CN108769656A - 基于虚拟子像素的三合一led裸眼3d显示装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于虚拟子像素的三合一LED裸眼3D显示装置及方法。本发明中三合一LED裸眼3D显示装置是由三合一LED显示屏和光栅组成。LED显示屏上的像素均匀排布，且水平和竖直方向上点间距相等，每个像素中的子像素沿水平方向或竖直方向排列。本发明中光栅参数设计用的子像素间距P为单个像素内相邻两子像素间的实际距离。本发明提出的基于虚拟子像素设计的LED裸眼3D显示装置，其显示效果不受视点数限制，对于视点数小于4的情况，工作状况依然良好。另外，采用虚拟子像素设计方案，对于相同观察距离条件下，能够降低光栅与LED显示屏间距离D，这有助于LED裸眼3D显示装置的装配与安装。

Description

基于虚拟子像素的三合一LED裸眼3D显示装置及方法

技术领域

本发明涉及裸眼3D显示技术领域，具体地说是一种基于虚拟子像素的三合一LED裸眼3D显示装置及方法。

背景技术

相对于偏振式、快门式、头盔等助视立体显示技术，裸眼3D显示技术使观察者摆脱了助视设备的束缚，使观众获得更好的立体体验。裸眼3D立体显示技术在航空、教育、医学、商业广告以及娱乐互动等领域有广阔的应用背景。

目前，处于市场推广阶段的裸眼3D显示技术有两种，即狭缝光栅式裸眼3D显示技术和柱透镜光栅式裸眼3D显示技术。其中狭缝光栅式裸眼3D显示技术是基于小孔成像原理，将不同视点图像投影到不同空间。而柱透镜光栅式裸眼3D显示技术是利用光的折射作用，使不同视点图像投影在不同空间。两种显示技术均属于空间复用的裸眼3D显示技术。

目前裸眼3D立体显示技术多是建立在LCD液晶屏幕的基础上。但是液晶屏幕受尺寸、发光亮度的限制，使得基于LCD液晶屏幕的裸眼3D显示系统多应用在室内环境，在室外环境应用严重受限。相对于LCD液晶屏幕，LED屏幕具有画面尺寸大、高亮度、寿命长等优势，可以同时满足室内、室外使用要求。因此基于LED屏幕的裸眼3D显示技术正成为市场的热点。

裸眼3D显示装置需要严格控制2D显示屏像素与光栅的位置关系。对于LCD屏幕，子像素之间、全像素之间均是等间隔排列的。而三合一LED屏幕其像素排列方式不同于LCD屏幕。具体表现为，像素之间等间隔排列，而两两子像素之间非等间隔排列。对像素具有这种特点的三合一LED屏幕，相应的裸眼3D装置在基于子像素设计光栅时，子像素间距一般近似取P＝P₀/3(专利201410040343.0，201510395273.5)，其中P₀为LED屏幕像素间距。这种子像素间距近似取值策略适用于裸眼3D显示装置视点数大于等于4的情况。但当裸眼3D显示装置视点数为2或3时，采用这种像素间距近似取值策略则会导致不同视点图像间串扰增加，立体显示效果严重下降。

发明内容

本发明的目的就是提供一种于虚拟子像素的三合一LED裸眼3D显示装置及方法，以解决现有技术中视点数为2或3时不同视点图像间串扰引起立体显示效果下降的问题。

本发明的目的是这样实现的：一种基于虚拟子像素的三合一LED裸眼3D显示装置，包括LED显示屏和光栅；所述LED显示屏上的像素均匀排布，且水平方向和竖直方向上的点间距相等，每个像素所包含的1R1G1B三个子像素沿竖直方向或水平方向排列；当每个像素内的三个子像素沿竖直方向排列时，每一行的子像素具有相同的颜色；当每个像素内的三个子像素沿水平方向排列时，每一列的子像素具有相同的颜色；光栅参数设计用的子像素间距等于LED显示屏上单个像素内相邻两子像素间的距离。

