CN108076337A - 一种立体显示器屏幕拼接内容融合方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种立体显示器屏幕拼接内容融合方法，通过蒙版调节获取每块子屏幕的像素视点对应关系，利用像素视点对应关系重新构建每个子屏幕待显示图像的像素视点关系，以形成一个新的合成图，从而保证每个子屏幕得到各自不同的一个新的像素和视点对应关系，使人从相同位置观看时，每个子屏幕进入人眼的图像都是来自于同一个视点的信息，达到拼接屏幕边缘处的内容有效融合。本发明的在不改变现有显示器的结构前提下，只需要根据上述方法进行联屏调节，可有效实现联屏后，各个子屏幕边缘内容与其它子屏幕内容之间的有效融合，避免联屏所出现的断层现象，提高联屏的观看效果。

Description

一种立体显示器屏幕拼接内容融合方法

技术领域

本发明涉及3D图像制作和显示技术领域，更具体地，涉及一种LCD光栅立体显示器屏幕拼接内容融合方法。

背景技术

目前LCD的技术已经相当成熟，LCD具有高亮度，无缝拼接的特点，适合实现超大屏幕显示。裸眼立体显示中光栅显示技术也已经开始广泛推广，并逐渐成熟。LCD裸眼立体显示器由LCD显示面板与柱镜光栅两部分组成，它具有大尺寸、高亮度、拼接无缝和大景深的优点。

其中，如图1所示，柱镜光栅能把不同空间位置排列好的图像信息分别以不同的方向显示，把视差图像按对应空间位置排列好就可以实现裸眼三维立体显示。它通过柱形凸透镜的空间光调制，使放在焦面上的不同空间位置排列的像素发出的光线都以光心的连线方向射出，实现了三维立体显示。柱镜光栅需要倾斜一定角度，以消除LED像素空间周期与光栅空间周期形成的莫尔条纹。如图2所示，按倾斜的编码可以实现7视点的三维立体显示。

目前，由于不同领域的特殊需要，比如大型的广告机，电子地面沙盘和楼盘展示等，为了获得观看范围更大、更清晰的三维显示效果，对LCD光栅立体显示器的尺寸要求更大。而制作一块超大尺寸的LCD立体显示器成本太高，且由于LCD显示屏体型太大导致其装配工艺复杂、日常保养困难。故，将多块各参数完全相同的LCD立体显示器拼接成为一个大型显示整体成为了解决这个问题的有效方法，每一块屏幕负责显示整体内容的一部分，所有屏幕拼接出整体的显示内容。采用这种联屏的方法不光节约成本，而且易装配易拆卸，具有更大的灵活性。

但是，采用联屏的方法，首先需要屏幕的边框尽量小，如果边框大的话拼接起来会影响整体观看。其次要求各个屏幕之间的展示内容尽可能完美拼接，不然观看效果会不连续，屏幕拼接处内容会有明显的断层，严重影响观看效果。所以找到一种能使联屏新内容尽可能完美衔接的调制方法，是目前联屏显示系统的关键所在。

发明内容

本发明提供一种装配简单、日常保养方便、观看效果好、且在实现多屏联合的同时可有效确保拼接处内容有效融合的立体显示器屏幕拼接内容融合方法，以解决现有联屏系统的屏幕拼接处断层严重的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种立体显示器屏幕拼接内容融合方法,其特征在于，其包括以下步骤：

S1.基于蒙版调节，获取每块屏幕的像素视点对应关系；

S2.将视差图像分割成与子屏幕个数对应的子视差图像，并提取与子屏幕相对应的每张子视差图像的视差图；

S3.基于所述步骤S1中像素视点对应关系，将在步骤S2中获取每张子视差图像的视差图生成新的合成图；

S4.将所述步骤S3中获取的每个子屏幕的合成图分别显示在与其对应的子屏幕上。

在上述方案的基础上优选，其包括主显示器，所述的主显示器由N个子屏幕拼接而成，所述的N为偶数，且所述子屏幕为M视点立体显示器，且M≥1。

在上述方案的基础上优选，所述步骤S1包括:

S11.制作一个蒙版图组，且该蒙版图组中包括M路带编号的蒙版；

S12.控制子屏幕顺序播放步骤S11中的蒙版图组，根据人眼记录当看到全白时当前蒙版图序号P_i，其中1≤i≤N,1≤P_i≤M；

S13.分别在每个子屏幕的P_i视点中放入相同的视点。

在上述方案的基础上优选，所述步骤S1包括:

