CN106254851A - 一种降低多视点裸眼3d显示器串扰的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降低多视点裸眼3D显示器串扰的方法，包括如下步骤：测量多视点裸眼3D显示器角亮度分布Y_N；根据角亮度分布确定各个视点间漏光比例系数c_m,n；测量显示器的亮度与输入灰阶间的映射关系；根据显示器的亮度与输入灰阶间的映射关系将每个视点图像每个像素的灰度值转换为亮度值L_N；计算各个视点图像包含的所有像素降低串扰后的输出亮度L_N``；根据显示器的亮度与输入灰阶间的映射关系将每个视点图像每个像素的亮度值转换为灰度值，从而确定降低串扰后各视点图像每个像素的灰度，进而驱动屏幕进行显示。本发明的优点在于：通过图像处理的方式降低多视点裸眼3D显示器的串扰，在不需修改硬件的前提下降低裸眼3D显示中图像的重影现象，实现简单。

Description

一种降低多视点裸眼3D显示器串扰的方法

技术领域

本发明属于裸眼3D显示器技术领域，特别涉及一种降低多视点裸眼3D显示器串扰的方法。

背景技术

串扰是3D显示领域十分重要的概念，其可以定义为由于视图分离不完全造成的非观看通道的视图进入观看通道的现象。串扰将导致立体图像出现重影，对比度下降等，它是3D显示中影响图像质量及观看舒适度最主要的因素之一。相比于眼镜式3D显示技术，对于裸眼3D显示中串扰现象的研究相对较少，尤其是对于左右眼视点之间存在中间视点的情况，在串扰评价及串扰消除方面都还没有提出完善的标准或方法。

发明内容

发明目的：本发明提供一种降低多视点裸眼3D显示器串扰的方法，以解决现有技术中的问题。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种降低多视点裸眼3D显示器串扰的方法，包括如下步骤：

步骤(A)，测量多视点裸眼3D显示器角亮度分布Y_N，N代表总视点数；

步骤(B)，根据角亮度分布确定各个视点间漏光比例系数c_m,n，c_m,n表示视点m对视点n的漏光比例，其中1≤m≤N，1≤n≤N；

步骤(C)，测量显示器的亮度与输入灰阶间的映射关系；

步骤(D)，根据显示器的亮度与输入灰阶间的映射关系将每个视点图像每个像素的灰度值转换为亮度值L_N；

步骤(E)，计算各个视点图像包含的所有像素降低串扰后的输出亮度L_N``；

步骤(F)，根据显示器的亮度与输入灰阶间的映射关系将每个视点图像每个像素的亮度值转换为灰度值，从而确定降低串扰后各视点图像每个像素的灰度，进而驱动屏幕进行显示。

进一步，所述步骤(A)中的多视点裸眼3D显示器角亮度分布是根据裸眼3D显示器的视点数测量显示器每个视点的角亮度分布；被测试视点的角亮度分布的图像为：待测视点像素全部为白色，其余视点像素全部为黑色。

进一步，所述步骤(B)中的漏光比例系数c_m,n的计算如公式(1)所示：

$c_{m,n}=\frac{Y_m}{Y_1+Y_2+...+Y_N}---\left(1\right)$

进一步，所述步骤(C)中的输入灰阶为显示器0-255灰阶图像。

进一步，所述步骤(E)中的输出亮度L_N``计算公式如公式(2)所示：

$\left\{\begin{array}{c}(1-c_{1,2}-c_{1,3}-\mathrm{...}-c_{1,6}){L_1}^{\′\′}+c_{2,1}{L_2}^{\′\′}+c_{3,1}{L_3}^{\′\′}+\mathrm{...}+c_{6,1}{L_6}^{\′\′}=L_1\\ c_{1,2}{L}_1+(1-c_{2,1}-c_{2,3}-\mathrm{...}-c_{2,N}){L_2}^{\′\′}+c_{3,2}{L_3}^{\′\′}+\mathrm{...}+c_{N,2}{L_N}^{\′\′}=L_2\\ .\\ .\\ .\\ c_{1,N}{L_1}^{\′\′}+c_{2,N}{L_2}^{\′\′}+c_{3,N}{L_3}^{\′\′}\mathrm{...}+(1-c_{N,1}-c_{N,2}-\mathrm{...}-c_{N,N-1}){L_N}^{\′\′}=L_N\end{array}\right.---\left(2\right)$

