CN106067969A - 一种柱镜光栅的多视点3d显示方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种柱镜光栅的多视点3D显示方法及装置，应用于LCD立体显示。所述方法包括：在柱镜单元覆盖的子像素数不是整数时，根据显示单元的属性信息确定显示单元中的视点数；根据显示单元的属性信息和视点数确定视点的宽度；根据视点的宽度和显示单元的属性信息，确定视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离；根据所述距离对视点进行排序并确定每个子像素覆盖的视点及所述视点所占的权重；子像素的值等于子像素覆盖的所有视点填充的视差图灰度信息乘以视点对应的权重然后相加；遍历所有子像素，得到整个显示单元的子像素赋值结果，完成图像编码，得到最终的合成图。

Description

一种柱镜光栅的多视点3D显示方法及装置

技术领域

本发明涉及LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)裸眼立体显示技术领域，特别涉及一种柱镜光栅的多视点3D显示方法及装置。

背景技术

目前，LCD显示技术已经相当成熟，LCD具有高亮度，无缝拼接的特点，适合实现超大屏幕显示。裸眼立体显示中柱镜光栅显示技术具有大尺寸、高亮度、拼接无缝、大景深的优点，也已经开始广泛推广，并逐渐成熟。

LCD裸眼立体显示器由LCD显示面板与柱镜光栅两部分组成，柱镜光栅条纹方向和LCD显示面板竖直方向需要倾斜一定角度，以消除柱镜光栅空间周期与LCD像素空间周期形成的莫尔条纹。

柱镜光栅具有空间分光的功能，它通过柱形凸透镜的空间光调制，使放在焦面上的不同空间位置排列的像素发出的光线都以光心的连线方向射出，柱镜光栅的原理如图1所示，图1中包含：用户的左眼101和右眼102、柱镜单元103和LCD显示面板104，其中，多个柱镜单元103组成柱镜光栅105。

在LCD显示技术中，每个像素由RGB(Red Green Blue，红绿蓝)三原色组成，每个像素上的每种颜色叫做子像素。基于柱镜光栅的原理把不同角度的视差图进行像素重排与合成，最终得到合成图，通过显示面板显示，再经过柱镜光栅的分光作用可以还原不同方向的信息，在空间中形成不同的视区，实现三维立体的显示。

在目前的LCD裸眼立体显示技术中，柱镜单元所覆盖的子像素数为整数，如图2所示，图2为现有技术中一个柱镜单元对应4个子像素的像素排布图，图2中包含一个子像素201和柱镜单元202，图像编码过程中用柱镜光栅所覆盖的一个子像素来填充一个视点的内容。但是，出厂的柱镜光栅由于工艺限制，柱镜单元所覆盖的子像素数一般不是整数，在柱镜单元中，无法实现一个子像素填充一个视点，立体显示不够连续柔和，会影响到立体显示效果。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种柱镜光栅的多视点3D显示方法及装置，使得在柱镜单元覆盖的子像素数不是整数的情况下，实现多视点的裸眼立体显示。

为达到上述目的，本发明实施例公开了一种柱镜光栅的多视点3D显示方法，包括：

获取显示单元的属性信息，其中，所述显示单元包含多个柱镜单元，多个柱镜单元形成柱镜光栅，每个柱镜单元覆盖有子像素；

在判断所述每个柱镜单元覆盖有子像素对应的子像素数不是整数时，根据所述属性信息，确定所述显示单元中视点的视点数；

根据所述属性信息和所述视点数，确定视点的宽度；

根据所述视点的宽度和所述属性信息，确定每个子像素覆盖至少一个视点；

根据所述至少一个视点、所述属性信息和所述视点数，确定所述每个子像素覆盖的每个视点所占的权重；

根据所述每个子像素覆盖的每个视点所占的权重与所述视点填充的视差图灰度信息，确定所有子像素的值；

根据所述所有子像素的值，生成并显示最终合成图。

较佳的，所述根据所述属性信息，确定所述显示单元中视点的视点数，包括：

根据公式：M＝[m×W]、M＝[m×W]+1或M＝[m×W]-1，确定所述显示单元中视点的视点数；

其中，[]为取整符号，W为所述柱镜单元覆盖的子像素数，m为所述显示单元中包含的柱镜单元数，M为所述视点数。

较佳的，所述根据所述属性信息和所述视点数，确定所述视点的宽度，包括：

根据公式：确定所述视点的宽度；

其中，L'为所述视点的宽度，W为所述柱镜单元覆盖的子像素数，m为所述显示单元中包含的柱镜单元数，M为所述视点数，L为子像素宽度。

较佳的，所述根据所述视点的宽度和所述属性信息，确定每个子像素覆盖至少一个视点，包括：

根据所述视点的宽度和所述属性信息，确定所述视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离；

根据所述视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离，对所述视点进行排序，得到排序结果；

根据所述排序结果，确定每个子像素覆盖至少一个视点。

较佳的，所述根据所述视点的宽度和所述属性信息，确定所述视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离，所述视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离等效于所述视点左边沿与所述视点所在柱镜单元左边沿的距离，包括：

