CN107018402A - 裸眼三维显示器的图像误差修正方法及装置 - Google Patents

裸眼三维显示器的图像误差修正方法及装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种裸眼三维显示器的图像误差修正方法及装置，其中，裸眼三维显示器包括：平板显示器和安装在平板显示器表面的光栅，该方法包括：控制平板显示器显示条纹图像；根据拍摄的条纹图像，计算裸眼三维显示器的光栅参数，其中，拍摄的条纹图像是平板显示器显示的条纹图像透过光栅后显示出来的；根据计算出的光栅参数，修正裸眼三维显示器显示的立体图像。本申请提升了裸眼三维显示器显示的立体图像的质量，提高了用户观看立体图像的舒适度。

Description

裸眼三维显示器的图像误差修正方法及装置
技术领域
本申请涉及三维显示器技术领域，特别涉及一种裸眼三维显示器的图像误差修正方法及装置。
背景技术
裸眼三维显示器可以使用户在不佩戴3D(三维)眼镜的情况下观看到三维图像，因此，裸眼三维显示器已经成为了三维显示器技术的发展趋势。
裸眼三维显示器的硬件由平板显示器和安装在平板显示器表面的光栅组成，如图1所示。光栅的功能是用于分光，向观察区域的不同角度和位置显示平板显示器上不同的子像素集合。根据显示器技术类型的不同，光栅具体可以由狭缝光栅、液晶屏、或透镜阵列等来实现。
由于制造及安装精度的限制，安装完成的光栅可能具有误差，例如，光栅的结构和姿态等参数与实际设计值不同。其中一个重要的参数是光栅与平板显示器屏幕之间的间距，如图2所示，图(a)显示了理想的制造情况，图(b)和图(c)显示了实际可能出现的光栅误差，其中图(b)出现了光栅倾斜误差，图(c)出现了非线性光栅变形误差。
这些光栅误差会导致裸眼三维显示器显示的立体图像产生误差，影响观看质量。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种裸眼三维显示器的图像误差修正方法及装置。
本申请的技术方案如下：
一方面，提供了一种裸眼三维显示器的图像误差修正方法，裸眼三维显示器包括：平板显示器和安装在平板显示器的表面的光栅，该方法包括：
控制平板显示器显示条纹图像；
根据拍摄的条纹图像，计算裸眼三维显示器的光栅参数，其中，拍摄的条纹图像是平板显示器显示的条纹图像透过光栅后显示出来的；
根据计算出的光栅参数，修正裸眼三维显示器显示的立体图像。
其中，平板显示器显示的条纹图像中的各行图像行是具有相同波形的周期信号，周期信号在各个周期内的波形具有明暗变化。
其中，平板显示器显示的条纹图像S1(x,y)满足以下公式：
S1(x,y)＝A1*0.5*[sin(Wc*(x-P1))+1]，其中，x表示条纹图像的像素在平板显示器屏幕上的位置横坐标，y表示条纹图像的像素在平板显示器屏幕上的位置纵坐标，A1表示条纹图像的幅值，P1表示条纹图像的偏移，Wc＝2π/Tc，Tc＝(T0*Tb)/(T0+Tb)，Tb表示光栅在平板显示器屏幕上的采样周期，Tmin＜T0＜M*Tmin，M为预设常数，Tmin＝2*Dv*tan(Am/2)*Pm/Rm，Dv表示裸眼三维显示器的设计观看距离，Am表示拍摄使用的拍摄装置的水平方向视角，Pm表示图像处理过程中能够精确提取的条纹间距的像素数量，Rm表示拍摄装置的水平方向像素分辨率。
其中，在根据拍摄的条纹图像，计算裸眼三维显示器的光栅参数之前，还包括：对拍摄的条纹图像所在的图片进行校正；则，根据校正后的图片中的条纹图像，计算裸眼三维显示器的光栅参数。
其中，校正后的图片与校正前的图片满足以下公式：
u*[xs,ys,1]T＝H*[xi,yi,1]T，其中，u表示归一化因子，Pi＝[xi,yi]表示校正前的图片中的任一像素的像素坐标，Ps＝[xs,ys]表示校正后的图片中的对应像素的像素坐标，H表示单应变换矩阵。
其中，当光栅参数为光栅与平板显示器屏幕之间的间距时，根据校正后的图片中的条纹图像，计算裸眼三维显示器的光栅参数具体包括：
按照预设采样间隔，从校正后的图片中的条纹图像中采样得到至少两行图像行；
针对采样得到的第r行图像行，获取该图像行对应的信号的局部周期函数Tr＝(x；yr)，其中，x表示在平板显示器屏幕的水平方向上的位置坐标，yr表示第r行图像行在平板显示器屏幕的竖直方向上的位置坐标，r＝1,2,...,N，N表示采样得到的图像行总数；
计算出第r行图像行对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gr(x；yr)满足以下公式：Gr(x；yr)＝Dcam*(1-(Px/Tsr(x；yr)))，其中，Dcam表示拍摄使用的拍摄装置到平板显示器屏幕的距离，Px表示光栅在水平方向上的光栅间距，Tsr(x；yr)表示拍摄装置透过光栅对平板显示器屏幕进行采样的周期变化函数，Tsr(x；yr)＝Tc(yr)*Tr(x；yr)/(Tr(x；yr)-Tc(yr))，Tc(yr)表示第r行图像行的周期；
使用三元组集合{[xc,yr,Gr(xc；yr)]}进行拟合，得到裸眼三维显示器的光栅与平板显示器之间的间距G(x,y)，其中，三元组集合{[xc,yr,Gr(xc；yr)]}中的任一元素[xc,yr,Gr(xc；yr)]中的[xc,yr]表示平板显示器屏幕上的一像素的位置坐标，Gr(xc；yr)表示该像素对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距。
其中，当光栅参数为光栅与平板显示器屏幕之间的间距时，根据校正后的图片中的条纹图像，计算裸眼三维显示器的光栅参数具体包括：
将平板显示器屏幕划分成至少两个大小相等且相互邻接的方格{Rij}，i＝1,2,...,Nr，j＝1,2,...,Nc，Nr表示划分得到的方格的行数，Nc表示划分得到的方格的列数；
针对每一个方格Rij，按照预设方法计算该方格中的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gij，其中，Gij为常数；
计算出裸眼三维显示器的光栅与平板显示器之间的间距G(x,y)满足以下公式：G(x,y)＝Gij，当[x,y]∈Rij时；
其中，预设方法包括：
按照预设采样间隔，从校正后的图片中与该方格对应的条纹图像中采样得到至少两行图像行；
针对采样得到的第r行图像行，获取该图像行对应的信号的局部周期函数Tr＝(x；yr)，其中，x表示在平板显示器屏幕的水平方向上的位置坐标，yr表示第r行图像行在平板显示器屏幕的竖直方向上的位置坐标，r＝1,2,...,N，N表示采样得到的图像行总数；
计算出第r行图像行对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gr(x；yr)满足以下公式：Gr(x；yr)＝Dcam*(1-(Px/Tsr(x；yr)))，其中，Dcam表示拍摄使用的拍摄装置到平板显示器屏幕的距离，Px表示光栅在水平方向上的光栅间距，Tsr(x；yr)表示拍摄装置透过光栅对平板显示器屏幕进行采样的周期变化函数，Tsr(x；yr)＝Tc(yr)*Tr(x；yr)/(Tr(x；yr)-Tc(yr))，Tc(yr)表示第r行图像行的周期；
计算计算G(x)在x方向上的平均值得到Gij。
其中，当光栅参数为光栅与平板显示器屏幕之间的间距时，根据校正后的图片中的条纹图像，计算裸眼三维显示器的光栅参数具体包括：
按照迭代方式，逐次生成方格的中心点和对应的方格，直至平板显示器屏幕上的所有区域均被方格覆盖至少一次，其中，生成中心点时，按照预设的随机分布生成，方格的大小为预设大小；
针对每一个方格Ri，按照预设方法计算该方格中的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gi，其中，Gi为常数，i＝1,2,...,Ns，Ns表示方格的总数；
计算出裸眼三维显示器的光栅与平板显示器之间的间距G(x,y)满足以下公式：其中，如果[x,y]∈Ri，则a(x,y,i)＝1，否则，a(x,y,i)＝0；
其中，预设方法包括：
按照预设采样间隔，从校正后的图片中与该方格对应的条纹图像中采样得到至少两行图像行；
针对采样得到的第r行图像行，获取该图像行对应的信号的局部周期函数Tr＝(x；yr)，其中，x表示在平板显示器屏幕的水平方向上的位置坐标，yr表示第r行图像行在平板显示器屏幕的竖直方向上的位置坐标，r＝1,2,...,N，N表示采样得到的图像行总数；
计算出第r行图像行对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gr(x；yr)满足以下公式：Gr(x；yr)＝Dcam*(1-(Px/Tsr(x；yr)))，其中，Dcam表示拍摄使用的拍摄装置到平板显示器屏幕的距离，Px表示光栅在水平方向上的光栅间距，Tsr(x；yr)表示拍摄装置透过光栅对平板显示器屏幕进行采样的周期变化函数，Tsr(x；yr)＝Tc(yr)*Tr(x；yr)/(Tr(x；yr)-Tc(yr))，Tc(yr)表示第r行图像行的周期；
计算计算G(x)在x方向上的平均值得到Gi。
其中，当光栅参数为光栅与平板显示器屏幕之间的间距时，根据校正后的图片中的条纹图像，计算裸眼三维显示器的光栅参数具体包括：
在平板显示器屏幕上采样得到至少两个采样点，以每一个采样点为中心点生成一个方格，方格的大小为预设大小；
针对每一个方格Rpk，按照预设方法计算该方格中的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gpk，其中，Gpk为常数，p＝1,2,...,Np，k＝1,2,...,Nk，Np表示方格的行数，Nk表示方格的列数；
对三元组集合{[xpk,ypk,Gpk]}进行插值，得到所述裸眼三维显示器的光栅与平板显示器之间的间距G(x,y)，其中，所述三元组集合{[xpk,ypk,Gpk]}中的任一元素[xpk,ypk,Gpk]中的[xpk,ypk]表示方格Rpk的中心点在平板显示器屏幕上的位置坐标，Gpk表示方格Rpk中的光栅与平板显示器屏幕之间的间距；
其中，预设方法包括：
按照预设采样间隔，从校正后的图片中与该方格对应的条纹图像中采样得到至少两行图像行；
