CN105704473A - 一种利用模板快速对多视角立体显示屏图像生成办法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用模板快速对多视角立体显示屏图像生成办法。分别计算每一个子像素的f.a和f1.a，建立存放f.a的index的模板；同时为每一对左右子像素计算权重比，建立存放Wn的模板。每一行像素排列由于斜向光栅，导致排图有错位，在每2条光栅交界处就产生两幅图像的同一个颜色子像素共同填充，即来自两幅图像的按比例混合态。将P.r、P.g、P.b三个子像素的值作为最后的颜色值，填入想要显示区域的颜色缓存即可得到最终的3D排图结果。本发明不需要计算左右两个子像素的index和他们之间互相的权重比分配，这两个参数可以直接从模板对应的x,y位置的点的图像数据中转化得来，从而达到大幅简化计算量的目的。

Description

一种利用模板快速对多视角立体显示屏图像生成办法

技术领域：

本发明属于立体图像生成领域，特别涉及一种利用模板快速对多视角立体显示屏图像生成办法。

背景技术：

目前一般多视角立体播放器和播放设备趋于使用低功耗硬件GPU平台，而这类低功耗GPU的计算性能不够高。在执行立体图像生成算法时候，要获得每个子像素的值，一般需要计算两个子像素所属图像的index，然后根据混合加权权重把两个子像素值进行混合得到最后的子像素值。每个子像素值来自两个相邻的加权子像素，每次需要计算两个相邻子像素的index的计算量很大，需要耗费很多GPU的计算资源。

图1表示为Vn视角视差图的像素，横向每3个分量(R、G、B子像素)代表一个整像素，图2表示为Vn+1视角视差图，横向每3个分量(R、G、B子像素)代表一个整像素。根据斜光栅3D屏幕的光栅特性，每个光栅可能覆盖在两个子像素的中间，所以需要计算加权值，这样就需要知道由index为n或者n+1的图像组成最后需要得到的图像所对应的子像素，再进行加权计算。计算公式为：

Div.r＝fmod((sw*pitch+3.0*x-3.0*y*cot+offset),pitch)/pitch

f.r＝Div.r*count

f1.r＝(fa.r+1)％count

P.r＝Pfr*Wr+Pf1.r*(1-Wr)

Div.g＝fmod((sw*pitch+3.0*x-3.0*y*cot+1.0+offset),pitch)/pitch

f.g＝Div.g*count

f1.g＝(f.g+1)％count

P.g＝Pf.g*Wg+Pf1.g*(1-Wg)

Div.b＝fmod((sw*pitch+3.0*x-3.0*y*+2.0+offset),pitch)/pitch

f.b＝Div.b*count

f1.b＝(f.b+1)％count

P.b＝Pf.b*Wb+Pf1.b*(1-Wb)

其中，sw为屏幕宽度，pitch为光栅覆盖的子像素数，x和y为当前像素的x和y坐标，cot为光栅倾斜角度的余切值，count为原图个数，Wr/Wg/Wb为当前子像素两个图像所占的权重。f.r和f1.r分别代表覆盖当前R分量的两个图像的index。P.r/P.g/P.b代表最终结果的R/G/B分量值。

由于上述公式的f.x和f1.x(x可以代表r/g/b)以及Wn(n可以被替换为r/g/b)的计算量很大(很多3D屏已经达到3840x2160分辨率)，而且每个像素都需要对三个子像素分别计算，运算复杂度太高，在Android等低功耗GPU上性能是很大的瓶颈。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种利用模板快速对多视角立体显示屏图像生成办法，从而克服上述现有技术中的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了

一种利用模板快速对多视角立体显示屏图像生成办法，其步骤为：

(1)分别计算每一个子像素的f.a和f1.a，建立存放f.a的index的模板；同时为每一对左右子像素计算权重比，建立存放Wn的模板，模板中的每一个元素都在0-255范围内；

(2)读取index模板，得到f.a的值，f1.a的值为：

f1.a＝(f.a+1)％count

其中，count为原图个数，a＝r/g/b；

(3)读取Wn模板，得到权重Wn(f.a)的值，Wn(f1.a)的值为：

Wn(f1.a)＝1.0–Wn(f.a)；

其中，n＝r/g/b，a＝r/g/b；

(4)每一行像素排列由于斜向光栅，导致排图有错位，在每2条光栅交界处就产生两幅图像的同一个颜色子像素共同填充，即来自两幅图像的按比例混合态；排图结果为：

P_(x，y).r＝Wr×C_(f.r).r+(1.0–Wr)×C_(f1.r).r，

其中，P.r代表排图中红色分量的像素结果，Wr为Wn模板中对应的红色分量权重值，C_(f.r).r代表需要排图的原图像的红色分量像素值，C_(f1.r).r代表需要排图的另一幅原图像的红色分量像素值；

P_(x，y).g＝Wg×C_(f.g).g+(1.0–Wg)×C_(f1.g).g，

其中，P.g代表排图中绿色分量的像素结果，Wg为Wn模板中对应的绿色分量权重值，C_(f.g).g代表需要排图的原图像的绿色分量像素值，C_(f1.g).g代表需要排图的另一幅原图像的绿色分量像素值；

P_(x，y).b＝Wb×C_(f.b).b+(1.0–Wb)×C_(f1.b).b，

其中，P.b代表排图中蓝色分量的像素结果，Wb为Wn模板中对应的蓝色分量权重值，C_(f.b).b代表需要排图的原图像的蓝色分量像素值，C_(f1.b).b代表需要排图的另一幅原图像的蓝色分量像素值；

