CN110574099A - 基于头部跟踪的场序跳视分离减少 - Google Patents

基于头部跟踪的场序跳视分离减少 Download PDF

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Abstract

用于显示具有减少的跳视分离的3D图像的多层显示系统包括以基本平行以及重叠方式布置的多个显示屏以及处理系统。处理系统被配置成用于通过检测观看者的头部和/或眼睛移动并且当检测到头部和/或眼睛的移动时相应地控制显示场的色彩饱和度来最小化或防止所显示的图像的跳视分离。

Description

基于头部跟踪的场序跳视分离减少
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年5月1日提交的美国临时专利申请第62/492,843号的优先权权益，该临时专利申请的全文通过引用并入本文。
背景技术
本公开总体上涉及显示器，并且更具体地涉及用于在多层显示器上显示图像的显示系统和方法。
图像显示限于缺少深度信息的单个二维显示。即，此类显示不在图像中向观看者转送深度信息。为了转送对象的深度信息，一直在努力提供能够以三维显示对象的显示器。例如，立体显示器通过显示向左眼和右眼分开显示的偏移图像来传达深度信息。然而，立体显示器在观看者能够观看显示器的角度方面受到限制。此外，立体显示器可能引起各种不适症状，诸如，眼睛疲劳、视力模糊以及复视。
多层显示器已被开发，以显示具有真实感知的深度的对象。多层显示(MLD)系统在若干应用中正变得越来越流行，诸如例如，车辆仪表板、游戏机器、手持设备等。MLD系统可被配置成用于显示场景的图像，使得深度能够通过将要显示的对象分布到MLD的单独显示面板上来表示。在于2016年11月23日提交的美国专利申请第15/359,732号中描述了示例MLD系统，该专利申请的内容以其整体通过引用并入本文。
在一些显示器技术中，诸如在场序显示器技术中，为了显示图像，将以快速连续的时间序列向眼睛呈现红色、绿色以及蓝色图像。当观看者静止时，相同图像的红色、绿色以及蓝色图像全部施加在视网膜的相同位置处，并且观看者以预期的颜色看到预期的图像。然而，跳视分离表现为当观看者头部移动时在视网膜上示出的红色、绿色以及蓝色的小图像，它在一些实例中可能破坏或降低观看体验并且可能产生色彩条纹等。
发明内容
示例性实施例提供了一种显示系统，该显示系统可使用包括以堆叠布置并且具有改进的可观看性的两个或更多个显示屏(例如，LCD)和/或层的多层显示器来提供视觉深度信息。可以通过在多个显示屏上显示对应的梯度来提供所显示的对象的视觉深度信息。可通过根据观看者的头部和/或眼睛的移动自动地控制显示场的色彩饱和度以提供改进的可观看性，由此减少或消除跳视分离。
在另一示例性实施例中，可以提供一种非瞬态计算机可读存储介质，该非瞬态计算机可读存储介质具有存储在其中的用于在显示系统的处理系统中执行的程序。当被执行时，该程序可使得处理系统控制第一显示屏显示第一图像并且使以与该第一显示屏重叠的方式布置的第二显示屏同时地显示第二图像；检测观看者头部和/或眼睛的移动；根据检测到的移动，确定第一图像或第二图像中的至少一个的一个或多个显示场的色彩饱和度值；使用所确定的色彩饱和度值，调整第一图像或第二图像中的至少一个；并且同时地在显示屏上显示经调整的至少一个第一图像以及第二图像。
附图说明
为了可以理解本发明的特征，下文描述了多个附图。然而，应注意到，附图仅示出了本发明的特定实施例，因此不应视为限制其范围，因为本发明可包括其他等效的实施例。
图1示意性地示出了根据本公开的一些示例实施例的多层显示器。
图2示意性地示出了根据本公开的一些示例实施例的显示系统。
图3A示出了表示根据本公开的一些示例实施例的用于在多层显示系统上显示信息的方法的流程图。
图3B以及图3C示意性地示出了跟踪的视点以及对应的用于解决跳视分离(saccadic breakup)效应的示例色彩饱和度的变化。
图4示出可在其上实现(多个)本公开的实施例(诸如，图1-图3)的示例性处理系统。
具体实施方式
MLD系统包括多个分离的显示屏(也被称为显示层或显示面板)。如上文所描述的并入的专利申请，观察者观看在MLD系统上显示的场景的合成图像，而合成图像是在MLD系统的对应显示屏上显示的场景的各种部分的分离图像对于观察者的视觉外观。本公开的示例实施例检测观看者的头部和/或眼睛的移动，并且相应地调整在对应的显示屏上显示的图像中的一个或多个的显示场(display field)的色彩饱和度，以便于将在头部和/或眼部移动存在的情况下发生的跳视分离最小化或消除。