其中，L_N表示视点N的输入图像对应的亮度，即观看者希望观看到的无串扰图像的亮度；由于各视点图像间存在漏光，各视点间的亮度会相互影响，若不对L_N进行修改，观看者观看到的是存在串扰的亮度L_N`；L_N``表示为了让观看者观看到无串扰的图像，对L_N进行修改后图像对应的亮度。

进一步，所述裸眼3D显示器各视点图像的亮度总和在串扰发生前后是保持不变的，所述亮度总和为某一视点的实际亮度为其本身亮度减去它对其它视点的漏光亮度再加上其它视点对它的漏光亮度。

进一步，所述进行降低串扰的输出亮度计算时是将各个视点图像坐标相同的像素分为一组进行的。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：通过图像处理的方式降低多视点裸眼3D显示器的串扰，在不需修改硬件的前提下降低裸眼3D显示中图像的重影现象，实现简单。

附图说明

图1是本发明的实施流程示意图。

具体实施方式

一种降低多视点裸眼3D显示器串扰的方法，包括如下步骤：

步骤(A)，测量多视点裸眼3D显示器角亮度分布Y_N，N代表总视点数；

步骤(B)，根据角亮度分布确定各个视点间漏光比例系数c_m,n，c_m,n表示视点m对视点n的漏光比例，其中1≤m≤N，1≤n≤N；

步骤(C)，测量显示器的亮度与输入灰阶间的映射关系；

步骤(D)，根据显示器的亮度与输入灰阶间的映射关系将每个视点图像每个像素的灰度值转换为亮度值L_N；

步骤(E)，计算各个视点图像包含的所有像素降低串扰后的输出亮度L_N``；

步骤(F)，根据显示器的亮度与输入灰阶间的映射关系将每个视点图像每个像素的亮度值转换为灰度值，从而确定降低串扰后各视点图像每个像素的灰度，进而驱动屏幕进行显示。

前述步骤(A)中的多视点裸眼3D显示器角亮度分布是根据裸眼3D显示器的视点数测量显示器每个视点的角亮度分布；被测试视点的角亮度分布的图像为：待测视点像素全部为白色，其余视点像素全部为黑色。

前述步骤(B)中的漏光比例系数c_m,n的计算如公式(1)所示：

$c_{m,n}=\frac{Y_m}{Y_1+Y_2+...+Y_N}---\left(1\right)$

前述步骤(C)中的输入灰阶为显示器0-255灰阶图像。

前述步骤(E)中的输出亮度L_N``计算公式如公式(2)所示：

$\left\{\begin{array}{c}(1-c_{1,2}-c_{1,3}-\mathrm{...}-c_{1,6}){L_1}^{\′\′}+c_{2,1}{L_2}^{\′\′}+c_{3,1}{L_3}^{\′\′}+\mathrm{...}+c_{6,1}{L_6}^{\′\′}=L_1\\ c_{1,2}{L}_1+(1-c_{2,1}-c_{2,3}-\mathrm{...}-c_{2,N}){L_2}^{\′\′}+c_{3,2}{L_3}^{\′\′}+\mathrm{...}+c_{N,2}{L_N}^{\′\′}=L_2\\ .\\ .\\ .\\ c_{1,N}{L_1}^{\′\′}+c_{2,N}{L_2}^{\′\′}+c_{3,N}{L_3}^{\′\′}\mathrm{...}+(1-c_{N,1}-c_{N,2}-\mathrm{...}-c_{N,N-1}){L_N}^{\′\′}=L_N\end{array}\right.---\left(2\right)$