根据公式：确定所述显示单元中第k个视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离；

其中，[]为取整符号，k为取值为1到M的自然数，g(k)为第k个视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离，W为所述柱镜单元覆盖的子像素数，m为所述显示单元中包含的柱镜单元数，L为所述子像素宽度，M为所述视点数。

较佳的，所述确定所述每个子像素覆盖的每个视点所占的权重，包括：

判断所述显示单元中第j个子像素是否覆盖一个视点，

若

则所述显示单元中第j个子像素覆盖一个视点，所述子像素覆盖的所述视点的权重为100％；

若

则所述显示单元中第j个子像素覆盖至少两个视点，若所述显示单元中第j个子像素覆盖两个视点，

根据公式：确定所述子像素覆盖的所述两个视点中的前一视点的权重；

根据公式：确定所述子像素覆盖的所述两个视点中的后一视点的权重；

其中，[]为取整符号，j为取值为1到[m×W]的自然数，R_before(j)为第j个子像素对应前一视点的权重，R_after(j)为第j个子像素对应后一视点的权重，W为所述柱镜单元覆盖的子像素数，m为所述显示单元中包含的柱镜单元数，L为所述子像素宽度，M为所述视点数。

较佳的，根据所述每个子像素覆盖的每个视点所占的权重与所述视点填充的视差图灰度信息，确定所有子像素的值，包括：

如果所述显示单元中的子像素覆盖一个视点，则所述子像素的值等于所述视点填充的视差图灰度信息在所述子像素的值；

如果所述显示单元中第j个子像素覆盖两个视点，则所述子像素的值等于所述子像素覆盖的所述两个视点中的前一视点填充的视差图灰度信息乘以对应的权重加上所述子像素覆盖的所述两个视点中的后一视点填充的视差图灰度信息乘以对应的权重

其中，[]为取整符号，j为取值为1到[m×W]的自然数，W为所述柱镜单元覆盖的子像素数，m为所述显示单元中包含的柱镜单元数，M为所述视点数。

较佳的，根据所述所有子像素的值，生成并显示最终合成图，包括：

根据所有子像素的值，得到图像的编码；

根据所述图像的编码，合成所述最终合成图。

较佳的，所述显示单元的属性信息至少包括：所述显示单元中包含的柱镜单元数、所述柱镜单元覆盖的子像素数和所述子像素宽度的一个或多个。

为达到上述目的，本发明实施例公开了一种柱镜光栅的多视点3D显示装置，包括：

属性信息获取模块，用于获取显示单元的属性信息，其中，所述显示单元包含多个柱镜单元，多个柱镜单元形成柱镜光栅，每个柱镜单元覆盖有子像素；

视点数确定模块，用于在判断所述每个柱镜单元覆盖有子像素对应的子像素数不是整数时，根据所述属性信息，确定所述显示单元中视点的视点数；

视点宽度确定模块，用于根据所述属性信息和所述视点数，确定视点的宽度；

视点确定模块，用于根据所述视点的宽度和所述属性信息，确定每个子像素覆盖至少一个视点；

视点权重确定模块，用于根据所述至少一个视点、所述属性信息和所述视点数，确定所述每个子像素覆盖的每个视点所占的权重；

子像素值确定模块，用于根据所述每个子像素覆盖的每个视点所占的权重与所述视点填充的视差图灰度信息，确定所有子像素的值；

生成并显示模块，用于根据所述所有子像素的值，生成并显示最终合成图。

由上述的技术方案可见，本发明实施例提供的柱镜光栅的多视点3D显示方法及装置，在柱镜单元覆盖的子像素数不是整数时，根据所述显示单元的属性信息确定所述视点的宽度；根据所述视点的宽度和所述显示单元的属性信息，确定每个子像素覆盖至少一个视点及所述视点所占的权重；根据所述视点所占的权重和所述视点填充的视差图灰度信息确定所有子像素的值，生成并显示最终合成图。本发明实施例增加了合成图编码的灵活性，实现了多视点的裸眼立体显示，提高了3D显示效果，可以大大节约硬件成本。当然，实施本发明的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中柱镜光栅立体显示器原理图；