S11.制作一个蒙版图组，且该蒙版图组中包括M路编号的蒙版；

S12.控制子屏幕顺序播放步骤S11中的蒙版图组，根据人眼记录当看到子屏幕最右边沿出现白条纹时当前蒙版图序号m_i，其中1≤i≤N,1≤m_i≤M；

S13.分别在每个子屏幕的m_i视点中放入相同的视点。

在上述方案的基础上优选，所述的每个蒙版中包括M个周期排列的视差图，且M个视差图中有一个白色视差图,其余均为黑色视差图；所述每个蒙版的白色视差图位置各不相同。

在上述方案的基础上优选，所述的每个蒙版中包括M个周期排列的视差图，且M个视差图中有一个白色视差图,其余均为黑色视差图；所述每个蒙版的白色视差图位置各不相同。

在上述方案的基础上优选，所述每个蒙版包括M个周期排列的视差图,所述M个周期排列的视差图中有一个是白色视差图,其余为黑色视差图。

在上述方案的基础上优选，所述步骤S13包括在子屏幕P₁视点的像素中放入所述步骤S11中制作好的1号蒙版对应的视点，并在子屏幕的P₁+i视点的像素中放入所述步骤S11中制作好的i+1号蒙版对应的视点，i为正整数。

本申请提出一种立体显示器屏幕拼接内容融合方法,通过蒙版调节获取每块子屏幕的像素视点对应关系，利用像素视点对应关系重新构建每个子屏幕待显示图像的像素视点关系，以形成一个新的合成图，从而保证每个子屏幕得到各自不同的一个新的像素和视点对应关系，使人从相同位置观看时，每个子屏幕进入人眼的图像都是来自于同一个视点的信息，达到拼接屏幕边缘处的内容有效融合。本发明的在不改变现有显示器的结构前提下，只需要根据上述方法进行联屏调节，可有效实现联屏后，各个子屏幕边缘内容与其它子屏幕内容之间的有效融合，避免联屏所出现的断层现象，提高联屏的观看效果。

附图说明

图1为现有技术中的柱镜光栅立体示意图；

图2为现有技术中的倾斜光栅LED图像编码；

图3为本发明的立体显示器屏幕拼接内容融合方法的流程示意图；

图4为本发明的图1中步骤S1的详细流程示意图；

图5为本发明的四联屏融合效果示意图；

图6为本发明的5视点系统视区分布的周期性说明图；

图7为本发明的1号蒙版示意图；

图8为本发明的人眼处于非最佳观看位置观看联屏的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

请参阅图3所示，根据本发明的一个方面，提供一种立体显示器屏幕拼接内容融合方法,其包括以下步骤：

S1.基于蒙版调节，获取每块屏幕的像素视点对应关系；

S2.将视差图像分割成与子屏幕个数对应的子视差图像，并提取与子屏幕相对应的每张子视差图像的视差图；

S3.基于S1中所述的像素视点对应关系，将在步骤S2中获取每张子视差图像的视差图生成新的合成图；

S4.将步骤S3中获取的每个子屏幕的合成图分别显示在与其对应的子屏幕上。

本发明，通过蒙版调节获取每块子屏幕的像素视点对应关系，利用上述像素视点对应关系重新构建每个子屏幕待显示图像的像素视点关系，以形成一个新的合成图，从而保证每个子屏幕得到各自不同的一个新的像素和视点对应关系，使得人从相同位置观看时，每个子屏幕进入人眼的图像都是来自于同一个视点的信息，达到拼接后各个子屏幕边缘内容与其它子屏幕内容之间的有效融合，避免联屏所出现的断层现象，提高联屏的观看效果，拼接后的屏幕效果图如图5所示。

本发明的各个子屏幕进行相互拼接形成主显示器，其中，该主显示器是由N个子屏幕拼接而成，N为偶数，且子屏幕都是M视点的立体显示器，且M≥1。

以下将对本发明的实施例进行详细说明：

实施例一

当人位于联屏前方的正中位置时，即人眼位于最佳观看位置；以下为了方便说明，将以N＝4，M＝5进行举例详细说明，即采用四联屏和5视点的立体显示器进行详细说明。

请参阅图4所示，本发明的步骤S1详细的包括以下三个步骤：

第一步.制作一个蒙版图组，且该蒙版图组中包括5路带编号的蒙版。其中，每个蒙版中包括5个周期排列的视差图，且5个视差图中有一个白色视差图,其余均为黑色视差图；每个蒙版的白色视差图位置各不相同，如图6所示。