图1示出了根据本公开一些示例实施例的MLD系统100。显示系统100可包括光源120(例如，后部安装的光源、侧面安装的光源，可选地具有光导)、以及多个显示屏130-160。显示屏130-160可以以重叠的方式被设置成彼此和/或与光源120的表面(例如，光导)大体平行或平行。在一个实施例中，光源120和显示屏130-160可以被设置在共同的壳体中。将理解的是，在一些示例实施例中，MLD 100可包括仅两个显示屏，并且可或可不包括光源120(例如，光源可在MLD系统的壳体外部)。在本公开的一些示例实施例中，可在车辆的仪表板处提供MLD 100，以便于向观看者(观察者)示出图像(诸如，速度计、诸如油压或燃料水平仪表之类的仪表、导航等)。应当理解的是，图中所示的要素未按比例绘制，因此，在其他实施例中可包括不同的形状、大小等。也应当理解的是，车辆仪表板仅是MLD系统的一个应用，并且在示例实施例中设想了MLD系统作为便携式设备的显示器、游戏显示器、广告显示器等的使用。
在使用MLD系统显示三维(3D)效果的示例应用中，MLD系统100可通过在显示屏130-160中的两个、三个或更多个上同时地显示包括梯度的信息来向观看者/观察者190(诸如车辆的操作员或乘客)显示图形信息。为了模仿所显示的对象的深度提示，可以在不同的显示屏130-160上用给定颜色的不同梯度等显示相同对象的多个部分。例如，可以控制显示屏130-160中的每一个以便显示在传统车辆仪器面板中找到的仪表和/或指针的不同部分。在某些实施例中，可以控制显示屏130-160中的每一个以便显示要佩戴在用户的手腕上的手表设备等的图像(例如，时钟、仪表和/或(多个)指针)的不同部分。
在显示系统100的一个示例应用中，梯度可被用于使用显示系统100更好地向观看者以三维的方式显示倾斜(sloped/inclined)的表面。示例梯度将从在显示装置的前部处的暗色(例如，暗灰色)淡化为在显示装置的后部处或附近的亮色(例如，亮灰色)以便向车辆的操作者更好地显示可移动的指针(例如，速度计指针、油压指针、RPM指针、时钟指针、温度指针、燃料水平指针等)的三维图像，或反之亦然。例如，针的主体可以是如最靠近观看者的显示面板130所示的最暗的颜色(例如，黑色或暗灰色)，并且针的侧面或边缘可以在后方更远离观看者的显示面板140、150中逐渐变成更亮的该颜色(例如，更亮的灰色或白色)，使得将从用于针的最边缘/侧面的最后方的显示面板160发出最亮版本的该颜色(最亮的灰色)。也可以提供相反的梯度，特别是，针的主体可以是如最靠近观看者的显示面板130所示的亮色(例如，白色或亮灰色)，并且针在倾斜表面上的侧面或边缘可在进一步向后方远离观看者的显示面板140、150中逐渐变得更暗(例如，变成暗灰色或黑色)，使得针对具有倾斜表面的对象将从最前方的显示面板160发出最亮水平。另一示例梯度可用于显示围绕仪表指针的边沿，并且将边沿颜色从在显示装置的前部处的暗色(例如，暗灰色)淡化为在显示装置的后部处或附近的亮色(例如，亮灰色)(或反之亦然)，以便向车辆的操作者更好地显示边沿的三维图像。例如，边沿的最接近观看者的一部分可以是如由最接近观看者的显示面板130所示的最暗的颜色(例如，暗灰色)，并且边沿的向后方移动的主体可以在进一步向后方远离观看者的显示面板140、150中逐渐变成最亮的该颜色(例如，最亮的灰色)，使得针对该边沿的最向后的部分将从最后方的显示面板160发出最亮版本的该颜色(最亮的灰色)。当然，可以以相反的方式为边沿布置梯度，使得最亮的颜色(例如，灰色)用于边沿的最接近观看者的部分，并且最暗的颜色(例如，灰色或黑色)用于边沿的最远离观看者的部分。例如，上文提到的梯度指的是形成梯度的暗色和亮色，其中例如最暗的颜色可以位于由第一面板显示的对象的中心，并且可以在针对另一面板的该对象的外部部分处提供最亮的或更亮的颜色(或反之亦然)。从观看者的观看角度来看，较暗的颜色通常期望是不透明的或基本不透明的，而较亮的颜色可以是或可以不是透明的或基本透明的。
光源120可以被配置成用于为显示系统100提供照明。光源120可以提供透过显示屏130-160的基本准直的光122。可选地，光源120可以使用针对近点源提供的高亮度LED来提供高度准直的光。LED点源可以包括预准直光学器件，该预准直光学器件从它们的发射区域提供清晰限定的和/或均匀照射的反射。光源120可以包括反射准直表面，诸如抛物面镜和/或抛物面聚光器。在一个实施例中，光源120可以包括折射表面，诸如在点源前方的凸透镜。然而，LED可以是边缘安装的并且引导光通过光导，在某些示例实施例中，该光导进而将光朝向显示面板引导。
