CN110139092A - 立体显示系统、图像处理方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种立体显示系统、图像处理方法、装置、设备及存储介质，包括曲面显示屏、曲面视差光栅和图像处理模块，曲面显示屏由若干个依次以列排列设置的显示像素单元组成，显示像素单元包括以列顺次设置的第一像素、第二像素和第三像素，第一像素用于显示右眼视差图像，第三像素用于显示左眼视差图像，第二像素为全黑像素；图像处理模块用于根据待处理的图像源生成与曲面显示屏的显示像素单元的排列结构对应的视差图像；曲面视差光栅，用于控制曲面显示屏上显示的视差图像所发出光线的可通过区域。本技术方案通过将曲面屏和曲面视差光栅相结合，提高了立体显示系统的自由度，为观看者带来沉浸式的自由立体观感。

Description

立体显示系统、图像处理方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及自由立体显示技术领域，尤其涉及一种立体显示系统、图像处理方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

当今，虚拟现实技术凭借其具有的构想性、沉浸感和交互性等特征，已经引起了人们的广泛关注。为了构建一个使人们身临其境的虚拟场景，虚拟现实系统中的显示设备往往需要为观看者提供具有沉浸感的三维立体图像。

早期的虚拟现实显示装置主要有头戴显示器和曲面投影屏，其中，头戴显示器的显示平面位于近眼处，通过分开的光路为人眼提供视差图像的方式来获得沉浸式立体显示效果，但它会引起比普通立体显示装置更为严重的辐辏调节冲突。曲面投影屏利用成对的多个投影仪为整个投影屏照明，同时成对的偏振滤波器分别被用于左右眼通道，人们通过佩戴对应的偏振眼镜来获取沉浸式立体图像，然而该方法会损失部分区域的立体显示效果。此外，上述两种显示方式均需要佩戴眼镜等特殊的光学装置，不适合近视患者和长时间观看者。

为了克服以上问题，不需要佩戴任何特殊眼镜或其他装置的自由立体显示技术逐渐形成。传统的自由立体显示以曲面视差光栅为基础，左右眼对应的图像像素按列交替排布在显示平面上，通过曲面视差光栅来控制光线仅通过期望的区域，从而形成多个离散的视点。由于这些视点是严格固定的，所以观察者无法旋转或移动头部，导致其缺乏沉浸感。同时，较低的自由度也使得传统的自由立体显示技术很难被应用于虚拟现实领域。

因此，如何提供一种更为有效的沉浸式立体显示系统，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种立体显示系统、图像处理方法、装置、设备及存储介质，旨在解决传统的自由立体显示技术的自由度低的问题。

为实现上述目的，本发明实施例第一方面提出的立体显示系统，包括曲面显示屏、曲面视差光栅和图像处理模块，所述曲面显示屏由若干个依次以列排列设置的显示像素单元组成，所述显示像素单元包括以列顺次设置的第一像素、第二像素和第三像素，所述第一像素用于显示右眼视差图像，所述第三像素用于显示左眼视差图像，所述第二像素为全黑像素；所述图像处理模块用于根据待处理的图像源生成与所述曲面显示屏的所述显示像素单元的排列结构对应的视差图像；所述曲面视差光栅，对应所述曲面显示屏设置，且在水平方向的横截面上，所述曲面显示屏的圆心和所述曲面视差光栅的圆心重合，所述曲面显示屏的曲率半径大于所述曲面视差光栅的曲率半径，所述曲面视差光栅靠近观看区域设置，用于控制所述曲面显示屏上显示的视差图像所发出光线的可通过区域，形成观看立体图像的可视区域。

优选地，所述曲面视差光栅为曲面狭缝光栅，所述曲面狭缝光栅包括多个遮光条和多个透光狭缝，所述遮光条沿所述曲面视差光栅的圆心环形离散排列，相邻两个所述遮光条之间形成所述透光狭缝。

