CN108234990A - 立体显示设备及立体显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种立体显示设备和立体显示方法，该立体显示方法包括：感测多个观影者相对该立体显示设备的位置信息；根据感测到的该位置信息，确定该多个观影者中每个观影者对应的左显示区的权重和右显示区的权重；根据多个观影者的多个左显示区的权重和多个右显示区的权重调整该立体显示装置显示的画面，使得多位观影者均能观赏到较好的立体画面，并且，本发明是通过加权的方式同时考量多位观影者的位置参数进行一次性调整，而无需采用分时多工的方式针对不同观影者轮流调整播放，方便、快捷。

Description

立体显示设备及立体显示方法

技术领域

本发明是有关于一种立体显示设备及立体显示方法，且特别是有关于一种多人观赏的立体显示设备及立体显示方法。

背景技术

目前的立体显示技术大致分为眼镜式立体显示(stereoscopic)和自动立体显示(auto-stereoscopic)。眼镜式立体显示需佩戴某些类型的头盔显示器或眼镜以实现三维空间(3-Dimension，3D)显示。自动立体显示，也称为不戴眼镜的立体显示或裸眼立体显示，不需要佩戴特殊设计的观看设备(例如，特殊设计的眼镜或头盔)。裸眼立体显示技术广泛应用于各个领域，为用户提供更丰富多彩的、真实的和生活化的视觉娱乐体验。

裸眼立体显示技术可以使不佩戴3D眼镜的观察者在不同的观看地点观看3D图像。此外，裸眼立体显示系统利用光栅设备来控制观影者左眼与右眼所接收到的影像。观察者左、右眼观看的影像内容相同，但是具有不同的视差。

然而，这些传统的自动立体显示技术往往只是支持一个完美的视角或区域，为了观看3D影像，观察者被局限在特定角度和方位的观看区域内，若是观影者位置往左或者往右偏移了一些距离，便有可能观赏到错误的画面。

因此，有必要提供一种新的立体显示设备及立体显示方法，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种立体显示设备和立体显示方法，通过加权的方式同时考量多位观影者的位置参数从而进行一次性调整，使得多为观赏者均观赏到较好的立体画面，方便、快捷。

为达上述目的，本发明提供一种影像显示设备，包含：

立体显示器，用于显示画面；

追踪模块，用于感测多个观影者相对该立体显示器的位置信息；以及

控制模块，耦接该立体显示器和该追踪模块，该控制模块根据感测到的该位置信息，确定多个观影者中每个观影者对应的左显示区的权重和右显示区的权重；

其中，该立体显示器根据多个该左显示区的权重和多个该右显示区的权重调整显示的画面。

较佳的，该位置信息包括该观影者相对该立体显示器的距离和双眼方位。

较佳的，该控制模块还统计不同位置信息对应的左显示区和右显示区来建立资料库，并根据感测到的该位置信息和该资料库，确定多个该观影者中每个该观影者对应的左显示区和右显示区。

较佳的，当该观影者在该立体显示器的正前方时，该观影者对应的左显示区的权重和右显示区的权重高于该观影者相对该立体显示器偏左或者偏右对应的左显示区的权重和右显示区的权重；和/或，当该观影者的距离位于预设距离范围内时，对应的左显示区的权重和右显示区的权重高于该观影者的距离位于该预设距离范围外对应的左显示区的权重和右显示区的权重。

较佳的，当该观影者向靠近该立体显示器的方向移动时，该控制模块调高该观影者的左显示区的权重和右显示区的权重，当该观影者向远离该立体显示器的方向移动时，该控制模块调低该观影者的左显示区的权重和右显示区的权重；

当该观影者转动头部至直视该立体显示器时，该控制模块调高该观影者的左显示区的权重和右显示区的权重，当该观影者转动头部至偏离该立体显示器时，该控制模块调低该观影者的左显示区的权重和右显示区的权重；

当该观影者停止移动时，相较停止前，若该观影者的距离较靠近或者位于该预设距离范围内且该观影者较靠近或者位于该立体显示器的正前方，则该控制模块调高该观影者的左显示区的权重和右显示区的权重；

当该观影者开始移动后，相较于移动前，若该观影者的距离较远离或者不位于该预设距离范围内且该观影者较远离或者不位于该立体显示器的正前方，则该控制模块调低该观影者的左显示区的权重和右显示区的权重。