显示面板/屏130-160中的每一个可以包括液晶显示器(LCD)矩阵。如果面板是LCD或仅仅与透明LED技术或OLED技术堆叠的，则屏幕通常是面向外部的表面上的单对交叉偏振片内的堆叠LCD层。最后(rear)方显示层可以是非透明技术。LCD层可以是扭曲向列+膜；垂直对准、图案垂直对准、平面切换的透明OLED；或透明直视微型LED显示器。可替代地，显示屏130-160可包括有机发光二极管(OLED)显示器、透明发光二极管(TOLED)显示器、阴极射线管(CRT)显示器、场发射显示器(FED)、场顺序显示器或投影显示器。在一个示例实施例中，显示面板130-160可以是全彩RGB面板、RGBW面板或单色面板的组合。显示屏130-160不限于所列出的显示技术，并且可以包括允许投射光的其他显示技术。在一个实施例中，可以由投影类型系统提供光，该系统包括光源和一个或多个透镜和/或透射式或反射式LCD矩阵。
在一个实施例中，显示屏130-160中的每一个可以具有大体相同的大小，并且具有彼此平行或基本上平行的平坦表面。在另一个实施例中，显示屏130-160中的一个或多个可以具有弯曲表面。在一个实施例中，显示屏130-160中的一个或多个可以从其他显示屏移位(displace)，使得显示屏的一部分不被重叠和/或不与另一显示屏重叠。
在示例实施例中，显示屏130-160中每一个可以彼此移位相等的距离。在另一实施例中，可以在距离彼此不同的距离处提供显示屏130-160。例如，第二显示屏140可以从第一显示屏130移位第一距离，并且第三显示屏150可以从第二显示屏140移位第二距离，该第二距离大于第一距离。第四显示屏160可以从第三显示屏150移位第三距离，该第三距离等于第一距离、等于第二距离、或者与第一距离和第二距离不同。
显示屏130-160可以被配置成用于显示用于由观察者190观看的图形信息。观看者/观察者190可以是例如车辆的人类操作者或乘客、或电气和/或机械光学接收设备(例如，静止图像相机、移动图像相机等)。图形信息可以包括对象和/或文本的视觉显示。在一个实施例中，图形信息可以包括显示的图像或用于提供视频或动画的图像序列。在一个实施例中，显示图像信息可以包括跨越该屏移动对象和/或文本，或者改变对象和/或文本或向对象和/或文本提供动画。动画可以包括改变对象或文本的颜色、形状和/或大小。在一个实施例中，可以在显示屏130-160之间移动所显示的对象和/或文本。可以设置显示屏130-160之间的距离以获得在显示屏130-160上显示的特征之间的期望的深度感知。
在一个实施例中，显示屏130-160中的一个或多个的位置可以是响应于输入而可由观察者190调整的。因此，观察者190可以能够由于显示屏130-160的移位而调整所显示的对象的三维深度。处理系统可以被配置成用于根据该调整来调整所显示的图形和与该图形相关联的梯度。
显示屏130-160中的每一个可以被配置成用于接收数据并基于该数据同时地在显示屏130-160中的每一个上显示不同的图像。因为图像由于显示屏130-160的分离而通过物理分离被分离开，所以可在不同的焦平面处提供每一个图像，并且由观察者190在所显示的图像中感知到深度。图像可以包括在相应显示屏的不同部分中的图形。
尽管未在图1中示出，但是显示系统100可以包括在观察者190与投影屏160之间、在任何两个投影屏130-160之间和/或投影屏130与光源120之间的一个或多个投影屏、一个或多个衍射元件、和/或一个或多个滤光器。
液晶显示器，诸如可在MLD 100中使用的那些，具有非常低的透射率。在一些实施例中，它们以白色背光开始，并且针对每一个子像素，透射大约原光谱能量的1/3。由于偏振、ITO涂层、孔径比率等原因，可能还会存在额外的损耗。增加这些显示系统的吞吐量的一个解决方案是使用单色显示屏并且快速连续地闪烁红色、绿色以及蓝色场。当观看者的眼睛保持静止时，这个方案是成功的。然而，如上文所提到的，跳视分离表现为当头部移动时在视网膜上示出的红色、绿色以及蓝色场的小图像，它可能破坏或降低观看体验。换言之，观看者的头部或眼睛的移动可导致连续的对应的红色、绿色以及蓝色图像落在视网膜的空间分离的位置处，由此在所观看的图像中的明亮对象周围产生色彩条纹等。
解决跳视分离的一些先前的方式使用了蓝相LCD和/或低分辨率背光。然而，由于材料仍在开发中，故蓝相液晶显示器并不是可购得的。创造低分辨率背光需要3倍数量的LED晶片(die)，并且需要对每一个LED晶片进行单独寻址。该算法仍然会留下一些可见残余分离。在本公开的实施例中，跟踪了头部和/或眼睛移动，并且该移动被用于控制/调整色彩饱和度值，由此使得跳视分离不扰乱观看体验。
可将头部和/或眼睛跟踪单元集成进MLD系统，诸如图1中所示。例如，此类单元可以对观看者可见或不可见的方式纳入第一显示屏。
以其全文将其内容并入本文的于2016年11月23日提交的美国专利申请第15/359,732号描述了可在一些示例实施例中使用的示例MLD。以其全文将其内容并入本文的于2017年1月19日提交的美国专利申请第15/409,711号描述了被适配用于减少莫尔干涉(moireinterference)的示例MLD。也以其全文将其内容并入本文的于2017年3月9日提交的美国临时专利申请第62/469号提供了可在一些实施例中使用的适配用于改进的可靠性的MLD。
