域使发送每个像素的光不同地分散。
作为另一示例，观看区域分离单元142可用视差屏障来实现。视差屏障用包括多个屏障区域的透明狭缝阵列来实现。视差屏障可阻挡透过屏障区域之间的狭缝的光，并允许发出根据观看区域具有不同视点的图像。
图2B示出根据示例性实施例的用柱状透镜阵列来实现观看区域分离单元142的示例。
参照图2B，显示单元140包括显示面板141、柱状透镜阵列142’和背光单元143(例如，背光源等)。
参照图2B，显示面板141包括按照多个列划分的多个像素。具有不同视点的图像被布置在所述多个列中。图2B示出具有不同视点的多个图像1、2、3和4被连续重复排列的像素排列形式。也就是说，多个像素列用编号为1、2、3和4的组来排列。施加到显示面板的图形信号被排列使得在像素列1中显示第一图像并且在像素列2中显示第二图像。
背光单元143将光提供给显示面板141。在显示面板141形成的图像1、2、3和4通过从背光单元143提供的光被投射到柱状透镜阵列142’，并且柱状透镜阵列142’使投射的图像1、2、3和4的光分散，并将图像1、2、3和4的光传输到观看者方向。也就是说，柱状透镜阵列142’在观看者的位置(也就是说，用户的观看距离和/或观看角度)中产生出射光瞳(exitpupil)。在观看区域分离单元142被实现为如图2B中示出的柱状透镜阵列142’的情况下，柱状透镜阵列142’的厚度和直径可被设计为使得通过列产生的出射光瞳按照小于65mm的平均视差中心距离被分离。在观看区域分离单元142被实现为视差屏障的情况下，在视差屏障中的狭缝之间的距离可被设计为使得通过列产生的出射光瞳按照小于65mm的平均视差中心距离被分离。也就是说，如图2B中所示，响应于在第一视点至第四视点被形成并且用户的左眼和右眼位于第二视点和第三视点，用户可观看3D图像。
观看区域分离单元142可被倾斜至特定角度并运行，以便提高图像质量。控制单元150可基于观看区域分离单元142的倾斜角度来对多视图图像进行划分，对划分后的多视图图像进行组合并产生图像帧。因此，用户不能看到显示面板141的沿垂直方向或水平方向上的子像素中显示的图像，但用户可看到沿特定方向倾斜的子像素的部分区域中显示的图像。因此，观看者不能看到全部子像素但可以看到子像素的部分区域。例如，如图2D中所示，响应于假设提供总共6个视点，可执行对输出图像的渲染使得多个子像素中的至少部分子像素输出与多个多视图图像相应的像素值。此时，响应于观看者的左眼看到第一视点图像并且观看者的右眼看到第二视点图像，观看者可通过右眼看到与第一视点图像相应的倾斜区域10并且通过左眼看到与第二视点图像相应的倾斜区域20。然而，图2D的渲染图像仅为示例性的，多视图图像的数量、渲染间距(renderingpitch)等可根据实施的示例而被不同地改变。
控制单元150可控制显示设备100的总体操作。
控制单元150可估计串扰，并控制深度调整单元使得满足预设条件的区域的深度值基于串扰估计结果而被调整为预设深度值。控制器也可控制深度单元110、渲染单元120、串扰补偿单元130和显示单元140中的一个或更多个。
具体来说，响应于在输入图像中的特定区域的像素值与邻近区域的像素值之间的差等于或大于预设阈值像素值并且与相应特定区域相应的深度值等于或大于预设阈值深度值，控制器150可控制将与相应特定区域相应的深度值调整为预设深度值。
控制器150可根据串扰估计结果来执行串扰逆补偿，并控制根据串扰逆补偿将具有小于预设阈值的像素值的区域的深度值调整为预设深度值。具有小于预设阈值的像素值的区域可以是具有负像素值的区域。例如，具有小于预设阈值的像素值的区域可以是像素值等于或小于0并且在串扰逆补偿之后等于或大于255的区域。