优选地，从水平方向的横截面上看，所述曲面视差光栅的圆心与所述遮光条边缘点的连线的延长线经过所述第二像素与其相邻的像素之间的交界点。

优选地，所述曲面视差光栅的圆心至所述遮光条的距离为r_b，所述曲面视差光栅的圆心至所述透光狭缝的距离为r_s，所述曲面视差光栅的圆心至所述曲面显示屏上的像素的距离为r_p，所述遮光条的宽度为w_b，所述透光狭缝的宽度为w_s，所述曲面屏的像素宽度均为w_p，所述曲面显示屏的单个像素两边缘点与所述曲面视差光栅的圆心的连线形成的夹角为θ，满足如下条件：

优选地，所述曲面视差光栅为厚度为0.2mm的360°柱面的曲面狭缝光栅，所述曲面视差光栅的内侧曲面半径为996.03mm，且所述遮光条的宽度w_b为0.556mm，所述透光狭缝的宽度w_s为0.278mm。

优选地，所述曲面视差光栅为有机玻璃材料制成。

本发明实施例第二方面提供了一种图像处理方法，应用于上述所述的图像处理模块，包括：实施例第二方面提供了一种图像处理方法，

获取待处理的图像源，所述图像源包括左眼视差图像和右眼视差图像；

根据预设的编码规则和所述图像源生成视差图像，所述预设的编码规则为：将所述右眼视差图像中的每一个像素对应作为一个所述显示像素单元中的第一像素，将所述左眼视差图像中的每一个像素对应作为一个所述显示像素单元中的第三像素，且将全黑像素作为所述显示像素单元中的第二像素；

向所述曲面显示屏发送与所述视差图像对应的驱动信号，以使得所述曲面显示屏根据所述驱动信号显示所述视差图像。

本发明实施例第三方面提供了一种图像处理装置，包括：

获取模块，用于获取待处理的图像源，所述图像源包括左眼视差图像和右眼视差图像；

重编码模块，用于根据预设的编码规则和所述图像源生成视差图像，所述预设的编码规则为：将所述右眼视差图像中的每一个像素作为对应一个所述显示像素单元中的第一像素，将所述左眼视差图像中的每一个像素作为对应一个所述显示像素单元中的第三像素，且将全黑像素作为所述显示像素单元中的第二像素；

驱动模块，用于向所述曲面显示屏发送与所述视差图像对应的驱动信号，以使得所述曲面显示屏根据所述驱动信号显示所述视差图像。

本发明实施例第四方面提供了一种图像处理设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述所述图像处理方法的步骤。

本发明实施例第五方面提供了一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述图像处理方法的步骤。

本发明实施例提供的立体显示系统，包括曲面显示屏、曲面视差光栅和图像处理模块，曲面显示屏由若干个依次以列排列的显示像素单元组成，显示像素单元包括以列顺次设置的第一像素、第二像素和第三像素，第一像素用于显示右眼视差图像的一个像素，第三像素用于显示左眼视差图像中的一个像素，第二像素为全黑像素。图像处理模块用于根据待处理的图像源生成与曲面显示屏的显示像素单元的排列结构对应的视差图像；曲面视差光栅对应曲面显示屏设置，且曲面视差光栅靠近观看区域设置，用于控制曲面显示屏上显示的视差图像所发出光线的可通过区域，形成观看立体图像的可视区域。

在本技术方案中，通过将曲面屏和曲面视差光栅相结合，提高了立体显示系统的自由度，为观看者带来沉浸式的自由立体观感，同时在第一像素和第三像素之间设置不发光的全黑第二像素，其作用等效于第二个曲面视差光栅，可以避免左右眼对应的视差图像所发出光线之间形成的串扰，却不会影响视差图像的内容。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例一中立体显示系统的结构示意图；