针对采样得到的第r行图像行，获取该图像行对应的信号的局部周期函数Tr＝(x；yr)，其中，x表示在平板显示器屏幕的水平方向上的位置坐标，yr表示第r行图像行在平板显示器屏幕的竖直方向上的位置坐标，r＝1,2,...,N，N表示采样得到的图像行总数；
计算出第r行图像行对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gr(x；yr)满足以下公式：Gr(x；yr)＝Dcam*(1-(Px/Tsr(x；yr)))，其中，Dcam表示拍摄使用的拍摄装置到平板显示器屏幕的距离，Px表示光栅在水平方向上的光栅间距，Tsr(x；yr)表示拍摄装置透过光栅对平板显示器屏幕进行采样的周期变化函数，Tsr(x；yr)＝Tc(yr)*Tr(x；yr)/(Tr(x；yr)-Tc(yr))，Tc(yr)表示第r行图像行的周期；
计算计算G(x)在x方向上的平均值得到Gpk。
其中，获取图像行对应的信号的局部周期函数的方法包括：
获取该图像行对应的信号的各个峰值，计算相邻峰值之间的像素数量Num；
计算相邻峰值之间的物理距离为Num*Ws/PixNum，其中，Ws表示被采样的条纹图像对应的光栅区域的物理宽度，PixNum表示图像行中的像素数量；
通过对相邻峰值之间的物理距离进行拟合，得到该图像行对应的信号的局部周期函数Tr＝(x；yr)。
其中，根据计算出的光栅参数，校正平板显示器显示的立体图像的方法包括：
根据计算出的光栅参数，获取裸眼三维显示器的光线模型；
控制裸眼三维显示器利用光线模型生成立体图像。
另一方面，还提供了一种裸眼三维显示器的图像误差修正装置，裸眼三维显示器包括：平板显示器和安装在平板显示器的表面的光栅，该装置包括：
控制显示模块，用于控制平板显示器显示条纹图像；
光栅参数计算模块，用于根据拍摄的条纹图像，计算裸眼三维显示器的光栅参数，其中，拍摄的条纹图像是平板显示器显示的条纹图像透过光栅后显示出来的；
立体图像修正模块，用于根据光栅参数计算模块计算出的光栅参数，修正裸眼三维显示器显示的立体图像。
其中，平板显示器显示的条纹图像中的各行图像行是具有相同波形的周期信号，周期信号在各个周期内的波形具有明暗变化。
其中，平板显示器显示的条纹图像S1(x,y)满足以下公式：
S1(x,y)＝A1*0.5*[sin(Wc*(x-P1))+1]，其中，x表示条纹图像的像素在平板显示器屏幕上的位置横坐标，y表示条纹图像的像素在平板显示器屏幕上的位置纵坐标，A1表示条纹图像的幅值，P1表示条纹图像的偏移，Wc＝2π/Tc，Tc＝(T0*Tb)/(T0+Tb)，Tb表示光栅在平板显示器屏幕上的采样周期，Tmin＜T0＜M*Tmin，M为预设常数，Tmin＝2*Dv*tan(Am/2)*Pm/Rm，Dv表示裸眼三维显示器的设计观看距离，Am表示拍摄使用的拍摄装置的水平方向视角，Pm表示图像处理过程中能够精确提取的条纹间距的像素数量，Rm表示拍摄装置的水平方向像素分辨率。
其中，该装置还包括：图片校正模块，其中：
图片校正模块，用于在光栅参数计算模块根据拍摄的条纹图像，计算裸眼三维显示器的光栅参数之前，对拍摄的条纹图像所在的图片进行校正；
则，光栅参数计算模块具体用于根据图片校正模块校正后的图片中的条纹图像，计算裸眼三维显示器的光栅参数。
其中，校正后的图片与校正前的图片满足以下公式：
u*[xs,ys,1]T＝H*[xi,yi,1]T，其中，u表示归一化因子，Pi＝[xi,yi]表示校正前的图片中的任一像素的像素坐标，Ps＝[xs,ys]表示校正后的图片中的对应像素的像素坐标，H表示单应变换矩阵。
其中，当光栅参数为光栅与平板显示器屏幕之间的间距时，光栅参数计算模块包括：
图像行采样单元，用于按照预设采样间隔，从图片校正模块校正后的图片中的条纹图像中采样得到至少两行图像行；
局部周期函数获取单元，用于针对图像行采样单元采样得到的第r行图像行，获取该图像行对应的信号的局部周期函数Tr＝(x；yr)，其中，x表示在平板显示器屏幕的水平方向上的位置坐标，yr表示第r行图像行在平板显示器屏幕的竖直方向上的位置坐标，r＝1,2,...,N，N表示采样得到的图像行总数；
间距计算单元，用于计算出图像行采样单元采样得到的第r行图像行对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gr(x；yr)满足以下公式：Gr(x；yr)＝Dcam*(1-(Px/Tsr(x；yr)))，其中，Dcam表示拍摄使用的拍摄装置到平板显示器屏幕的距离，Px表示光栅在水平方向上的光栅间距，Tsr(x；yr)表示拍摄装置透过光栅对平板显示器屏幕进行采样的周期变化函数，Tsr(x；yr)＝Tc(yr)*Tr(x；yr)/(Tr(x；yr)-Tc(yr))，Tc(yr)表示第r行图像行的周期；
拟合单元，用于使用三元组集合{[xc,yr,Gr(xc；yr)]}进行拟合，得到裸眼三维显示器的光栅与平板显示器之间的间距G(x,y)，其中，三元组集合{[xc,yr,Gr(xc；yr)]}中的任一元素[xc,yr,Gr(xc；yr)]中的[xc,yr]表示平板显示器屏幕上的一像素的位置坐标，Gr(xc；yr)表示间距计算单元计算出的该像素对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距。
其中，当光栅参数为光栅与平板显示器屏幕之间的间距时，光栅参数计算模块包括：
划分单元，用于将平板显示器屏幕划分成至少两个大小相等且相互邻接的方格{Rij}，i＝1,2,...,Nr，j＝1,2,...,Nc，Nr表示划分得到的方格的行数，Nc表示划分得到的方格的列数；
方格间距计算单元，用于针对划分单元划分得到的每一个方格Rij，按照预设方法计算该方格中的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gij，其中，Gij为常数；
整体间距计算单元，用于计算出裸眼三维显示器的光栅与平板显示器之间的间距G(x,y)满足以下公式：G(x,y)＝Gij，当[x,y]∈Rij时；
其中，预设方法包括：
按照预设采样间隔，从校正后的图片中与该方格对应的条纹图像中采样得到至少两行图像行；
针对采样得到的第r行图像行，获取该图像行对应的信号的局部周期函数Tr＝(x；yr)，其中，x表示在平板显示器屏幕的水平方向上的位置坐标，yr表示第r行图像行在平板显示器屏幕的竖直方向上的位置坐标，r＝1,2,...,N，N表示采样得到的图像行总数；
计算出第r行图像行对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gr(x；yr)满足以下公式：Gr(x；yr)＝Dcam*(1-(Px/Tsr(x；yr)))，其中，Dcam表示拍摄使用的拍摄装置到平板显示器屏幕的距离，Px表示光栅在水平方向上的光栅间距，Tsr(x；yr)表示拍摄装置透过光栅对平板显示器屏幕进行采样的周期变化函数，Tsr(x；yr)＝Tc(yr)*Tr(x；yr)/(Tr(x；yr)-Tc(yr))，Tc(yr)表示第r行图像行的周期；
计算计算G(x)在x方向上的平均值得到Gij。
其中，当光栅参数为光栅与平板显示器屏幕之间的间距时，光栅参数计算模块包括：
方格生成单元，用于按照迭代方式，逐次生成方格的中心点和对应的方格，直至平板显示器屏幕上的所有区域均被方格覆盖至少一次，其中，生成中心点时，按照预设的随机分布生成，方格的大小为预设大小；
方格间距计算单元，用于针对方格生成单元生成的每一个方格Ri，按照预设方法计算该方格中的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gi，其中，Gi为常数，i＝1,2,...,Ns，Ns表示方格的总数；
整体间距计算单元，用于计算出裸眼三维显示器的光栅与平板显示器之间的间距G(x,y)满足以下公式：其中，如果[x,y]∈Ri，则a(x,y,i)＝1，否则，a(x,y,i)＝0；
其中，预设方法包括：
按照预设采样间隔，从校正后的图片中与该方格对应的条纹图像中采样得到至少两行图像行；
针对采样得到的第r行图像行，获取该图像行对应的信号的局部周期函数Tr＝(x；yr)，其中，x表示在平板显示器屏幕的水平方向上的位置坐标，yr表示第r行图像行在平板显示器屏幕的竖直方向上的位置坐标，r＝1,2,...,N，N表示采样得到的图像行总数；
计算出第r行图像行对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gr(x；yr)满足以下公式：Gr(x；yr)＝Dcam*(1-(Px/Tsr(x；yr)))，其中，Dcam表示拍摄使用的拍摄装置到平板显示器屏幕的距离，Px表示光栅在水平方向上的光栅间距，Tsr(x；yr)表示拍摄装置透过光栅对平板显示器屏幕进行采样的周期变化函数，Tsr(x；yr)＝Tc(yr)*Tr(x；yr)/(Tr(x；yr)-Tc(yr))，Tc(yr)表示第r行图像行的周期；
计算计算G(x)在x方向上的平均值得到Gi。
其中，当光栅参数为光栅与平板显示器屏幕之间的间距时，光栅参数计算模块包括：
方格生成单元，用于在平板显示器屏幕上采样得到至少两个采样点，以每一个采样点为中心点生成一个方格，方格的大小为预设大小；
方格间距计算单元，用于针对方格生成单元生成的每一个方格Rpk，按照预设方法计算该方格中的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gpk，其中，Gpk为常数，p＝1,2,...,Np，k＝1,2,...,Nk，Np表示方格的行数，Nk表示方格的列数；
整体间距计算单元，用于对三元组集合{[xpk,ypk,Gpk]}进行插值，得到所述裸眼三维显示器的光栅与平板显示器之间的间距G(x,y)，其中，所述三元组集合{[xpk,ypk,Gpk]}中的任一元素[xpk,ypk,Gpk]中的[xpk,ypk]表示方格Rpk的中心点在平板显示器屏幕上的位置坐标，Gpk表示方格间距计算单元计算出的方格Rpk中的光栅与平板显示器屏幕之间的间距；