具体来说，响应于具有小于预设阈值的像素值的区域的深度值等于或大于预设阈值深度值，控制器可控制减小该深度值，响应于具有小于预设阈值的像素值的区域的深度值小于预设阈值深度值，控制器可控制增大给深度值。预设阈值深度值可被确定为使串扰最小化的值并可通过实验被确定为适合值。
控制器150可根据串扰逆补偿将具有小于预设阈值的像素值的区域的像素值补偿至预设像素值。
具体来说，响应于基于在渲染后的多视图图像的基础上产生的极线图像执行串扰逆补偿，控制器150可根据串扰逆补偿将极线图像中具有小于预设阈值的像素值的区域的像素值补偿至具有预设阈值或比预设阈值大的邻近区域的像素值。也就是说，可根据使用邻近区域的正像素值的串扰逆补偿来对极线图像中具有负像素值的区域的像素值进行补偿。
可选地，响应于基于在渲染后的多视图图像的基础上产生的极线图像执行串扰逆补偿，控制器150可根据使用在输入图像中与具有小于预设阈值的像素值的区域相应的区域的像素值的串扰逆补偿来对极线图像中具有小于预设阈值的像素值的区域的像素值进行补偿。也就是说，控制器150可根据使用在输入图像中与具有小于预设阈值的像素值的区域相应的区域的正像素值的串扰逆补偿来对极线图像中具有负像素值的区域的像素值进行补偿。
此外，响应于基于在渲染后的多视图图像的基础上产生的极线图像执行串扰逆补偿，控制器150可根据使用在输入图像的先前图像中已执行串扰逆补偿的像素值的串扰逆补偿来对在极线图像中具有小于预设阈值的像素值的区域的像素值进行补偿。也就是说，在根据串扰逆补偿在与当前图像帧相应的极线图像中具有负像素值的区域在根据串扰逆补偿在与先前图像帧相应的极线图像中具有正像素值的情况下，控制器150可使用在先前图像帧中已执行串扰逆补偿的像素值来对具有小于预设阈值的像素值的区域的像素值进行补偿。
图2C是示出根据另一示例性实施例的多视图图像显示设备的配置的框图。
参照图2C，多视图图像显示设备200包括深度调整单元110、渲染单元120、串扰补偿单元130、显示单元140、控制器150和存储单元160(例如，存贮器、存储器等)。由于图2C中的深度调整单元110、渲染单元120、串扰补偿单元130和显示单元140的配置与图2A中示出的深度调整单元110、渲染单元120、串扰补偿单元130和显示单元140的配置相同，因此其详细描述将被省略。
存储单元160存储向观看者提供相同3D效果的深度区间的信息(即，最小可觉深度差(JNDD))。例如，响应于具有0至255的灰度值的8比特深度，观看者可并未将灰度值0至255识别为不同的3D效果，但是可将在特定范围内的灰度值识别为相同深度。例如，在0至4的范围内的深度值可向观看者提供相同的3D效果，在5至8的范围内的深度值可向观看者提供相同的3D效果。向观看者提供相同3D效果的深度区间的信息可通过实验来获取。
响应于如上所述具有小于预设阈值的像素值的区域的深度值根据串扰估计结果被调整，控制器150可基于存储在存储单元160中的JNDD信息，将深度值调整为与提供相同3D效果的深度区间中的焦平面接近的深度值。
图3A至图3D是解释根据示例性实施例的执行串扰逆补偿的方法的示图。
一般来说，如图3A中所示，除了所有视图之外，也会从邻近视图产生在多视图3D系统中的串扰，并且可以以串扰矩阵形式来表示串扰产生的程度。
例如，响应于假设在四个视图中邻近视图的串扰是a％并且下一个邻近视图的串扰是b％，可如图3B所示来表示串扰。
如图3C中所示，输出图像会被串扰影响并可用以下等式1来表示。
[等式1]
Po＝X·Pi
Pi是输入图像，Po是输出图像，X是串扰矩阵。