图2示意性地示出了具有MLD 202、头部/眼睛跟踪单元204以及处理系统206的另一示例显示系统。MLD 202可以是诸如关于图1的上文所描述的MLD 100之类的MLD。头部/眼睛跟踪单元204跟踪观看者的头部以及眼睛中的一个或多个的移动，并且将该移动信息通信至处理系统206。在一些实施例中，跟踪单元204可被一体地纳入MLD 202并且与MLD 202在单个壳体内。在一些实施例中，跟踪单元204可以与MLD 202分离并且静态地附接至某物，以使得其能够检测观看者的头部和/或眼睛的移动。在又其他示例实施例中，跟踪单元204被附接至观看者的头部或以其他方式由观看者“穿戴”。跟踪单元204与MLD 202之间的通信和/或跟踪单元204与处理系统206之间的通信可以是使用任何形式的兼容通信的无线或者有线的。处理系统206被配置成用于执行用于在MLD 202上显示的图像的生成，并且在接收到观看者的头部/眼睛移动信息时，可调整诸如但不限于下述方面：将在MLD 202的对应显示屏中的任一个上显示的图像的显示场的色彩饱和度。
图3A示出了根据本公开的一些示例实施例的用于在MLD系统上显示信息的过程300。可以由包括一个或多个硬件处理器和存储器的处理系统执行过程300。例如，过程300可由在图1中示出的MLD系统100的处理系统执行和/或由图2中示出的显示系统200的处理系统执行。根据一些示例实施例，过程300包括操作302-310。本领域的技术人员理解在一些示例实施例中：过程300的操作的顺序可以是有差异的；可不执行一个或多个操作；和/或可执行一个或多个额外的操作。
在进入过程300之后，在操作302处，可生成用于在诸如上文中关于图1和图2描述的MLD中的任一个MLD之类的MLD的对应的显示屏上同时地显示的一个或多个图像。过程300可在MLD使用接收到的显示数据在第一显示屏上显示第一图像以及在第二显示屏上以与第一显示屏重叠的方式显示第二图像时发生。可以从耦合到处理系统的存储器和/或从另一设备中检索所接收的显示数据以用于显示。可以通过可以是(但不要求是)无线的网络接收显示数据。所接收的显示数据可以包括用于在MLD的不同显示屏上同时地显示的多个图像。图像中的每一个可以包括图形和/或梯度部分。在一个实施例中，图像中的一个或多个可包括多个图形，并且图形中的每一个可以彼此分离。显示数据可以包括用于在一个或多个显示屏上显示的图像序列(例如，视频帧或其他图像)和/或文本。图像中的每一个可以包括对象、文本和/或动画中的一个或多个。可以利用更新的信息周期性地或连续地接收显示数据以用于显示。
在一个实施例中，所接收的显示数据可以包括单个图像，并且可以从该单个接收的图像生成第一和第二图像。例如，处理系统可以对所接收的图像进行分段，以提供要在第一和第二显示屏上显示的所接收的图像的不同部分。处理系统可以进一步生成要在至少第一和第二显示屏上显示的梯度，以显示由于显示屏的移位而具有三维感知的特征。
第一图像可以包括梯度区域，并且第二图像可以包括与第一梯度区域对应的梯度区域。第一梯度区域和第二梯度区域可以至少部分地重叠。在另一实施例中，当从与第一或第二显示屏的焦平面垂直的方向观看时，第一梯度区域和第二梯度区域可在不重叠的情况下显示。第一梯度区域以及第二梯度区域可包括场景中相同对象的各个部分，当在单独的屏幕中显示为具有不同的梯度的平面图形，观看者将其感知为具有深度尺寸的对象。
在操作304处，处理系统接收有关观看者的头部和/或眼睛移动的信息。可与图像的接收同时地接收头部和/或眼睛移动信息。如关于图2所提到的，可根据已知的用于跟踪头部和/或眼睛移动的系统执行头部/眼睛跟踪。头部/眼睛移动信息可从头部/眼睛跟踪单元接收，诸如上文有关图2所描述的头部/眼睛跟踪单元。在一些实施例中，移动信息提供开始坐标以及取向角度、以及结束坐标以及取向、变化/移动速率以及方向等中的一个或多个。该系统可将接收到的移动信息与一个或多个接收到的图像相关联，由此，观看者头部和/或眼睛移动的幅度、方向以及变化速率中的一个或多个可与对应的图像相关联。
示例头部跟踪系统可由结构化光发生器以及一对立体相机组成。在一个实施例中，结构化光系统将一系列规则间隔的点投影到图像上。每一个对应的相机将对应的点在场景上成像。相机图像之间的每一个对应的点的相对移位确定了点到相机对的距离。远场中的点的移位比更靠近系统的点的位移小。由于能够捕获面部的深度场，并且能够标识面部上的特征(例如，眼睛和鼻子)，故确定头部姿势并且因此确定人在看哪里是可能的。