其中，预设方法包括：
按照预设采样间隔，从校正后的图片中与该方格对应的条纹图像中采样得到至少两行图像行；
针对采样得到的第r行图像行，获取该图像行对应的信号的局部周期函数Tr＝(x；yr)，其中，x表示在平板显示器屏幕的水平方向上的位置坐标，yr表示第r行图像行在平板显示器屏幕的竖直方向上的位置坐标，r＝1,2,...,N，N表示采样得到的图像行总数；
计算出第r行图像行对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gr(x；yr)满足以下公式：Gr(x；yr)＝Dcam*(1-(Px/Tsr(x；yr)))，其中，Dcam表示拍摄使用的拍摄装置到平板显示器屏幕的距离，Px表示光栅在水平方向上的光栅间距，Tsr(x；yr)表示拍摄装置透过光栅对平板显示器屏幕进行采样的周期变化函数，Tsr(x；yr)＝Tc(yr)*Tr(x；yr)/(Tr(x；yr)-Tc(yr))，Tc(yr)表示第r行图像行的周期；
计算计算G(x)在x方向上的平均值得到Gpk。
其中，获取图像行对应的信号的局部周期函数的方式包括：
获取该图像行对应的信号的各个峰值，计算相邻峰值之间的像素数量Num；
计算相邻峰值之间的物理距离为Num*Ws/PixNum，其中，Ws表示被采样的条纹图像对应的光栅区域的物理宽度，PixNum表示图像行中的像素数量；
通过对相邻峰值之间的物理距离进行拟合，得到该图像行对应的信号的局部周期函数。
其中，立体图像修正模块包括：
光线模型获取单元，用于根据光栅参数计算模块计算出的光栅参数，获取裸眼三维显示器的光线模型；
立体图像控制生成单元，用于控制裸眼三维显示器利用光线模型获取单元获取到的光线模型生成立体图像。
本申请的以上技术方案，应用于包括平板显示器和光栅的裸眼三维显示器，首先，控制平板显示器显示条纹图像，对平板显示器显示的条纹图像透过光栅后显示的条纹图像进行拍摄，然后，根据拍摄的条纹图像，计算出裸眼三维显示器的光栅参数，根据计算出的光栅参数即可调整平板显示器生成图像的方法，进而修正裸眼三维显示器显示的立体图像，从而，提升了裸眼三维显示器显示的立体图像的质量，提高了用户观看立体图像的舒适度。
附图说明
图1是裸眼三维显示器的结构示意图；
图2是裸眼三维显示器中的光栅与平板显示器屏幕之间的间距为理想值时，光栅与平板显示器屏幕之间的间距出现误差时的对比图；
图3是本申请实施例的裸眼三维显示器的图像误差修正方法的流程图；
图4是本申请实施例的平板显示器显示的条纹图像的示意图；
图5是本申请实施例的裸眼三维显示器与拍摄装置的相对位置示意图；
图6是本申请实施例的校正前的图片与校正后的图片的对比图；
图7是本申请实施例的从图像行中提取的信号峰值的示意图；
图8是本申请实施例的利用局部信号周期值拟合得到图像行的局部周期函数的示意图；
图9是本申请实施例的拍摄装置的坐标系与平板显示器屏幕坐标系的位置关系示意图；
图10是本申请实施例的利用三元组集合{[xc,yr,Gr(xc；yr)]}拟合得到裸眼三维显示器的光栅与平板显示器屏幕之间的间距的示意图；
图11是本申请实施例的在平板显示器屏幕上划分方格的一种方式的示意图；
图12是本申请实施例的在平板显示器屏幕上划分方格的另一种方式的示意图；
图13是本申请实施例的在平板显示器屏幕上划分方格的又一种方式的示意图；
图14是本申请实施例的在平板显示器屏幕上划分方格时，光栅中轴与屏幕竖直方向的角度的示意图；
图15是本申请实施例的裸眼三维显示器的图像误差修正装置的结构示意图；
图16是本申请实施例的裸眼三维显示器的图像误差修正装置中的光栅参数计算模块的一种结构示意图；
图17是本申请实施例的裸眼三维显示器的图像误差修正装置中的光栅参数计算模块的另一种结构示意图；
图18是本申请实施例的裸眼三维显示器的图像误差修正装置中的光栅参数计算模块的又一种结构示意图；
图19是本申请实施例的裸眼三维显示器的图像误差修正装置中的立体图像修正模块的结构示意图。
具体实施方式
为了解决现有技术中存在的裸眼三维显示器显示的三维图像存在误差，影响观看质量的问题，本申请以下实施例中提供了一种裸眼三维显示器的图像误差修正方法，以及一种可以应用该方法的裸眼三维显示器的图像误差修正装置。
如图3所示，本申请实施例的裸眼三维显示器的图像误差修正方法包括以下步骤：
步骤S102，控制平板显示器显示条纹图像；
具体地，平板显示器显示的条纹图像中的各行图像行是波形相同的周期信号，该周期信号在各个周期内的波形具有明暗变化。
如图4所示，平板显示器显示明暗周期性变化的条纹图像，称之为标定条纹图像(Calibration Stripe Image)。标定条纹图像的各行图像行可以用同一周期性信号表示，该周期信号在各个周期内的波形具有明暗变化。该周期信号可用周期Tc和相位Hc来描述。例如，该周期信号可以是正弦信号、方波信号、或者在单位周期内具有其它形状的周期性信号，本申请实施例对此不做限定。
透过裸眼三维显示器的光栅后，标定条纹图像将产生另一具有不同频率和方向的条纹图像，这里称为观察条纹图像(Observation Stripe Image)。理想的便于使用的观察条纹图像应该可以允许用户通过用一个普通拍摄装置进行拍摄，在正常的观看距离上拍摄至少一张观察条纹图像的图片，然后，即可通过以下步骤S104得到裸眼三维显示器的光栅参数。为了使观察条纹图像具有上述这些性质，本申请实施例提出使用下面的方法来生成标定条纹图像。
例如，对于一个使用柱状光栅的裸眼三维显示器，如图5所示，假设，按照设计值，光栅间距(Pitch of Barrier)为Pb，安装角度(Slanted Angle)为As，光栅与平板显示器之间的间距(或棱柱透镜阵列厚度)是Gb，裸眼三维显示器的设计观看距离(Viewing Distance)是Dv。那么，在设计观看距离Dv上，光栅在平板显示器上的采样周期为Tb，Tb＝Pb*(Dv+Gb)/(cosAs*Dv)。
假设，用户使用拍摄装置(例如，相机)对裸眼三维显示器显示的观察条纹图像进行拍摄，拍摄装置的水平方向视角是Am，拍摄装置的水平方向像素分辨率是Rm像素，图像处理过程中能够精确提取的条纹间距的像素数量为Pm像素，裸眼三维显示器的宽度为Wd，那么，平板显示器屏幕上可被观察到的条纹图像的周期需要大于Tmin才可以被可靠提取，Tmin按照公式(1)计算：
Tmin＝2*Dv*tan(Am/2)*Pm/Rm (1)
实际使用中，为了计算局部变化，令平板显示器屏幕上可被观察到的条纹图像的周期T0处于一个合适的范围：Tmin＜T0＜M*Tmin，其中，M为预设常数，例如，M＝5。
那么，可以通过公式(2)来控制标定条纹图像的周期Tc：
Tc＝(T0*Tb)/(T0+Tb) (2)
因此，标定条纹图像S1(x,y)可以使用方式(3)产生：
S1(x,y)＝A1*0.5*[sin(Wc*(x-P1))+1] (3)
其中，x，y分别为标定条纹图像的像素在平板显示器屏幕上的横坐标和纵坐标，A1表示标定条纹图像的幅值，例如，对8位灰度图像而言，A1可设为255，Wc表示标定条纹图像的频率且Wc＝2π/Tc，P1表示标定条纹图像的整体偏移，可设为0。
由公式(3)可见，一个图像行在x位置上的像素灰度值S1(x)满足：S1(x)＝A1*0.5*[sin(Wc*(x-P1))+1]，其中，S1(x)＝0表示像素亮度最暗时的灰度值，S1(x)＝A1表示像素亮度最高时的灰度值。那么，当x在一个周期内变化时，S1(x)的取值在0到A1之间变化，也就是说，图像行的波形在一个周期内具有明暗变化，而图像行是周期信号，周期信号在各个周期内的波形是相同的，因此，图像行在各个周期内的波形的明暗变化是相同的。
步骤S104，根据拍摄的条纹图像，计算裸眼三维显示器的光栅参数，其中，拍摄的条纹图像是平板显示器显示的条纹图像(即标定条纹图像)透过光栅后显示出来的；
具体地，在步骤S104中包括以下两个步骤：
步骤1：对拍摄得到的条纹图像所在的图片进行校正，即，使用拍摄装置对裸眼三维显示器显示的观察条纹图像进行拍摄，对拍摄得到的图片进行校正以便于从中提取正确的关于光栅的属性信息。例如，通过校正以使校正后的图片与平板显示器的屏幕坐标系对齐。
由于本申请实施例中不要求精确控制拍摄装置的拍摄姿态，拍摄的图片中的平板显示器屏幕与实际屏幕相差一个图像变换，如图6所示，该变换由拍摄装置拍摄的位置姿态，以及拍摄装置本身的镜头参数决定。
通过图像变换可以对拍摄装置拍摄的图片进行校正，以使校正后的图片与平板显示器屏幕的坐标系对齐。图6中的左图为校正前的图片，右图为校正后的图片。假设，校正前的图片中的任一像素的像素坐标为Pi＝[xi,yi]，校正后的图片中的对应像素的像素坐标为Ps＝[xs,ys]。
那么，校正前的图片中的任一像素与校正后的图片中的对应像素满足公式(4)：
u*[xs,ys,1]T＝H*[xi,yi,1]T (4)
其中，u表示归一化因子，是一个常数；H表示单应变换矩阵，单应变换矩阵H可以通过提取特征点，使用最小二乘方估计法得到。
例如，特征点设置为平板显示器屏幕的四个角点，如图6所示，校正前的图片中的四个角点分别为Ai、Bi、Ci和Di，校正后的图片中的四个角点分别为As、Bs、Cs和Ds，使用角点提取方法可以计算出校正前的图片和校正后的图片中的四个角点的坐标，分别将Ai和As的坐标，Bi和Bs的坐标，Ci和Cs的坐标，以及Di和Ds的坐标代入公式(4)中，并采用最小二乘方估计法即可得到单应变换矩阵H。
在得到了校正后的图片中的每一个像素的像素坐标之后，根据该像素在平板显示器屏幕上对应的方形区域的边长，可以将该像素的像素坐标换算为该像素在平板显示器屏幕上的位置坐标。比如，像素在平板显示器屏幕上对应的方形区域的边长为l(mm)，校正后的图片上的第0行第0列的像素的像素坐标为[0，0](实际上在图片外部)，令平板显示器屏幕的坐标系原点定义在这个像素[0，0]上，那么校正后的图片中像素坐标为[xs,ys]的像素在平板显示器屏幕上的位置坐标为[l*xs,l*ys]。
步骤2：根据校正后的图片中的条纹图像，计算裸眼三维显示器的光栅参数。例如，计算光栅与平板显示器屏幕之间的间距参数、光栅相对于平板显示器屏幕的平移参数和旋转参数；
