CN107277492A - 一种3d图像显示方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种3D图像显示方法及系统，所述方法包括：图像拼接器获取移动设备显示屏的分辨率，并将所述分辨率发送给双目摄像头；图像拼接器驱动双目摄像头中的两个摄像头分别按照所述分辨率采集图像，并获取采集到的图像；图像拼接器将采集到的图像保持所述分辨率并进行拼接处理，得到待显示的3D图像；图像拼接器将所述待显示的3D图像发送到移动设备进行3D显示；移动设备将待显示的3D图像中的相邻列像素点的像素值进行合成处理，形成新的列像素值，以得到符合所述分辨率的目标图像，供所述移动设备进行显示。通过采用上述技术方案，解决了由于像素信息丢失而导致的图像质量下降的问题，改善了3D图像的显示效果。

Description

一种3D图像显示方法及系统

技术领域

本发明实施例涉及图像处理技术，尤其涉及一种3D图像显示方法及系统。

背景技术

近年来随着计算机技术与通信技术的快速发展，人们对数字视频图像显示技术提出更高的要求，传统的2D显示已经不能满足人们对于画面逼真感的追求，人们需要在观看视频图像时有一种真切的身临其境的感觉，于是3D图像成为一种趋势。

目前，市面上有多种基于移动终端的双目摄像头，其中部分双目摄像头是横排摆放(成像是左右排列)，也有部分是竖排摆放(成像是上下排列)。根据人眼成像原理，双目摄像头模拟人眼进行立体成像时，一般采用横排摆放的双目摄像头采集图像。而目前移动终端基于横排摆放的双目摄像头采集的图像数据进行3D成像时，需要分别对两个摄像头采集到的图像进行压缩，其压缩方式一般可以为每间隔一列像素删除一列像素点，以在宽度方向上对图像进行压缩，使得图像的宽度只保存原始宽度的一半，高度保持不变。将压缩后的图像拼接进行处理后可在特定的光学显示屏上进行3D显示。

上述3D成像方式存在的缺陷在于，图像压缩将导致图像信息丢失，图像的质量严重受损。当合成的图像在进行3D显示时，将存在严重的锯齿问题，3D效果较差。

发明内容

本发明实施例提供一种3D图像显示方法及系统，解决在3D图像在成像过程中，由于图像压缩而导致的图像质量下降的问题，改善了3D图像的显示效果。

为实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种3D图像显示方法，其中，所述方法包括：

图像拼接器获取移动设备显示屏的分辨率，并将所述分辨率发送给双目摄像头；

所述图像拼接器驱动所述双目摄像头中的两个摄像头分别按照所述分辨率采集图像，并获取采集到的图像；

所述图像拼接器将所述采集到的图像保持所述分辨率并进行拼接处理，得到待显示的3D图像；

所述图像拼接器将所述待显示的3D图像发送到所述移动设备进行3D显示；

所述移动设备将所述待显示的3D图像中的相邻列像素点的像素值进行合成处理，形成新的列像素值，以得到符合所述分辨率的目标图像，供所述移动设备进行显示。

第二方面，本发明实施例提供了一种3D图像显示系统，所述系统包括：双目摄像头、具有3D立体显示屏的移动设备，以及与所述双目摄像头和所述移动设备同时相连的图像拼接器；其中，所述图像拼接器包括：

分辨率获取模块，用于获取移动设备显示屏的分辨率，并将所述分辨率发送给双目摄像头；

驱动模块，用于驱动所述双目摄像头中的两个摄像头分别按照所述分辨率采集图像，并获取采集到的图像；

拼接模块，用于将所述采集到的图像保持所述分辨率并进行拼接处理，得到待显示的3D图像；

图像发送模块，用于将所述待显示的3D图像发送到所述移动设备进行3D显示；

所述移动设备，包括：

图像接收模块，用于接收所述待显示的3D图像；

图像处理模块，用于将所述待显示的3D图像中的相邻列像素点的像素值进行合成处理，形成新的列像素值，以得到符合所述分辨率的目标图像，供所述移动设备进行显示。

本发明实施例提供的技术方案，图像拼接器获取移动设备显示屏的分辨率，并将该分辨率发送到双目摄像头中。图像拼接器通过驱动双目摄像头中的两个摄像头分别按照该分辨率采集图像，并获取采集到的图像后，对采集到的图像保持该分辨率进行拼接处理，得到待显示的3D图像。图像拼接器将待显示的3D图像发送到移动设备，移动设备通过对待显示的3D图像中相邻列像素点的像素值进行合成处理，形成新的列像素值，以得到符合所述分辨率的目标图像，供移动设备进行显示。相对于现有技术提供的在图像显示之前，对采集到的图像进行压缩处理后再进行拼接的方式，本发明实施例中图像拼接器采用的是全拼技术，即在图像拼接过程中，图像的像素点不存在损失，信息量不受影响。同时在保证拼接后的图像分辨率与显示屏分辨率一致的前提下，图像也不存在任何尺寸方面的变形。当移动设备进行3D成像时，保证了图像的原有质量，提升了3D显示效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的一种3D图像显示方法的流程示意图；

