CN107277488A - 3d图像显示方法和3d显示器 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种3D图像显示方法和3D显示器，其中方法包括：获取视频信号；对视频信号进行解析，确定视频信号中包含的景深信息；根据景深信息，调整显示阵列中各显示单元与保护玻璃间的距离。该方法通过获取视频信号中的景深信息来调整显示阵列与保护玻璃间的距离，从而在图像展现时形成3D视觉，能够有效避免了图像分辨率下降、画质闪烁的问题，提高了图像显示的质量，提升了用户体验。

Description

3D图像显示方法和3D显示器

技术领域

本发明涉及图像显示技术领域，尤其涉及一种3D图像显示方法和3D显示器。

背景技术

目前，随着3D技术的不断发展，该技术逐渐成为人们日常生活中观看视频图像的主流技术。与普通2D画面显示相比，3D技术可以使画面变得立体逼真，图像不再局限于屏幕平面，仿佛能够走出屏幕外面，让观众有身临其境的感受。

在实际使用过程中，视频图像的3D显示方式，一般是基于光场分布和时域分割实现的。但是由于上述3D显示方式存在分辨率较差、亮度低，画质闪烁等问题，使得视频图像的显示质量不佳。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种3D图像显示方法，该方法通过根据景深信息来调整显示阵列与保护玻璃间的空间距离，来实现画面3D显示效果，在实现3D显示的同时，保证了图像显示的质量，避免了视频图像分辨率下降、画质闪烁的问题，提升了用户体验。

本发明的第二个目的在于提出一种3D显示器。

为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种3D图像显示方法，包括：

获取视频信号；

对所述视频信号进行解析，确定所述视频信号中包含的景深信息；

根据所述景深信息，调整显示阵列中各显示单元与保护玻璃间的距离。

本发明实施例提供的3D图像显示方法，通过获取视频信号，并对获取的视频信号进行解析，以确定视频信号中包含的景深信息，然后根据景深信息，调整显示阵列中各显示单元与保护玻璃间的距离。由此，通过根据景深，调整显示单元与保护玻璃间的空间距离，来实现画面3D显示效果，在实现3D显示的同时，保证了图像显示的质量，避免了视频图像分辨率低、画质闪烁以及亮度差等问题，使得图像显示的更立体，更逼真，提升了用户体验。

另外，本发明上述实施例提出的3D图像显示方法还可以具有如下附加的技术特征：

优选的，在本发明的一个实施例中，所述根据所述景深信息，调整显示阵列中各显示单元与保护玻璃间的距离，具体包括：

根据任一显示单元对应的景深信息，确定所述显示单元与保护玻璃间的目标距离；

根据所述目标距离，确定目标电流值；

根据所述目标电流值，调整输入到与所述显示单元对应的线圈中的电流。

在本发明的一个实施例中，所述对所述视频信号进行解析之后。还包括：

确定所述视频信号中包含的非景深信息；

根据所述非景深信息，控制显示阵列显示。

为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种3D显示器，包括：保护玻璃、显示阵列、运动阵列，及控制器；

所述显示阵列包括N个显示单元，所述运动阵列包括M个运动单元；所述N个显示单元平均设置在所述M个运动单元上,其中，N和M为正整数，且M小于或等于N；

所述控制器，用于通过执行如上述任一所述的3D显示方法，来使得显示器实现3D显示。

本发明实施例提供的3D显示器，包括保护玻璃、显示阵列、运动阵列以及控制器，其中显示阵列包括N个显示单元，运动阵列包括M个运动单元，控制器则执行获取视频信号，并对获取的视频信号进行解析，以确定视频信号中包含的景深信息，然后根据景深信息，调整显示阵列中各显示单元与保护玻璃间的距离。由此，通过根据景深，调整显示单元与保护玻璃间的空间距离，来实现画面3D显示效果，在实现3D显示的同时，保证了图像显示的质量，避免了视频图像分辨率低、画质闪烁以及亮度差等问题，使得图像显示的更立体，更逼真，提升了用户体验。

另外，本发明上述实施例提出的3D显示器还可以具有如下附加的技术特征：

优选地，在本发明的一个实施例中，运动单元包括：线圈、永磁体及弹簧；

所述线圈套设在所述永磁体外部，所述弹簧的一端与所述永磁体的一端固定连接，所述弹簧的另一端与所述线圈的一段固定连接；

所述永磁体的另一端与显示单元固定连接。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述运动单元还包括：设置在所述线圈外侧的磁隔离层。