本申请实施例中主要介绍当光栅参数为光栅与平板显示器屏幕之间的间距参数时的计算方法。本申请实施例中提供了以下两种方法，计算裸眼三维显示器的光栅与平板显示器屏幕之间的间距参数。
方法一、
首先提取出校正后的图片中的条纹图像(实际拍摄过程中，还可能拍摄到平板显示器屏幕以外的区域)，按照预设采样间隔，从提取出的条纹图像中采样得到一组图像行，这些图像行可以采用等间距的方式采样得到。
使用低通滤波器对采样得到的图像行进行滤波处理，去除图像行中的噪声信号。针对采样得到的每一行图像行，执行以下步骤：
步骤S202，获取该图像行对应的信号的各个峰值，计算相邻峰值之间的像素数量Num；
步骤S204，根据相邻峰值之间的像素数量Num，计算相邻峰值之间的物理距离；
步骤S206，通过对相邻峰值之间的物理距离进行拟合，得到该图像行对应的信号的局部周期函数；
通过计算该图像行上的每一个像素相对于邻近像素的大小，提取该图像行上的局部极大值，存储为信号峰值，如图7所示。当裸眼三维显示器的光栅与平板显示器屏幕之间的间距与理想值一致时，该图像行是一个理想的周期信号，信号峰值之间的距离相等，且都等于信号周期。当光栅存在误差时，信号峰值之间的距离可能出现差异，这时相邻峰值之间的距离代表信号的局部周期。通过计算相邻峰值之间的图像距离(即相邻峰值之间的像素数量Num)，并将该图像距离转化为物理距离，从而可以计算得到该图像行对应的信号的局部周期函数。
其中，相邻峰值之间的物理距离可以通过公式(5)计算：
PeakDist＝Num*Ws/PixNum (5)
其中，Ws表示提取出的条纹图像对应的光栅区域的物理宽度，PixNum表示图像行的像素数量。
如图8所示，通过对局部周期值(即相邻峰值之间的物理距离)进行拟合，得到该图像行对应的信号的局部周期函数Tr＝(x；yr)，其中，x表示在平板显示器屏幕的水平方向上的位置坐标，yr表示采样得到的第r行图像行在平板显示器屏幕的竖直方向上的位置坐标，r＝1,2,...,N，N表示采样得到的图像行总数。
步骤S208，按照公式(6)计算该图像行对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gr(x；yr)。
Gr(x；yr)＝Dcam*(1-(Px/Tsr(x；yr))) (6)
其中，Dcam表示拍摄装置到平板显示器屏幕的距离；Px表示光栅在水平方向上的光栅间距。
假设，棱柱光栅安装具有一个角度Ab，该角度为棱柱轴线与竖直方向的夹角，那么Px＝Pb/cos(Ab)，其中Pb为棱柱光栅相邻两棱柱轴线间的垂直距离；Tsr(x；yr)表示拍摄装置透过光栅对平板显示器屏幕进行采样的周期变化函数，且有：Tsr(x；yr)＝Tc(yr)*Tr(x；yr)/(Tr(x；yr)-Tc(yr))，其中，Tc(yr)表示第r行图像行的周期。
其中，Dcam可以通过一个相机位姿计算单元得到。例如，该相机位姿计算单元通过计算拍摄装置相对于平板显示器屏幕坐标系的姿态Rc和位置Tc得到Dcam。
假设，拍摄装置相对于平板显示器屏幕的姿态和位置可以用一个旋转矩阵Rc和一个平移向量Tc表示，如图9所示，那么已知三维空间点Mi＝[Xi,Yi,Zi]和其图像点Pi＝[xi,yi]，那么它们之间的关系满足公式(7)：
u*[xi,yi,1]T＝Kc*[Rc Tc]*[Xi,Yi,Zi,1]T (7)
其中，Kc为已知的拍摄装置内参数。
当三维点Mi＝[Xi,Yi,Zi]位于平板显示器屏幕上时，Zi＝0，可以得到简化关系式(8)：
u*[xi,yi,1]T＝Kc*[r1r2Tc]*[Xi,Yi,1]T (8)
其中，Rc＝[r1r2r3]，r1，r2为旋转矩阵Rc的第一列和第二列，Kc是一个3×3矩阵。因此，有
利用旋转矩阵Rc的单位正交性质，可以求得r3和Tc，进而得到拍摄装置相对于平板显示器屏幕坐标系的姿态Rc和位置Tc。
另外，在实际实施过程中，在计算Gr(x；yr)的过程中，还可以利用位于第r行图像行附近的相邻图像行进行计算，从而减少噪声的干扰。
当针对采样得到的所有图像行(N个图像行)均执行完步骤S202～步骤S208之后，可以得到一组光栅与平板显示器之间的间距值：G1(x；y1)，G2(x；y2)，...，Gr(x；yr)，...，GN(x；yN)，如图10所示。由此可以得到一个三元组集合{[xc,yr,Gr(xc；yr)]}，其中，该三元组集合中的任一元素[xc,yr,Gr(xc；yr)]均为一个三元组，其中的[xc,yr]表示平板显示器屏幕上的某一像素的坐标，Gr(xc；yr)表示该像素对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距值，该三元组集合中的所有[xc,yr]均匀分布于平板显示器屏幕上。
使用该三元组集合{[xc,yr,Gr(xc；yr)]}进行拟合，可以得到光栅与平板显示器屏幕之间的间距函数G(x,y)。其中，G(x,y)中的(x,y)表示平板显示器屏幕上的任意一点的位置坐标。
方法二、
在方法二中，平板显示器屏幕上划分有多个局部区域，认为每一个局部区域对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距值为常数，针对每一个局部区域计算该局部区域对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距值，最后根据这些间距值计算整个平板显示器屏幕对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距。
根据将整体平板显示器屏幕划分为多个局部区域的方式不同，可以按照以下三种方式中的任一种，计算整个平板显示器屏幕对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距：
方式1：
如图11所示，将平板显示器屏幕分为大小相等且相互邻接的多个方格{Rij}，i＝1,2,...,Nr，j＝1,2,...,Nc。每一个方格对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距为常数值。
针对每一个方格Rij，按照预设采样间隔，从该方格中的条纹图像中采样得到N行图像行，针对采样得到的每一行图像行，均执行上述步骤S202～步骤S208，可以得到该图像行对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gr(x；yr)；在针对采样得到的N行图像行均执行完上述步骤S202～步骤S208之后，可以得到一组光栅与平板显示器之间的间距值：G1(x；y1)，G2(x；y2)，...，Gr(x；yr)，...，GN(x；yN)；计算然后计算G(x)在x方向上的平均值即可得到该方格Rij对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gij。
最终，整个平板显示器屏幕对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距G(x,y)满足公式(9)：
G(x,y)＝Gij，当[x,y]∈Rij时 (9)
其中，G(x,y)中的(x,y)表示平板显示器屏幕上的任意一点的位置坐标。
方式2：
如图12所示，按照某一个随机分布(如均匀分布)生成多个方格{Ri}的中心点[xi,yi]并生成对应的方格，i＝1,2,...,Ns，以迭代方式，不断按照该随机分布生成中心点，直至平板显示器屏幕上的所有区域都被方格覆盖至少一次。每一个方格对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距为常数值。
针对每一个方格Ri，按照预设采样间隔，从该方格中的条纹图像中采样得到N行图像行，针对采样得到的每一行图像行，均执行上述步骤S202～步骤S208，可以得到该图像行对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gr(x；yr)；在针对采样得到的N行图像行均执行完上述步骤S202～步骤S208之后，可以得到一组光栅与平板显示器之间的间距值：G1(x；y1)，G2(x；y2)，...，Gr(x；yr)，...，GN(x；yN)；计算计算G(x)在x方向上的平均值，得到方格Ri对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gi。
最终，整个平板显示器屏幕对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距G(x,y)满足公式(10)：
其中，如果[x,y]∈Ri，则a(x,y,i)＝1，否则，a(x,y,i)＝0；中的(x,y)表示平板显示器屏幕上的任意一点的位置坐标。
方式3：
在平板显示器屏幕上采样得到一组采样点，以每一个采样点为中心点生成一个方格，从而可以得到多个方格{Rpk}，p＝1,2,...,Np,k＝1,2,...,Nk。例如，如图13所示，相邻方格的中心点之间的间距相等。相邻的方格可以分离也可以重叠。每一个方格对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距为常数值。
针对每一个方格Rpk，按照预设采样间隔，从该方格中的条纹图像中采样得到N行图像行，针对采样得到的每一行图像行，均执行上述步骤S202～步骤S208，可以得到该图像行对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gr(x；yr)；在针对采样得到的N行图像行均执行完上述步骤S202～步骤S208之后，可以得到一组光栅与平板显示器之间的间距值：G1(x；y1)，G2(x；y2)，...，Gr(x；yr)，...，GN(x；yN)；计算计算G(x)在x方向上的平均值，得到该方格Rpk对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gpk。