图2是现有技术中一个柱镜单元对应4个子像素的像素排布图；

图3是本发明实施例的柱镜光栅的多视点3D显示方法的流程示意图；

图4是本发明实施例的柱镜光栅的多视点3D显示装置的结构示意图；

图5是本发明实施例中一个显示单元中的视点分布图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

参见图3，图3为本发明实施例的一种柱镜光栅的多视点3D显示方法的流程示意图，包括如下步骤：

步骤301，获取显示单元的属性信息，其中，所述显示单元包含多个柱镜单元，多个柱镜单元形成柱镜光栅，每个柱镜单元覆盖有子像素。

优选地，所述显示单元的属性信息至少包括：所述显示单元中包含的柱镜单元数、所述柱镜单元覆盖的子像素数和所述子像素宽度的一个或多个。

步骤302，在判断所述每个柱镜单元覆盖有子像素对应的子像素数不是整数时，根据所述属性信息，确定所述显示单元中视点的视点数。

优选地，所述显示单元中视点的视点数根据所述显示单元中包含的柱镜单元数和所述柱镜单元覆盖的子像素数的乘积进行确定。

步骤303，根据所述属性信息和所述视点数，确定所述视点的宽度。

优选地，所述视点的宽度根据所述显示单元中包含的柱镜单元数、所述柱镜单元覆盖的子像素数和子像素宽度的乘积再除以所述视点数进行确定。

步骤304，根据所述视点的宽度和所述属性信息，确定每个子像素覆盖至少一个视点。

本步骤304中，根据所述视点的宽度和所述属性信息，确定所述视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离，并按照从小到大的顺序对所述视点进行排序，距离最小的排序为第一个视点，距离值仅大于第一个视点的位置排序为第二个视点，依次类推，距离最大值的位置排序为最后一个视点，得到排序结果；根据所述排序结果，确定每个子像素覆盖至少一个视点。

由于水平方向上像素中心点与柱镜单元的光轴之间的距离，决定了每个视差图的空间视区，所以填充顺序由水平方向上，像素中心点与所覆盖柱镜单元的光轴(也就是柱镜单元中心的位置)之间的距离决定。

在实际应用中，由于填入每个视点的不是一整个子像素，所以在此确定的的不是子像素与柱镜单元的光轴的距离，而是子像素所映射的视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离。

其中，所述视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离等效于所述视点左边沿与所述视点所在柱镜单元左边沿的距离。

步骤305，根据所述至少一个视点、所述属性信息和所述视点数，确定所述每个子像素覆盖的每个视点所占的权重。

若所述显示单元中的一个子像素覆盖一个视点，则所述子像素覆盖的所述视点的权重为100％；

若所述显示单元中的一个子像素覆盖两个视点，则需要分别计算确定所述子像素覆盖的所述两个视点中的前一视点的权重和所述子像素覆盖的所述两个视点中的后一视点的权重。

步骤306，根据所述每个子像素覆盖的每个视点所占的权重与所述视点填充的视差图灰度信息，确定所有子像素的值。

如果所述显示单元中的一个子像素覆盖一个视点，则所述子像素的值等于所述视点填充的视差图灰度信息在所述子像素的值；

如果所述显示单元中的一个子像素覆盖两个视点，则所述子像素的值等于所述子像素覆盖的所述两个视点中的前一视点填充的视差图灰度信息乘以对应的权重加上所述子像素覆盖的所述两个视点中的后一视点填充的视差图灰度信息乘以对应的权重。

步骤307，根据所述所有子像素的值，生成并显示最终合成图。

确定所述所有子像素的值之后，下一个显示单元的第一个视点位置紧接着所述显示单元的最后一个视点位置，用相同的算法可以遍历整排子像素得到每个子像素的赋值结果，然后再遍历所有列，就可以得到合成图所有子像素的赋值结果，计算机将完成图像编码，得到最终的合成图。

本发明实施例提供的柱镜光栅的多视点3D显示方法，在柱镜单元覆盖的子像素数不是整数时，根据所述显示单元的属性信息确定所述视点的宽度；根据所述视点的宽度和所述显示单元的属性信息，确定每个子像素覆盖至少一个视点及所述视点所占的权重；根据所述视点所占的权重和所述视点填充的视差图灰度信息确定所有子像素的值，生成并显示最终合成图。本发明实施例增加了合成图编码的灵活性，实现了多视点的裸眼立体显示，提高了3D显示效果，可以大大节约硬件成本。