具体操作方法是，根据5视点合成图的填充方法，第一张视差图为全白图，其余视差图为全黑图，将该合成图编号为1号蒙版；第二张视差图为全白图，其余视差图为全黑图，将该合成图编号为2号蒙版；第三张视差图为全白图，其余视差图为全黑图，将该合成图编号为3号蒙版；第四张视差图为全白图，其余视差图为全黑图，将该合成图编号为4号蒙版；第五章视差图为全白图，其余视差图为全黑图，将该合成图编号为5号蒙版。

如图7所示，为以上述方法制作的5视点系统中1号蒙版示意图，也就是第一张视差图为白图，其他视差图为黑图。在LCD面板显示后，如果人位于最佳观看位置，人眼在对应的第一视点对应的1号视区将看到屏幕全白，其他视区为全黑；如果人位于最佳观看距离之前或之后，将看到屏幕上为黑白条纹。其他蒙版图效果依次类推。

第二步.控制子屏幕顺序播放第一步中的蒙版图组，根据人眼记录当看到全白时当前蒙版图序号P_i，其中1≤i≤4,1≤P_i≤5；即人站在最佳观看位置，控制四块子屏幕上分别顺序播放第一步中制作好的蒙版图组，直至人眼观看到子屏幕处于全白状态时，记录该子屏幕闪烁的次数并标记蒙版图序号P_i。

以四联屏为例，将四个子屏幕分别标示为左上屏、右上屏、左下屏、右下屏。左上屏上顺序播放第一步中制作好的蒙版图组，当人眼看到白色的左上屏时，记录当前蒙版图播放的序号P₁；右上屏上顺序播放第一步中制作好的蒙版图组，当人眼看到白色的右上屏时，记录当前蒙版图播放的序号P₂；左下屏上顺序播放第一步中制作好的蒙版图组，当人眼看到白色的左下屏时，记录当前蒙版图播放的序号P₃；右下屏上顺序播放第一步中制作好的蒙版图组，当人眼看到白色的右下屏时，记录当前蒙版图播放的序号P₄，且由于本实施例中为5视点的立体显示器，故1≤P₁，P₂，P₃，P₄≤5。

第三步.分别在每个子屏幕的P_i视点中放入相同的视点。即分别改变四块屏幕原先合成图视点的填放顺序,以下将结合左上屏、右上屏、左下屏、右下屏进行详细说明具体操作过程。

如：在左上屏P₁视点的像素中放入第一步中制作好的1号蒙版对应的视点，在左上屏的P₁+1视点的像素中放入第一步中制作好的2号蒙版对应的视点，在左上屏的P₁+2视点的像素中放入第一步中制作好的3号蒙版对应的视点，依次类推；在右上屏P₂视点的像素中放入第一步中制作好的1号蒙版对应的视点，在右上屏的P₂+1视点的像素中放入第一步中制作好的2号蒙版对应的视点，在右上屏的P₂+2视点的像素中放入第一步中制作好的3号蒙版对应的视点，依次类推；在左下屏P₃视点的像素中放入第一步中制作好的1号蒙版对应的视点，在左下屏的P₃+1视点的像素中放入第一步中制作好的2号蒙版对应的视点，在左下屏的P₃+2视点的像素中放入第一步中制作好的3号蒙版对应的视点，依次类推；在右下屏P₄视点的像素中放入第一步中制作好的1号蒙版对应的视点，在右下屏的P₄+1视点的像素中放入第一步中制作好的2号蒙版对应的视点，在右下屏的P₄+2视点的像素中放入第一步中制作好的3号蒙版对应的视点，依次类推。

通过上述的方法，使所有的子屏幕都共用一套相同的像素和视点对应填充关系，让每个子屏幕得到各自不同的一个新的像素和视点对应关系，从而使得在人眼观察的位置上观看，每个子屏幕进入人眼的都是来自同一视点的信息。

作为本发明的另一种实施方案，当人没有位于联屏前方的正中位置时，即人眼处于非最佳观看位置时，本发明的步骤S1步骤包括，

第一步.制作一个蒙版图组，且该蒙版图组中包括M个带编号的蒙版；

第二步.控制子屏幕顺序播放步骤S11中的蒙版图组，根据人眼记录当看到子屏幕最右边沿出现白条纹时当前蒙版图序号m_i，其中1≤i≤N,1≤m_i≤M，如图8所示；

第三步.分别在每个子屏幕的m_i视点中放入相同的视点。

由于本实施例二中的操作原理与实施例一原理完全相同，故在此不再赘述。

本申请提出一种立体显示器屏幕拼接内容融合方法,通过蒙版调节获取每块子屏幕的像素视点对应关系，利用像素视点对应关系重新构建每个子屏幕待显示图像的像素视点关系，以形成一个新的合成图，从而保证每个子屏幕得到各自不同的一个新的像素和视点对应关系，使人从相同位置观看时，每个子屏幕进入人眼的图像都是来自于同一个视点的信息，达到拼接屏幕边缘处的内容有效融合。本发明的在不改变现有显示器的结构前提下，只需要根据上述方法进行联屏调节，可有效实现联屏后，各个子屏幕边缘内容与其它子屏幕内容之间的有效融合，避免联屏所出现的断层现象，提高联屏的观看效果。