可按照以下等式2来计算新输入以便减小串扰效应。
[等式2]
P′i＝X-1·Pi
随后，按照以下等式3计算的新输出可被输入为原始输入。
[等式3]
P′o＝X·X-1·Pi＝Pi
串扰通常按照将被提高的参考图像的亮度受具有不同视点的图像的亮度影响的程度(亮度的比率)被测量。例如，根据串扰计算方法，可使用国际标准化组织(ISO)方法和电路内仿真器(ICE)方法。图3D是解释ISO方法的示意图。参照图3D，基于通过将光学仪器定位到自动立体3D显示器的特定点(例如，原点O)测量的亮度来计算串扰。例如，在仅左眼图像被显示在显示器中的状态下，响应于左眼串扰IL(θ)被测量，在原点O的左眼图像的亮度通过光学仪器被测量。此时，光学仪器测量如图3D中所示相对于原点O形成特定角度θ并被发射到点+P1、+P2、0、-P1和-P2的光的亮度分布。因此，可计算在每个点的正常观看亮度IL(θ)。随后，在仅右眼图像被显示在显示器中的状态下，在原点O的右眼图像的亮度分布通过光学仪器被测量。因此，计算在每个点-P2、-P1、0、+P1和+P2的反向观看亮度IR(θ)。因此，正常观看亮度和反向观看亮度被计算，在每个点-P2、-P1、0、+P1和+P2中的左眼串扰可被定义。ICE方法在不考虑黑色亮度的情况下测量串扰，其详细描述将被省略。
图4A至图4C是解释根据示例性实施例的串扰逆补偿方法的示图。
如图4A中所示，假设对高度h且宽度w的35个多视图图像执行渲染。
可将35个多视图图像411至414的像素线进行组合并可产生与像素线相应的极线图像。具体来说，如图4A中所示，可将多视图图像411至414的第一像素线进行组合并可产生第一图像421，并可将第a像素线进行组合并可产生第a图像422。因此，可连续地对与像素线相应的h个产生的图像进行组合并可产生极线图像430。
此时，可根据在与每个像素线相应的图像中的对象的深度大小(即，像素区域的深度大小)来表示具有预设形式的线。例如，因为对象A(●)的深度是0，所以对象A(●)在35个多视图图像中位于相同位置。因为对象B(Δ)具有特定大小的深度，所以对象B(Δ)的位置在35个多视图图像中逐渐改变，并使用预设线形式来表示位置改变。参照4A，使用垂直线来表示与具有深度值0的对象A(●)相应的线，并使用倾斜线来表示具有特定深度值的对象B(Δ)和对象C(X)。
图4B是示出根据示例性实施例的串扰逆滤波器的示图。
如图4B中所示，串扰逆滤波器具有使用滤波器来实现图3B中示出的串扰矩阵的逆矩阵的形式。在某些情况下，适合的Δ梯度480可被应用到串扰逆滤波器。
图4C是示出根据示例性实施例的应用串扰逆滤波器的方法的示图。
为了清楚，假设并描述极线图像由7个多视图图像构成。
如图4C中所示，可通过在由相同像素线(即，7个多视图图像的第一像素线)构成的极线图像的像素列450中的单视点图像的基础上应用串扰逆滤波器并通过以上描述的相同方法将串扰逆滤波器440应用到具有其它视点的其余图像来执行串扰逆补偿。可通过以上描述的相同方法对由其它像素线构成的极线图像应用串扰逆滤波器来执行串扰逆补偿。
图5A至图5C是解释根据示例性实施例的串扰逆补偿方法的特定示例的示图。
如图5A中示出，通过产生由具有宽度w(1920)和高度h(1083)的尺寸的图像510的相同像素线构成的图像并将产生的1083个图像进行组合来产生极线图像。
随后，可经由如图4C中示出的方法通过将串扰逆滤波器应用到产生的极线图像来执行串扰逆补偿。
随后，可根据串扰逆补偿对具有负像素值的像素区域执行像素值补偿。