较佳的，当该观影者位于注目区，则该控制模块调高该观影者的左显示区的权重和右显示区的权重，当该观影者位于非注目区，则该控制模块调低该观影者的左显示区的权重和右显示区的权重。

较佳的，当多个该左显示区和多个该右显示区之间均没有交叠，则该立体显示器直接根据该多个观影者的多个该左显示区的权重和多个该右显示区的权重播放画面。

较佳的，当多个该左显示区和多个该右显示区之间具有交叠的冲突区时，则该控制模块控制该立体显示器于该冲突区播放最高权重的显示区的视差画面；

或者，当多个该左显示区和多个该右显示区之间具有交叠的冲突区时，则该控制模块控制该立体显示器调整该冲突区的投射角度,以降低该冲突区的可视度；

或者，当多个该左显示区和多个该右显示区之间具有交叠的冲突区时，该控制模块比较位于该冲突区的垂直线的左边的画面和右边的画面的差异，若该差异小于等于第一预设值，则该控制模块将位于该冲突区的垂直线的左边的画面和右边的画面的画面信息平均，该控制模块控制该立体显示器根据平均后的该画面信息显示该冲突区的垂直线，若该差异大于第一预设值，则该控制模块控制该立体显示器于该冲突区不显示画面。

较佳的，当多个该左显示区和多个该右显示区之间具有空白区时，该控制模块控制该立体显示器于该空白区显示靠近该空白区的显示区的画面。

为达上述目的，本发明还提供一种立体显示方法，用于立体显示设备，该立体显示方法包含：

感测多个观影者相对该立体显示设备的位置信息；

根据感测到的该位置信息，确定该多个观影者中每个观影者对应的左显示区的权重和右显示区的权重；以及

根据该多个观影者的多个该左显示区的权重和多个该右显示区的权重调整该立体显示装置显示的画面。

与现有技术相比，本发明提供一种立体显示设备和立体显示方法，该立体显示方法包括：感测多个观影者相对该立体显示设备的位置信息；根据感测到的该位置信息，确定该多个观影者中每个观影者对应的左显示区和右显示区的权重；根据该多个观影者的多个左显示区和多个右显示区的权重调整该立体显示装置显示的画面，即，根据多个观影者的位置信息显示对应的立体画面，使得多位观影者均能观赏到较好的立体画面，而无需被局限在特定角度和方位的观看区域内，并且，本发明是通过加权的方式同时考量多位观影者的位置参数进行一次性调整，而无需采用分时多工的方式针对不同观影者轮流调整，方便、快捷。

附图说明

图1为依照本发明实施例的立体显示设备的功能方块图；

图2为依照本发明实施例的立体显示方法的流程图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的「包括」为开放式的用语，故应解释成「包括但不限定于」。

请参照图1，图1为依照本发明实施例的立体显示设备100的功能方块图，图2为依照本发明实施例的立体显示方法的流程图。

如图1所示，立体显示设备100包括追踪模块110、控制模块120及立体显示器130，控制模块120分别耦接立体显示器130和追踪模块110。

本发明实施例的立体显示方法包括如下步骤：

步骤S110，追踪模块110感测多个观影者相对立体显示设备100的位置信息；

步骤S120，控制模块120根据感测到的该位置信息，确定该多个观影者中每个观影者对应的左显示区的权重和右显示区的权重；其中，权重是指该显示区在整个显示画面中的比重或者在整个显示画面中的相对重要程度。