光栅可以为狭缝光栅，也可以为柱透镜光栅。对于光栅参数的设计具体可参见下文具体实施方式部分。

本发明中基于虚拟子像素的三合一LED裸眼3D显示方法，包括如下步骤：

a、根据LED显示屏上像素的设置，得到像素的点距P₀以及单个像素内相邻两子像素间的距离；LED显示屏上的像素均匀排布，且水平方向和竖直方向上的点间距相等，每个像素所包含的1R1G1B三个子像素沿竖直方向或水平方向排列；当每个像素内的三个子像素沿竖直方向排列时，每一行的子像素具有相同的颜色；当每个像素内的三个子像素沿水平方向排列时，每一列的子像素具有相同的颜色；

b、使光栅参数设计用子像素间距P等于单个像素内相邻两子像素间的距离；单个像素内包含子像素的数量为N＝P₀/P，N≥3；且N个子像素中包含实际存在的子像素以及非实际存在的子像素；将实际存在的子像素称为真实子像素，将非实际存在的子像素称为虚拟子像素；

c、根据子像素所处的物理位置，计算其对应的视点数，得到LED显示屏上所有子像素对应的视点数矩阵M；

对于真实子像素来说，根据其所处的物理位置，计算其对应的视点数；对于虚拟子像素来说，将其对应的视点数记为0；

d、根据视点数矩阵M，并结合最近邻法或反距离加权法确定真实子像素的灰度值，获得合成后的立体图像。

当步骤a中LED显示屏上的子像素沿水平方向排列时，步骤c包括如下步骤：

c-1、对于像素内最左侧真实子像素，对应列坐标为l₁＝N×n+1(n＝0,1,2,3….)，其对应的视点数的计算公式为：

c-2、对于像素内左数第二列真实子像素，对应列坐标为l₂＝N×n+2(n＝0,1,2,3….)，其对应的视点数的计算公式为：

c-3、对于像素内左数第三列真实子像素，对应列坐标为l₃＝N×n+3(n＝0,1,2,3….)，其对应的视点数的计算公式为：

c-4、对于像素内的虚拟子像素，将其对应的视点数记为0；

上面公式中：N为每个像素具有的子像素个数，k为子像素所处的行坐标，k＝N×m+1(m＝0,1,2,3….)，k_off表示LED显示屏左上边缘与光栅边缘点的水平偏移量，α为光栅相对于LED显示屏垂直轴的倾斜角，这里取光栅逆时针旋转倾斜。当光栅顺时针倾斜时，上述倾斜角度α取负值。K为裸眼3D显示装置的视点数，X为一个光栅周期在水平方向上覆盖子像素的个数，mod为取余操作。

当步骤a中LED显示屏上的子像素沿竖直方向排列时，步骤c包括如下步骤：

c-1、对于像素内最上方真实子像素，对应行坐标为k₁＝N×n+1(n＝0,1,2,3….)，其对应的视点数的计算公式为：

c-2、对于像素内自上而下第二行真实子像素，对应行坐标为k₂＝N×n+2(n＝0,1,2,3….)，其对应的视点数的计算公式为：

c-3、对于像素内自上而下第三行真实子像素，对应行坐标为k₃＝N×n+3(n＝0,1,2,3….)，其对应的视点数的计算公式为：

c-4、对于像素内的虚拟子像素，将其对应的视点数记为0；

上面公式中：N为每个像素具有的子像素个数，l为子像素所处的列坐标，l＝N×m+1(m＝0,1,2,3….)，k_off表示LED显示屏左上边缘与光栅边缘点的水平偏移量，α为光栅相对于LED显示屏垂直轴的倾斜角，这里取光栅逆时针旋转倾斜。当光栅顺时针倾斜时，上述倾斜角度α取负值。K为裸眼3D显示装置的视点数，X为一个光栅周期在水平方向上覆盖子像素的个数，mod为取余操作。

步骤d中，当采用最近邻法确定第(k,l)个真实子像素的灰度值R(k,l)时，将所得视点数矩阵值M(k,l)按四舍五入法取整数，则M(k,l)取值包括0,1,2….,K；k为子像素所处的行坐标，l为子像素所处的列坐标；