图2为本发明实施例一中种立体显示系统的可视区域示意图；

图3为本发明实施例一中图像处理模块的重编码示意图；

图4为本发明实施例二中图像处理方法的流程图；

图5为本发明实施例三中图像处理装置的示意图；

图6为本发明实施例四中图像处理设备的硬件结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

本发明的主要目的是提供一种立体显示系统、图像处理方法、装置、设备及存储介质，旨在解决传统的自由立体显示技术的自由度低的问题。

请参照图1，本发明实施例一提供的一种立体显示系统，包括曲面显示屏1、曲面视差光栅3和图像处理模块2，曲面显示屏1由若干个依次以列排列设置的显示像素单元4组成，显示像素单元4包括以列顺次设置的第一像素5、第二像素6和第三像素7，第一像素5用于显示右眼视差图像，第三像素7用于显示左眼视差图像，第二像素6为全黑像素；图像处理模块2用于根据待处理的图像源生成与曲面显示屏1的显示像素单元4的排列结构对应的视差图像；曲面视差光栅3，对应曲面显示屏1设置，且在水平方向的横截面上，曲面显示屏1的圆心和曲面视差光栅3的圆心重合，曲面显示屏1的曲率半径大于曲面视差光栅3的曲率半径，曲面视差光栅3靠近观看区域设置，用于控制曲面显示屏1上显示的视差图像所发出光线的可通过区域，形成观看立体图像的可视区域。第二像素6为不发光的全黑像素，其作用等效于第二个视差光栅，用于避免左右眼对应的视差图像所发出光线之间形成的串扰，同时第二像素6不会影响所述视差图像的内容，仅会适当降低所述视差图像的显示亮度。

其中，曲面显示屏1与图像处理模块2之间通过信号线连接，由图像处理模块2驱动曲面显示屏1进行图像显示。曲面显示屏1的像素排列结构是以第一像素5、第二像素6、第三像素7为一个显示像素单元4，即一个显示像素单元4包括3个像素。按照第一像素5、第二像素6、第三像素7、第一像素5、第二像素6、第三像素7......的顺序依次排列成一列，构成曲面显示屏1。

图像处理模块2接收待处理的图像源，待处理的图像源包括右眼视差图像和左眼视差图像，图像处理模块2根据曲面显示屏1中显示像素单元4的排列结构对待处理的图像源进行重新编码，并生成对应的视差图像，然后驱动曲面显示屏1对视差图像进行显示。曲面显示屏1根据驱动信号显示视差图像。

参见图3，图像源包括右眼视差图像和左眼视差图像，需要注意的是，右眼视差图像的像素个数与左眼视差图像的像素个数应相同，且按照从左至右的顺序一一对应，例如右眼视差图像包括右像素1、右像素2、右像素3、右像素4、右像素5、右像素6，左眼视差图像包括左像素1、左像素2、左像素3、左像素4、左像素5、左像素6，则右像素1与左像素1对应，右像素2与左像素2对应，右像素3与左像素3对应，右像素4与左像素4对应，右像素5与左像素5对应，右像素6与左像素6对应。

图像处理模块2在接收到待处理的图像源后，首先将右眼视差图像中的每一个像素与一个显示像素单元4中的第一像素5对应，并将左眼视差图像中的每一个像素与对应的显示像素单元4中的左像素对应。其中，曲面显示屏1的显示像素单元4的数量应该与右眼视差图像中的像素个数相同，以按照顺序依次对应。承上例，曲面显示屏1中显示像素单元4的数量为6个，则第一显示像素单元4的第一像素5与右像素1对应，第二显示像素单元4的第三像素7与左像素1对应。以此类推，第N显示像素单元4的第一像素5与右像素N对应，第N显示像素单元4的第三像素7与左像素N对应。然后，将各个显示像素单元4的第二像素6均设置有全黑像素。最后编码生成与曲面显示屏1的像素排列结构相适应的视差图像，并向曲面显示屏1发送驱动信号，以驱动曲面显示屏1显示视差图像。

承上例，最后生成的视差图像的像素排列结构应该为右像素1、全黑像素、左像素1、右像素2、全黑像素、左像素2、右像素3、全黑像素、左像素3、右像素4、全黑像素、左像素4、右像素5、全黑像素、左像素5、右像素6、全黑像素、左像素6。由以上18个像素组成曲面显示屏1。

当图像源的逻辑分辨率与曲面显示屏1的物理分辨率不同时，在进行编码前，还需要对图像源进行预处理，以使得预处理后的图像源的逻辑分辨率与曲面显示屏1的物理分辨率相适应，提高显示效果。采用常用的预处理手段对图像源进行预处理，例如，根据图片的逻辑分辨率和屏幕的物理分辨率的差异来增加图片的像素或者删减图片的像素，使得图片处理后可以在屏幕上有一个最佳的显示效果。