具体来说，如图5B中所示，可在由多个多视图图像的第一像素线构成的第一极线图像520中根据串扰逆补偿通过使用邻近像素区域522和523的像素值来替换具有负像素值的像素区域521的像素值来对像素区域521执行像素值补偿。可通过如上所述的相同方法来对由多个多视图图像的其它像素线构成的其它极线图像执行像素值补偿。
然而，像素值补偿方法仅为示例性的。在另一示例性实施例中，具有负像素值的区域的像素值使用在串扰逆补偿被执行的先前图像中与其相应的像素区域的像素值或在相应输入图像中串扰逆补偿被执行之前与其相应的像素区域的像素值而被补偿。
如图5C中所示，可在第一极线图像520中根据串扰逆补偿来调整与具有负像素值的像素区域相应的输入图像530的深度值。具体来说，如图5C中所示，响应于与相应像素区域相应的输入图像530的深度值等于或大于预设阈值，相应深度值可被调整为减小。响应于与相应像素区域相应的输入图像530的深度值小于预设阈值，则相应深度值可被调整为增大。
图6是示意性地解释根据示例性实施例的多视图图像显示设备的整体操作的示意图。
参照图6，响应于彩色图像和深度图像正被输入(操作S610)，深度区域被划分(操作S620)。对深度区域划分的标准可基于串扰逆补偿结果而被提供。
具体来说，在操作S620，响应于在输入的2D图像的特定像素位置x与外围像素位置x’之间的强度差(即，Ix-Ix’)等于或大于特定阈值T1并且输入深度图像的像素位置x的深度等于或大于特定深度值T2，区域可被估计为产生大串扰的区域并被划分为深度调整区域。
在操作S630中，输入图像的深度基于在操作S620中划分的信息而被调整(即，重定向(retarget))。具体来说，可执行对划分为深度调整区域的区域的深度调整。因为根据多视图图像的视点校正改变了串扰的减小，所以这增加相对于产生大串扰的区域的视点校正。
示例性实施例已经描述了基于输入图像的特性来估计串扰产生区域，但这仅为示例性的。在另一示例性实施例中，在提前执行串扰逆补偿之后，可基于串扰逆补偿结果来确定串扰产生区域。
接下来，基于重定向后的深度信息对多视图图像执行渲染(操作S640)。
随后，基于渲染后的多视图图像来执行串扰逆补偿(操作S650)，使用对执行了串扰逆补偿的多视图图像输出3D图像(操作S660)。在执行串扰逆补偿的操作S650中，分析串扰(操作S651)，对串扰执行建模，也就是说，产生串扰矩阵(操作S652)，并可使用基于产生的串扰矩阵产生的串扰逆滤波器来执行串扰逆补偿。此外，在执行串扰逆补偿的操作S650中，可根据串扰逆补偿对具有负像素值的像素区域执行像素值补偿。
此时，由于使用基于串扰逆补偿结果提前调整了深度的图像执行串扰逆补偿并根据串扰逆补偿结果来校正像素值，所以可提供更清晰的3D图像。
图7是示出根据示例性实施例的多视图图像显示设备的控制方法的流程图。
根据图7中示出的多视图图像显示设备的控制方法，基于串扰逆补偿结果来调整输入图像的深度(操作S710)。具体来说，在操作S710中，估计串扰，并可基于串扰估计结果将满足预设条件的区域的深度调整为预设深度值。
随后，基于深度调整后的图像对多视图图像执行渲染(操作S720)。
随后，基于渲染后的多视图图像来执行串扰逆补偿(操作S730)。
以预设排列模式对串扰逆补偿被执行的多视图图像进行排列，并且显示以预设排列模式排列的多视图图像(操作S740)。
在调整深度的操作S710中，响应于输入图像的特定区域的像素值与邻近像素区域的像素值之间的差等于或大于预设阈值像素值并且与深度区域相应的深度值等于或大于预设阈值深度值，与特定区域相应的深度值可被调整为预设深度值。
