CN106851167A - 一种用于虚拟现实设备的显示方法、系统及虚拟现实设备 - Google Patents

一种用于虚拟现实设备的显示方法、系统及虚拟现实设备 Download PDF

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周卫国
朱向军
钟宇文
陈泽伟
刘火根
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郭庭苇
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Abstract

本发明适用计算机技术领域，提供了一种用于虚拟现实设备的显示方法、系统及虚拟现实设备，所述方法包括：从虚拟现实设备的CPU中获取待显示视频图像，在所述待显示视频图像中，利用目标像素周围的16个像素值进行计算，确定所述目标像素值，以得到第一视频图像；对所述第一视频图像进行二值化处理后，获取相邻帧内的边沿像素差，得到位移矢量；根据所述位移矢量，在所述相邻帧内插入第二视频图像，形成并显示视频图像。本发明通过获取CPU输出待显示视频图像，通过处理器处理待显示视频图像，提高视频图像分辨率和刷新率，不需要依赖于CPU的处理能力便能够输出高清高速的视频图像，改善画面的显示效果，并且降低因画面不够流畅带来的昏眩感。

Description

一种用于虚拟现实设备的显示方法、系统及虚拟现实设备
技术领域
本发明属于计算机技术领域，尤其涉及一种用于虚拟现实设备的显示方法、系统及虚拟现实设备。
背景技术
目前虚拟现实设备使用双显示屏，通过高速数据接口与主芯片相连接，目前显示屏端可以显示2K 120Hz，但是由于主芯片性能的限制和数据带宽，通用的配置在1440*144090Hz，为了提高虚拟现实设备中的显示效果，需要使用更高配置的CPU进行处理，得到渲染足够清晰和帧率足够高的显示画面，但是通过提高CPU的配置来提高显示画面的质量，使得芯片功耗过大，同时增加成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于虚拟现实设备的显示方法、系统及虚拟现实设备，旨在解决由于现有技术中通过使用高配置CPU提高显示画面质量，导致芯片功耗过大，成本过高的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种用于虚拟现实设备的显示方法，所包括下述步骤：
从虚拟现实设备的CPU中获取待显示视频图像，在所述待显示视频图像中，利用目标像素周围的16个像素值进行计算，确定所述目标像素值，以得到第一视频图像；
对所述第一视频图像进行二值化处理后，获取相邻帧内的边沿像素差，得到位移矢量；
根据所述位移矢量，在所述相邻帧内插入第二视频图像，形成并输出视频图像。
第二方面，本发明实施例提供了一种用于虚拟现实设备的显示系统，包括：
第一视频图像计算单元，用于从虚拟现实设备的CPU中获取待显示视频图像，在所述待显示视频图像中，利用目标像素周围的16个像素值进行计算，确定所述目标像素值，以得到第一视频图像；
位移矢量计算单元，用于对所述第一视频图像进行二值化处理后，获取相邻帧内的边沿像素差，得到位移矢量；以及
第二视频图像插入单元，用于根据所述位移矢量，在所述相邻帧内插入第二视频图像，形成并输出显示视频图像。
第三方面，本发明实施例提供了一种虚拟现实设备，包括：用于输出待显示视频图像的CPU，用于处理所述待显示视频图像的处理器，以及用于显示视频图像的显示器，其中，所述处理器包括：
第一处理器，用于利用目标像素周围的16个像素值进行计算，确定所述目标像素值，以得到第一视频图像；以及
第二处理器，用于通过获取相邻帧内的边沿像素差，得到位移矢量，并根据位移矢量在所述相邻帧内插入第二视频图像。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明实施例通过获取CPU输出待显示视频图像，通过处理器处理待显示视频图像，提高视频图像分辨率和刷新率，不需要依赖于CPU的处理能力便能够输出高清高速的视频图像，改善画面的显示效果，并且降低因画面不够流畅带来的昏眩感。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的用于虚拟现实设备的显示方法的实现流程图；
图2是本发明实施例二提供的用于虚拟现实设备的显示系统的结构示意图；以及
图3是本发明实施例三提供的虚拟现实设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述：
实施例一：