最终，对三元组集合{[xpk,ypk,Gpk]}进行插值，得到整个平板显示器屏幕对应的光栅与平板显示器之间的间距G(x,y)(G(x,y)是一个连续的二维函数，其中，G(x,y)中的(x,y)表示平板显示器屏幕上的任意一点的位置坐标)，其中，三元组集合{[xpk,ypk,Gpk]}中的任一元素[xpk,ypk,Gpk]中的[xpk,ypk]表示方格Rpk的中心点在平板显示器屏幕上的位置坐标，Gpk表示方格Rpk中的光栅与平板显示器屏幕之间的间距。显然，插值得到的函数G(x,y)在任一插值点(即采样点)上的函数值应该等于：三元组集合{[xpk,ypk,Gpk]}中的与该插值点对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距值，即：当x＝xpk，y＝ypk时，G(x,y)＝Gpk。
在以上三种方式中，公式(6)中的Px＝Pb/cos(Ab)，其中的Ab的计算方法如下：
当光栅旋转角度未知时，也可以估计出光栅旋转角度。设光栅中轴与屏幕竖直方向的角度为Ab，如图14所示，Ab的计算公式为公式(11)：
Ab＝atan[((P1(y)/Tr(y))+(Pr(y)/Tsr(y))-(Pr(y)/Tc(y)))/(((1/Tc(y))-(1/Tr(y)))*y)] (11)
其中，P1(y)表示标定条纹图像中纵坐标为y的图像行对应的周期信号的相位；Tc(y)表示标定条纹图像中纵坐标为y的图像行对应的周期信号的周期；Tr(y)表示观察条纹图像中纵坐标为y的图像行对应的信号的周期；Pr(y)表示观察条纹图像中纵坐标为y的图像行对应的信号的相位；Tsr(y)表示拍摄装置透过光栅在平板显示器屏幕上的采样周期，Tsr(y)＝(Tr(y)-Tc(y))/(Tr(y)*Tc(y))，可以令y变化，通过在多行上计算取平均值提高Ab的计算精度。
步骤S106，根据步骤S104中计算出的光栅参数，修正裸眼三维显示器显示的立体图像。
具体的，当步骤S104中计算出的光栅参数是光栅与平板显示器屏幕之间的间距时，在步骤S106中，根据步骤S104中计算出的光栅与平板显示器屏幕之间的间距G(x,y)，可以计算出平板显示器上每一个像素对应的光线，从而可以得到裸眼三维显示器的光线模型(光线模型描述的是平板显示器上的每一个像素透过光栅对应到用户观察空间中的三维光线)，裸眼三维显示器利用该光线模型进行渲染或进行光场图像转换，可以补偿光栅变形导致的立体图像误差，生成效果更优的立体图像。
根据光栅类型的不同，这些立体图像可能包含不同的视点数。如双目立体视觉图像包含左右两个视点，基于棱柱透镜或狭缝光栅的立体图像包含水平方向分布的若干视点(几个至几十个视点)，基于透镜阵列光栅的立体图像包含分布在空间区域的几十个至上百个视点。
本申请实施例的方法，应用于包括平板显示器和光栅的裸眼三维显示器，首先，控制平板显示器显示条纹图像，对平板显示器显示的条纹图像透过光栅后显示的条纹图像进行拍摄，然后，根据拍摄的条纹图像，计算出裸眼三维显示器的光栅参数，根据计算出的光栅参数即可调整平板显示器生成图像的方法，进而修正裸眼三维显示器显示的立体图像，从而，提升了裸眼三维显示器显示的立体图像的质量，提高了用户观看立体图像的舒适度。
另外，平板显示器显示的是一种特殊的条纹图像，该特殊条纹图像中的各行图像行是波形相同的周期信号，该周期信号在各个周期内的波形具有明暗变化，由于各行图像行是具有特定频率的周期信号，从而，可以通过摩尔条纹现象产生可以放大测量局部误差的可测量图像，只需使用普通拍摄装置(例如，普通相机)在正常观看距离内进行拍摄即可，而无需使用高分辨率拍摄装置在近处拍摄，从而减低了拍摄难度。
另外，当光栅参数为光栅与平板显示器屏幕之间的间距时，本申请实施例的方法，计算得到是光栅与平板显示器屏幕之间的间距函数，即，可以得到平板显示器上的每一个像素对应的间距值，从而，本申请实施例的方法可以应用于平板显示器上的不同像素对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距不同的情况，同时，也可以应用于同一像素对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距发生动态变化的情况，例如，光栅材料受热膨胀或受力挤压时发生形变，从而导致光栅与平板显示器屏幕之间的间距发生变化。从而，本申请实施例的计算光栅与平板显示器屏幕之间的间距的方法，应用更加灵活，并且，更加符合实际情况。
针对上述实施例中的裸眼三维显示器的图像误差修正方法，本申请以下实施例中还提供了一种可以应用该方法的裸眼三维显示器的图像误差修正装置。
如图15所示，该裸眼三维显示器的图像误差修正装置中包括以下模块：控制显示模块301、光栅参数计算模块303和立体图像修正模块304，其中：
控制显示模块301，用于控制平板显示器显示条纹图像；
光栅参数计算模块303，用于根据拍摄的条纹图像，计算裸眼三维显示器的光栅参数，其中，拍摄的条纹图像是平板显示器显示的条纹图像透过光栅后显示出来的；
立体图像修正模块304，用于根据光栅参数计算模块303计算出的光栅参数，修正裸眼三维显示器显示的立体图像。
其中，平板显示器显示的条纹图像中的各行图像行是具有相同波形的周期信号，周期信号在各个周期内的波形具有明暗变化。
其中，平板显示器显示的条纹图像S1(x,y)满足以下公式：
S1(x,y)＝A1*0.5*[sin(Wc*(x-P1))+1]，其中，x表示条纹图像的像素在平板显示器屏幕上的位置横坐标，y表示条纹图像的像素在平板显示器屏幕上的位置纵坐标，A1表示条纹图像的幅值，P1表示条纹图像的偏移，Wc＝2π/Tc，Tc＝(T0*Tb)/(T0+Tb)，Tb表示光栅在平板显示器屏幕上的采样周期，Tmin＜T0＜M*Tmin，M为预设常数，Tmin＝2*Dv*tan(Am/2)*Pm/Rm，Dv表示裸眼三维显示器的设计观看距离，Am表示拍摄使用的拍摄装置的水平方向视角，Pm表示图像处理过程中能够精确提取的条纹间距的像素数量，Rm表示拍摄装置的水平方向像素分辨率。
如图15所示，该裸眼三维显示器的图像误差修正装置中还包括：图片校正模块302，其中：
图片校正模块302，用于在光栅参数计算模块303根据拍摄的条纹图像，计算裸眼三维显示器的光栅参数之前，对拍摄的条纹图像所在的图片进行校正；
则，光栅参数计算模块303具体用于根据图片校正模块302校正后的图片中的条纹图像，计算裸眼三维显示器的光栅参数。
其中，校正后的图片与校正前的图片满足以下公式：
u*[xs,ys,1]T＝H*[xi,yi,1]T，其中，u表示归一化因子，Pi＝[xi,yi]表示校正前的图片中的任一像素的像素坐标，Ps＝[xs,ys]表示校正后的图片中的对应像素的像素坐标，H表示单应变换矩阵。
如图16所示，一种实施例中，光栅参数计算模块303中包括以下单元：图像行采样单元3031、局部周期函数获取单元3032、间距计算单元3033和拟合单元3034，其中：
图像行采样单元3031，用于按照预设采样间隔，从图片校正模块302校正后的图片中的条纹图像中采样得到至少两行图像行；
局部周期函数获取单元3032，用于针对图像行采样单元3031采样得到的第r行图像行，获取该图像行对应的信号的局部周期函数Tr＝(x；yr)，其中，x表示在平板显示器屏幕的水平方向上的位置坐标，yr表示第r行图像行在平板显示器屏幕的竖直方向上的位置坐标，r＝1,2,...,N，N表示采样得到的图像行总数；
间距计算单元3033，用于计算出图像行采样单元3031采样得到的第r行图像行对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gr(x；yr)满足以下公式：Gr(x；yr)＝Dcam*(1-(Px/Tsr(x；yr)))，其中，Dcam表示拍摄使用的拍摄装置到平板显示器屏幕的距离，Px表示光栅在水平方向上的光栅间距，Tsr(x；yr)表示拍摄装置透过光栅对平板显示器屏幕进行采样的周期变化函数，Tsr(x；yr)＝Tc(yr)*Tr(x；yr)/(Tr(x；yr)-Tc(yr))，Tc(yr)表示第r行图像行的周期；
拟合单元3034，用于使用三元组集合{[xc,yr,Gr(xc；yr)]}进行拟合，得到裸眼三维显示器的光栅与平板显示器之间的间距G(x,y)，其中，三元组集合{[xc,yr,Gr(xc；yr)]}中的任一元素[xc,yr,Gr(xc；yr)]中的[xc,yr]表示平板显示器屏幕上的一像素的位置坐标，Gr(xc；yr)表示间距计算单元3033计算出的该像素对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距。
如图17所示，另一种实施例中，光栅参数计算模块303中包括以下单元：划分单元3035、方格间距计算单元3036和整体间距计算单元3037，其中：
划分单元3035，用于将平板显示器屏幕划分成至少两个大小相等且相互邻接的方格{Rij}，i＝1,2,...,Nr，j＝1,2,...,Nc，Nr表示划分得到的方格的行数，Nc表示划分得到的方格的列数；
方格间距计算单元3036，用于针对划分单元3035划分得到的每一个方格Rij，按照预设方法计算该方格中的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gij，其中，Gij为常数；
整体间距计算单元3037，用于计算出裸眼三维显示器的光栅与平板显示器之间的间距G(x,y)满足以下公式：G(x,y)＝Gij，当[x,y]∈Rij时；
其中，预设方法中包括以下步骤：
按照预设采样间隔，从校正后的图片中与该方格对应的条纹图像中采样得到至少两行图像行；
针对采样得到的第r行图像行，获取该图像行对应的信号的局部周期函数Tr＝(x；yr)，其中，x表示在平板显示器屏幕的水平方向上的位置坐标，yr表示第r行图像行在平板显示器屏幕的竖直方向上的位置坐标，r＝1,2,...,N，N表示采样得到的图像行总数；
计算出第r行图像行对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gr(x；yr)满足以下公式：Gr(x；yr)＝Dcam*(1-(Px/Tsr(x；yr)))，其中，Dcam表示拍摄使用的拍摄装置到平板显示器屏幕的距离，Px表示光栅在水平方向上的光栅间距，Tsr(x；yr)表示拍摄装置透过光栅对平板显示器屏幕进行采样的周期变化函数，Tsr(x；yr)＝Tc(yr)*Tr(x；yr)/(Tr(x；yr)-Tc(yr))，Tc(yr)表示第r行图像行的周期；