R(k,l)＝I(k,l,i)

其中，I(k,l,i)为第i幅视差图像在(k,l)处真实子像素的灰度值，且i＝M(k,l)，I(k,l,0)＝I(k,l,K)。

步骤d中，当采用反距离加权法确定第(k,l)个真实子像素的灰度值R(k,l)时，将所得视点数矩阵值M(k,l)保持非整数性；

R(k,l)＝I(k,l,i)×w_i+I(k,l,i+1)×w_i+1

其中，

i＝floor(M)

w_i＝i+1－M

w_i+1＝M－i

其中，floor表示向下取整数，w_i和w_i+1分别表示第i幅视差图像和第i+1幅视差图像对给定真实子像素灰度值的贡献权重。

本发明提出了一种基于虚拟子像素的三合一LED裸眼3D显示装置及方法，并给出了光栅的设计方案及相应的立体图像合成算法。本发明中三合一LED裸眼3D显示装置是由三合一LED显示屏(可简称LED显示屏)和光栅组成。本发明中LED显示屏上像素的排列方式有如下两种形式。一种是，像素均匀排布，且水平和竖直方向上点间距相等，每个像素所包含的1R1G1B子像素沿水平方向排列，水平方向上两两子像素之间间隔不均匀；子像素在同一竖直方向为同一种颜色。另一种是，像素均匀排布，且水平和竖直方向上点间距相等，每个像素所包含的1R1G1B子像素沿竖直方向排列，竖直方向上两两子像素之间间隔不均匀；子像素在同一水平方向为同一种颜色。

本发明提出的基于虚拟子像素设计的LED裸眼3D显示装置，其显示效果不受视点数限制，对于视点数小于4的情况，工作状况依然良好。而传统子像素间距P＝P₀/3的设计方法只对视点数大于3的情况有较好的显示效果。另外，采用虚拟子像素设计方案，对于相同观察距离条件下，能够降低光栅与LED显示屏间距离D，这有助于LED裸眼3D显示装置的装配与安装。

附图说明

图1是本发明中LED显示屏上子像素沿水平方向排列的结构示意图。

图2是本发明中LED裸眼3D显示装置的原理图。

图3是本发明根据最近邻法生成的立体图像实例图。

图4是本发明中基于虚拟子像素双视点LED裸眼3D显示装置的仿真效果图。

具体实施方式

本发明所提供的基于虚拟子像素的三合一LED裸眼3D显示装置包括LED显示屏和光栅。LED显示屏上像素的排列方式有两种，一种是子像素沿水平方向排列，如图1所示；一种是子像素沿竖直方向排列。无论是子像素沿水平方向排列，还是子像素沿竖直方向排列，相邻两个像素在水平方向的间距和在竖直方向的间距均相等，均为P₀。每一像素内包含三个子像素1R1G1B；对于子像素沿水平方向排列时，每一列的子像素具有相同的颜色；对于子像素沿竖直方向排列时，每一行的子像素具有相同的颜色。无论子像素是哪种排列方式，本发明中光栅参数设计用的子像素间距P为单个像素内相邻两子像素间的实际距离，如图1所示。

下面分别从光栅参数设计以及立体图像合成算法两方面介绍本发明。

一、光栅参数设计

设计狭缝光栅或柱透镜光栅，需要知道2D显示屏像素间距参数，尤其是子像素间距信息。而对于三合一LED显示屏幕，整体上两两子像素间距不等，但单个像素内部两子像素间距近乎相等。针对这种情况，本发明提出光栅设计用子像素间距P取定为单个像素内相邻两子像素间的实际间距。这样就可以根据现有的光栅设计方法，设计狭缝光栅和柱透镜光栅。这里需要说明，由于单个像素内子像素1R1G1B排列较集中，当采用子像素实际距离作为光栅设计用子像素间距时，理论上单个像素内包含子像素数量为N＝P₀/P，N一般大于等于3，且可能为整数或非整数。当N大于3时，称实际存在的子像素为真实子像素，非实际存在的子像素为虚拟子像素。对于像素中虚拟子像素的处理，将在立体图像合成算法中详细描述。