图1示出了本发明实施例一提供的用于虚拟现实设备的显示方法的实现流程图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
在步骤S101中，从虚拟现实设备的CPU中获取待显示视频图像，在待显示视频图像中，利用目标像素周围的16个像素值进行计算，确定目标像素值，以得到第一视频图像。
在本发明实施例中，通过EDP、MIPI或者HDMI接口从虚拟现实设备的CPU中获取待显示视频图像，在待显示视频图像中，利用目标像素周围的16个像素值进行计算，确定目标像素值，以提高图像像素值。
进一步地，通过反向变换得到目标像素(x，y)的坐标为(i+u，j+v)，其中i、j为非负整数，u、v为[0，1)区间的浮点数；
获取坐标(i+u，j+v)周围16个像素值，计算目标像素值f(i+u，j+v)。
该目标像素值f(i+u，j+v)的计算公式为：
f(i+u，j+v)＝A*B*C
其中，
在步骤S102中，对第一视频图像进行二值化处理后，获取相邻帧内的边沿像素差，得到位移矢量。
在本发明实施例中，通过二值化后，根据图像边沿可以计算相邻帧内的边沿像素差，得到位移矢量n，n表示沿着某方向移动了n个像素。
进一步地，将第一视频图像转换为YUV颜色空间图像，并提取YUV颜色空间图像中的Y分量；
计算相邻帧内的边沿像素差，得到位移矢量。
在本发明实施例中，将第一视频图像转换为YUV颜色空间图像，为了减少运算量仅提取YUV颜色空间图像中的Y分量，得到灰度图像，从而产生图像边沿，以得到位移矢量。
在步骤S103中，根据位移矢量，在相邻帧内插入第二视频图像，形成并输出视频图像。
根据位移矢量n，在相邻帧内插入第二视频图像，该第二图像为对该位移矢量取1/n平移的图像，在插入第二视频图像后，形成并输出视频图像。
在本发明实施例中，通过获取CPU输出待显示视频图像，通过处理器处理待显示视频图像，提高视频图像分辨率和刷新率，不需要依赖于CPU的处理能力便能够输出高清高速的视频图像，改善画面的显示效果，并且降低因画面不够流畅带来的昏眩感。
实施例二：
图2示出了本发明实施例二提供的用于虚拟现实设备的显示系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。在本发明实施例中，用于虚拟现实设备的显示系统包括：第一视频图像计算单元21、位移矢量计算单元22以及第二视频图像插入单元23，其中：
第一视频图像计算单元21，用于从虚拟现实设备的CPU中获取待显示视频图像，在待显示视频图像中，利用目标像素周围的16个像素值进行计算，确定目标像素值，以得到第一视频图像。
在本发明实施例中，通过EDP、MIPI或者HDMI接口从虚拟现实设备的CPU中获取待显示视频图像，在待显示视频图像中，利用目标像素周围的16个像素值进行计算，确定目标像素值，以提高图像像素值。
进一步地，第一视频图像计算单元21包括：
目标像素变换单元211，用于通过反向变换得到目标像素(x，y)的坐标为(i+u，j+v)，其中i、j为非负整数，u、v为[0，1)区间的浮点数；以及
目标像素值计算单元212，用于获取坐标(i+u，j+v)周围16个像素值，计算目标像素值f(i+u，j+v)。
该目标像素值f(i+u，j+v)的计算公式为：
f(i+u，j+v)＝A*B*C
其中，
位移矢量计算单元22，用于对第一视频图像进行二值化处理后，获取相邻帧内的边沿像素差，得到位移矢量。
在本发明实施例中，通过二值化后，根据图像边沿可以计算相邻帧内的边沿像素差，得到位移矢量n，n表示沿着某方向移动了n个像素。
进一步地，位移矢量计算单元22包括：
转换单元221，用于将所述第一视频图像转换为YUV颜色空间图像，并提取YUV颜色空间图像中的Y分量；以及
位移矢量计算子单元222，用于计算相邻帧内的边沿像素差，得到位移矢量。
在本发明实施例中，将第一视频图像转换为YUV颜色空间图像，为了减少运算量仅提取YUV颜色空间图像中的Y分量，得到灰度图像，从而产生图像边沿，以得到位移矢量。
第二视频图像插入单元23，用于根据位移矢量，在相邻帧内插入第二视频图像，形成并输出显示视频图像。
在本发明实施例中，根据位移矢量n，在相邻帧内插入第二视频图像，该第二图像为对该位移矢量取1/n平移的图像，在插入第二视频图像后，形成并输出视频图像。
在本发明实施例中，通过获取CPU输出待显示视频图像，通过处理器处理待显示视频图像，提高视频图像分辨率和刷新率，不需要依赖于CPU的处理能力便能够输出高清高速的视频图像，改善画面的显示效果，并且降低因画面不够流畅带来的昏眩感。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。