计算计算G(x)在x方向上的平均值得到Gij。
如图18所示，又一种实施例中，光栅参数计算模块303中包括以下单元：方格生成单元3038、方格间距计算单元3039和整体间距计算单元3030，其中：
方格生成单元3038，用于按照迭代方式，逐次生成方格的中心点和对应的方格，直至平板显示器屏幕上的所有区域均被方格覆盖至少一次，其中，生成中心点时，按照预设的随机分布生成，方格的大小为预设大小；
方格间距计算单元3039，用于针对方格生成单元3038生成的每一个方格Ri，按照预设方法计算该方格中的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gi，其中，Gi为常数，i＝1,2,...,Ns，Ns表示方格的总数；
整体间距计算单元3030，用于计算出裸眼三维显示器的光栅与平板显示器之间的间距G(x,y)满足以下公式：其中，如果[x,y]∈Ri，则a(x,y,i)＝1，否则，a(x,y,i)＝0；
其中，预设方法中包括以下步骤：
按照预设采样间隔，从校正后的图片中与该方格对应的条纹图像中采样得到至少两行图像行；
针对采样得到的第r行图像行，获取该图像行对应的信号的局部周期函数Tr＝(x；yr)，其中，x表示在平板显示器屏幕的水平方向上的位置坐标，yr表示第r行图像行在平板显示器屏幕的竖直方向上的位置坐标，r＝1,2,...,N，N表示采样得到的图像行总数；
计算出第r行图像行对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gr(x；yr)满足以下公式：Gr(x；yr)＝Dcam*(1-(Px/Tsr(x；yr)))，其中，Dcam表示拍摄使用的拍摄装置到平板显示器屏幕的距离，Px表示光栅在水平方向上的光栅间距，Tsr(x；yr)表示拍摄装置透过光栅对平板显示器屏幕进行采样的周期变化函数，Tsr(x；yr)＝Tc(yr)*Tr(x；yr)/(Tr(x；yr)-Tc(yr))，Tc(yr)表示第r行图像行的周期；
计算计算G(x)在x方向上的平均值得到Gi。
如图18所示，又一种实施例中，光栅参数计算模块303中包括以下单元：方格生成单元3038、方格间距计算单元3039和整体间距计算单元3030，其中：
方格生成单元3038，用于在平板显示器屏幕上采样得到至少两个采样点，以每一个采样点为中心点生成一个方格，方格的大小为预设大小；
方格间距计算单元3039，用于针对方格生成单元3038生成的每一个方格Rpk，按照预设方法计算该方格中的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gpk，其中，Gpk为常数，p＝1,2,...,Np，k＝1,2,...,Nk，Np表示方格的行数，Nk表示方格的列数；
整体间距计算单元3030，用于对三元组集合{[xpk,ypk,Gpk]}进行插值，得到所述裸眼三维显示器的光栅与平板显示器之间的间距G(x,y)，其中，三元组集合{[xpk,ypk,Gpk]}中的任一元素[xpk,ypk,Gpk]中的[xpk,ypk]表示方格Rpk的中心点在平板显示器屏幕上的位置坐标，Gpk表示方格间距计算单元3039计算出的方格Rpk中的光栅与平板显示器屏幕之间的间距；显然，插值得到的函数G(x,y)在任一插值点(即采样点)上的函数值应该等于：三元组集合{[xpk,ypk,Gpk]}中的与该插值点对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距值，即：当x＝xpk，y＝ypk时，G(x,y)＝Gpk。
其中，预设方法中包括以下步骤：
按照预设采样间隔，从校正后的图片中与该方格对应的条纹图像中采样得到至少两行图像行；
针对采样得到的第r行图像行，获取该图像行对应的信号的局部周期函数Tr＝(x；yr)，其中，x表示在平板显示器屏幕的水平方向上的位置坐标，yr表示第r行图像行在平板显示器屏幕的竖直方向上的位置坐标，r＝1,2,...,N，N表示采样得到的图像行总数；
计算出第r行图像行对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gr(x；yr)满足以下公式：Gr(x；yr)＝Dcam*(1-(Px/Tsr(x；yr)))，其中，Dcam表示拍摄使用的拍摄装置到平板显示器屏幕的距离，Px表示光栅在水平方向上的光栅间距，Tsr(x；yr)表示拍摄装置透过光栅对平板显示器屏幕进行采样的周期变化函数，Tsr(x；yr)＝Tc(yr)*Tr(x；yr)/(Tr(x；yr)-Tc(yr))，Tc(yr)表示第r行图像行的周期；
计算计算G(x)在x方向上的平均值得到Gpk。
其中，获取图像行对应的信号的局部周期函数的方式包括：
获取该图像行对应的信号的各个峰值，计算相邻峰值之间的像素数量Num；
计算相邻峰值之间的物理距离为Num*Ws/PixNum，其中，Ws表示被采样的条纹图像对应的光栅区域的物理宽度，PixNum表示图像行中的像素数量；
通过对相邻峰值之间的物理距离进行拟合，得到该图像行对应的信号的局部周期函数。
如图19所示，立体图像修正模块304中包括以下单元：光线模型获取单元3041和立体图像控制生成单元3042，其中：
光线模型获取单元3041，用于根据光栅参数计算模块303计算出的光栅参数，获取裸眼三维显示器的光线模型；
立体图像控制生成单元3042，用于控制裸眼三维显示器利用光线模型获取单元3041获取到的光线模型生成立体图像。
综上，本申请以上实施例可以达到以下技术效果：
本申请实施例，应用于包括平板显示器和光栅的裸眼三维显示器，首先，控制平板显示器显示条纹图像，对平板显示器显示的条纹图像透过光栅后显示的条纹图像进行拍摄，然后，根据拍摄的条纹图像，计算出裸眼三维显示器的光栅参数，根据计算出的光栅参数即可调整平板显示器生成图像的方法，进而修正裸眼三维显示器显示的立体图像，从而，提升了裸眼三维显示器显示的立体图像的质量，提高了用户观看立体图像的舒适度。
另外，平板显示器显示的是一种特殊的条纹图像，该特殊条纹图像中的各行图像行是波形相同的周期信号，该周期信号在各个周期内的波形具有明暗变化，由于各行图像行是具有特定频率的周期信号，从而，可以通过摩尔条纹现象产生可以放大测量局部误差的可测量图像，只需使用普通拍摄装置(例如，普通相机)在正常观看距离内进行拍摄即可，而无需使用高分辨率拍摄装置在近处拍摄，从而减低了拍摄难度。
另外，当光栅参数为光栅与平板显示器屏幕之间的间距时，本申请实施例的方法，计算得到是光栅与平板显示器屏幕之间的间距函数，即，可以得到平板显示器上的每一个像素对应的间距值，从而，本申请实施例的方法可以应用于平板显示器上的不同像素对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距不同的情况，同时，也可以应用于同一像素对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距发生动态变化的情况，例如，光栅材料受热膨胀或受力挤压时发生形变，从而导致光栅与平板显示器屏幕之间的间距发生变化。从而，本申请实施例的计算光栅与平板显示器屏幕之间的间距的方法，应用更加灵活，并且，更加符合实际情况。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (22)

1.一种裸眼三维显示器的图像误差修正方法，所述裸眼三维显示器包括：平板显示器和安装在所述平板显示器的表面的光栅，其特征在于，所述方法包括：
控制所述平板显示器显示条纹图像；
根据拍摄的条纹图像，计算所述裸眼三维显示器的光栅参数，其中，拍摄的条纹图像是所述平板显示器显示的条纹图像透过所述光栅后显示出来的；
根据计算出的光栅参数，修正所述裸眼三维显示器显示的立体图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述平板显示器显示的条纹图像中的各行图像行是具有相同波形的周期信号，所述周期信号在各个周期内的波形具有明暗变化。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述平板显示器显示的条纹图像S1(x,y)满足以下公式：
S1(x,y)＝A1*0.5*[sin(Wc*(x-P1))+1]，其中，x表示条纹图像的像素在平板显示器屏幕上的位置横坐标，y表示条纹图像的像素在平板显示器屏幕上的位置纵坐标，A1表示条纹图像的幅值，P1表示条纹图像的偏移，Wc＝2π/Tc，Tc＝(T0*Tb)/(T0+Tb)，Tb表示所述光栅在所述平板显示器屏幕上的采样周期，Tmin＜T0＜M*Tmin，M为预设常数，Tmin＝2*Dv*tan(Am/2)*Pm/Rm，Dv表示所述裸眼三维显示器的设计观看距离，Am表示拍摄使用的拍摄装置的水平方向视角，Pm表示图像处理过程中能够精确提取的条纹间距的像素数量，Rm表示所述拍摄装置的水平方向像素分辨率。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在根据拍摄的条纹图像，计算所述裸眼三维显示器的光栅参数之前，还包括：对所述拍摄的条纹图像所在的图片进行校正；
则，根据校正后的图片中的条纹图像，计算所述裸眼三维显示器的光栅参数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，校正后的图片与校正前的图片满足以下公式：
u*[xs,ys,1]T＝H*[xi,yi,1]T，其中，u表示归一化因子，Pi＝[xi,yi]表示校正前的图片中的任一像素的像素坐标，Ps＝[xs,ys]表示校正后的图片中的对应像素的像素坐标，H表示单应变换矩阵。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述光栅参数为所述光栅与所述平板显示器屏幕之间的间距时，根据校正后的图片中的条纹图像，计算所述裸眼三维显示器的光栅参数具体包括：