图2为本发明实施例二提供的一种3D图像显示系统的结构框图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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，本领域技术人员在没有作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。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种3D图像显示方法的流程示意图。本实施例的方法可以由3D图像显示系统来执行，该系统包括移动设备、双目摄像头，以及与移动设备和双目摄像头同时相连接的图像拼接器。其中，双目摄像头和图像拼接器可集成到移动设备内部，当然也可设置在移动设备外部。如图1所示，本实施例提供的3D图像显示方法可以包括：

S110：图像拼接器获取移动设备显示屏的分辨率，并将分辨率发送给双目摄像头。

其中，图像拼接器可以为FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)，也可以为具有图像拼接功能的其他处理器。移动设备可以为移动手机或平板电脑等智能终端。

其中，移动设备显示屏的分辨率是指屏幕上所能显示的像素个数，例如，若显示屏分辨率为240×320，则表示显示屏在水平方向上含有像素个数为240个，垂直方向上含有像素个数为230个。其中，在屏幕尺寸不变的情况下，分辨率越高，显示效果越好。示例性的，当图像拼接器获取到移动设备显示屏分辨率为240×320时，将240×320发送到双目摄像头。

S120：图像拼接器驱动双目摄像头中的两个摄像头分别按照所述分辨率采集图像，并获取采集到的图像。

其中，双目摄像头由两个摄像头组成，双目摄像头的摆放位置可以为上下放置，也可以为左右放置。但为了更符合人眼的成像原理，本实施例中的双目摄像头优选为左右放置。

示例性的，双目摄像头在采集图像时，可根据其默认的分辨率进行采集，也可根据实际需求通过调整双目摄像头的分辨率，使双目摄像头按照为其设置的分辨率进行图像采集。在本实施例中，优选的是，双目摄像头在获取到图像拼接器发送的分辨率后，根据图像拼接器发送的驱动信号，双目摄像头中的两个摄像头均按照获取到的分辨率采集图像，并将采集到的图像发送到图像拼接器。

示例性的，若双目摄像头获取到的分辨率为240×320，则双目摄像头中的两个摄像头分别采集到的图像的分辨率均为240×320。图像拼接器将获取到两张分辨率均为240×320的图像。

S130：图像拼接器将采集到的图像保持所述分辨率并进行拼接处理，得到待显示的3D图像。

示例性的，本实施例中图像拼接器对采集到的图像进行拼接处理的方式为全拼处理，即将双目摄像头输出的两张图像在宽度方向上进行拼接，高度方向上保持不变，合成左右格式的图像，其中，在左右格式的图像中，左半部分图像数据为双目摄像头中的左摄像头采集到的第一图像数据，右半部分图像数据为右摄像头采集到的第二图像数据。本实施例中对图像的拼接处理只是将两张图像合成一张左右格式的图像，相对于现有技术提供的在获取到双目摄像头发送的图像后，对图像先压缩后拼接的处理方式，本实施例提供的技术方案没有丢失任何图像信息，保持了图像原有的质量。

具体的，若图像拼接器获取到两张分辨率均为240×320的图像，则对图像进行拼接处理后图像的分辨率在宽度方向扩大了一倍，高度方向保持不变，即为480×320。

S140：图像拼接器将待显示的3D图像发送到移动设备进行3D显示。

示例性的，在图像拼接器将待显示的3D图像发送到移动设备之前，可先对图像进行滤波或去噪等预处理，以提升待显示的3D图像的显示质量。当然，上述预处理操作也可在移动设备接收到待显示的3D图像后，通过移动设备内部的ISP(Image Signal Processing，图像信号处理)来执行，此处对图像预处理的执行主体不进行具体限定。

S150：移动设备将待显示的3D图像中的相邻列像素点的像素值进行合成处理，形成新的列像素值，以得到符合所述分辨率的目标图像，供移动设备进行显示。

其中，对于移动设备而言，由于拼接后图像的分辨率与其显示屏本身的分辨率不同，因此在进行3D显示时，首先需要对图像数据进行处理，使得拼接后图像的分辨率与显示屏的分辨率保持一致。