优选地，本发明实施例的柱镜光栅的多视点3D显示方法中，所述根据所述属性信息，确定所述显示单元中视点的视点数，包括：

根据公式：M＝[m×W]、M＝[m×W]+1或M＝[m×W]-1，确定所述显示单元中视点的视点数；

其中，[]为取整符号，W为所述柱镜单元覆盖的子像素数，m为所述显示单元中包含的柱镜单元数，M为所述视点数。

较佳的，所述显示单元的属性信息至少包括：所述显示单元中包含的柱镜单元数、所述柱镜单元覆盖的子像素数和所述子像素宽度的一个或多个。

优选地，本发明实施例的柱镜光栅的多视点3D显示方法中，所述根据所述属性信息和所述视点数，确定所述视点的宽度，包括：

根据公式：确定所述视点的宽度；

其中，L'为所述视点的宽度，W为所述柱镜单元覆盖的子像素数，m为所述显示单元中包含的柱镜单元数，M为所述视点数，L为子像素宽度。

优选地，本发明实施例的柱镜光栅的多视点3D显示方法中，所述根据所述视点的宽度和所述属性信息，确定每个子像素覆盖至少一个视点，包括：

根据所述视点的宽度和所述属性信息，确定所述视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离；

根据所述视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离，对所述视点进行排序，得到排序结果；

根据所述排序结果，确定每个子像素覆盖至少一个视点。

根据所述视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离，按照从小到大的顺序对所述视点进行排序，距离最小的排序为第一视点，距离值仅大于第一视点的位置排序为第二视点，依次类推，距离最大值的位置排序为最后一个视点，得到排序结果；根据所述排序结果，确定每个子像素覆盖至少一个视点。在得到子像素和视点的对应关系以后，能得到每一个子像素覆盖的视点以及每个视点所占的权重。

优选地，本发明实施例的柱镜光栅的多视点3D显示方法中，所述根据所述视点的宽度和所述属性信息，确定所述视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离，所述视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离等效于所述视点左边沿与所述视点所在柱镜单元左边沿的距离，包括：

根据公式：确定所述显示单元中第k个视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离；

其中，[]为取整符号，k为取值为1到M的自然数，g(k)为第k个视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离，W为所述柱镜单元覆盖的子像素数，m为所述显示单元中包含的柱镜单元数，L为所述子像素宽度，M为所述视点数。

由于水平方向上像素中心点与柱镜单元的光轴之间的距离，决定了每个视差图的空间视区，所以填充顺序由水平方向上，像素中心点与所覆盖柱镜单元的光轴(也就是柱镜单元中心的位置)之间的距离决定。

在本实施例中，由于填入每个视点的不是一整个子像素，所以在此确定的的不是子像素与柱镜单元的光轴的距离，而是子像素所映射的视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离。

优选地，本发明实施例的柱镜光栅的多视点3D显示方法中，所述确定所述每个子像素覆盖的每个视点所占的权重，包括：

判断所述显示单元中第j个子像素是否覆盖一个视点；

若

则所述显示单元中第j个子像素覆盖一个视点，所述子像素覆盖的所述视点的权重为100％；

若

则所述显示单元中第j个子像素覆盖至少两个视点，若所述显示单元中第j个子像素覆盖两个视点，

根据公式：确定所述子像素覆盖的所述两个视点中的前一视点的权重；

根据公式：确定所述子像素覆盖的所述两个视点中的后一视点的权重；

其中，[]为取整符号，j为取值为1到[m×W]的自然数，R_before(j)为第j个子像素对应前一视点的权重，R_after(j)为第j个子像素对应后一视点的权重，W为所述柱镜单元覆盖的子像素数，m为所述显示单元中包含的柱镜单元数，L为所述子像素宽度，M为所述视点数。

优选地，本发明实施例的柱镜光栅的多视点3D显示方法中，所述根据所述每个子像素覆盖的每个视点所占的权重与所述视点填充的视差图灰度信息，确定所有子像素的值，包括：

如果所述显示单元中的子像素覆盖一个视点，则所述子像素的值等于所述视点填充的视差图灰度信息在所述子像素的值；

如果所述显示单元中第j个子像素覆盖两个视点，则所述子像素的值等于所述子像素覆盖的所述两个视点中的前一视点填充的视差图灰度信息乘以对应的权重加上所述子像素覆盖的所述两个视点中的后一视点填充的视差图灰度信息乘以对应的权重

其中，[]为取整符号，j为取值为1到[m×W]的自然数，W为所述柱镜单元覆盖的子像素数，m为所述显示单元中包含的柱镜单元数，M为所述视点数。

优选地，本发明实施例的柱镜光栅的多视点3D显示方法中，所述根据所述所有子像素的值，生成并显示最终合成图，包括：

根据所有子像素的值，得到图像的编码；

根据所述图像的编码，合成所述最终合成图。

确定所述所有子像素的值之后，下一个显示单元的第一个视点位置紧接着所述显示单元的最后一个视点位置，用相同的算法可以遍历整排子像素得到每个子像素的赋值结果，然后再遍历所有列，就可以得到合成图所有子像素的赋值结果，计算机将完成图像编码，得到最终的合成图。

本发明实施例通过子像素值灰度加权的思想，在柱镜单元覆盖的子像素数不是整数时，对子像素重新赋值，增加了合成图编码的灵活性；生成并显示最终合成图，实现了多视点的裸眼立体显示，立体感也更加柔和而且连续，提高了3D显示效果。