其中，L_N表示视点N的输入图像对应的亮度，即观看者希望观看到的无串扰图像的亮度；由于各视点图像间存在漏光，各视点间的亮度会相互影响，若不对L_N进行修改，观看者观看到的是存在串扰的亮度L_N`；L_N``表示为了让观看者观看到无串扰的图像，对L_N进行修改后图像对应的亮度。

前述裸眼3D显示器各视点图像的亮度总和在串扰发生前后是保持不变的，所述亮度总和为某一视点的实际亮度为其本身亮度减去它对其它视点的漏光亮度再加上其它视点对它的漏光亮度。

前述进行降低串扰的输出亮度计算时是将各个视点图像坐标相同的像素分为一组进行的。

下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。

如图1所示是本发明的实施流程示意图。首先输入各幅视差图像，在坐标值相同的一组像素下将灰度值转换为亮度，解线性方程组得到修改后亮度值，将亮度转换为灰度值，再转到下一组进行将灰度值转换为亮度。

实施例：本发明的目的是提供了一种降低多视点裸眼3D显示器串扰方法的具体实施例，裸眼3D显示器的总视点数为6，其步骤如下：

第一步、制作待测视点像素全部为白色其余视点像素全为黑色的测试图像，共制作6幅测试图像。分别输入各视点的测试图像，在显示器设计的最佳观看距离上以0.25°为步长改变亮度计与显示器的水平夹角，测试角度范围为-30°至30°，记录显示器的亮度值；

第二步、根据第一步中测量得到的每个视点的角亮度分布数据，计算各个视点间的漏光比例系数c_m,n(1≤m≤6，1≤n≤6)。若在视点1最佳观看距离处测得输入视点1测试图像时亮度为Y₁，输入视点2测试图像时亮度为Y₂，输入视点3测试图像时亮度为Y₃，输入视点4测试图像时亮度为Y₄，输入视点5测试图像时亮度为Y₅，输入视点6测试图像时亮度为Y₆；则视点m(1≤m≤6)对视点1的漏光比例系数为：c_m,1＝Y_m/(Y₁+Y₂+Y₃+Y₄+Y₅+Y₆)。同理可计算出任意视点间的漏光比例系数；

第三步、向显示器逐阶输入0-255灰阶图像，测量每阶图像下的显示亮度，获得显示器的亮度与输入灰阶间的映射关系；

第四步、根据显示器的亮度与输入灰阶间的映射关系将每个视点图像每个像素的灰度值转换为亮度值；

第五步、根据视点间漏光比例系数计算各个视点图像包含的所有像素降低串扰后的输出亮度：将各个视点图像坐标相同的像素分为一组，对每一组像素，解如下线性方程组：

$\left\{\begin{array}{c}(1-c_{1,2}-c_{1,3}-\mathrm{...}-c_{1,6}){L_1}^{\′\′}+c_{2,1}{L_2}^{\′\′}+c_{3,1}{L_3}^{\′\′}+\mathrm{...}+c_{6,1}{L_6}^{\′\′}=L_1\\ c_{1,2}{L}_1+(1-c_{2,1}-c_{2,3}-\mathrm{...}-c_{2,6}){L_2}^{\′\′}+c_{3,2}{L_3}^{\′\′}+\mathrm{...}+c_{6,2}{L_6}^{\′\′}=L_2\\ .\\ .\\ .\\ c_{1,6}{L_1}^{\′\′}+c_{2,6}{L_2}^{\′\′}+c_{3,6}{L_3}^{\′\′}\mathrm{...}+(1-c_{6,1}-c_{6,2}-\mathrm{...}-c_{6,6-1}){L_6}^{\′\′}=L_6\end{array}\right.$

方程组中L₁,L₂,L₃...L₆为按第四步计算得到的该组像素各视点图像对应的亮度；依次对每组像素进行串扰降低计算，得到修改后的输出亮度；

第六步、根据显示器的亮度与输入灰阶间的映射关系将每个视点图像每个像素的亮度值转换为灰度值。

本发明通过图像处理的方式降低多视点裸眼3D显示器的串扰，降低了裸眼3D显示中图像的重影现象，提升了3D图像显示质量；实施上本发明不需要修改硬件，实现简单。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种降低多视点裸眼3D显示器串扰的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤(A)，测量多视点裸眼3D显示器角亮度分布Y_N，N代表总视点数；