在本实施例中，在水平方向的横截面上，曲面视差光栅3与曲面显示屏1够构成的弧形具有相同的圆心，且曲面视差光栅3的曲率半径小于曲面显示屏1的曲率半径。观看者靠近圆心观看视差图像，曲面显示屏1显示视差图像时发出的光线经曲面视差光栅3的控制后进入到观看者的视野内。由于曲面视差光栅3和曲面显示屏1均具有一定的曲率，观看者在观看中心(即圆心)处，只需要观看者转动头部就可以让观看者获得沉浸式的观看体验。

曲面视差光栅3优选为曲面狭缝光栅，包括多个遮光条8和多个透光狭缝9，遮光条8沿曲面视差光栅3的圆心环形离散排列，相邻两个遮光条8之间形成该透光狭缝9。即遮光条8与遮光条8之间具有间隙，该间隙即为透光狭缝9。

需要说明的是，遮光条8的数量与透光狭缝9的数量相同，且与显示像素单元4的数量相同。承上例，显示像素单元4的数量为6，则遮光条8的数量和透光狭缝9的数量均为6。

观看者在观看视差图像时，是通过透过透光狭缝9的光线来获取左、右视图。在可视区域，为了使得左像素的图像不会进入到右眼中，右像素的图像不会进入到左眼中，透光狭缝9对应第二像素6即全黑像素设置，第二像素6的设置也扩大了可视区域的角度范围，减少了左像素和右像素的串扰。

进一步地，参见图1，从水平方向的横截面上看，曲面视差光栅3的圆心与遮光条8边缘点的连线的延长线经过第二像素6与其相邻的像素之间的交界点。例如，圆心O与遮光条8边缘点A的延长线OA经过第二像素6与第三像素7的交界点；或者圆心O与遮光条8边缘点C的延长线OC经过第二像素6与第一像素5的交界点。此设计的目的是为了，在减少左像素和右像素串扰的同时增加可视区域的面积。

在本实施例中，曲面视差光栅3的圆心至遮光条8的距离为r_b，曲面视差光栅3的圆心至透光狭缝9的距离为r_s，曲面视差光栅3的圆心至曲面显示屏1上的像素的距离为r_p，遮光条8的宽度为w_b，透光狭缝9的宽度为w_s，曲面屏的像素宽度均为w_p，曲面显示屏1的单个像素两边缘点与曲面视差光栅3的圆心的连线形成的夹角为θ，满足如下条件：

依据上述关系式，可完成立体显示系统相关几何参数的计算。

作为一具体应用实例，曲面视差光栅3为360°柱面的曲面狭缝光栅，其厚度为0.2mm，曲面视差光栅3的内侧曲面半径为996.03mm。

进一步地，遮光条8的宽度wb为0.556mm，所述透光狭缝9的宽度ws为0.278mm。由此，可根据上式计算出曲面视差光栅3的圆心至透光狭缝9的距离rs，曲面视差光栅3的圆心至曲面显示屏1上的像素的距离rp，曲面视差光栅3的圆心至遮光条8的距离rb，确认整个立体显示系统的尺寸。优选地，曲面视差光栅3由有机玻璃材料制成。

通过上述描述可知，该立体显示系统，垂直视场角为90°；当观看者位于可视区域静止观看时，水平视场角为50°，并可通过进一步旋转得到360°的水平视场角。

在本实施例中，基于曲面显示屏1和曲面视差光栅3的立体显示系统的工作过程为：首先，图像处理模块2经过对待处理的图像源进行处理后，针对曲面显示屏1上显示像素单元4的排列结构，完成对曲面显示屏1的显示驱动；之后，如图2所示，曲面视差光栅3将对曲面显示屏1上的显示像素单元4发出的光线进行控制，并在水平方向上形成四个区域，分别是左眼可视区域10、右眼可视区域11、串扰区域12和无效区域13；最后，当观看者的左眼位于所述左眼可视区域10，观看者的右眼位于所述右眼可视区域11时，可以观看到立体图像。当观看者通过以所述圆心O为中心在水平方向上旋转，可观看其它视角的立体图像，从而获得沉浸式的自由立体观感。