在示例凝视跟踪系统中，眼睛看向的方向可由瞳孔相对于其正常位置的移位质心以及瞳孔的形状来确定，因为当瞳孔移动远离其正常位置时，它的形状将变得更加椭圆。可通过瞳孔在水平轴线还是垂直轴线中变得更加椭圆来确定有关凝视方向的额外信息。如果瞳孔椭圆在垂直轴线上拉长，则瞳孔水平地旋转，并且如果椭圆在水平轴线上拉长，则瞳孔垂直地旋转。
在操作306处，处理系统确定对于要在每一个显示屏上显示的图像的显示场是否需要色彩饱和度的调整。该确定可基于有关当前显示器配置设置、图像的类型、对应的图像的当前色彩饱和度值等中的任一个的初始确定。除特定的一个或多个图像的上述特性之外或作为特定的一个或多个图像的上述特性的替代，该确定也可基于与图像相关联的头部和/或眼睛/凝视移动的特征。移动特性可包括与图像相关联的观看者的视点的开始/结束位置、与图像相关联的头部/眼睛移动的幅度以及移动的速率等。通过头部跟踪的使用，能够为单个观看者解决场序显示中的跳视分离的问题，由此当头部和/或眼睛移动时降低显示场的色彩饱和度，从而减少或完全消除跳视分离问题。在一些实施例中，可以基于上文列出的图像特性和/或移动特征的预先确定的集合来做出关于是否需要色彩饱和度改变以用于减少/消除跳视分离的确定。例如，可将与特定图像相关联的上文列出的特性中的任一个或多个与一个或多个预先确定的阈值相比较，以确定是否需要出于减少/消除跳视分离的目的而改变色彩饱和度。在一些实施例中，可在图像中标识要改变其色彩饱和度的一个或多个显示场或对象。例如，可基于预先配置的列表等来标识某些显示关键信息(例如，某些汽车仪表板仪表、计量器等)，由此使得它们即便在头部/眼睛期间也能继续对于观看者而言是清晰可见并且跳视分离较少或没有的。
这些物品中的一些通常具有高饱和度，即是纯红、纯绿或纯蓝色的。由于来自这些物品中的每一个的光仅在一个场中出现，故对于这些物品的调整可以是不必要的。然而，重要而非关键的安全物品通常是红色以及蓝色的混合，例如速度仪表，并且可以单个颜色呈现以免引起分离。
如果在操作306处确定色彩饱和度调整是需要或可期望的，则在操作308处执行色彩饱和度调整。在一些实施例中，对色彩饱和度的值的改变的幅度可以基于移动的速率以及当前饱和度值。在另一实施例中，除了移动的速率之外或作为移动的速率的替代，可通过移动的幅度、视点和/或观看角的改变来确定饱和度值的改变。诸如多层显示器中对应显示屏之间的距离以及对应显示屏上的对应的光量之类的其他因素也可在确定幅度和/或特定的色彩饱和度值时使用。应用于图像中的特定显示场或显示场集合的饱和度可基于要显示该图像的位置(例如，要在多层显示器中的哪个显示屏上显示该图像)而不同。相应的红色、蓝色以及绿色图像的色彩饱和度调整可以或可不相等。
在一个实施例中，可在汽车仪表集群显示器内使用场序系统。图3B以及图3C示意性地示出了朝向汽车仪表集群显示器的跟踪的视点以及用于解决跳视分离效应的相应的示例色彩饱和度的变化。
在该示例中，驾驶员花费大量时间通过挡风玻璃看向道路。驾驶员将以间隔周期性地检查他或她的速度，并且其眼睛将从道路向下移向仪表集群。眼睛将停留一小段时间以检查汽车的速度，并且随后再次向上朝着道路移动。在该情况中，眼睛的转动首先向下然后向上。在过渡期间，当眼睛向下朝着仪表集群320至330(见图3B以及图3C)移动、以及再次当眼睛向上移向挡风玻璃时，发生跳视分离的风险最高。然而，对于观看者而言，如果不检测从单色到场序的过渡，则期望过渡是逐渐的。高速相机可以正在看着瞳孔并且确定眼睛是否开始向着仪表集群移动。如果瞳孔示出了垂直移动的预先确定的阈值(例如，三到五帧垂直移动之间)，则显示器将开始从低饱和度模式到高饱和度模式的过渡。如果显示器能够每秒钟显示一百个单独的场，并且每一个场由红色、绿色以及蓝色图像帧组成，则大约有二十帧、或大约有六个场可用于从最小饱和帧过渡至最大饱和帧。因此，出于示例目的仅考虑红色场，红色帧中的每一个原色的相对强度将改变，如下表中所示出的(该表描述了图3B以及图3C中示出的图像序列320-330)。
图像 320 322 324 326 328 330
时间 0s 0.04s 0.08s 0.12s 0.16s 0.2s
红色 0.3333 0.4667 0.6000 0.7333 0.8667 1.0000
绿色 0.3333 0.2667 0.2000 0.1333 0.0667 0
蓝色 0.3333 0.2667 0.2000 0.1333 0.0667 0
在操作310处，图像或对应的图像在MLD上显示。所显示的对应的图像中的一个或多个可具有根据从跟踪单元处接收的移动信息改变的针对显示场的它们的初始色彩饱和度值。具有根据用户的头部/眼睛移动调整的色彩饱和度的图像的显示将导致具有基本减少或消除的跳视分离的图像显示。