在光栅设计用子像素间距P(取单个像素内相邻两子像素实际间距)确定后，光栅(包括狭缝光栅和柱透镜光栅)几何参数进行如下设计。

1、狭缝光栅

1)狭缝光栅周期W的计算公式

式(1)中，K为裸眼3D显示装置的视点数。当视点数为K时，需要将K个视点的视差图像合成为一幅立体图像并显示在2D显示屏上。由于2D显示屏的分辨率固定，相应单幅视差图像的分辨率只为2D显示屏分辨率的1/K，相应的3D显示分辨率也下降为2D显示屏分辨率的1/K。对于裸眼3D显示装置，增加视点数可以提高立体观看自由度，但同时使得3D显示的分辨率损失，因此3D显示装置视点数的选择要兼顾立体观看自由度与3D显示分辨率。

式(1)中Q为在观察平面上相邻两个视点图像间距离，其值由3D显示装置的视点组合方式决定。为了使人的左眼和右眼分别接收到具有视差的一对视点图像，这对视点图像在观察平面的分开距离等于人双眼瞳距e(一般取65mm)，因此Q可以表示为

其中ΔK为这对视点组合之间的视区数。

2)狭缝光栅与LED显示屏间距D的计算公式

式(3)中，L为观察者相对于LED显示屏的观察距离。

2、柱透镜光栅

1)柱透镜光栅W的计算公式

式(4)中，K为裸眼3D显示装置的视点数，Q为观察平面上相邻两视点图像间距离。

2)柱透镜光栅的焦距f的计算公式

式(5)中，L为观察者相对于LED显示屏的观察距离。

3)柱透镜光栅的厚度t的计算公式

t＝n(f-D) (6)

式(6)中，n为柱透镜光栅的折射率，D为柱透镜光栅与LED显示屏的距离。

二、立体图像合成算法

对于三合一LED裸眼3D显示装置，在配置适合的光栅基础上，还需要根据LED显示屏子像素的排布特点将多幅视差图像合成为立体图像并在2D LED显示屏上显示。本发明给出了基于虚拟子像素的三合一LED裸眼3D立体图像的合成算法，包括如下步骤：

1)根据三合一LED显示屏的产品说明，得到像素间距P₀以及单个像素内子像素间距，本发明中单个像素内子像素间距即为光栅参数设计用子像素间距P，因此得到单个像素内所包含子像素的数量为N＝P₀/P，其中N可能为大于3的非整数。称单个像素内实际存在的子像素为真实子像素，而单个像素内非真实存在的子像素为虚拟子像素。

2)根据不同子像素所在的物理位置，计算其对应的视点数。

下面对子像素水平排列的LED显示屏的所有子像素分四种情况讨论。

[1]对于像素内最左侧真实子像素，对应列坐标为l₁＝N×n+1(n＝0,1,2,3….)，其对应的视点数M(k,l₁)的计算公式为：

列坐标公式中，N为每个像素具有的子像素个数，包括真实子像素和虚拟子像素两部分。式(7)中，k为子像素所处的行坐标，k＝N×m+1(m＝0,1,2,3…)，k_off表示LED显示屏左上边缘与光栅边缘点的水平偏移量，α为光栅相对于LED显示屏垂直轴的倾斜角，这里取光栅逆时针旋转倾斜。当光栅顺时针旋转倾斜时，上述倾斜角度α取负值。K为裸眼3D显示装置的视点数，X为一个光栅周期在水平方向上覆盖子像素(包含真实子像素和虚拟子像素)的个数，mod为取余操作。