示例性的，移动设备可利用其内部的图像处理器，对待显示的3D图像中的相邻列像素点的像素值进行合成处理，形成新的列像素值，以得到符合所述分辨率的目标图像，供移动设备进行显示。

具体的，像素合成处理可以为移动设备将待显示的3D图像中的相邻两列像素中的列像素值计算加权平均值后作为新的列像素值，得到符合分辨率的目标图像。这样设置的好处在于：新的列像素值中包含了原有相邻两列像素的信息量，在满足图像分辨率与显示屏分辨率保持一致的前提下，相对于现有技术提供的对图像压缩后拼接的方式，本实施例提供的技术方案中图像的像素信息几乎不存在任何丢失，图像的尺寸也未发生任何改变，图像的质量得到保障。

进一步的，由于3D图像的显示不同于2D图像的显示，因此本实施例中的移动设备需具有3D立体显示屏(例如可通过在屏幕上增加光学薄膜来实现)，以对3D图像进行显示。

优选的，为了实现3D显示，移动设备在接收到目标图像后，将目标图像中第一图像数据中的列像素与第二图像数据中的列像素间隔交叉排列，在进行3D显示时，第一图像数据通过移动设备的3D立体显示屏折射到用户左眼，第二图像数据通过3D立体显示屏折射到用户右眼，这样通过人两眼之间的视差，人的左眼和右眼即可看到不同的画面，在大脑中可将左摄像头输出的第一图像数据和右摄像头输出的第二图像数据拼合成3D效果的画面，即实现了裸眼3D显示。

示例性的，移动设备实现3D显示的方式也可以通过提升屏幕的刷新率至少达到120Hz，并通过用户配戴快门式3D眼镜的方式实现。具体实现过程为：移动设备提取出左右眼睛对应的图像，在显示时以一帧序列的方式交替地显示，并与快门式3D眼镜左右镜片打开和关闭的频率保持一致。这样就可以使得在播放左摄像头输出的第一图像数据时，左眼镜打开，右眼镜关闭，用户左眼看到画面，右眼看不到画面。在播放右摄像头输出的第二图像数据，右眼看右画面，左眼看不到画面，这样可以让左右眼分别看到左右摄像头输出的图像数据，在大脑中可将左摄像头输出的第一图像数据和右摄像头输出的第二图像数据拼合，从而实现3D立体效果。

本发明实施例提供了一种3D图像显示方法，图像拼接器获取移动设备显示屏的分辨率，并将该分辨率发送到双目摄像头中。图像拼接器通过驱动双目摄像头中的两个摄像头分别按照该分辨率采集图像，并获取采集到的图像后，对采集到的图像保持该分辨率进行拼接处理，形成了左右格式没有像素损失的图像，在进行3D显示时，提升了3D效果。其次，由于移动设备对拼接后图像进行了像素合成处理，使得拼接后图像的分辨率与显示屏幕的分辨率保持一致，在进行3D显示时，避免了图像变形等情况的发生，进一步提升了3D显示效果。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种3D图像显示系统的结构框图，如图2所示，该3D图像显示系统200包括双目摄像头210、图像拼接器220和具有3D立体显示屏的移动设备230。其中，图像拼接器220分别与双目摄像头210和移动设备230相连，图像拼接器220包括：分辨率获取模块221、驱动模块222、拼接模块223和图像发送模块224，其中，

分辨率获取模块221，用于获取移动设备显示屏的分辨率，并将所述分辨率发送给双目摄像头；驱动模块222，用于驱动所述双目摄像头中的两个摄像头分别按照所述分辨率采集图像，并获取采集到的图像；拼接模块223，用于将所述采集到的图像保持所述分辨率并进行拼接处理，得到待显示的3D图像；图像发送模块224，用于将所述待显示的3D图像发送到所述移动设备进行3D显示。

示例性的，拼接模块223具体用于：将所述双目摄像头中的两个摄像头分别采集到的图像数据在宽度方向上进行拼接，高度方向上保持不变，合成左右格式的图像，其中，在所述左右格式的图像中，左半部分图像数据为所述双目摄像头中的左摄像头采集到的第一图像数据，右半部分图像数据为右摄像头采集到的第二图像数据。

移动设备230包括图像接收模块231和图像处理模块232。

其中，图像接收模块231，用于接收所述待显示的3D图像；图像处理模块232，用于将所述待显示的3D图像中的相邻列像素点的像素值进行合成处理，形成新的列像素值，以得到符合所述分辨率的目标图像，供所述移动设备进行显示。