可通过使用MLD中的单色显示器(例如，与MLD中的相应显示屏对应的单色显示器)并且连续快速地闪烁红色、绿色以及蓝色场来执行显示，并且根据观看者的头部和/或眼睛的移动调整对应显示场中的色彩饱和度值。
可以响应于从观察者接收的指令或来自处理系统的指令来进行所显示图像的修改。指令可以包括减少或增加所显示的对象的深度。可以通过使用附加的显示屏显示对象来增加所显示的对象的深度。例如，为了增加所感知的深度，可以将在一个显示屏上显示的对象的一部分移动到更远离观察者的重叠显示屏，并且梯度可以被显示在该对象的适当位置中。在另一实施例中，可以将在一个显示屏上显示的对象的一部分移动到更靠近观察者的重叠显示屏幕，并且梯度可以被显示在该对象的适当位置中。
在显示之后，过程300可终止。
图4示出了可以使用其以实现(多个)本公开的实施例的示例性处理系统400。处理系统400可以包括一个或多个处理器410和存储器420。处理器410可以包括中央处理单元(CPU)或其他类型的处理器。取决于计算机系统环境的配置和/或类型，存储器720可以包括易失性存储器(例如，RAM)、非易失性存储器(例如，ROM、闪存等)或这两者的某种组合。另外，存储器420可以是可移动的、不可移动的等。
在其他实施例中，处理系统可以包括附加的存储(例如，可移动存储440、不可移动存储445等)。可移动存储440和/或不可移动存储445可包括易失性存储器、非易失性存储器或其任何组合。另外，可移动存储440和/或不可移动存储445可包括CD-ROM、数字通用盘(DVD)或其他光学存储、磁带盒、磁带、磁盘存备或其他磁存储设备、或任何可用于存储信息以供处理系统400访问的其他介质。
如图4中所示的，处理系统400可以经由通信接口470与其他系统、组件或设备通信。通信接口470可以具体化成计算机可读指令、数据结构、程序模块或者在调制的数据信号(诸如载波)或其他传输机制中的其他数据。通过示例的方式，通信接口470可以耦合至有线介质(例如，有线网络、直接有线连接等)和/或无线介质(例如，无线网络、利用声学的无线连接、RF、红外、或其他无线信号等)。
通信接口470还可以将处理系统400耦合至一个或多个输入设备480(例如，键盘、鼠标、笔、语音输入设备、触摸输入设备等)和/或输出设备490(例如，显示器、扬声器、打印机等)。观察者可以使用输入设备490来操纵在输出设备490上显示信息的方式和/或在输出设备490的不同部分中显示什么信息和/或图形。在一个实施例中，通信接口470可以将处理系统400耦合到包括以重叠方式布置的三个或更多个显示面板的显示器。
如图4中所示，图形处理器450可以对存储在帧缓冲器460或处理系统的另一存储器中的数据执行图形/图像处理操作。可以由处理系统400的组件(例如，图形处理器450、处理器410等)和/或其他系统/设备的部件来访问、处理和/或修改帧缓冲器460中所存储的数据。另外，数据可以被访问(例如，通过图形处理器450)并且被显示在耦合至处理系统400的输出设备上。相应地，存储器420、可移动存储440、不可移动存储445、帧缓冲器460或者其组合可以包括指令，当在处理器(例如，410、450等)上执行该指令时实现用于显示器上的改进的显示质量的处理数据(例如，存储在帧缓冲器460中的数据)的方法。
如图4中所示，本发明的多个部分包括计算机可读和计算机可执行指令，所述指令驻留在例如处理系统400中并且该处理系统400可以用作通用计算机网络(未示出)的一部分。应理解的是，处理系统400仅仅是示例性的。由此，本申请中的实施例可以在许多不同的系统中操作，该系统包括但不限于通用计算机系统、嵌入式计算机系统、膝上型计算机系统、手持式计算机系统、便携式计算机系统、独立计算机系统、游戏控制台、游戏系统或机器(例如，在娱乐场或其他游戏设施中发现的)或在线游戏系统。
示例实施例提供了用于显示具有减少的跳视分离的三维图像的多层显示(MLD)系统。该MLD系统包括多层显示单元、通信地耦合至该多层显示单元的处理系统以及头部和/或眼睛跟踪设备。该处理系统被配置成用于：获取一个或多个图像；基于从头部和/或眼睛跟踪设备接收的信息检测观看者的头部和/或眼睛移动；至少根据检测到的头部和/或眼睛移动，确定在一个或多个图像中的一个或多个显示场的色彩饱和度值；使用所确定的色彩饱和度值调整一个或多个图像；并且在多层显示单元上显示经调整的一个或多个图像。
在上一段的MLD系统中，多层显示单元包括多个显示屏，该多个显示屏包括以基本平行或重叠方式布置的至少第一显示屏以及第二显示屏，并且处理系统被进一步配置成用于：从所获取的一个或多个图像中生成用于在第一显示屏上显示的第一图像以及用于同时地在第二显示屏上显示的第二图像；使用所确定的色彩饱和度值调整第一图像或第二图像中的至少一个；并且在第一显示屏上显示经调整的第一图像并且同时地在第二显示屏上显示经调整的第二图像。