(5)将P.r、P.g、P.b三个子像素的值作为最后的颜色值，填入想要显示区域的颜色缓存即可得到最终的3D排图结果。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

不需要计算左右两个子像素的index，也不需要计算他们之间互相的权重比分配，这两个参数可以直接从模板对应的x,y位置的点的图像数据中转化得来，从而达到大幅简化计算量的目的。

附图说明：

图1为现有Vn视角视差图；

图2为现有Vn+1视角视差图；

图3本发明视角关系图；

图4本发明透镜与子像素关系图；

图5本发明Wn模板图；

图6本发明index模板图。

具体实施方式：

下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

一种利用模板快速对多视角立体显示屏图像生成办法，其步骤为：

(1)分别计算每一个子像素的f.a和f1.a，建立存放f.a的index的模板；同时为每一对左右子像素计算权重比，建立存放Wn的模板，模板中的每一个元素都在0-255范围内；

(2)对于index模板来说，创建一个W×H×3的模板，假设一共有6张图，即6个视角，如图3所示，View1和View2可以组成一个图相对，View3和View4也可以组成一个图相对。把1-6的index写入每个子像素对应的位置。模板一次一共可以容纳255个视角的index。读取index模板，得到f.a的值，f1.a的值为：

f1.a＝(f.a+1)％count

其中，count为原图个数，a＝r/g/b；

(3)对于weight(Wn)模板来说，创建一个W×H×3的模板，假设f.a的权重为60％，f1.a的权重为40％，Wn可以用0.6×255＝153计算出来，把153填入每个子像素对应的位置。那么此时，f1.a的权重Wn就用255-f.a的权重Wn得到，这是因为每个斜光栅最多只能跨越2个子像素，总和是100％。读取Wn模板，得到权重Wn(f.a)的值，Wn(f1.a)的值为：

Wn(f1.a)＝1.0–Wn(f.a)；

其中，n＝r/g/b，a＝r/g/b；

(4)如图4所示，假设每个透镜覆盖了6个子像素，如图6所示，每一行像素排列由于斜向光栅，导致排图有错位，模板的index会根据具体光栅倾斜角度计算出来，把每个子像素的index写入WxH模板；由于光栅是倾斜的，所以在每2条光栅交界处(当前index为6和下一个光栅index为1，本例周期为6)就产生index＝6和index＝1的两幅图像的同一个颜色子像素共同填充，也即来自index＝6和index＝1两幅图像的按比例混合态。如图5所示，以坐标(2,1)为例，255代表index＝6占用255/255＝100％，而index＝1占用0％，排图结果为：

P_(2，1).r＝1.0×C₍₆₎.r+(1.0–1.0)×C₍₁₎.r＝C₍₆₎.r，

P_(2，1).g＝1.0×C₍₆₎.g+(1.0–1.0)×C₍₁₎.g＝C₍₆₎.g，

P_(2，1).b＝1.0×C₍₆₎.b+(1.0–1.0)×C₍₁₎.b＝C₍₆₎.b；

(5)将P.r、P.g、P.b三个子像素的值作为最后的颜色值，填入想要显示区域的颜色缓存即可得到最终的3D排图结果。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (1)

1.一种利用模板快速对多视角立体显示屏图像生成办法，其步骤为：

(1)分别计算每一个子像素的f.a和f1.a，建立存放f.a的index的模板；同时为每一对左右子像素计算权重比，建立存放Wn的模板，模板中的每一个元素都在0-255范围内；

(2)读取index模板，得到f.a的值，f1.a的值为：

f1.a＝(f.a+1)％count

其中，count为原图个数，a＝r/g/b；

(3)读取Wn模板，得到权重Wn(f.a)的值，Wn(f1.a)的值为：

Wn(f1.a)＝1.0–Wn(f.a)；

其中，n＝r/g/b，a＝r/g/b；

(4)每一行像素排列由于斜向光栅，导致排图有错位，在每2条光栅交界处就产生两幅图像的同一个颜色子像素共同填充，即来自两幅图像的按比例混合态；排图结果为：

P_(x，y).r＝Wr×C_(f.r).r+(1.0–Wr)×C_(f1.r).r，

其中，P.r代表排图中红色分量的像素结果，Wr为Wn模板中对应的红色分量权重值，C_(f.r).r代表需要排图的原图像的红色分量像素值，C_(f1.r).r代表需要排图的另一幅原图像的红色分量像素值；

P_(x，y).g＝Wg×C_(f.g).g+(1.0–Wg)×C_(f1.g).g，

其中，P.g代表排图中绿色分量的像素结果，Wg为Wn模板中对应的绿色分量权重值，C_(f.g).g代表需要排图的原图像的绿色分量像素值，C_(f1.g).g代表需要排图的另一幅原图像的绿色分量像素值；

P_(x，y).b＝Wb×C_(f.b).b+(1.0–Wb)×C_(f1.b).b，

其中，P.b代表排图中蓝色分量的像素结果，Wb为Wn模板中对应的蓝色分量权重值，C_(f.b).b代表需要排图的原图像的蓝色分量像素值，C_(f1.b).b代表需要排图的另一幅原图像的蓝色分量像素值；

(5)将P.r、P.g、P.b三个子像素的值作为最后的颜色值，填入想要显示区域的颜色缓存即可得到最终的3D排图结果。