需要说明的是，对于任意一个显示像素单元44来说，观看者若处于串扰区域12，则第一像素55和第二像素67发出的光将会被同时接收到；而若处于无效区域13，则观看者的右眼和左眼均将接收不到任何像素发出的光。

本实施例中的立体显示系统，具有以下有意效果：(1)在水平方向上最大可提供360°的视场，可为观看者带来沉浸式的全景立体观感；(2)观看者不需要佩戴任何特殊眼镜或其他装置即可观看到立体图像，作为一种自由立体显示系统，更方便近视患者的使用；(3)本实施例的立体显示系统主要由一些静态、固定的结构组成，结构简单的同时还可获得更高的光学稳定性，便于立体图像的显示；(4)为自由立体显示的发展提供了一种新的显示方法，推动了自由立体显示技术在虚拟现实领域的应用。

请参照图4，本发明实施例二提供的一种图像处理方法，包括以下步骤：

S1，获取待处理的图像源，所述图像源包括左眼视差图像和右眼视差图像。

本实施例中，与图像处理方法的执行主体是图像处理装置，图像处理装置可以是曲面显示屏1外接的具有处理功能的设备，如台式机、笔记本电脑、平板电脑或移动终端等，还可以为是内置于曲面显示屏1内的处理模块。

例如，图像处理装置选用戴尔(DELL)T5820塔式图形工作站电脑主机W-2102，搭载的显卡型号为NVIDIA Quadro P1000。图像处理装置获取待处理的图像源，图像处理装置可以从外接存储器如USB中获取，也可以从自带的存储中获取。参见图3，图像源包括右眼视差图像和左眼视差图像，需要注意的是，右眼视差图像的像素个数与左眼视差图像的像素个数应相同，且按照从左至右的顺序一一对应，例如右眼视差图像包括右像素1、右像素2、右像素3、右像素4、右像素5、右像素6，左眼视差图像包括左像素1、左像素2、左像素3、左像素4、左像素5、左像素6，则右像素1与左像素1对应，右像素2与左像素2对应，右像素3与左像素3对应，右像素4与左像素4对应，右像素5与左像素5对应，右像素6与左像素6对应。

S2，根据预设的编码规则和所述图像源生成视差图像，所述预设的编码规则为：将所述右眼视差图像中的每一个像素作为对应一个所述显示像素单元4中的第一像素5，将所述左眼视差图像中的每一个像素作为对应一个所述显示像素单元4中的第三像素7，且将全黑像素作为所述显示像素单元4中的第二像素6。

图像处理装置获取到待处理的图像源之后，根据预设的编码规则和图像源生成视差图像。针对本发明实施例中的立体显示系统，图像处理模块2根据曲面显示显示屏中显示像素单元4的排列结构对待处理的图像源进行重新编码，并生成对应的视差图像。

预设的编码规则为：首先将右眼视差图像中的每一个像素与一个显示像素单元4中的第一像素5对应，并将左眼视差图像中的每一个像素与对应的显示像素单元4中的左像素对应。其中，曲面显示屏1的显示像素单元4的数量应该与右眼视差图像中的像素个数相同，以按照顺序依次对应。承上例，曲面显示屏1中显示像素单元4的数量为6个，则第一显示像素单元4的第一像素5与右像素1对应，第一显示像素单元4的第三像素7与左像素1对应。以此类推，显示像素单元4N的第一像素5与右像素N对应，显示像素单元4N的第三像素7与左像素N对应。然后，将各个显示像素单元4的第二像素6均设置有全黑像素。最后编码生成与曲面显示屏1的像素排列结构相适应的视差图像，并向曲面显示屏1发送驱动信号，以驱动曲面显示屏1显示视差图像。

承上例，最后生成的视差图像的像素排列结构应该为右像素1、全黑像素、左像素1、右像素2、全黑像素、左像素2、右像素3、全黑像素、左像素3、右像素4、全黑像素、左像素4、右像素5、全黑像素、左像素5、右像素6、全黑像素、左像素6。由以上18个像素组成曲面显示屏1。