在前两段的MLD系统中，使用所确定的色彩饱和度值调整第一图像或第二图像中的至少一个包括选择色彩饱和度值以减少跳视分离。
在前三段的MLD系统中，处理系统被进一步配置成用于根据检测到的移动确定第一图像以及第二图像中的每一个中的一个或多个显示场的色彩饱和度值。
在前四段的MLD系统中，确定色彩饱和度值包括，对于来自所述显示场的特定显示场，确定分别用于在第一图像以及第二图像中使用的第一色彩饱和度值以及第二色彩饱和度值，其中第一色彩饱和度值与第二色彩饱和度值是有差异的。
在前五段的MLD系统中，差异的幅度与检测到的头部和/或眼睛移动的速率和/或幅度成比例。
在前六段的MLD系统中，第一色彩饱和度值或第二色彩饱和度值中的至少一个是基于检测到的头部和/或眼睛移动的速率和/或幅度确定的。
在前七段的MLD系统中，第一色彩饱和度值或第二色彩饱和度值中的至少一个是额外地基于第一显示器与第二显示器之间的距离确定的。
在前八段的MLD系统中，第一显示屏以及第二显示屏是分别不同的颜色的单色显示器。
在前九段的MLD系统中，在第一显示屏上显示经调整的第一图像并且同时地在第二显示屏上显示经调整的第二图像包括将色彩饱和度经调整的显示场快速连续地闪烁至所述单色显示器中对应的单色显示器。
在前十段的MLD系统中，处理系统被配置成用于在检测的同时执行所述获取一个或多个图像。
在前十一段的MLD系统中，多层显示单元进一步包括光源，该光源被配置成用于向显示屏中的至少一个提供光。
在前十二段的MLD系统中，头部和/或眼睛跟踪设备、处理系统以及多层显示单元在相同的壳体中。
在前十三段的MLD系统中，头部和/或眼睛跟踪设备被附接至多层显示单元。
示例实施例提供了用于在多层显示单元上显示具有减少的跳视分离的三维图像的方法。该方法包括获取一个或多个图像；检测观看者的头部和/或眼睛移动；至少根据检测到的头部和/或眼睛移动，确定在一个或多个图像中的一个或多个显示场的色彩饱和度值；使用所确定的色彩饱和度值调整一个或多个图像；并且在多层显示单元上显示经调整的一个或多个图像。
根据上一段的方法，进一步包括从所获取的一个或多个图像生成用于在第一显示屏上显示的第一图像以及用于同时地在第二显示屏上显示的第二图像，该第一显示屏以及第二显示屏以基本平行或重叠的方式在多层显示单元中布置；使用所确定的色彩饱和度值调整第一图像或第二图像中的至少一个；并且在第一显示屏上显示经调整的第一图像并且同时地在第二显示屏上显示经调整的第二图像。
根据前两段的方法，使用所确定的色彩饱和度值调整第一图像或第二图像中的至少一个包括选择色彩饱和度值以减少跳视分离。
根据前三段的方法，在第一显示屏上显示经调整的第一图像并且同时地在第二显示屏上显示经调整的第二图像包括将色彩饱和度经调整的显示场快速连续地闪烁至多层显示单元中的对应的单色显示器。
示例实施例提供了非瞬态计算机可读存储介质，其存储了计算机程序指令，当由用于显示具有减少的跳视分离的三维图像的多层显示系统的处理器执行时，该计算机程序指令使得多层显示系统执行包括下述的操作：获取一个或多个图像；检测观看者的头部和/或眼睛移动；至少根据检测到的头部和/或眼睛移动，确定在一个或多个图像中的一个或多个显示场的色彩饱和度值；使用所确定的色彩饱和度值调整一个或多个图像；并且在多层显示单元上显示经调整的一个或多个图像。
本公开的示例性实施例提供了包括最佳模式的(多个)发明，并且还使本领域技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何并入的方法。虽然本文公开了(多个)本发明的具体示例性实施例，但是应该理解对于本领域普通技术人员来说修改、替换和改变是显而易见的，并且可以在不脱离本公开的范围的情况下进行。本公开旨在涵盖(多个)示例性实施例的任何改编或变型。

Claims (19)

1.一种用于显示具有减少的跳视分离的三维图像的多层显示系统，包括：
多层显示单元；以及
处理系统，所述处理系统通信地耦合至所述多层显示单元以及头部和/或眼睛跟踪设备，并且包括至少一个处理器以及存储器，所述处理系统被配置成用于：
获取一个或多个图像；
基于从所述头部和/或眼睛设备接收的信息，检测观看者的头部和/或眼睛移动；
至少根据所检测的头部和/或眼睛移动，确定所述一个或多个图像中的一个或多个显示场的色彩饱和度值；
使用所确定的色彩饱和度值调整所述一个或多个图像；并且
在所述多层显示单元上显示经调整的一个或多个图像。
2.根据权利要求1所述的多层显示系统，其特征在于，
所述多层显示单元包括多个显示屏，所述多个显示屏包括以基本平行并且重叠的方式布置的至少第一显示屏以及第二显示屏，并且
其中，所述处理系统被进一步配置成用于：
从所获取的一个或多个图像生成用于在所述第一显示屏上显示的第一图像以及用于在所述第二显示屏上同时地显示的第二图像；