控制方法还可包括根据串扰估计结果提前执行串扰逆补偿。在调整深度的操作S710中，可根据串扰逆补偿将具有小于预设阈值的像素值的区域的深度值调整为预设深度值。具有小于预设阈值的像素值的区域可以是具有负像素值的区域。
在调整深度的操作S710中，响应于具有小于预设阈值的像素值的区域的深度值大于预设阈值深度值，可将深度值调整为减小，响应于深度值小于预设阈值深度值，可将深度值调整为增大。
在执行串扰逆补偿的操作S730中，通过将渲染后的多视图图像的像素线进行组合来产生与每个像素线相应的极线图像，并且通过将串扰逆滤波器应用到产生的极线图像来执行串扰逆补偿。
此外，控制方法还可包括根据在极线图像中使用邻近区域的像素值的串扰逆补偿来对具有小于预设阈值的像素值的区域的像素值进行补偿。
控制方法还可包括根据在极线图像中使用在输入图像中与具有小于预设阈值的像素值的区域相应的区域的像素值的串扰逆补偿来对具有小于所述预设阈值的像素值的区域的像素值进行补偿。
控制方法还可包括根据在极线图像中使用在输入图像的先前图像中已执行串扰逆补偿的像素值的串扰逆补偿来对具有小于预设阈值的像素值的区域的像素值进行补偿。
另一方面，多视图图像显示设备可包括显示面板和观看区域分离单元，其中，在显示面板中具有不同视点的多个图像被连续重复排列，观看区域分离单元被配置为提供具有不同视点的光学视图。此时，在执行串扰逆补偿的操作S730中，可对具有不同视点的光学视图之间产生的串扰进行补偿。
根据上述各种示例性实施例，可将通过串扰建模和深度重定向的串扰逆滤波进行组合并应用到自动立体显示系统，因此可提供清晰的3D图像。
根据上述示例性实施例的多视图图像显示方法可在程序中被实现并被提供给显示设备。
作为示例，可提供其上存储有程序的非暂时性计算机可读介质，其中，所述程序执行以下操作：基于串扰逆补偿结果调整输入图像的深度；基于深度调整后的图像对多视图图像执行渲染；基于渲染后的多视图图像执行串扰逆补偿；以预设排列模式对串扰逆补偿被执行的多视图图像进行排列并显示以预设排列模式进行排列的多视图图像。
非暂时性计算机可读介质不是被配置为临时存储数据的介质(诸如，寄存器、高速缓存或存储器)，而是被配置为半永久性地存储数据的设备可读介质。具体来说，上述各种应用或程序可被存储并提供在非暂时性设备可读介质(诸如，紧凑盘(CD)、数字通用盘(DVD)、硬盘、蓝光盘、通用串行总线(USB)、存储卡或只读存储器(ROM))中。
前述示例性实施例和优点仅为示例性的并且不被解释为限制本发明构思。示例性实施例可被容易地应用到其它类型的装置。示例性实施例的描述意图是示意性的，而非限制权利要求的范围，并且很多替代形式、修改和变化对于本领域技术人员而言将是清楚的。

Claims (15)

1.一种多视图图像显示设备，包括：
深度调整器，被配置为调整输入图像的深度；
渲染器，被配置为基于深度调整后的图像来对多视图图像进行渲染；
串扰补偿器，被配置为对渲染后的多视图图像执行串扰逆补偿；
显示器，被配置为以预设排列模式来对串扰逆补偿后的多视图图像进行排列，并显示以所述预设排列模式排列的串扰逆补偿后的多视图图像；
控制器，被配置为估计串扰，并控制深度调整器基于估计的串扰将满足预设条件的区域的深度值调整为预设深度值。
2.如权利要求1所述的多视图图像显示设备，其中，响应于输入图像的特定区域的像素值与邻近区域的像素值之间的差等于或大于预设阈值像素值并且与所述特定区域相应的深度值等于或大于预设阈值深度值，控制器控制深度调整器将与输入图像的所述特定区域相应的深度值调整为所述预设深度值。
3.如权利要求1或2所述的多视图图像显示设备，其中，控制器控制串扰补偿器根据估计的串扰来执行串扰逆补偿，并控制深度调整器根据串扰逆补偿将具有小于预设阈值的像素值的区域的深度值调整为所述预设深度值。