S3，向所述曲面显示屏1发送与所述视差图像对应的驱动信号，以使得所述曲面显示屏1根据所述驱动信号显示所述视差图像。

图像处理装置根据生成的视差图像驱动曲面显示屏1对视差图像进行显示。曲面显示屏1根据驱动信号显示视差图像。

本实施例中的图像处理方法与立体显示系统的曲面显示屏1的像素排列单元相对应，能够生成与曲面显示屏1的像素排列结构对应的视差图像，从未保证立体显示系统的显示质量以及观看者的视觉体验。

在进一步地实施例中，当图像源的逻辑分辨率与曲面显示屏1的物理分辨率不同时，在进行编码前，还需要对图像源进行预处理，以使得预处理后的图像源的逻辑分辨率与曲面显示屏1的物理分辨率相适应，提高显示效果。在步骤S2之前，还包括步骤:基于预设的预处理方法对图像源进行预处理以使得图像源的逻辑分辨率与曲面显示屏1的物理分辨率对应。例如，根据图片的逻辑分辨率和屏幕的物理分辨率的差异来增加图片的像素或者删减图片的像素，使得图片处理后可以在屏幕上有一个最佳的显示效果。

请参照图5，本发明实施例三提供的一种图像处理装置，图像处理装置包括的各单元用于执行图4对应的实施例中的各步骤，包括：

获取模块51，用于获取待处理的图像源，所述图像源包括左眼视差图像和右眼视差图像。

重编码模块52，用于根据预设的编码规则和所述图像源生成视差图像，所述预设的编码规则为：将所述右眼视差图像中的每一个像素对应作为一个所述显示像素单元4中的第一像素5，将所述左眼视差图像中的每一个像素对应作为一个所述显示像素单元4中的第三像素7，且将全黑像素作为所述显示像素单元4中的第二像素6。

驱动模块53，用于向所述曲面显示屏1发送与所述视差图像对应的驱动信号，以使得所述曲面显示屏1根据所述驱动信号显示所述视差图像。

进一步地，图像处理装置还包括预处理模块，预处理模块用于基于预设的预处理方法对图像源进行预处理以使得图像源的逻辑分辨率与曲面显示屏1的物理分辨率对应。

其中，上述图像处理装置中各个模块的功能实现与上述图像处理方法实施例中各步骤相对应，其功能和实现过程在此处不再一一赘述。

图6是本发明实施例四提供的图像处理设备的硬件结构示意图。如图6所示，该实施例图像处理设备6包括处理器60、存储器61以及存储在所述存储器61中并可在所述处理器60上运行的计算机程序62，例如图像处理程序。所述处理器60执行所述计算机程序62时实现上述各个图像处理方法实施例中的步骤，例如图4所示的步骤S1至S3。或者，所述处理器60执行所述计算机程序62时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图5所示模块51至53的功能。

示例性的，所述计算机程序62可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器61中，并由所述处理器60执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序62在所述图像处理设备6中的执行过程。例如，所述计算机程序62可以被分割成获取模块、重编码模块、驱动模块(虚拟装置中的模块)，各模块具体功能如下：

获取模块，用于获取待处理的图像源，所述图像源包括左眼视差图像和右眼视差图像。

重编码模块，用于根据预设的编码规则和所述图像源生成视差图像，所述预设的编码规则为：将所述右眼视差图像中的每一个像素对应作为一个所述显示像素单元4中的第一像素5，将所述左眼视差图像中的每一个像素对应作为一个所述显示像素单元4中的第三像素7，且将全黑像素作为所述显示像素单元4中的第二像素6。