在本发明的一个实施例中，所述显示器还包括：基板底座；

所述线圈固定设置在所述基板底座上，所述永磁体贯穿设置在所述基本底座上的过孔中。

在本发明的一个实施例中，该3D显示器还包括：

分别沿所述永磁体外侧设置的N条第一导线及N条第二导线；

所述第i条第一导线的一端与第i个显示驱动端连接，第i条第一导线的另一端与第i个显示单元的正极连接；

第i条第二导线的一端与地连接，第i条第二导线的另一端与第i个显示单元的负极连接连接，其中，i为大于或等于1、且小于或等于N的正整数。

在本发明的一个实施例中，所述第i条第一导线与所述第i条第二导线相对设置在第k个磁铁的两侧，其中，k为大于或等于1、且小于或等于M的正整数。

在本发明的一个实施例中，所述驱动导线通过滑动轴承与所述基本底座滑动连接。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一个实施例的3D显示器的结构示意图；

图2是本发明一个实施例的运动单元的结构示意图；

图3是本发明另一个实施例的3D显示器的结构示意图；

图4是本发明又一个实施例的3D显示器的结构示意图；

图5是本发明再一个实施例的3D显示器的结构示意图；

图6是本发明一个实施例的3D图像显示方法的流程图；

图7是本发明另一个实施例的3D图像显示方法的流程图；

附图标记说明：

保护玻璃-1、显示阵列-2、运动阵列-3、控制器-4、显示单元-21、运动单元-31、线圈-311、永磁体-312、弹簧-313、磁隔离层-314、基板底座-5、第一导线-6、第二导线-7。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明主要针对现有技术中，基于光场分布和时域分割等方式，实现视频图像3D显示时，存在的视频图像分辨率较差、亮度低、以及画质闪烁等问题，而导致视频图像的显示质量不佳，提出了一种3D图像显示方法。

本发明提出的3D图像显示方法中，首先获取视频信号，并对获取的视频信号进行解析，以确定视频信号中包含的景深信息，然后根据景深信息，调整显示阵列中各显示单元与保护玻璃间的距离。由此，通过根据景深，调整显示单元与保护玻璃间的空间距离，来实现画面3D显示效果，在实现3D显示的同时，保证了图像显示的质量，避免了视频图像分辨率低、画质闪烁以及亮度差等问题，使得图像显示的更立体，更逼真，提升了用户体验。

为了对本发明提供的3D图像显示方法进行清楚的说明，下面首先对本发明实施例中的3D显示器进行说明。

图1是本发明一个实施例的3D显示器的结构示意图。

如图1所示，本发明的3D显示器包括：保护玻璃1、显示阵列2、运动阵列3以及控制器4。

其中，显示阵列2包括N个显示单元21，运动阵列3包括M个运动单元31；N个显示单元21平均设置在M个运动单元31上,其中，N和M为正整数，且M小于或等于N；

控制器4用于执行本申请公开的3D图像显示方法，来使得显示器实现3D显示。

其中，本申请中的3D显示器，在展现3D视频图像之前，该3D显示器中显示阵列2中的N个显示单元21处于同一水平或高度，运动阵列3中的M个运动单元31也处于同一水平或高度，显示阵列2中的N个显示单元21通过贴片方式固定在运动阵列3中M个运动单元31的顶端，具体排布位置可具体参见图1。即当3D显示器不展现3D视频图像时，所有显示单元21与保护玻璃1间的距离相等。

其中，N个显示单元21可以是LED(Light Emitting Diode，简称为：发光二极管)灯，也可以是LCD(Liquid Crystal Display，简称为：液晶显示器)灯，本申请实施例在此不做具体限定。

需要说明的是，在本实施例中，显示阵列2中的N个显示单元21可以是以组为单位固定贴合在运动阵列3中的M个运动单元31的顶端；或者，可以是以个体为单位固定贴合在运动阵列3中的M个运动单元31的顶端，本实施例对此不做具体限制。

举例说明，若本实施例中N个显示单元21是以组为单位固定贴合在运动阵列3中的M个运动单元31的顶端，则一组显示单元中可包括红、绿、蓝三种基色，或者每组显示单元中也可以包括不同的三基色，比如有的包括红和绿、有的可以包括蓝和红，或者有的可以包括绿和蓝等等，本实施例对此不做限定。

可以理解的是，若每个运动单元31上仅固定设置一个显示单元21，那么可以使得对显示单元21的控制更灵活，更精确，从而使3D显示器的显示效果更逼真，但是控制难度和成本也会相应的增加。