步骤S130，立体显示器130根据该多个观影者的多个该左显示区的权重和多个该右显示区的权重调整立体显示设备显示的画面。

如此，本发明根据多个观影者的位置信息显示对应的立体画面，使得多位观影者均能观赏到较好的立体画面，而无需被局限在特定角度和方位的观看区域内。

在步骤S110中，追踪模块110用于感测多个观影者相对立体显示器130的位置信息。

具体而言，追踪模块110可以包括影像获取模块111和影像处理模块112，影像获取模块111例如为摄像机、网络摄像机或者数位相机。影像获取模块111用于获取观影者的至少一个画面，并发送给影像处理模块112，影像处理模块112根据该观影者的画面计算出观影者相对立体显示器130的位置信息，并将该位置信息发送给控制模块120。当然，影像处理模块112亦可独立于追踪模块110设置，并不以此为限。当有多个观影者时，影像获取模块111用于获取多个观影者的至少一个画面，并发送给影像处理模块112，影像处理模块112根据该多个观影者的至少一个画面计算出观影者相对立体显示器130的位置信息。当获取观影者的多个画面时，可以针对不同观影者获取对应的画面，或者针对多个观影者获取多个不同角度的画面，或者，针对不同观影者分别获得不同角度的画面，具体由设计人员根据实际情况而定，在此不再赘述。其中，该位置信息包括观影者相对该立体显示器的距离和双眼方位，具体是指，观影者的双眼相对立体显示器130的显示屏的距离和双眼方位，双眼方位是指双眼至显示屏的水平夹角，即视角，本实施例中，观影者的双眼相对立体显示器130的显示屏的距离和双眼方位定义观影者至立体显示器130的相对位置，亦为观影者至立体显示设备100的相对位置。

当然，于其他实施例中，追踪模块110还可以包括红外线装置和/或超声波装置和/或激光装置，用以进行测距，具体由设计人员根据实际情况而定，在此不再赘述。

在步骤S120中，控制模块120根据感测到的该位置信息，确定该多个观影者中每个该观影者对应的左显示区的权重和右显示区的权重。

控制模块120可以预先统计不同位置信息对应的左显示区和右显示区来建立资料库，如此，可以根据感测到的该位置信息和该资料库来确定多个观影者中每个观影者对应的左显示区和右显示区。或者，可以预先建立资料库，并将资料库存储于立体显示设备100的存储设备中，控制模块120根据感测到的该位置信息和该资料库，确定多个观影者中每个观影者对应的左显示区和右显示区。当然，于其他实施例中，亦可以不建立资料库，控制模块120直接根据该位置信息计算得到对应的左显示区和右显示区，但不以此为限，具体由设计人员根据实际情况而定。

确定该多个观影者中每个观影者对应的左显示区和右显示区后，再确定该多个观影者中每个观影者对应的左显示区的权重和右显示区的权重，方式如下：

第一种方式是：根据观赏者与立体显示器130的静态的相对位置来确定左显示区和的权重右显示区的权重。

当观影者在立体显示器130的正前方时，该观影者对应的左显示区的权重和右显示区的权重高于观影者相对立体显示器130偏左或者偏右对应的左显示区的权重和右显示区的权重。和/或，当观影者的距离位于预设距离范围内时，对应的左显示区的权重和右显示区的权重高于观影者的距离位于该预设距离范围外对应的左显示区的权重和右显示区的权重。其中，该预设距离范围由设计人员根据实际情况而定，以可看到较佳3D视觉效果为准，在此不再赘述。

第二种方式是：根据观赏者的移动过程来确定左显示区的权重和右显示区的权重。

当观影者向靠近立体显示器130移动时，控制模块120调高该观影者的左显示区的权重和右显示区的权重，当观影者向远离立体显示器130的方向移动时，控制模块120调低该观影者的左显示区的权重和右显示区的权重；

当观影者转动头部至直视立体显示器130时，控制模块120调高该观影者的左显示区的权重和右显示区的权重，当观影者转动头部至偏离立体显示器130时，控制模块120调低该观影者的左显示区的权重和右显示区的权重；

当观影者停止移动时，相较停止前，若观影者的距离较靠近或者位于该预设距离范围内且观影者较靠近或者位于立体显示器130的正前方，则控制模块120调高该观影者的左显示区的权重和右显示区的权重；

当观影者开始移动后，相较于移动前，若观影者的距离较远离或者不位于该预设距离范围内且观影者较远离或者不位于立体显示器130的正前方，则控制模块120调低该观影者的左显示区的权重和右显示区的权重。

第三种方式是：根据观赏者是否位于注目区来确定左显示区的权重和右显示区的权重。

当观影者位于注目区，则控制模块120调高该观影者的显示区的权重，当观影者位于非注目区，则控制模块120调低该观影者的显示区的权重。其中，人眼成像时，中央凹视野成像清晰，只覆盖视野1～2度，视觉敏锐度高，周边视野成像是模糊的，观赏者注目的中央区域，称为注目区。