按照预设采样间隔，从所述校正后的图片中的条纹图像中采样得到至少两行图像行；
针对采样得到的第r行图像行，获取该图像行对应的信号的局部周期函数Tr＝(x；yr)，其中，x表示在平板显示器屏幕的水平方向上的位置坐标，yr表示所述第r行图像行在平板显示器屏幕的竖直方向上的位置坐标，r＝1,2,...,N，N表示采样得到的图像行总数；
计算出所述第r行图像行对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gr(x；yr)满足以下公式：Gr(x；yr)＝Dcam*(1-(Px/Tsr(x；yr)))，其中，Dcam表示拍摄使用的拍摄装置到平板显示器屏幕的距离，Px表示光栅在水平方向上的光栅间距，Tsr(x；yr)表示所述拍摄装置透过光栅对平板显示器屏幕进行采样的周期变化函数，Tsr(x；yr)＝Tc(yr)*Tr(x；yr)/(Tr(x；yr)-Tc(yr))，Tc(yr)表示所述第r行图像行的周期；
使用三元组集合{[xc,yr,Gr(xc；yr)]}进行拟合，得到所述裸眼三维显示器的光栅与平板显示器之间的间距G(x,y)，其中，所述三元组集合{[xc,yr,Gr(xc；yr)]}中的任一元素[xc,yr,Gr(xc；yr)]中的[xc,yr]表示平板显示器屏幕上的一像素的位置坐标，Gr(xc；yr)表示该像素对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述光栅参数为所述光栅与所述平板显示器屏幕之间的间距时，根据校正后的图片中的条纹图像，计算所述裸眼三维显示器的光栅参数具体包括：
将平板显示器屏幕划分成至少两个大小相等且相互邻接的方格{Rij}，i＝1,2,...,Nr，j＝1,2,...,Nc，Nr表示划分得到的方格的行数，Nc表示划分得到的方格的列数；
针对每一个方格Rij，按照预设方法计算该方格中的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gij，其中，Gij为常数；
计算出所述裸眼三维显示器的光栅与平板显示器之间的间距G(x,y)满足以下公式：G(x,y)＝Gij，当[x,y]∈Rij时；
其中，所述预设方法包括：
按照预设采样间隔，从所述校正后的图片中与该方格对应的条纹图像中采样得到至少两行图像行；
针对采样得到的第r行图像行，获取该图像行对应的信号的局部周期函数Tr＝(x；yr)，其中，x表示在平板显示器屏幕的水平方向上的位置坐标，yr表示所述第r行图像行在平板显示器屏幕的竖直方向上的位置坐标，r＝1,2,...,N，N表示采样得到的图像行总数；
计算出所述第r行图像行对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gr(x；yr)满足以下公式：Gr(x；yr)＝Dcam*(1-(Px/Tsr(x；yr)))，其中，Dcam表示拍摄使用的拍摄装置到平板显示器屏幕的距离，Px表示光栅在水平方向上的光栅间距，Tsr(x；yr)表示所述拍摄装置透过光栅对平板显示器屏幕进行采样的周期变化函数，Tsr(x；yr)＝Tc(yr)*Tr(x；yr)/(Tr(x；yr)-Tc(yr))，Tc(yr)表示所述第r行图像行的周期；
计算计算G(x)在x方向上的平均值得到Gij。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述光栅参数为所述光栅与所述平板显示器屏幕之间的间距时，根据校正后的图片中的条纹图像，计算所述裸眼三维显示器的光栅参数具体包括：
按照迭代方式，逐次生成方格的中心点和对应的方格，直至所述平板显示器屏幕上的所有区域均被方格覆盖至少一次，其中，生成中心点时，按照预设的随机分布生成，所述方格的大小为预设大小；
针对每一个方格Ri，按照预设方法计算该方格中的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gi，其中，Gi为常数，i＝1,2,...,Ns，Ns表示方格的总数；
计算出所述裸眼三维显示器的光栅与平板显示器之间的间距G(x,y)满足以下公式：其中，如果[x,y]∈Ri，则a(x,y,i)＝1，否则，a(x,y,i)＝0；i
其中，所述预设方法包括：
按照预设采样间隔，从所述校正后的图片中与该方格对应的条纹图像中采样得到至少两行图像行；
针对采样得到的第r行图像行，获取该图像行对应的信号的局部周期函数Tr＝(x；yr)，其中，x表示在平板显示器屏幕的水平方向上的位置坐标，yr表示所述第r行图像行在平板显示器屏幕的竖直方向上的位置坐标，r＝1,2,...,N，N表示采样得到的图像行总数；
计算出所述第r行图像行对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gr(x；yr)满足以下公式：Gr(x；yr)＝Dcam*(1-(Px/Tsr(x；yr)))，其中，Dcam表示拍摄使用的拍摄装置到平板显示器屏幕的距离，Px表示光栅在水平方向上的光栅间距，Tsr(x；yr)表示所述拍摄装置透过光栅对平板显示器屏幕进行采样的周期变化函数，Tsr(x；yr)＝Tc(yr)*Tr(x；yr)/(Tr(x；yr)-Tc(yr))，Tc(yr)表示所述第r行图像行的周期；
计算计算G(x)在x方向上的平均值得到Gi。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述光栅参数为所述光栅与所述平板显示器屏幕之间的间距时，根据校正后的图片中的条纹图像，计算所述裸眼三维显示器的光栅参数具体包括：
在所述平板显示器屏幕上采样得到至少两个采样点，以每一个采样点为中心点生成一个方格，所述方格的大小为预设大小；
针对每一个方格Rpk，按照预设方法计算该方格中的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gpk，其中，Gpk为常数，p＝1,2,...,Np，k＝1,2,...,Nk，Np表示方格的行数，Nk表示方格的列数；
对三元组集合{[xpk,ypk,Gpk]}进行插值，得到所述裸眼三维显示器的光栅与平板显示器之间的间距G(x,y)，其中，所述三元组集合{[xpk,ypk,Gpk]}中的任一元素[xpk,ypk,Gpk]中的[xpk,ypk]表示方格Rpk的中心点在平板显示器屏幕上的位置坐标，Gpk表示方格Rpk中的光栅与平板显示器屏幕之间的间距；
其中，所述预设方法包括：
按照预设采样间隔，从所述校正后的图片中与该方格对应的条纹图像中采样得到至少两行图像行；
针对采样得到的第r行图像行，获取该图像行对应的信号的局部周期函数Tr＝(x；yr)，其中，x表示在平板显示器屏幕的水平方向上的位置坐标，yr表示所述第r行图像行在平板显示器屏幕的竖直方向上的位置坐标，r＝1,2,...,N，N表示采样得到的图像行总数；
计算出所述第r行图像行对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gr(x；yr)满足以下公式：Gr(x；yr)＝Dcam*(1-(Px/Tsr(x；yr)))，其中，Dcam表示拍摄使用的拍摄装置到平板显示器屏幕的距离，Px表示光栅在水平方向上的光栅间距，Tsr(x；yr)表示所述拍摄装置透过光栅对平板显示器屏幕进行采样的周期变化函数，Tsr(x；yr)＝Tc(yr)*Tr(x；yr)/(Tr(x；yr)-Tc(yr))，Tc(yr)表示所述第r行图像行的周期；
计算计算G(x)在x方向上的平均值得到Gpk。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的方法，其特征在于，获取图像行对应的信号的局部周期函数的方法包括：
获取该图像行对应的信号的各个峰值，计算相邻峰值之间的像素数量Num；
计算相邻峰值之间的物理距离为Num*Ws/PixNum，其中，Ws表示被采样的条纹图像对应的光栅区域的物理宽度，PixNum表示图像行中的像素数量；
通过对相邻峰值之间的物理距离进行拟合，得到该图像行对应的信号的局部周期函数Tr＝(x；yr)。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，根据计算出的光栅参数，校正所述平板显示器显示的立体图像的方法包括：
根据计算出的光栅参数，获取所述裸眼三维显示器的光线模型；
控制所述裸眼三维显示器利用所述光线模型生成立体图像。
12.一种裸眼三维显示器的图像误差修正装置，所述裸眼三维显示器包括：平板显示器和安装在所述平板显示器的表面的光栅，其特征在于，所述装置包括：
控制显示模块，用于控制所述平板显示器显示条纹图像；
光栅参数计算模块，用于根据拍摄的条纹图像，计算所述裸眼三维显示器的光栅参数，其中，拍摄的条纹图像是所述平板显示器显示的条纹图像透过所述光栅后显示出来的；
立体图像修正模块，用于根据所述光栅参数计算模块计算出的光栅参数，修正所述裸眼三维显示器显示的立体图像。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述平板显示器显示的条纹图像中的各行图像行是具有相同波形的周期信号，所述周期信号在各个周期内的波形具有明暗变化。
14.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，所述平板显示器显示的条纹图像S1(x,y)满足以下公式：
S1(x,y)＝A1*0.5*[sin(Wc*(x-P1))+1]，其中，x表示条纹图像的像素在平板显示器屏幕上的位置横坐标，y表示条纹图像的像素在平板显示器屏幕上的位置纵坐标，A1表示条纹图像的幅值，P1表示条纹图像的偏移，Wc＝2π/Tc，Tc＝(T0*Tb)/(T0+Tb)，Tb表示所述光栅在所述平板显示器屏幕上的采样周期，Tmin＜T0＜M*Tmin，M为预设常数，Tmin＝2*Dv*tan(Am/2)*Pm/Rm，Dv表示所述裸眼三维显示器的设计观看距离，Am表示拍摄使用的拍摄装置的水平方向视角，Pm表示图像处理过程中能够精确提取的条纹间距的像素数量，Rm表示所述拍摄装置的水平方向像素分辨率。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的装置，其特征在于，还包括：图片校正模块，其中：