使用所确定的色彩饱和度值，调整所述第一图像或所述第二图像中的至少一个；并且
在所述第一显示屏上显示经调整的第一图像并且同时地在所述第二显示屏上显示经调整的第二图像。
3.根据权利要求2所述的多层显示系统，其特征在于，使用所确定的色彩饱和度值调整所述第一图像或所述第二图像中的至少一个包括选择色彩饱和度值以减少跳视分离。
4.根据权利要求2-3中任一项所述的多层显示系统，其特征在于，所述处理系统被进一步配置成用于根据所检测到的移动确定所述第一图像以及所述第二图像中的每一个中的一个或多个显示场的色彩饱和度值。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的多层显示系统，其特征在于，所述确定色彩饱和度值包括，对于来自所述显示场的特定显示场，确定分别用于在所述第一图像以及所述第二图像中使用的第一色彩饱和度值以及第二色彩饱和度值，其中所述第一色彩饱和度值与所述第二色彩饱和度值是有差异的。
6.根据权利要求5所述的多层显示系统，其特征在于，所述差异的幅度与所检测到的头部和/或眼睛移动的速率和/或幅度成比例。
7.根据权利要求5-6中任一项所述的多层显示系统，其特征在于，所述第一色彩饱和度值或所述第二色彩饱和度值中的至少一个是基于所检测到的头部和/或眼睛移动的速率和/或幅度确定的。
8.根据权利要求5-7中任一项所述的多层显示系统，其特征在于，所述第一色彩饱和度值或所述第二色彩饱和度值中的所述至少一个是额外地基于所述第一显示器与所述第二显示器之间的距离确定的。
9.根据权利要求2-8中任一项所述的多层显示系统，其特征在于，所述第一显示屏以及所述第二显示屏是分别不同颜色的单色显示器。
10.根据权利要求2-9中任一项所述的多层显示系统，在所述第一显示屏上显示经调整的第一图像并且所述同时地在所述第二显示屏上显示经调整的第二图像包括将色彩饱和度经调整的显示场快速连续地闪烁至所述单色显示器中对应的单色显示器。
11.根据前述任一项权利要求所述的多层显示系统，其特征在于，所述处理系统被配置成用于在所述检测的同时执行所述获取所述一个或多个图像。
12.根据前述任一项权利要求所述的多层显示系统，其特征在于，所述多层显示单元进一步包括光源，所述光源被配置成用于向所述显示屏中的至少一个提供光。
13.根据前述任一项权利要求所述的多层显示系统，其特征在于，所述头部和/或眼睛跟踪设备、所述处理系统以及所述多层显示单元在相同的壳体内。
14.根据前述任一项权利要求所述的多层显示系统，其特征在于，所述头部和/或眼睛跟踪设备被附接至所述多层显示单元。
15.一种用于在多层显示单元上显示具有减少的跳视分离的三维图像的方法，所述方法包括：
获取一个或多个图像；
检测观看者的头部和/或眼睛移动；
至少根据所检测的头部和/或眼睛移动，确定所述一个或多个图像中的一个或多个显示场的色彩饱和度值；
使用所确定的色彩饱和度值调整所述一个或多个图像；并且
在所述多层显示单元上显示经调整的一个或多个图像。
16.如权利要求15所述的方法，进一步包括：
从所获取的一个或多个图像生成用于在第一显示屏上显示的第一图像以及同时地在第二显示屏上显示的第二图像，所述第一显示屏以及所述第二显示屏以基本平行并且重叠的方式在所述多层显示单元中布置；
使用所确定的色彩饱和度值，调整所述第一图像或所述第二图像中的至少一个；并且
在所述第一显示屏上显示经调整的第一图像并且同时地在所述第二显示屏上显示经调整的第二图像。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，使用所确定的色彩饱和度值调整所述第一图像或所述第二图像中的至少一个包括选择色彩饱和度值以减少跳视分离。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，在所述第一显示屏上显示经调整的第一图像并且同时地在所述第二显示屏上显示经调整的第二图像包括将色彩饱和度经调整的显示场快速连续地闪烁至所述多层显示单元中的对应的单色显示器。
19.一种非瞬态计算机可读存储介质，所述非瞬态计算机可读存储介质存储了计算机程序指令，当由用于显示具有减少的跳视分离的三维图像的多层显示系统的处理器执行时，所述计算机程序指令使得所述多层显示系统执行包括下述步骤的操作：
获取一个或多个图像；
检测观看者的头部和/或眼睛移动；
至少根据所检测的头部和/或眼睛移动，确定所述一个或多个图像中的一个或多个显示场的色彩饱和度值；
使用所确定的色彩饱和度值调整所述一个或多个图像；并且
在所述多层显示单元上显示经调整的一个或多个图像。
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