本发明实施例的具体举例如下。

本实施例以柱镜单元覆盖的子像素数W为4.78的柱镜光栅、柱镜单元数m为3组成一个显示单元为例进行详细描述。子像素宽度L为1，柱镜光栅条纹方向和LCD显示面板竖直方向的倾斜角为如图4所示，显示单元400(图4中虚线平行四边形区域)包含：柱镜单元401、子像素402(图4中标号402水平方向黑色实线区域)和视点403(图4中标号403水平方向黑色虚线区域)。

根据公式：M＝[m×W]、M＝[m×W]+1或M＝[m×W]-1，得到视点数M为13、14或15，本实施例以13为例进行详细描述。

根据公式：得到视点宽度L'为1.103。

根据公式：依次计算所述显示单元中13个视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离，并以距离值从小到大的顺序对视点进行排序。在本实施例中，所述视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离等效于所述视点左边沿与所述视点所在柱镜单元左边沿的距离。

如图4所示，黑色虚线代表视点的位置，从左往右第一个视点位置到第一个柱镜单元左边沿的距离为0、第二个视点位置到第一个柱镜单元左边沿的距离为1.103，第一个柱镜单元中的其他视点依次类推。

第六个视点位置到第二个柱镜单元左边沿的距离为0.735、第七个视点位置到第二个柱镜单元左边沿的距离为1.838，第二个柱镜单元中的其他视点依次类推。

第十个视点位置到第三个柱镜单元左边沿的距离为0.367，第十一个视点位置到第三个柱镜单元左边沿的距离为1.47，第三个柱镜单元中的其他视点依次类推。

其中，距离值最小的为从左往右第一个视点的位置，所以在这个位置填充第一张视差图；接着距离值仅大于第一个视点位置的是第十个视点的位置，在这个位置填充第二张视差图；依次类推，在13个视点的位置上根据位置关系填充所有13张视差图。

如图4所示，图4中下排的数字就代表从左到右每个视点位置上最终填充的视差图的次序。所述显示单元中从左往右数，前1.103个子像素填充第1张视差图的信息，紧接着的1.103个子像素填充第4张视差图的信息，依次类推。

但是，最终我们只能对一个整的子像素进行赋值操作，每个子像素值为0到255之间的一个值。所以，需要利用像素值加权的方法，在得到了子像素和视点的对应关系以后，能得到每一个子像素覆盖的视点的信息以及每个视点所占的权重。

如图4所示，从左往右数第一个子像素覆盖第1视点，所以该像素100％填充第1张视差图的信息；

而第七个子像素覆盖第3视点和第6视点，第3视点的位置所占的权重为100％×(1.103×6-1×6)/1＝61.8％，第6视点的位置所占的权重为1-61.8％＝38.2％，所以第七个子像素赋值应等于第3张视差图灰度信息乘以61.8％加上第6张视差图灰度信息乘以38.2％。

而第十个子像素覆盖第12视点和第2视点，第12视点的位置所占的权重为100％×(1.103×9-1×9)/1＝92.7％，第2视点的位置所占的权重为1-92.7％＝7.3％，所以第十个子像素赋值应等于第12张视差图灰度信息乘以92.7％加上第2张视差图灰度信息乘以7.3％。

依次类推，就可以得到整个显示单元的子像素赋值结果。

如图4所示，下一个显示单元的第一个视点位置紧接着所述显示单元的最后一个视点位置，用相同的算法可以遍历整排子像素得到每个子像素的赋值结果，然后再遍历所有列，就可以得到合成图所有子像素的赋值结果，计算机将完成图像编码，得到最终的合成图。

得到的合成图将容纳13张视差图的信息，在相同的硬件配置和参数下，相比4视点或者5视点的合成图，其显示的成像效果得到了很大的改善，立体感也更加柔和而且连续。

可见，本发明实施例提供的柱镜光栅的多视点3D显示方法，根据显示单元的属性信息确定视点的宽度并确定每个子像素覆盖至少一个视点，根据所述每个视点所占的权重与所述视点填充的视差图灰度信息，确定所有子像素的值，生成并显示最终合成图。本发明实施例增加了合成图编码的灵活性，实现多视点3D成像，显示的成像效果得到了很大的改善，立体感也更加柔和而且连续。

参见图5，图5为本发明实施例的一种柱镜光栅的多视点3D显示装置的结构示意图，包括：属性信息获取模块501，视点数确定模块502，视点宽度确定模块503，视点确定模块504，视点权重确定模块505，子像素值确定模506，生成并显示模块507，与图3所示的流程相对应。