所述图片校正模块，用于在所述光栅参数计算模块根据拍摄的条纹图像，计算所述裸眼三维显示器的光栅参数之前，对所述拍摄的条纹图像所在的图片进行校正；
则，所述光栅参数计算模块具体用于根据所述图片校正模块校正后的图片中的条纹图像，计算所述裸眼三维显示器的光栅参数。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，校正后的图片与校正前的图片满足以下公式：
u*[xs,ys,1]T＝H*[xi,yi,1]T，其中，u表示归一化因子，Pi＝[xi,yi]表示校正前的图片中的任一像素的像素坐标，Ps＝[xs,ys]表示校正后的图片中的对应像素的像素坐标，H表示单应变换矩阵。
17.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，当所述光栅参数为所述光栅与所述平板显示器屏幕之间的间距时，所述光栅参数计算模块包括：
图像行采样单元，用于按照预设采样间隔，从所述图片校正模块校正后的图片中的条纹图像中采样得到至少两行图像行；
局部周期函数获取单元，用于针对所述图像行采样单元采样得到的第r行图像行，获取该图像行对应的信号的局部周期函数Tr＝(x；yr)，其中，x表示在平板显示器屏幕的水平方向上的位置坐标，yr表示所述第r行图像行在平板显示器屏幕的竖直方向上的位置坐标，r＝1,2,...,N，N表示采样得到的图像行总数；
间距计算单元，用于计算出所述图像行采样单元采样得到的第r行图像行对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gr(x；yr)满足以下公式：Gr(x；yr)＝Dcam*(1-(Px/Tsr(x；yr)))，其中，Dcam表示拍摄使用的拍摄装置到平板显示器屏幕的距离，Px表示光栅在水平方向上的光栅间距，Tsr(x；yr)表示所述拍摄装置透过光栅对平板显示器屏幕进行采样的周期变化函数，Tsr(x；yr)＝Tc(yr)*Tr(x；yr)/(Tr(x；yr)-Tc(yr))，Tc(yr)表示所述第r行图像行的周期；
拟合单元，用于使用三元组集合{[xc,yr,Gr(xc；yr)]}进行拟合，得到所述裸眼三维显示器的光栅与平板显示器之间的间距G(x,y)，其中，所述三元组集合{[xc,yr,Gr(xc；yr)]}中的任一元素[xc,yr,Gr(xc；yr)]中的[xc,yr]表示平板显示器屏幕上的一像素的位置坐标，Gr(xc；yr)表示所述间距计算单元计算出的该像素对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距。
18.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，当所述光栅参数为所述光栅与所述平板显示器屏幕之间的间距时，所述光栅参数计算模块包括：
划分单元，用于将平板显示器屏幕划分成至少两个大小相等且相互邻接的方格{Rij}，i＝1,2,...,Nr，j＝1,2,...,Nc，Nr表示划分得到的方格的行数，Nc表示划分得到的方格的列数；
方格间距计算单元，用于针对所述划分单元划分得到的每一个方格Rij，按照预设方法计算该方格中的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gij，其中，Gij为常数；
整体间距计算单元，用于计算出所述裸眼三维显示器的光栅与平板显示器之间的间距G(x,y)满足以下公式：G(x,y)＝Gij，当[x,y]∈Rij时；
其中，所述预设方法包括：
按照预设采样间隔，从所述校正后的图片中与该方格对应的条纹图像中采样得到至少两行图像行；
针对采样得到的第r行图像行，获取该图像行对应的信号的局部周期函数Tr＝(x；yr)，其中，x表示在平板显示器屏幕的水平方向上的位置坐标，yr表示所述第r行图像行在平板显示器屏幕的竖直方向上的位置坐标，r＝1,2,...,N，N表示采样得到的图像行总数；
计算出所述第r行图像行对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gr(x；yr)满足以下公式：Gr(x；yr)＝Dcam*(1-(Px/Tsr(x；yr)))，其中，Dcam表示拍摄使用的拍摄装置到平板显示器屏幕的距离，Px表示光栅在水平方向上的光栅间距，Tsr(x；yr)表示所述拍摄装置透过光栅对平板显示器屏幕进行采样的周期变化函数，Tsr(x；yr)＝Tc(yr)*Tr(x；yr)/(Tr(x；yr)-Tc(yr))，Tc(yr)表示所述第r行图像行的周期；
计算计算G(x)在x方向上的平均值得到Gij。
19.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，当所述光栅参数为所述光栅与所述平板显示器屏幕之间的间距时，所述光栅参数计算模块包括：
方格生成单元，用于按照迭代方式，逐次生成方格的中心点和对应的方格，直至所述平板显示器屏幕上的所有区域均被方格覆盖至少一次，其中，生成中心点时，按照预设的随机分布生成，所述方格的大小为预设大小；
方格间距计算单元，用于针对所述方格生成单元生成的每一个方格Ri，按照预设方法计算该方格中的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gi，其中，Gi为常数，i＝1,2,...,Ns，Ns表示方格的总数；
整体间距计算单元，用于计算出所述裸眼三维显示器的光栅与平板显示器之间的间距G(x,y)满足以下公式：其中，如果[x,y]∈Ri，则a(x,y,i)＝1，否则，a(x,y,i)＝0；
其中，所述预设方法包括：
按照预设采样间隔，从所述校正后的图片中与该方格对应的条纹图像中采样得到至少两行图像行；
针对采样得到的第r行图像行，获取该图像行对应的信号的局部周期函数Tr＝(x；yr)，其中，x表示在平板显示器屏幕的水平方向上的位置坐标，yr表示所述第r行图像行在平板显示器屏幕的竖直方向上的位置坐标，r＝1,2,...,N，N表示采样得到的图像行总数；
计算出所述第r行图像行对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gr(x；yr)满足以下公式：Gr(x；yr)＝Dcam*(1-(Px/Tsr(x；yr)))，其中，Dcam表示拍摄使用的拍摄装置到平板显示器屏幕的距离，Px表示光栅在水平方向上的光栅间距，Tsr(x；yr)表示所述拍摄装置透过光栅对平板显示器屏幕进行采样的周期变化函数，Tsr(x；yr)＝Tc(yr)*Tr(x；yr)/(Tr(x；yr)-Tc(yr))，Tc(yr)表示所述第r行图像行的周期；
计算计算G(x)在x方向上的平均值得到Gi。
20.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，当所述光栅参数为所述光栅与所述平板显示器屏幕之间的间距时，所述光栅参数计算模块包括：
方格生成单元，用于在所述平板显示器屏幕上采样得到至少两个采样点，以每一个采样点为中心点生成一个方格，所述方格的大小为预设大小；
方格间距计算单元，用于针对所述方格生成单元生成的每一个方格Rpk，按照预设方法计算该方格中的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gpk，其中，Gpk为常数，p＝1,2,...,Np，k＝1,2,...,Nk，Np表示方格的行数，Nk表示方格的列数；
整体间距计算单元，用于对三元组集合{[xpk,ypk,Gpk]}进行插值，得到所述裸眼三维显示器的光栅与平板显示器之间的间距G(x,y)，其中，所述三元组集合{[xpk,ypk,Gpk]}中的任一元素[xpk,ypk,Gpk]中的[xpk,ypk]表示方格Rpk的中心点在平板显示器屏幕上的位置坐标，Gpk表示所述方格间距计算单元计算出的方格Rpk中的光栅与平板显示器屏幕之间的间距；
其中，所述预设方法包括：
按照预设采样间隔，从所述校正后的图片中与该方格对应的条纹图像中采样得到至少两行图像行；
针对采样得到的第r行图像行，获取该图像行对应的信号的局部周期函数Tr＝(x；yr)，其中，x表示在平板显示器屏幕的水平方向上的位置坐标，yr表示所述第r行图像行在平板显示器屏幕的竖直方向上的位置坐标，r＝1,2,...,N，N表示采样得到的图像行总数；
计算出所述第r行图像行对应的光栅与平板显示器屏幕之间的间距Gr(x；yr)满足以下公式：Gr(x；yr)＝Dcam*(1-(Px/Tsr(x；yr)))，其中，Dcam表示拍摄使用的拍摄装置到平板显示器屏幕的距离，Px表示光栅在水平方向上的光栅间距，Tsr(x；yr)表示所述拍摄装置透过光栅对平板显示器屏幕进行采样的周期变化函数，Tsr(x；yr)＝Tc(yr)*Tr(x；yr)/(Tr(x；yr)-Tc(yr))，Tc(yr)表示所述第r行图像行的周期；
计算计算G(x)在x方向上的平均值得到Gpk。
21.根据权利要求17至20中任一项所述的装置，其特征在于，获取图像行对应的信号的局部周期函数的方式包括：
获取该图像行对应的信号的各个峰值，计算相邻峰值之间的像素数量Num；
计算相邻峰值之间的物理距离为Num*Ws/PixNum，其中，Ws表示被采样的条纹图像对应的光栅区域的物理宽度，PixNum表示图像行中的像素数量；
通过对相邻峰值之间的物理距离进行拟合，得到该图像行对应的信号的局部周期函数。
22.根据权利要求12至21中任一项所述的装置，其特征在于，所述立体图像修正模块包括：
光线模型获取单元，用于根据所述光栅参数计算模块计算出的光栅参数，获取所述裸眼三维显示器的光线模型；
立体图像控制生成单元，用于控制所述裸眼三维显示器利用所述光线模型获取单元获取到的光线模型生成立体图像。
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