[2]对于像素内左数第二列真实子像素，对应列坐标为l₂＝N×n+2(n＝0,1,2,3….)，其对应的视点数M(k,l₂)的计算公式为：

[3]对于像素内左数第三列真实子像素，对应列坐标为l₃＝N×n+3(n＝0,1,2,3….)，其对应的视点数M(k,l₃)的计算公式为：

[4]对于像素内的虚拟子像素，本发明认为这些虚拟子像素不发光，不需要做进一步处理，将其对应的视点数记为0。

根据上述过程，就得到了2D LED显示屏上所有子像素对应的视点数矩阵M。需要特别注意，所得矩阵M中真实子像素对应的各值可以四舍五入取整，也可以保持非整数，具体由像素灰度值赋值方式决定。

当采用最近邻法确定第(k,l)个真实子像素的灰度值R(k,l)时，将所得视点数矩阵值M(k,l)按四舍五入法取整数，则M(k,l)可能取值包括0,1,2….,K。

R(k,l)＝I(k,l,i) (10)

其中I(k,l,i)为第i幅视差图像在(k,l)处真实子像素的灰度值，且i＝M(k,l)

I(k,l,0)＝I(k,l,K) (11)

当采用反距离加权法确定第(k,l)个真实子像素的灰度值R(k,l)时，将所得视点数矩阵值M(k,l)保持非整数性；

R(k,l)＝I(k,l,i)×w_i+I(k,l,i+1)×w_i+1 (12)

其中，

i＝floor(M) (13)

w_i＝i+1－M (14)

w_i+1＝M－i (15)

公式(13)中floor表示向下取整数，公式(14)中w_i和公式(15)中w_i+1分别表示第i幅视差图像和第i+1幅视差图像对给定真实子像素灰度值的贡献权重。

下面对子像素竖直排列的LED显示屏的所有子像素分四种情况讨论。

[1]对于像素内最上方真实子像素，对应行坐标为k₁＝N×n+1(n＝0,1,2,3….)，其对应的视点数M(k₁,l)的计算公式为：

行坐标公式中，N为每个像素具有的子像素个数，包括真实子像素和虚拟子像素两部分。式(16)中，l为子像素所处的列坐标，l＝N×m+1(m＝0,1,2,3…)，k_off表示LED显示屏左上边缘与光栅边缘点的水平偏移量，α为光栅相对于LED显示屏垂直轴的倾斜角，这里取光栅逆时针旋转倾斜。当光栅顺时针旋转倾斜时，上述倾斜角度α取负值。K为裸眼3D显示装置的视点数，X为一个光栅周期在水平方向上覆盖子像素(包含真实子像素和虚拟子像素)的个数，mod为取余操作。

[2]对于像素内自上而下第二行真实子像素，对应行坐标为k₂＝N×n+2(n＝0,1,2,3….)，其对应的视点数M(k₂,l)的计算公式为：

[3]对于像素内自上而下第三行真实子像素，对应行坐标为k₃＝N×n+3(n＝0,1,2,3….)，其对应的视点数M(k₃,l)的计算公式为：

[4]对于像素内的虚拟子像素，本发明认为这些虚拟子像素不发光，不需要做进一步处理，将其对应的视点数记为0。

根据上述过程，就得到了2D LED显示屏上所有子像素对应的视点数矩阵M。需要特别注意，所得矩阵M中真实子像素对应的各值可以四舍五入取整，也可以保持非整数，具体由像素灰度值赋值方式决定。

当采用最近邻法确定第(k,l)个真实子像素的灰度值R(k,l)时，将所得视点数矩阵值M(k,l)按四舍五入法取整数，则M(k,l)可能取值包括0,1,2….,K。

R(k,l)＝I(k,l,i) (19)

其中I(k,l,i)为第i幅视差图像在(k,l)处真实子像素的灰度值，且i＝M(k,l)

I(k,l,0)＝I(k,l,K) (20)

当采用反距离加权法确定第(k，l)个真实子像素的灰度值R(k，l)时，将所得视点数矩阵值M(k，l)保持非整数性；

R(k，l)＝I(k，l，i)×w_i+I(k，l，i+1)×w_i+1 (21)

其中，

i＝floor(M) (22)

w_i＝i+1-M (23)

w_i+1＝M-i (24)