示例性的，图像处理模块232还用于：在得到符合所述分辨率的目标图像之后，将所述目标图像中所述第一图像数据中的列像素与所述第二图像数据中的列像素间隔交叉排列，在进行所述3D显示时，第一图像数据通过所述3D立体显示屏折射到用户左眼，第二图像数据通过所述3D立体显示屏折射到用户右眼。

示例性的，图像处理模块232具体用于：将所述待显示的3D图像中的相邻两列像素中的列像素值计算加权平均值后作为新的列像素值，以得到符合所述分辨率的目标图像。

进一步的，移动设备还可包括滤波模块，用于在进行所述3D显示之前，对所述目标图像进行滤波处理，以提升显示质量。

本发明实施例提供的3D图像显示系统可执行本发明任意实施例所提供的3D图像显示方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在上述实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的3D图像显示方法。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种3D图像显示方法，其特征在于，包括：

图像拼接器获取移动设备显示屏的分辨率，并将所述分辨率发送给双目摄像头；

所述图像拼接器驱动所述双目摄像头中的两个摄像头分别按照所述分辨率采集图像，并获取采集到的图像；

所述图像拼接器将所述采集到的图像保持所述分辨率并进行拼接处理，得到待显示的3D图像；

所述图像拼接器将所述待显示的3D图像发送到所述移动设备进行3D显示；

所述移动设备将所述待显示的3D图像中的相邻列像素点的像素值进行合成处理，形成新的列像素值，以得到符合所述分辨率的目标图像，供所述移动设备进行显示。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述采集到的图像保持所述分辨率并进行拼接处理，包括：

所述图像拼接器将所述双目摄像头中的两个摄像头分别采集到的图像数据在宽度方向上进行拼接，高度方向上保持不变，合成左右格式的图像，其中，在所述左右格式的图像中，左半部分图像数据为所述双目摄像头中的左摄像头采集到的第一图像数据，右半部分图像数据为右摄像头采集到的第二图像数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，得到符合所述分辨率的目标图像之后，还包括：

所述移动设备将所述目标图像中所述第一图像数据中的列像素与所述第二图像数据中的列像素间隔交叉排列，在进行所述3D显示时，第一图像数据通过所述移动设备的3D立体显示屏折射到用户左眼，第二图像数据通过所述3D立体显示屏折射到用户右眼。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动设备将所述待显示的3D图像中的相邻列像素点的像素值进行合成处理，形成新的列像素值，以得到符合所述分辨率的目标图像包括：

所述移动设备将所述待显示的3D图像中的相邻两列像素中的列像素值计算加权平均值后作为新的列像素值，以得到符合所述分辨率的目标图像。

5.一种3D图像显示系统，其特征在于，包括：双目摄像头、具有3D立体显示屏的移动设备，以及与所述双目摄像头和所述移动设备同时相连的图像拼接器；其中，所述图像拼接器包括：

分辨率获取模块，用于获取移动设备显示屏的分辨率，并将所述分辨率发送给双目摄像头；

驱动模块，用于驱动所述双目摄像头中的两个摄像头分别按照所述分辨率采集图像，并获取采集到的图像；

拼接模块，用于将所述采集到的图像保持所述分辨率并进行拼接处理，得到待显示的3D图像；

图像发送模块，用于将所述待显示的3D图像发送到所述移动设备进行3D显示；

所述移动设备，包括：

图像接收模块，用于接收所述待显示的3D图像；

图像处理模块，用于将所述待显示的3D图像中的相邻列像素点的像素值进行合成处理，形成新的列像素值，以得到符合所述分辨率的目标图像，供所述移动设备进行显示。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述拼接模块具体用于：

将所述双目摄像头中的两个摄像头分别采集到的图像数据在宽度方向上进行拼接，高度方向上保持不变，合成左右格式的图像，其中，在所述左右格式的图像中，左半部分图像数据为所述双目摄像头中的左摄像头采集到的第一图像数据，右半部分图像数据为右摄像头采集到的第二图像数据。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述图像处理模块还用于：

在得到符合所述分辨率的目标图像之后，将所述目标图像中所述第一图像数据中的列像素与所述第二图像数据中的列像素间隔交叉排列，在进行所述3D显示时，第一图像数据通过所述3D立体显示屏折射到用户左眼，第二图像数据通过所述3D立体显示屏折射到用户右眼。

8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述图像处理模块具体用于：

将所述待显示的3D图像中的相邻两列像素中的列像素值计算加权平均值后作为新的列像素值，以得到符合所述分辨率的目标图像。

9.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，

所述图像拼接器为：现场可编程门阵列。

10.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述移动设备还包括滤波模块，用于在进行所述3D显示之前，对所述目标图像进行滤波处理，以提升显示质量。