在具体实现时，本申请3D显示器中的控制器4先获取视频信号，然后对获取到的视频信号进行解析，并根据解析结果向运动阵列3和显示阵列2发送控制信号，以控制运动阵列3中运动单元31运动相应距离，及控制显示阵列2中显示单元21显示相应视频图像。由此，实现了在展现3D视频图像时，不会出现画面分辨率差，亮度低及画面闪烁等问题，保证了画面展现质量，提升了用户体验。

其中，在本实施例中，通过在3D显示器上设置保护玻璃1，以保护显示器中的显示阵列2和运动阵列3等其他器件，不会因外界因素而造成不利影响。例如，通过保护玻璃1可以起到防尘、防水等作用，保证了显示器能够安全，正常的使用。

为了更清楚的说明本申请是通过控制器4控制运动阵列3的运动，来调整显示阵列2与保护玻璃1间的相对距离，以得到在展现图像时形成3D视觉的技术效果。下面对运动阵列3中的运动单元31的具体结构进行详细描述。

图2是本发明实施例的一个运动单元的结构示意图。

如图2所示，运动阵列3包括M个运动单元31，每个运动单元31分别包括线圈311、永磁体312以及弹簧313。

其中，线圈311套设在永磁体312外部，弹簧313的一端与永磁体312的一端固定连接，弹簧313的另一端与线圈311的一段固定连接；永磁体312的另一端与显示单元21固定连接。

具体工作时，控制器4可通过控制流入线圈311中的电流，来控制线圈311产生的磁场大小，进而控制磁场对永磁体312产生的影响，以使得永磁体312向上或向下运动相应的距离，由此达到调整显示阵列2与保护玻璃1之间的相对距离的目的。

并且在永磁体312进行运动时，弹簧313也随着永磁体312的运动产生形变，比如拉伸或者压缩。从而当控制器4不在向运动阵列3发送控制信号时，即运动单元31上的线圈311中无电流通过，磁场消失，永磁铁312在弹簧313的变形力的作用下回到初始位置。

其中，在本实施例中，永磁体312的运动距离由线圈311上通过的电流大小决定。

可以理解的是，本申请通过在运动单元31中设置线圈311、永磁体312以及弹簧313，使得在视频图像进行3D显示时，3D显示器的结构简单，成本低，易控制。

此外，在实际使用过程中，由于M个运动单元31是并列设置，且处于同一水平位置。因此，当某一个或多个运动单元中的永磁体312，在线圈311通过电流所产生磁场的磁力作用下发生运动时，上述运动单元相邻的其他运动单元中的永磁体312也会受上述磁力的影响而发生运动。

对此，本申请实施例中，为了避免了相邻运动单元间的磁力干扰，还在每个运动单元31中的线圈311外侧设置磁隔离层314，以保证每个运动单元31能够准确运动，不受相邻运动单元31的磁力影响。

进一步地，如图3所示，为了保证运动阵列3中的所有线圈与保护玻璃1之间的距离不变。

本申请实施例中，还在3D显示器中设置基板底座5。

其中，运动单元31中的线圈311固定设置在基板底座5上，永磁体312贯穿设置在基板底座5上的过孔中，从而使得线圈311与保护玻璃1之间的距离不变，并且永磁体312可以在磁力的作用下，可以正常的向上或向下运动。

另外，本申请实施例中，为了能够将控制信号发送给显示阵列2，还在运动单元31中永磁体312的外侧设置第一导线6和第二导线7，用于为N个显示单元提供驱动信号，即本实施例提供的3D显示器中，还包括，分别沿永磁体312外侧设置的N条第一导线及N条第二导线。

其中，第i条第一导线的一端与第i个显示驱动端连接，第i条第一导线的另一端与第i个显示单元的正极连接；

第i条第二导线的一端与地连接，第i条第二导线的另一端与第i个显示单元的负极连接，其中，i为大于或等于1、且小于或等于N的正整数。

也就是说，控制器4可通过驱动端将驱动信号通过第i条第一导线发送给对应的显示单元21，以通过显示单元21显示对应的视频图像画面。并且在显示完成之后，显示单元21通过第i条第二导线将已经显示过的视频信号发送给地，以此类推，直到所有的驱动信号都经过显示单元21显示为止。

需要说明的是，每一个驱动信号对应着一帧画面，因此本实施例中，控制器4可控制驱动端将视频图像对应的不同帧画面，通过第一导线，即驱动导线发送给显示单元21，以通过显示单元21将视频图像进行3D显示。