公式(22)中floor表示向下取整数，公式(23)中w_i和公式(24)中w_i+1分别表示第i幅视差图像和第i+1幅视差图像对给定真实子像素灰度值的贡献权重。

下面结合狭缝光栅对本发明做进一步的说明。

图2为LED裸眼3D显示装置的原理图，观看角度为俯视。LED显示屏上显示立体视图，控制狭缝光栅与LED显示屏间距离D，当观察者的观看距离L满足公式(3)给定关系时，其左眼和右眼则会观看到不同的视差图像。这里选择狭缝光栅仅为说明本发明中的装置，本发明同样适用于柱透镜光栅。

表1给出针对P₀＝1.6666，P＝0.333的LED显示屏，按照视点数K＝6，X＝6，N＝5设计的狭缝光栅条件下，由本发明设计的方法生成的子像素视点数映射矩阵的一部分数值。其中黑线线框包围的数值(即左上角竖直五个数据)对应于LED显示屏一个像素中的五个子像素，其中三个非0值对应于真实子像素，两个0值对应于虚拟子像素。

表1

根据表1给出的子像素视点数映射矩阵，按照最近邻法，将六幅视差图像合成为立体视图，如图3所示，其中六幅视差图像分别显示数字1，2，3，4，5，6。

为了进一步说明基于虚拟子像素的LED裸眼3D显示装置同样适用于视点数小于4的情况，本发明还提供了K＝2，X＝2，N＝5狭缝光栅条件下的LED裸眼3D显示装置仿真效果图。两幅视差图像分别为白色背景和黑色背景，则在观察平面得到的光强分布如图4所示。在观察平面上，光强明暗相间分布，且亮暗光斑间距约为65mm。这说明在观察平面上观察者的左眼和右眼能够接收到一对视差图像。因此基于虚拟子像素设计的LED裸眼3D显示装置的显示效果不受视点数限制。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于虚拟子像素的三合一LED裸眼3D显示装置，包括LED显示屏和光栅；其特征是，所述LED显示屏上的像素均匀排布，且水平方向和竖直方向上的点间距相等，每个像素所包含的1R1G1B三个子像素沿竖直方向或水平方向排列；当每个像素内的三个子像素沿竖直方向排列时，每一行的子像素具有相同的颜色；当每个像素内的三个子像素沿水平方向排列时，每一列的子像素具有相同的颜色；光栅参数设计用的子像素间距等于LED显示屏上单个像素内相邻两子像素间的距离。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟子像素的三合一LED裸眼3D显示装置，其特征是，所述光栅为狭缝光栅或柱透镜光栅。

3.根据权利要求1所述的基于虚拟子像素的三合一LED裸眼3D显示装置，其特征是，所述光栅的光栅周期如下：

式(1)中，W为光栅周期，K为视点数，P为光栅参数设计用子像素间距，Q为在观察平面上相邻两个视点图像间距离；

式(1)中Q的计算公式如下：

式(2)中，ΔK为每一对视点组合之间的视区数，e为双眼瞳距。

4.一种基于虚拟子像素的三合一LED裸眼3D显示方法，其特征是，包括如下步骤：

a、根据LED显示屏上像素的设置，得到像素点的间距P₀以及单个像素内相邻两子像素间的距离；LED显示屏上的像素均匀排布，且水平方向和竖直方向上的点间距相等，每个像素所包含的1R1G1B三个子像素沿竖直方向或水平方向排列；当每个像素内的三个子像素沿竖直方向排列时，每一行的子像素具有相同的颜色；当每个像素内的三个子像素沿水平方向排列时，每一列的子像素具有相同的颜色；

b、使光栅参数设计用子像素间距P等于单个像素内相邻两子像素间的距离；单个像素内包含子像素的数量为N＝P₀/P，N≥3；且N个子像素中包含实际存在的子像素以及非实际存在的子像素；将实际存在的子像素称为真实子像素，将非实际存在的子像素称为虚拟子像素；