驱动模块，用于向所述曲面显示屏1发送与所述视差图像对应的驱动信号，以使得所述曲面显示屏1根据所述驱动信号显示所述视差图像。

所述图像处理设备6可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述图像处理设备6可包括，但不仅限于，处理器60、存储器61。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是图像处理设备6的示例，并不构成对图像处理设备6的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述图像处理设备6还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器60可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器61可以是所述图像处理设备6的内部存储单元，例如图像处理设备6的硬盘或内存。所述存储器61也可以是所述图像处理设备6的外部存储设备，例如所述图像处理设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器61还可以既包括所述图像处理设备6的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器61用于存储所述计算机程序以及所述图像处理设备所需的其他程序和数据。所述存储器61还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/图像处理设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/图像处理设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种立体显示系统，其特征在于，包括曲面显示屏、曲面视差光栅和图像处理模块，所述曲面显示屏由若干个依次以列排列设置的显示像素单元组成，所述显示像素单元包括以列顺次设置的第一像素、第二像素和第三像素，所述第一像素用于显示右眼视差图像，所述第三像素用于显示左眼视差图像，所述第二像素为全黑像素；所述图像处理模块用于根据待处理的图像源生成与所述曲面显示屏的所述显示像素单元的排列结构对应的视差图像；所述曲面视差光栅，对应所述曲面显示屏设置，且在水平方向的横截面上，所述曲面显示屏的圆心和所述曲面视差光栅的圆心重合，所述曲面显示屏的曲率半径大于所述曲面视差光栅的曲率半径，所述曲面视差光栅靠近观看区域设置，用于控制所述曲面显示屏上显示的视差图像所发出光线的可通过区域，形成观看立体图像的可视区域。

2.如权利要求1所述的立体显示系统，其特征在于，所述曲面视差光栅为曲面狭缝光栅，所述曲面狭缝光栅包括多个遮光条和多个透光狭缝，所述遮光条沿所述曲面视差光栅的圆心环形离散排列，相邻两个所述遮光条之间形成所述透光狭缝。

3.如权利要求2所述的立体显示系统，其特征在于，从水平方向的横截面上看，所述曲面视差光栅的圆心与所述遮光条边缘点的连线的延长线经过所述第二像素与其相邻的像素之间的交界点。

4.如权利要求3所述的立体显示系统，其特征在于，所述曲面视差光栅的圆心至所述遮光条的距离为r_b，所述曲面视差光栅的圆心至所述透光狭缝的距离为r_s，所述曲面视差光栅的圆心至所述曲面显示屏上的像素的距离为r_p，所述遮光条的宽度为w_b，所述透光狭缝的宽度为w_s，所述曲面屏的像素宽度均为w_p，所述曲面显示屏的单个像素两边缘点与所述曲面视差光栅的圆心的连线形成的夹角为θ，满足如下条件：

5.如权利要求2所述的立体显示系统，其特征在于，所述曲面视差光栅为厚度为0.2mm的360°柱面的曲面狭缝光栅，所述曲面视差光栅的内侧曲面半径为996.03mm，且所述遮光条的宽度w_b为0.556mm，所述透光狭缝的宽度w_s为0.278mm。

6.如权利要求1所述的立体显示系统，其特征在于，所述曲面视差光栅为有机玻璃材料制成。

7.一种图像处理方法，应用于如权利要求1所述的图像处理模块，其特征在于，包括：

获取待处理的图像源，所述图像源包括左眼视差图像和右眼视差图像；

根据预设的编码规则和所述图像源生成视差图像，所述预设的编码规则为：将所述右眼视差图像中的每一个像素作为对应一个所述显示像素单元中的第一像素，将所述左眼视差图像中的每一个像素作为对应一个所述显示像素单元中的第三像素，且将全黑像素作为所述显示像素单元中的第二像素；

向所述曲面显示屏发送与所述视差图像对应的驱动信号，以使得所述曲面显示屏根据所述驱动信号显示所述视差图像。

8.一种图像处理装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取待处理的图像源，所述图像源包括左眼视差图像和右眼视差图像；

重编码模块，用于根据预设的编码规则和所述图像源生成视差图像，所述预设的编码规则为：将所述右眼视差图像中的每一个像素对应作为一个所述显示像素单元中的第一像素，将所述左眼视差图像中的每一个像素对应作为一个所述显示像素单元中的第三像素，且将全黑像素作为所述显示像素单元中的第二像素；

驱动模块，用于向所述曲面显示屏发送与所述视差图像对应的驱动信号，以使得所述曲面显示屏根据所述驱动信号显示所述视差图像。

9.一种图像处理设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求8所述方法的步骤。

10.一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求8所述方法的步骤。