其中，本实施例中，第i条第一导线与第i条第二导线相对设置在第k各永磁体312的两侧，其中，k为大于或等于1、且小于或等于M的正整数。

由于在实际使用过程中，导线在通电过程中，会产生磁场，而磁场会对导线相邻的其他导线造成影响，因此，在本申请中，为了防止导线之间的干扰问题，可将第一导线6和第二导线7分别设置在以永磁体312的中心轴线为对称轴的对称位置处，具体可参见图4所示。

进一步地，为了对第一导线6和第二导线7持续供电，本实施例中还在基板底座5中设置滑动轴承8，以使得驱动导线通过滑动轴承8与基板底座5实现滑动连接，以实现对驱动导线提供电能，具体参见图5所示。

本发明实施例提供的3D显示器，包括保护玻璃、显示阵列、运动阵列以及控制器，其中显示阵列包括N个显示单元，运动阵列包括M个运动单元，控制器则执行获取视频信号，并对获取的视频信号进行解析，以确定视频信号中包含的景深信息，然后根据景深信息，调整显示阵列中各显示单元与保护玻璃间的距离。由此，通过根据景深，调整显示单元与保护玻璃间的空间距离，来实现画面3D显示效果，在实现3D显示的同时，保证了图像显示的质量，避免了视频图像分辨率低、画质闪烁以及亮度差等问题，使得图像显示的更立体，更逼真，提升了用户体验。

基于上述实施例提供的3D显示器，可以知晓视频图像的3D显示是通过调整显示阵列与保护玻璃间的距离，以使得图像展现时形成3D视觉。因此，基于上述3D显示器，对本发明实施例提出的3D图像显示方法进行详细描述。

需要说明的是，在本实施例中，视频图像的展现是通过上述实施例的3D显示器进行展现的。

具体的，如图6所示，该3D图像显示方法可以包括以下步骤：

步骤601，获取视频信号。

步骤602，对视频信号进行解析，确定视频信号中包含的景深信息。

需要说明的是，景深信息是指视频图像能够实现3D显示的空间信息，即视频图像中各个像素点与摄像头间的距离信息。

具体实现时，可通过3D显示器中的控制器获取视频信号，然后对获取的视频信号进行处理操作。

其中，本实施例中，可通过以下方式对视频信号进行处理，举例说明如下：

第一种方式，通过控制器自身的处理功能对获取的视频信号进行解析，确定视频信号中包含的景深信息；

第二种方式，通过解码器对视频信息进行解码，然后再通过信号处理器对解码后的视频信号进行处理，以确定出视频信号中包含的景深信息。

步骤603，根据景深信息，调整显示阵列中各显示单元与保护玻璃间的距离。

具体的，在确定出视频信号中的景深信息之后，控制器可根据景深信息向运动阵列发送控制信号，以使得运动阵列根据控制信号调整运动单元的位置，从而使得显示阵列在显示视频图像时能够形成3D视觉。

可以理解的是，在本实施例中通过根据视频图像中的景深信息，控制运动阵列的运动单元运动，以实现调整显示阵列与保护玻璃之间距离的目的，从而可以在显示视频图像时，能够形成3D视觉，满足用户需求。

进一步地，在本发明的另一个实施例中，对获取的视频信号进行解析之后，还可以确定视频信号中包含的非景深信息；根据非景深信息，控制显示阵列显示。

需要说明的是，本实施例中视频信号中不仅包含有景深信息，还包含有非景深信息。其中，非景深信息可以是指视频图像的对比度、颜色、格式等信息，在此不做具体限制。

可以理解，本申请中显示阵列不对显示的视频图像进行任何分割处理，从而保证了显示画面的质量，提高了显示的分辨率。

本发明实施例提供的3D图像显示方法，通过获取视频信号，并对获取的视频信号进行解析，以确定视频信号中包含的景深信息，然后根据景深信息，调整显示阵列中各显示单元与保护玻璃间的距离。由此，通过根据景深，调整显示单元与保护玻璃间的空间距离，来实现画面3D显示效果，在实现3D显示的同时，保证了图像显示的质量，避免了视频图像分辨率低、画质闪烁以及亮度差等问题，使得图像显示的更立体，更逼真，提升了用户体验。

通过上述分析可知，3D显示器中的控制器在确定视频信号中包含的景深信息之后，根据景深信息调整显示器中显示阵列中各显示单元与保护玻璃之间的距离。为了使得调整显示器中显示阵列中显示单元与保护玻璃之间的距离更精准，在本发明的一个实现形式中，控制器可根据景深信息，进一步的确定显示单元与保护距离的目标距离，以根据目标距离调整显示阵列中显示单元与保护玻璃之间的距离。下面结合图7，对上述情况下的3D图像显示方法进行具体说明。