实施例三：
图3示出了本发明实施例三提供的虚拟现实设备的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。在本发明实施例中，虚拟现实设备，包括：用于输出待显示视频图像的CPU31，用于处理待显示视频图像的处理器32，以及用于显示视频图像的显示器33，其中，该处理器32包括：
第一处理器321，用于利用目标像素周围的16个像素值进行计算，确定目标像素值，以得到第一视频图像；以及
第二处理器322，用于通过获取相邻帧内的边沿像素差，得到位移矢量，并根据位移矢量在相邻帧内插入第二视频图像。
在本发明实施例中，通过EDP、MIPI或者HDMI接口从虚拟现实设备的CPU中获取待显示视频图像，在待显示视频图像中，利用目标像素周围的16个像素值进行计算，确定目标像素值，以提高图像像素值。第一处理器321通过反向变换得到目标像素(x，y)的坐标为(i+u，j+v)，其中i、j为非负整数，u、为[0，1)区间的浮点数，获取坐标(i+u，j+v)周围16个像素值，计算目标像素值f(i+u，j+v)。第二处理器322通过二值化后，根据图像边沿可以计算相邻帧内的边沿像素差，得到位移矢量n，n表示沿着某方向移动了n个像素，根据位移矢量n，在相邻帧内插入第二视频图像，该第二图像为对该位移矢量取1/n平移的图像，在插入第二视频图像后，形成并输出视频图像。显示器33包括一个或多个显示器。
在本发明实施例中，通过获取CPU输出待显示视频图像，通过处理器处理待显示视频图像，提高视频图像分辨率和刷新率，不需要依赖于CPU的处理能力便能够输出高清高速的视频图像，改善画面的显示效果，并且降低因画面不够流畅带来的昏眩感。
在本发明实施例中，用于虚拟现实设备的显示系统的各单元可由相应的硬件或软件单元实现，各单元可以为独立的软、硬件单元，也可以集成为一个软、硬件单元，在此不用以限制本发明。该系统各单元的实施方式具体可参考前述实施例一的描述，在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于虚拟现实设备的显示方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
从虚拟现实设备的CPU中获取待显示视频图像，在所述待显示视频图像中，利用目标像素周围的16个像素值进行计算，确定所述目标像素值，以得到第一视频图像；
对所述第一视频图像进行二值化处理后，获取相邻帧内的边沿像素差，得到位移矢量；
根据所述位移矢量，在所述相邻帧内插入第二视频图像，形成并输出视频图像。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，从虚拟现实设备的CPU中获取待显示视频图像，在所述待显示视频图像中，利用目标像素周围的16个像素值进行计算，确定所述目标像素值，以得到第一视频图像的步骤包括：
通过反向变换得到目标像素(x，y)的坐标为(i+u，j+v)，其中i、j为非负整数，u、v为[0，1)区间的浮点数；
获取坐标(i+u，j+v)周围16个像素值，计算目标像素值f(i+u，j+v)。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标像素值f(i+u，j+v)的计算公式为：
f(i+u，j+v)＝A*B*C
其中，
B = f ( i - 1 , j - 1 ) f ( i - 1 , j + 0 ) f ( i - 1 , j + 1 ) f ( i - 1 , j + 2 ) f ( i + 0 , j - 1 ) f ( i + 0 , j + 0 ) f ( i + 0 , j + 1 ) f ( i + 0 , j + 2 ) f ( i + 1 , j - 1 ) f ( i + 1 , j + 0 ) f ( i + 1 , j + 1 ) f ( i + 1 , j + 2 ) f ( i + 2 , j - 1 ) f ( i + 2 , j + 0 ) f ( i + 2 , j + 1 ) f ( i + 2 , j + 2 ) ,
C = S ( 1 + v ) S ( 0 + v ) S ( 1 - v ) S ( 2 - u ) , S ( x ) = 1 - 2 * | x | 2 + x 3 0 &le; | x | < 1 4 - 8 * | x | + 5 * | x | 2 - | x | 3 1 &le; | x | < 2 0 | x | &GreaterEqual; 2 .