属性信息获取模块501，用于获取显示单元的属性信息，其中，所述显示单元包含多个柱镜单元，多个柱镜单元形成柱镜光栅，每个柱镜单元覆盖有子像素；

较佳的，所述显示单元的属性信息至少包括：所述显示单元中包含的柱镜单元数、所述柱镜单元覆盖的子像素数和所述子像素宽度的一个或多个。

视点数确定模块502，用于在判断所述每个柱镜单元覆盖有子像素对应的子像素数不是整数时，根据所述属性信息，确定所述显示单元中视点的视点数；

优选地，所述显示单元中视点的视点数根据所述显示单元中包含的柱镜单元数和所述柱镜单元覆盖的子像素数的乘积进行确定。

视点宽度确定模块503，用于根据所述属性信息和所述视点数，确定视点的宽度；

优选地，所述视点的宽度根据所述显示单元中包含的柱镜单元数、所述柱镜单元覆盖的子像素数和子像素宽度的乘积再除以所述视点数进行确定。

视点确定模块504，用于根据所述视点的宽度和所述属性信息，确定每个子像素覆盖至少一个视点；

根据所述视点的宽度和所述属性信息，确定所述视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离，并按照从小到大的顺序对所述视点进行排序，距离最小的排序为第一个视点，距离值仅大于第一个视点的位置排序为第二个视点，依次类推，距离最大值的位置排序为最后一个视点，得到排序结果；

根据所述排序结果，确定每个子像素覆盖至少一个视点。

由于水平方向上像素中心点与柱镜单元的光轴之间的距离，决定了每个视差图的空间视区，所以填充顺序由水平方向上，像素中心点与所覆盖柱镜单元的光轴(也就是柱镜单元中心的位置)之间的距离决定。

在实际应用中，由于填入每个视点的不是一整个子像素，所以在此确定的的不是子像素与柱镜单元的光轴的距离，而是子像素所映射的视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离。

其中，所述视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离等效于所述视点左边沿与所述视点所在柱镜单元左边沿的距离。

视点权重确定模块505，用于根据所述至少一个视点、所述属性信息和所述视点数，确定所述每个子像素覆盖的每个视点所占的权重；

若所述显示单元中的一个子像素覆盖一个视点，则所述子像素覆盖的所述视点的权重为100％；

若所述显示单元中的一个子像素覆盖两个视点，则需要分别计算确定所述子像素覆盖的所述两个视点中的前一视点的权重和所述子像素覆盖的所述两个视点中的后一视点的权重。

子像素值确定模块506，用于根据所述每个子像素覆盖的每个视点所占的权重与所述视点填充的视差图灰度信息，确定所有子像素的值；

如果所述显示单元中的一个子像素覆盖一个视点，则所述子像素的值等于所述视点填充的视差图灰度信息在所述子像素的值；

如果所述显示单元中的一个子像素覆盖两个视点，则所述子像素的值等于所述子像素覆盖的所述两个视点中的前一视点填充的视差图灰度信息乘以对应的权重加上所述子像素覆盖的所述两个视点中的后一视点填充的视差图灰度信息乘以对应的权重。

生成并显示模块507，用于根据所述所有子像素的值，生成并显示最终合成图。

本发明实施例通过子像素值灰度加权的思想，在柱镜单元覆盖的子像素数不是整数时，对子像素重新赋值，增加了合成图编码的灵活性，实现了多视点的裸眼立体显示，立体感也更加柔和而且连续，提高了3D显示效果。

属性信息获取模块501，用于获取显示单元的属性信息，其中，所述显示单元包括多个柱镜单元，每个柱镜单元覆盖有子像素；

视点数确定模块502，用于在判断子像素数不是整数时，根据所述属性信息，确定所述显示单元中视点的视点数；

根据公式：M＝[m×W]、M＝[m×W]+1或M＝[m×W]-1，确定所述显示单元中视点的视点数；

其中，[]为取整符号，W为所述柱镜单元覆盖的子像素数，m为所述显示单元中包含的柱镜单元数，M为所述视点数。

视点宽度确定模块503，用于根据所述属性信息和所述视点数，确定视点的宽度；

根据公式：确定所述视点的宽度；

其中，L'为所述视点的宽度，W为所述柱镜单元覆盖的子像素数，m为所述显示单元中包含的柱镜单元数，M为所述视点数，L为子像素宽度。

视点确定模块504，用于根据所述视点的宽度和所述属性信息，确定每个子像素覆盖至少一个视点；包括：

根据所述视点的宽度和所述属性信息，确定所述视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离；

根据所述视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离，对所述视点进行排序，得到排序结果；

根据所述排序结果，确定每个子像素覆盖至少一个视点。

所述根据所述视点的宽度和所述属性信息，确定所述视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离，所述视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离等效于所述视点左边沿与所述视点所在柱镜单元左边沿的距离，包括：