图7是本发明的另一个实施例的3D图像显示方法的流程图。

如图7所示，该3D图像显示方法可以包括以下几个步骤：

步骤701，获取视频信号。

步骤702，对视频信号进行解析，确定视频信号中包含的景深信息。

步骤703，根据任一显示单元对应的景深信息，确定显示单元与保护玻璃间的目标距离。

步骤704，根据目标距离，确定目标电流值。

步骤705，根据目标电流值，调整输入到与显示单元对应的线圈中的电流。

具体实现时，控制器可确定任一显示单元对应的景深信息，进而根据确定的景深，确定该显示单元与保护玻璃间的目标距离，然后即可确定出要实现该目标距离，永磁体需要移动的距离，进而即可确定线圈需产生的磁场大小，从而即可确定所需的电流值大小，从而根据该电流值大小调整显示单元对应的线圈中的电流大小。

也就是说，显示单元对应的线圈中的电流大小决定着运动单元中永磁体的运动距离，从而根据确定的电流大小来控制永磁体的运动距离，使得显示阵列中的显示单元与保护玻璃之间的距离更精准。

本实施例提供的3D图像显示方法，在获取到视频信号之后，对视频信号进行解析，以确定视频信号中包含的景深信息，然后根据确定的景深信息，进一步的确定显示阵列中显示单元与保护玻璃之间的目标距离，并根据目标距离确定对应的目标电流值，从而根据确定的目标电流值，调整输入到与显示单元对应的线圈中的电流值大小。由此，通过根据景深，调整显示单元与保护玻璃间的空间距离，来实现画面3D显示效果，在实现3D显示的同时，保证了图像显示的质量，避免了视频图像分辨率低、画质闪烁以及亮度差等问题，使得图像显示的更立体，更逼真，进一步满足用户需求，提升了用户使用体验。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种3D图像显示方法，其特征在于，包括：

获取视频信号；

对所述视频信号进行解析，确定所述视频信号中包含的景深信息；

根据所述景深信息，调整显示阵列中各显示单元与保护玻璃间的距离。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述景深信息，调整显示阵列中各显示单元与保护玻璃间的距离，具体包括：

根据任一显示单元对应的景深信息，确定所述显示单元与保护玻璃间的目标距离；

根据所述目标距离，确定目标电流值；

根据所述目标电流值，调整输入到与所述显示单元对应的线圈中的电流。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述视频信号进行解析之后，还包括：

确定所述视频信号中包含的非景深信息；

根据所述非景深信息，控制显示阵列显示。

4.一种3D显示器，其特征在于，包括：保护玻璃、显示阵列、运动阵列，及控制器；

所述显示阵列包括N个显示单元，所述运动阵列包括M个运动单元；所述N个显示单元平均设置在所述M个运动单元上,其中，N和M为正整数，且M小于或等于N；

所述控制器，用于通过执行如上述1-3任一所述的方法，来使得显示器实现3D显示。

5.如权利要求4所述的显示器，其特征在于，运动单元包括：线圈、永磁体及弹簧；

所述线圈套设在所述永磁体外部，所述弹簧的一端与所述永磁体的一端固定连接，所述弹簧的另一端与所述线圈的一段固定连接；

所述永磁体的另一端与显示单元固定连接。

6.如权利要求5所述的显示器，其特征在于，所述运动单元还包括：设置在所述线圈外侧的磁隔离层。

7.如权利要求4所述的显示器，其特征在于，所述显示器还包括：基板底座；

所述线圈固定设置在所述基板底座上，所述永磁体贯穿设置在所述基板底座上的过孔中。

8.如权利要求4所述的显示器，其特征在于，还包括：

分别沿所述永磁体外侧设置的N条第一导线及N条第二导线；

所述第i条第一导线的一端与第i个显示驱动端连接，第i条第一导线的另一端与第i个显示单元的正极连接；

第i条第二导线的一端与地连接，第i条第二导线的另一端与第i个显示单元的负极连接，其中，i为大于或等于1、且小于或等于N的正整数。

9.如权利要求8所述的显示器，其特征在于，所述第i条第一导线与所述第i条第二导线相对设置在第k个永磁体的两侧，其中，k为大于或等于1、且小于或等于M的正整数。

10.如权利要求8所述的显示器，其特征在于，所述驱动导线通过滑动轴承与所述基板底座滑动连接。