在步骤S130中,立体显示器130根据多个该左显示区的权重和多个该右显示区的权重调整显示的画面。

当多个观影者的多个左显示区的权重和多个右显示区之间均没有交叠，则立体显示器130直接根据该多个观影者的多个左显示区的权重和多个右显示区的权重播放画面。

当该多个左显示区和多个右显示区之间具有交叠的冲突区时，则控制模块120控制立体显示器130于该冲突区播放最高权重的显示区的视差画面。当然，于其他实施例中，当该多个左显示区和多个右显示区之间具有交叠的冲突区时，则控制模块120控制立体显示器130调整该冲突区的垂直线的投射角度,以降低该冲突区的可视度；或者，当该多个左显示区和右显示区之间具有交叠的冲突区时，控制模块120比较位于该冲突区的垂直线的左边的画面和右边的画面的差异，若该差异小于等于第一预设值，则控制模块120将位于该冲突区的垂直线的左边的画面和右边的画面的画面信息平均，并控制立体显示器130根据平均后的该画面信息显示该冲突区的垂直线，若该差异大于第一预设值，则控制模块120控制立体显示器130于该冲突区不显示画面，例如控制立体显示器130将该冲突区显示为黑色，但不以此为限。其中，该画面信息包括画面亮度信息和/或色彩信息，但不以此为限。

当该多个左显示区和多个右显示区之间具有空白区时，控制模块120控制立体显示器130于该空白区显示靠近该空白区的显示区的画面。

需要特别说明的是，裸眼3D立体显示装置包括多个垂直线组，每个垂直线组包括多个垂直线，垂直线的个数代表了裸眼3D立体显示装置提供的视角的个数，即，经过分光器，各个垂直线只在特定的方位和距离才能被观看到，而于其他方位和距离则无法观看到。进一步的，当观影者在某一个方位和距离观看时，左眼能看到的所有垂直线，统称为左显示区，右眼能看到的垂直线，统称为右显示区，即，观影者在不同的方位和距离观看时，左显示区和右显示区包含的垂直线也会不同。有些同时不被左眼和右眼看到的垂直线，成为空白区。而播放左视差画面的垂直线时，会被右眼看到，或者播放右视差画面的垂直线，会被左眼看到，称为冲突区。进一步的，调整投射角度，指的是改变垂直线能被观看到的角度，例如，通过进阶的分光器可动态的调整投射角度。经过上述的处理过程之后，控制模块120即可根据多个观影者的位置信息确定多个观影者对应的多个左显示区的权重和右显示区的权重，并根据多个左显示区的权重和右显示区的权重显示画面，使得多个观影者均能感受到较佳的立体效果，并且，本发明是通过加权的方式同时考量多位观影者的位置参数进行一次性调整，而无需采用分时多工的方式针对不同观影者轮流调整。

于实际应用中，立体显示设备100可以为裸眼立体广告显示装置，当侦测到无人观影时，立体显示设备100显示2D(2-Dimension)画面，当侦测到有观影者靠近时，则针对该观影者调整显示画面，以时该观影者可以看到立体画面，当该观影者停下来仔细观赏时，调高该观影者的左显示区的权重和右显示区的权重，进而根据该权重调整画面显示，使该观影者感受到最佳的立体效果，此时，若有其他观影者经过，则采用多人观赏模式，即根据该多个观影者的位置信息确定该多个观影者的左显示区的权重和右显示区的权重，并以此调整显示画面，使多人均能感受到立体效果，若原先的观赏者转头离开，则其他观影者的权重提高，其他观影者能感受到较好的体力效果。

于实际应用中，立体显示设备100可以为家用裸眼立体显示装置，原理同上，在此不再赘述。

综上，本发明提供一种立体显示设备和立体显示方法，该立体显示方法包括：感测多个观影者相对该立体显示设备的位置信息；根据感测到的该位置信息，确定该多个观影者中每个观影者对应的左显示区的权重和右显示区的权重；根据该多个观影者的多个左显示区的权重和多个右显示区的权重调整该立体显示装置显示的画面，即，根据多个观影者的位置信息显示对应的立体画面，使得多位观影者均能观赏到较好的立体画面，而无需被局限在特定角度和方位的观看区域内，具有较好的用户体验，并且，本发明是通过加权的方式同时考量多位观影者的位置参数进行一次性调整，而无需采用分时多工的方式针对不同观影者轮流调整，方便、快捷。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种立体显示设备，其特征在于，包含：