根据公式：确定所述显示单元中第k个视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离；

其中，[]为取整符号，k为取值为1到M的自然数，g(k)为第k个视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离，W为所述柱镜单元覆盖的子像素数，m为所述显示单元中包含的柱镜单元数，L为所述子像素宽度，M为所述视点数。

由于水平方向上像素中心点与柱镜单元的光轴之间的距离，决定了每个视差图的空间视区，所以填充顺序由水平方向上，像素中心点与所覆盖柱镜单元的光轴(也就是柱镜单元中心的位置)之间的距离决定。

在实际应用中，由于填入每个视点的不是一整个子像素，所以在此确定的的不是子像素与柱镜单元的光轴的距离，而是子像素所映射的视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离。

其中，所述视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离等效于所述视点左边沿与所述视点所在柱镜单元左边沿的距离。

视点权重确定模块505，用于根据所述至少一个视点、所述属性信息和所述视点数，确定所述每个子像素覆盖的每个视点所占的权重；

判断所述显示单元中第j个子像素是否覆盖一个视点，

若

则所述显示单元中第j个子像素覆盖一个视点，所述子像素覆盖的所述视点的权重为100％；

若

则所述显示单元中第j个子像素覆盖至少两个视点，若所述显示单元中第j个子像素覆盖两个视点，

根据公式：确定所述子像素覆盖的所述两个视点中的前一视点的权重；

根据公式：确定所述子像素覆盖的所述两个视点中的后一视点的权重；

其中，[]为取整符号，j为取值为1到[m×W]的自然数，R_before(j)为第j个子像素对应前一视点的权重，R_after(j)为第j个子像素对应后一视点的权重，W为所述柱镜单元覆盖的子像素数，m为所述显示单元中包含的柱镜单元数，L为所述子像素宽度，M为所述视点数。

子像素值确定模块506，用于根据所述每个子像素覆盖的每个视点所占的权重与所述视点填充的视差图灰度信息，确定所有子像素的值；包括：

如果所述显示单元中的子像素覆盖一个视点，则所述子像素的值等于所述视点填充的视差图灰度信息在所述子像素的值；

如果所述显示单元中第j个子像素覆盖两个视点，则所述子像素的值等于所述子像素覆盖的所述两个视点中的前一视点填充的视差图灰度信息乘以对应的权重加上所述子像素覆盖的所述两个视点中的后一视点填充的视差图灰度信息乘以对应的权重

其中，[]为取整符号，j为取值为1到[m×W]的自然数，W为所述柱镜单元覆盖的子像素数，m为所述显示单元中包含的柱镜单元数，M为所述视点数。

生成并显示模块507，用于根据所述所有子像素的值，生成并显示最终合成图。包括：

根据所有子像素的值，得到图像的编码；

根据所述图像的编码，合成所述最终合成图。

确定所述所有子像素的值之后，下一个显示单元的第一个视点位置紧接着所述显示单元的最后一个视点位置，用相同的算法可以遍历整排子像素得到每个子像素的赋值结果，然后再遍历所有列，就可以得到合成图所有子像素的赋值结果，计算机将完成图像编码，得到最终的合成图。

可见，本发明实施例提供的柱镜光栅的多视点3D显示方法，根据显示单元的属性信息确定视点的宽度并确定每个子像素覆盖至少一个视点，根据所述每个视点所占的权重与所述视点填充的视差图灰度信息，确定所有子像素的值，生成并显示最终合成图。本发明实施例增加了合成图编码的灵活性，实现多视点3D成像，显示的成像效果得到了很大的改善，立体感也更加柔和而且连续。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种柱镜光栅的多视点3D显示方法，其特征在于，包括：