步骤(B)，根据角亮度分布确定各个视点间漏光比例系数c_m,n，c_m,n表示视点m对视点n的漏光比例，其中1≤m≤N，1≤n≤N；

步骤(C)，测量显示器的亮度与输入灰阶间的映射关系；

步骤(D)，根据显示器的亮度与输入灰阶间的映射关系将每个视点图像每个像素的灰度值转换为亮度值L_N；

步骤(E)，计算各个视点图像包含的所有像素降低串扰后的输出亮度L_N``；

步骤(F)，根据显示器的亮度与输入灰阶间的映射关系将每个视点图像每个像素的亮度值转换为灰度值，从而确定降低串扰后各视点图像每个像素的灰度，进而驱动屏幕进行显示。

2.根据权利要求1所述的一种降低多视点裸眼3D显示器串扰的方法，其特征在于：所述步骤(A)中的多视点裸眼3D显示器角亮度分布是根据裸眼3D显示器的视点数测量显示器每个视点的角亮度分布；被测试视点的角亮度分布的图像为：待测视点像素全部为白色，其余视点像素全部为黑色。

3.根据权利要求1所述的一种降低多视点裸眼3D显示器串扰的方法，其特征在于：所述步骤(B)中的漏光比例系数c_m,n的计算如公式(1)所示：

$c_{m,n}=\frac{Y_m}{Y_1+Y_2+...+Y_N}---\left(1\right)$

4.根据权利要求1所述的一种降低多视点裸眼3D显示器串扰的方法，其特征在于：所述步骤(C)中的输入灰阶为显示器0-255灰阶图像。

5.根据权利要求1所述的一种降低多视点裸眼3D显示器串扰的方法，其特征在于：所述步骤(E)中的输出亮度L_N``计算公式如公式(2)所示：

$\left\{\begin{array}{c}\left(1-c_{1,2}-c_{1,3}-...-c_{1,6}\right){L_1}^{\′\′}+c_{2,1}{L_2}^{\′\′}+c_{3,1}{L_3}^{\′\′}+...+c_{6,1}{L_6}^{\′\′}=L_1\\ c_{1,2}{L}_1+\left(1-c_{2,1}-c_{2,3}-...-c_{2,N}\right){L_2}^{\′\′}+c_{3,2}{L_3}^{\′\′}+...+c_{N,2}{L_N}^{\′\′}=L_2\\ \begin{array}{c}.\\ .\\ .\end{array}\\ c_{1,N}{L_1}^{\′\′}+c_{2,N}{L_2}^{\′\′}+c_{3,N}{L_3}^{\′\′}...+\left(1-c_{N,1}-c_{N,2}-...-c_{N,N-1}\right){L_N}^{\′\′}=L_N\end{array}\right.---\left(2\right)$

其中，L_N表示视点N的输入图像对应的亮度，即观看者希望观看到的无串扰图像的亮度；由于各视点图像间存在漏光，各视点间的亮度会相互影响，若不对L_N进行修改，观看者观看到的是存在串扰的亮度L_N`；L_N``表示为了让观看者观看到无串扰的图像，对L_N进行修改后图像对应的亮度。

6.根据权利要求5所述的一种降低多视点裸眼3D显示器串扰的方法，其特征在于：所述裸眼3D显示器各视点图像的亮度总和在串扰发生前后是保持不变的，所述亮度总和为某一视点的实际亮度为其本身亮度减去它对其它视点的漏光亮度再加上其它视点对它的漏光亮度。

7.根据权利要求5所述的一种降低多视点裸眼3D显示器串扰的方法，其特征在于：所述进行降低串扰的输出亮度计算时是将各个视点图像坐标相同的像素分为一组进行的。