4.如权利要求3所述的多视图图像显示设备，其中，控制器响应于具有小于所述预设阈值的像素值的区域的深度值等于或大于所述预设阈值深度值，控制深度调整器将具有小于所述预设阈值的像素值的区域的深度值调整为减小，并且响应于具有小于所述预设阈值的像素值的区域的深度值小于所述预设阈值深度值，控制深度调整器将具有小于所述预设阈值的像素值的区域的深度值调整为增大。
5.如权利要求3所述的多视图图像显示设备，其中，串扰补偿器通过将渲染后的多视图图像的像素线进行组合来产生与渲染后的多视图图像的像素线中的每个像素线相应的极线图像，并通过将串扰逆滤波器应用到产生的极线图像来执行串扰逆补偿。
6.如权利要求5所述的多视图图像显示设备，其中，控制器控制串扰补偿器根据使用邻近区域的像素值的串扰逆补偿来对极线图像中具有小于所述预设阈值的像素值的区域的像素值进行补偿。
7.如权利要求5所述的多视图图像显示设备，其中，控制器控制串扰补偿器根据使用输入图像的与具有小于所述预设阈值的像素值的区域相应的区域的像素值的串扰逆补偿来对极线图像中具有小于所述预设阈值的像素值的区域的像素值进行补偿。
8.如权利要求5所述的多视图图像显示设备，其中，控制器控制串扰补偿器根据使用在输入图像的先前图像中已执行串扰逆补偿的像素值的串扰逆补偿来对极线图像中具有小于所述预设阈值的像素值的区域的像素值进行补偿。
9.如权利要求1或2所述的多视图图像显示设备，其中，具有小于所述预设阈值的像素值的区域是具有负像素值的区域。
10.如权利要求1或2所述的多视图图像显示设备，其中，显示器包括显示面板和放置在显示面板前面的观看区域分离器，其中，在显示面板中连续排列具有不同视点的多个图像，观看区域分离器被配置为提供具有不同视点的光学视图，
其中，串扰补偿器对具有所述不同视点的光学视图之间产生的串扰进行补偿。
11.一种多视图图像显示设备的控制方法，所述方法包括：
调整输入图像的深度；
基于深度调整后的图像来对多视图图像进行渲染；
对渲染后的多视图图像执行串扰逆补偿；
以预设排列模式来对串扰逆补偿后的多视图图像进行排列，并显示以所述预设排列模式排列的串扰逆补偿后的多视图图像；
其中，调整深度的步骤包括：估计串扰，并基于估计的串扰来将满足预设条件的区域的深度值调整为预设深度值。
12.如权利要求11所述的控制方法，其中，调整深度的步骤包括：响应于输入图像的特定区域的像素值与邻近区域的像素值之间的差等于或大于预设阈值像素值并且与所述特定区域相应的深度值等于或大于预设阈值深度值，将与所述特定区域相应的深度值调整为所述预设深度值。
13.如权利要求11或12所述的控制方法，还包括：根据估计的串扰来执行串扰逆补偿，
其中，调整深度的步骤包括：根据串扰逆补偿将具有小于所述预设阈值的像素值的区域的深度值调整为所述预设深度值。
14.如权利要求13所述的控制方法，其中，调整深度的步骤包括：响应于具有小于所述预设阈值的像素值的区域的深度值等于或大于所述预设阈值深度值，将具有小于所述预设阈值的像素值的区域的深度值调整为减小，并且响应于具有小于所述预设阈值的像素值的区域的深度值小于所述预设阈值深度值，将具有小于所述预设阈值的像素值的区域的深度值调整为增大。
15.如权利要求13所述的控制方法，其中，执行串扰逆补偿的步骤包括：通过将渲染后的多视图图像的像素线进行组合来产生与渲染后的多视图图像的像素线中的每个像素线相应的极线图像，并通过将串扰逆滤波器应用到产生的极线图像来执行串扰逆补偿。
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