立体显示器，用于显示画面；

追踪模块，用于感测多个观影者相对该立体显示器的位置信息；以及

控制模块，耦接该立体显示器和该追踪模块，该控制模块根据感测到的该位置信息，确定多个观影者中每个观影者对应的左显示区的权重和右显示区的权重；

其中，该立体显示器根据多个该左显示区的权重和多个该右显示区的权重调整显示的画面。

2.如权利要求1所述的立体显示设备，其特征在于，该位置信息包括该观影者相对该立体显示器的距离和双眼方位。

3.如权利要求1所述的立体显示设备，其特征在于，该控制模块还统计不同位置信息对应的左显示区和右显示区来建立资料库，并根据感测到的该位置信息和该资料库，确定多个该观影者中每个该观影者对应的左显示区和右显示区。

4.如权利要求1所述的立体显示设备，其特征在于，当该观影者在该立体显示器的正前方时，该观影者对应的左显示区的权重和右显示区的权重高于该观影者相对该立体显示器偏左或者偏右对应的左显示区的权重和右显示区的权重；和/或，当该观影者的距离位于预设距离范围内时，对应的左显示区的权重和右显示区的权重高于该观影者的距离位于该预设距离范围外对应的左显示区的权重和右显示区的权重。

5.如权利要求1所述的立体显示设备，其特征在于，

当该观影者向靠近该立体显示器的方向移动时，该控制模块调高该观影者的左显示区的权重和右显示区的权重，当该观影者向远离该立体显示器的方向移动时，该控制模块调低该观影者的左显示区的权重和右显示区的权重；

当该观影者转动头部至直视该立体显示器时，该控制模块调高该观影者的左显示区的权重和右显示区的权重，当该观影者转动头部至偏离该立体显示器时，该控制模块调低该观影者的左显示区的权重和右显示区的权重；

当该观影者停止移动时，相较停止前，若该观影者的距离较靠近或者位于该预设距离范围内且该观影者较靠近或者位于该立体显示器的正前方，则该控制模块调高该观影者的左显示区的权重和右显示区的权重；

当该观影者开始移动后，相较于移动前，若该观影者的距离较远离或者不位于该预设距离范围内且该观影者较远离或者不位于该立体显示器的正前方，则该控制模块调低该观影者的左显示区的权重和右显示区的权重。

6.如权利要求1所述的立体显示设备，其特征在于，

当该观影者位于注目区，则该控制模块调高该观影者的左显示区的权重和右显示区的权重，当该观影者位于非注目区，则该控制模块调低该观影者的左显示区的权重和右显示区的权重。

7.如权利要求1所述的立体显示设备，其特征在于，当多个该左显示区和多个该右显示区之间均没有交叠，则该立体显示器直接根据该多个观影者的多个该左显示区的权重和多个该右显示区的权重播放画面。

8.如权利要求1所述的立体显示设备，其特征在于，当多个该左显示区和多个该右显示区之间具有交叠的冲突区时，则该控制模块控制该立体显示器于该冲突区播放最高权重的显示区的视差画面；

或者，当多个该左显示区和多个该右显示区之间具有交叠的冲突区时，则该控制模块控制该立体显示器调整该冲突区的投射角度,以降低该冲突区的可视度；

或者，当多个该左显示区和多个该右显示区之间具有交叠的冲突区时，该控制模块比较位于该冲突区的垂直线的左边的画面和右边的画面的差异，若该差异小于等于第一预设值，则该控制模块将位于该冲突区的垂直线的左边的画面和右边的画面的画面信息平均，该控制模块控制该立体显示器根据平均后的该画面信息显示该冲突区的垂直线，若该差异大于第一预设值，则该控制模块控制该立体显示器于该冲突区不显示画面。

9.如权利要求1所述的立体显示设备，其特征在于，当多个该左显示区和多个该右显示区之间具有空白区时，该控制模块控制该立体显示器于该空白区显示靠近该空白区的显示区的画面。

10.一种立体显示方法，用于立体显示设备，其特征在于，该立体显示方法包含：

感测多个观影者相对该立体显示设备的位置信息；

根据感测到的该位置信息，确定该多个观影者中每个观影者对应的左显示区的权重和右显示区的权重；以及

根据该多个观影者的多个该左显示区的权重和多个该右显示区的权重调整该立体显示装置显示的画面。