c、根据子像素所处的物理位置，计算其对应的视点数，得到LED显示屏上所有子像素对应的视点数矩阵M；

对于真实子像素来说，根据其所处的物理位置，计算其对应的视点数；对于虚拟子像素来说，将其对应的视点数记为0；

d、根据视点数矩阵M，并结合最近邻法或反距离加权法确定真实子像素的灰度值，获得合成后的立体图像。

5.根据权利要求4所述的基于虚拟子像素的三合一LED裸眼3D显示方法，其特征是，步骤a中LED显示屏上的子像素沿水平方向排列；

步骤c包括如下步骤：

c-1、对于像素内最左侧真实子像素，对应列坐标为l₁＝N×n+1(n＝0,1,2,3….)，其对应的视点数的计算公式为：

c-2、对于像素内左数第二列真实子像素，对应列坐标为l₂＝N×n+2(n＝0,1,2,3….)，其对应的视点数的计算公式为：

c-3、对于像素内左数第三列真实子像素，对应列坐标为l₃＝N×n+3(n＝0,1,2,3….)，其对应的视点数的计算公式为：

c-4、对于像素内的虚拟子像素，将其对应的视点数记为0；

上面公式中：N为每个像素具有的子像素个数，k为子像素所处的行坐标，k＝N×m+1(m＝0,1,2,3…)，k_off表示LED显示屏左上边缘与光栅边缘点的水平偏移量，α为光栅相对于LED显示屏垂直轴的倾斜角，K为裸眼3D显示装置的视点数，X为一个光栅周期在水平方向上覆盖子像素的个数，mod为取余操作。

6.根据权利要求4所述的基于虚拟子像素的三合一LED裸眼3D显示方法，其特征是，步骤a中LED显示屏上的子像素沿竖直方向排列；

步骤c包括如下步骤：

c-1、对于像素内最上方真实子像素，对应行坐标为k₁＝N×n+1(n＝0,1,2,3….)，其对应的视点数的计算公式为：

c-2、对于像素内自上而下第二行真实子像素，对应行坐标为k₂＝N×n+2(n＝0,1,2,3….)，其对应的视点数的计算公式为：

c-3、对于像素内自上而下第三行真实子像素，对应行坐标为k₃＝N×n+3(n＝0,1,2,3….)，其对应的视点数的计算公式为：

c-4、对于像素内的虚拟子像素，将其对应的视点数记为0；

上面公式中：N为每个像素具有的子像素个数，l为子像素所处的列坐标，l＝N×m+1(m＝0,1,2,3….)，k_off表示LED显示屏左上边缘与光栅边缘点的水平偏移量，α为光栅相对于LED显示屏垂直轴的倾斜角，K为裸眼3D显示装置的视点数，X为一个光栅周期在水平方向上覆盖子像素的个数，mod为取余操作。

7.根据权利要求4所述的基于虚拟子像素的三合一LED裸眼3D显示方法，其特征是，当采用最近邻法确定第(k,l)个真实子像素的灰度值R(k,l)时，将所得视点数矩阵值M(k,l)按四舍五入法取整数，则M(k,l)取值包括0,1,2….,K；k为子像素所处的行坐标，l为子像素所处的列坐标；

R(k,l)＝I(k,l,i)

其中，I(k,l,i)为第i幅视差图像在(k,l)处真实子像素的灰度值，且i＝M(k,l)，I(k,l,0)＝I(k,l,K)。

8.根据权利要求4所述的基于虚拟子像素的三合一LED裸眼3D显示方法，其特征是，当采用反距离加权法确定第(k,l)个真实子像素的灰度值R(k,l)时，将所得视点数矩阵值M(k,l)保持非整数性；

R(k,l)＝I(k,l,i)×w_i+I(k,l,i+1)×w_i+1

其中，

i＝floor(M)

w_i＝i+1－M

w_i+1＝M－i

其中，floor表示向下取整数，w_i和w_i+1分别表示第i幅视差图像和第i+1幅视差图像对给定真实子像素灰度值的贡献权重。