本发明涉及的技术术语如下：

视差图像：模拟人眼体视觉，对同一场景从不同角度拍摄时，所获得的两幅或多幅有视差的图像称为视差图像。

合成图像：将视差图像的像素按照光栅的光学结构，以一定规律排列生成的图像成为合成图像。

视点：视差图像在空间中形成的可正确观看的位置。

视区：柱镜光栅的折射作用使得来源于不同视差图像的光线向不同方向传播，在空间中形成的视差图像观看区域，简称视区。

视点数：观看者在一个观看周期范围内，所观察到的视差图的个数。

莫尔条纹：光栅周期结构与LCD显示屏上黑矩阵周期结构的干涉作用将会产生莫尔条纹。

倾斜角度：光栅条纹方向与2D显示屏竖直方向的夹角。

屏幕拼接：将多个LCD光栅立体显示器拼接组成一个显示整体，一般为四块(四联屏)、六块(六联屏)一起拼接。

内容融合：屏幕拼接后，每块屏幕显示内容的一部分，所有屏幕的内容融合成为一个连续的整体。

最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种立体显示器屏幕拼接内容融合方法,其特征在于，其包括以下步骤：

S1.基于蒙版调节，获取每块屏幕的像素视点对应关系；

S2.将视差图像分割成与子屏幕个数对应的子视差图像，并提取与子屏幕相对应的每张子视差图像的视差图；

S3.基于所述的像素视点对应关系，将所获取每张子视差图像的视差图生成新的合成图；

S4.将所获取的每个子屏幕的合成图分别显示在与其对应的子屏幕上。

2.如权利要求1所述的一种立体显示器屏幕拼接内容融合方法，其特征在于，其包括:

通过N个子屏幕拼接而成的主显示器，所述的N为偶数，且所述子屏幕为M视点立体显示器，且M≥1。

3.如权利要求2所述的一种立体显示器屏幕拼接内容融合方法，其特征在于，所述步骤S1包括:

S11.制作一个蒙版图组，且该蒙版图组中包括M路带编号的蒙版；

S12.控制子屏幕顺序播放步骤S11中的蒙版图组，根据人眼记录当看到全白时当前蒙版图序号P_i，其中1≤i≤N,1≤P_i≤M；

S13.分别在每个子屏幕的P_i视点中放入相同的视点。

4.如权利要求2所述的一种立体显示器屏幕拼接内容融合方法，其特征在于，所述步骤S1包括:

S11.制作一个蒙版图组，且该蒙版图组中包括M个带编号的蒙版；

S12.控制子屏幕顺序播放步骤S11中的蒙版图组，根据人眼记录当看到子屏幕最右边沿出现白条纹时当前蒙版图序号m_i，其中1≤i≤N,1≤m_i≤M；

S13.分别在每个子屏幕的m_i视点中放入相同的视点。

5.如权利要求3或4所述的一种立体显示器屏幕拼接内容融合方法，其特征在于,所述的每个蒙版中包括M个周期排列的视差图，且M个视差图中有一个白色视差图,其余均为黑色视差图；所述每个蒙版的白色视差图位置各不相同。

6.如权利要求3或4所述的一种立体显示器屏幕拼接内容融合方法，其特征在于,所述的每个蒙版中包括M个周期排列的视差图，且M个视差图中有一个白色视差图,其余均为黑色视差图；所述每个蒙版的白色视差图位置各不相同。

7.如权利要求3所述的一种立体显示器屏幕拼接内容融合方法，其特征在于，所述步骤S11中每个蒙版包括M个周期排列的视差图,所述M个周期排列的视差图中有一个是白色视差图,其余为黑色视差图。

8.如权利要求3所述的一种立体显示器屏幕拼接内容融合方法，其特征在于，所述步骤S13包括在子屏幕P₁视点的像素中放入所述步骤S11中制作好的1号蒙版对应的视点，并在子屏幕的P₁+i视点的像素中放入所述步骤S11中制作好的i+1号蒙版对应的视点，i为正整数。