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述第一视频图像进行二值化处理后，获取相邻帧内的边沿像素差，得到位移矢量的步骤包括：
将所述第一视频图像转换为YUV颜色空间图像，并提取YUV颜色空间图像中的Y分量；
计算相邻帧内的边沿像素差，得到位移矢量。
5.一种用于虚拟现实设备的显示系统，其特征在于，所述系统包括：
第一视频图像计算单元，用于从虚拟现实设备的CPU中获取待显示视频图像，在所述待显示视频图像中，利用目标像素周围的16个像素值进行计算，确定所述目标像素值，以得到第一视频图像；
位移矢量计算单元，用于对所述第一视频图像进行二值化处理后，获取相邻帧内的边沿像素差，得到位移矢量；以及
第二视频图像插入单元，用于根据所述位移矢量，在所述相邻帧内插入第二视频图像，形成并输出显示视频图像。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一视频图像计算单元包括：
目标像素变换单元，用于通过反向变换得到目标像素(x，y)的坐标为(i+u，j+v)，其中i、j为非负整数，u、v为[0，1)区间的浮点数；以及
目标像素值计算单元，用于获取坐标(i+u，j+v)周围16个像素值，计算目标像素值f(i+u，j+v)。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述目标像素值f(i+u，j+v)的计算公式为：
f(i+u，j+v)＝A*B*C
其中，
B = f ( i - 1 , j - 1 ) f ( i - 1 , j + 0 ) f ( i - 1 , j + 1 ) f ( i - 1 , j + 2 ) f ( i + 0 , j - 1 ) f ( i + 0 , j + 0 ) f ( i + 0 , j + 1 ) f ( i + 0 , j + 2 ) f ( i + 1 , j - 1 ) f ( i + 1 , j + 0 ) f ( i + 1 , j + 1 ) f ( i + 1 , j + 2 ) f ( i + 2 , j - 1 ) f ( i + 2 , j + 0 ) f ( i + 2 , j + 1 ) f ( i + 2 , j + 2 ) ,
C = S ( 1 + v ) S ( 0 + v ) S ( 1 - v ) S ( 2 - u ) , S ( x ) = 1 - 2 * | x | 2 + x 3 0 &le; | x | < 1 4 - 8 * | x | + 5 * | x | 2 - | x | 3 1 &le; | x | < 2 0 | x | &GreaterEqual; 2 .
8.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述位移矢量计算单元包括：
转换单元，用于将所述第一视频图像转换为YUV颜色空间图像，并提取YUV颜色空间图像中的Y分量；以及
位移矢量计算子单元，用于计算相邻帧内的边沿像素差，得到位移矢量。
9.一种虚拟现实设备，其特征在于，所述设备包括：用于输出待显示视频图像的CPU，用于处理所述待显示视频图像的处理器，以及用于显示视频图像的显示器，其中，所述处理器包括：
第一处理器，用于利用目标像素周围的16个像素值进行计算，确定所述目标像素值，以得到第一视频图像；以及
第二处理器，用于通过获取相邻帧内的边沿像素差，得到位移矢量，并根据位移矢量在所述相邻帧内插入第二视频图像。
10.如权利要求9所述虚拟现实设备，其特征在于，所述处理器通过EDP、MIPI或者HDMI接口从所述虚拟现实设备的CPU中获取待显示视频图像。
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