获取显示单元的属性信息，其中，所述显示单元包含多个柱镜单元，多个柱镜单元形成柱镜光栅，每个柱镜单元覆盖有子像素；

在判断所述每个柱镜单元覆盖有子像素对应的子像素数不是整数时，根据所述属性信息，确定所述显示单元中视点的视点数；

根据所述属性信息和所述视点数，确定视点的宽度；

根据所述视点的宽度和所述属性信息，确定每个子像素覆盖至少一个视点；

根据所述至少一个视点、所述属性信息和所述视点数，确定所述每个子像素覆盖的每个视点所占的权重；

根据所述每个子像素覆盖的每个视点所占的权重与所述视点填充的视差图灰度信息，确定所有子像素的值；

根据所述所有子像素的值，生成并显示最终合成图。

2.如权利要求1所述的柱镜光栅的多视点3D显示方法，其特征在于，所述根据所述属性信息，确定所述显示单元中视点的视点数，包括：

根据公式：M＝[m×W]、M＝[m×W]+1或M＝[m×W]-1，确定所述显示单元中视点的视点数；

其中，[]为取整符号，W为所述柱镜单元覆盖的子像素数，m为所述显示单元中包含的柱镜单元数，M为所述视点数。

3.如权利要求1所述的柱镜光栅的多视点3D显示方法，其特征在于，所述根据所述属性信息和所述视点数，确定所述视点的宽度，包括：

根据公式：确定所述视点的宽度；

其中，L'为所述视点的宽度，W为所述柱镜单元覆盖的子像素数，m为所述显示单元中包含的柱镜单元数，M为所述视点数，L为子像素宽度。

4.如权利要求1所述的柱镜光栅的多视点3D显示方法，其特征在于，所述根据所述视点的宽度和所述属性信息，确定每个子像素覆盖至少一个视点，包括：

根据所述视点的宽度和所述属性信息，确定所述视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离；

根据所述视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离，对所述视点进行排序，得到排序结果；

根据所述排序结果，确定每个子像素覆盖至少一个视点。

5.如权利要求4所述的柱镜光栅的多视点3D显示方法，其特征在于，所述根据所述视点的宽度和所述属性信息，确定所述视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离，包括：

根据公式：确定所述显示单元中第k个视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离；

其中，[]为取整符号，k为取值为1到M的自然数，g(k)为第k个视点与所述视点所在柱镜单元的光轴之间的距离，W为所述柱镜单元覆盖的子像素数，m为所述显示单元中包含的柱镜单元数，L为所述子像素宽度，M为所述视点数。

6.如权利要求1所述的柱镜光栅的多视点3D显示方法，其特征在于，所述确定所述每个子像素覆盖的每个视点所占的权重，包括：

判断所述显示单元中第j个子像素是否覆盖一个视点；

若

则所述显示单元中第j个子像素覆盖一个视点，所述子像素覆盖的所述视点的权重为100％；

若

则所述显示单元中第j个子像素覆盖至少两个视点，若所述显示单元中第j个子像素覆盖两个视点，

根据公式：确定所述子像素覆盖的所述两个视点中的前一视点的权重；

根据公式：确定所述子像素覆盖的所述两个视点中的后一视点的权重；

其中，[]为取整符号，j为取值为1到[m×W]的自然数，R_before(j)为第j个子像素对应前一视点的权重，R_after(j)为第j个子像素对应后一视点的权重，W为所述柱镜单元覆盖的子像素数，m为所述显示单元中包含的柱镜单元数，L为所述子像素宽度，M为所述视点数。

7.如权利要求1所述的柱镜光栅的多视点3D显示方法，其特征在于，所述根据所述每个子像素覆盖的每个视点所占的权重与所述视点填充的视差图灰度信息，确定所有子像素的值，包括：

如果所述显示单元中的子像素覆盖一个视点，则所述子像素的值等于所述视点填充的视差图灰度信息在所述子像素的值；

如果所述显示单元中第j个子像素覆盖两个视点，则所述子像素的值等于所述子像素覆盖的所述两个视点中的前一视点填充的视差图灰度信息乘以对应的权重加上所述子像素覆盖的所述两个视点中的后一视点填充的视差图灰度信息乘以对应的权重

其中，[]为取整符号，j为取值为1到[m×W]的自然数，W为所述柱镜单元覆盖的子像素数，m为所述显示单元中包含的柱镜单元数，M为所述视点数。

8.如权利要求1所述的柱镜光栅的多视点3D显示方法，其特征在于，所述根据所述所有子像素的值，生成并显示最终合成图，包括：

根据所有子像素的值，得到图像的编码；

根据所述图像的编码，合成所述最终合成图。

9.如权利要求1至8任一项所述的柱镜光栅的多视点3D显示方法，其特征在于，所述显示单元的属性信息至少包括：所述显示单元中包含的柱镜单元数、所述柱镜单元覆盖的子像素数和所述子像素宽度的一个或多个。

10.一种柱镜光栅的多视点3D显示装置，其特征在于，包括：

属性信息获取模块，用于获取显示单元的属性信息，其中，所述显示单元包含多个柱镜单元，多个柱镜单元形成柱镜光栅，每个柱镜单元覆盖有子像素；

视点数确定模块，用于在判断所述每个柱镜单元覆盖有子像素对应的子像素数不是整数时，根据所述属性信息，确定所述显示单元中视点的视点数；

视点宽度确定模块，用于根据所述属性信息和所述视点数，确定视点的宽度；

视点确定模块，用于根据所述视点的宽度和所述属性信息，确定每个子像素覆盖至少一个视点；

视点权重确定模块，用于根据所述至少一个视点、所述属性信息和所述视点数，确定所述每个子像素覆盖的每个视点所占的权重；

子像素值确定模块，用于根据所述每个子像素覆盖的每个视点所占的权重与所述视点填充的视差图灰度信息，确定所有子像素的值；

生成并显示模块，用于根据所述所有子像素的值，生成并显示最终合成图。