CN112801920B - 三维图像串扰优化方法、装置、存储介质和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及三维图像串扰优化方法、装置、存储介质和电子设备，包括以下步骤：S1：通过排图算法对三维图像进行模拟排图；S2：计算串扰区域内各混合子像素位于左视图的面积P1和位于右视图的面积P2以及混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a；S3：获取目标像素值t0；S4：根据混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a，获得亮度权重系数x；S5、根据亮度权重系数x和目标像素值t0，确定混合子像素排图显示时需赋予的最终像素值t。本发明利用亮度权重系数对混合子像素的最终像素值进行衰减，可以有效改善串扰问题，降低串扰，提升观看体验。

Description

三维图像串扰优化方法、装置、存储介质和电子设备

技术领域

本发明涉及裸眼3D技术领域，更具体地说，涉及一种三维图像串扰优化方法、装置、存储介质和电子设备。

背景技术

裸眼3D技术的核心难点是合理地降低或消除左右眼视图的串扰，目前结合人眼跟踪技术可以让人眼始终保持的正确的视区范围内，串扰情况有了较大改善，3D成像质量也有一定提升，然而在正确的视区内依然存在串扰区域。裸眼3D内容采用左右源图交错排列，3D内容在播放时，光栅会形成一条左右视图分割线，将左右源图进行割裂分离，左右眼在正确视区内看到对应的左右视图后，便在大脑中形成3D立体图像。

理论上，左源图与左视图、右源图与右视图保持一致就不会产生串扰现象。在现有的科技发展下，显示屏由无数RGB发光子像素组成，而每一个发光面积只能选择左右源图中其中一个色彩指令进行显示。技术实现的实际操作中，左右源图接轨的所有单个RGB发光子像素都会被光栅产生的视图分割线强行分割，造成的左视图可能会携带部分右源图信息，右视图也可能携带部分左源图信息，最终导致3D立体图像产生串扰。其中，所有源图中被左右视图分割线分割的单个RGB发光子像素显示区域的集合称为串扰区域。

现有技术方案中，一些方案通过尽可能减少光栅的狭缝数量，扩大光栅狭缝间隙，从而减少被光栅分割造成的串扰区域，然而，这些方案会造成用户观看可视角度变小，最佳可视距离离屏更近，范围会变小，为了解决这些问题，另一些方案则通过对像素值进行干预，但是通过对像素值干预的方案仍会存在较大的串扰问题，用户在观看时，左视图仍会携带部分右源图信息，右视图仍会携带部分左源图信息，大大降低观看体验。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种三维图像串扰优化方法、装置、存储介质和电子设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种三维图像串扰优化方法，包括以下步骤：

S1：通过排图算法对三维图像进行模拟排图；

S2：计算串扰区域内各混合子像素位于左视图的面积P1和位于右视图的面积P2以及所述混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a；

S3：获取目标像素值t0；

S4：根据所述混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a，获得亮度权重系数x；

S5：根据所述亮度权重系数x和所述目标像素值t0，确定所述混合子像素排图显示时需赋予的最终像素值t。

在本发明所述的三维图像串扰优化方法中，所述步骤S2具体包括：

根据所述混合子像素位于左视图的面积P1和位于右视图的面积P2，计算混合子像素位于左视力的面积P1占整个混合子像素的面积比例a。

在本发明所述的三维图像串扰优化方法中，所述步骤S4具体包括：

将所述混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a与预设阈值k作差，获得所述混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a与预设阈值k的差值；

对所述混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a与预设阈值k的差值取绝对值；

将所述混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a与预设阈值k的差值的绝对值乘以比例系数，获得所述亮度权重系数x。

在本发明所述的三维图像串扰优化方法中，所述步骤S5具体包括：

将所述亮度权重系数x和所述目标像素值t0相乘，获得所述亮度权重系数x和所述目标像素值t0的积；

将所述混合子像素排图显示时需赋予的最终像素值t取值为：所述亮度权重系数x和所述目标像素值t0的积。

在本发明所述的三维图像串扰优化方法中，所述预设阈值k为0.5；所述比例系数为2。

本发明还提供一种三维图像串扰优化装置，包括：

模拟排图单元，用于通过排图算法对3D图像进行模拟排图；

第一计算单元，用于计算串扰区域内各混合子像素位于左视图的面积P1和位于右视图的面积P2以及所述混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a；

获取单元，用于获取目标像素值t0；

第二计算单元，用于根据所述混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a，获得亮度权重系数x；

像素值确定单元，用于根据所述亮度权重系数x和所述目标像素值t0，确定所述混合子像素排图显示时需赋予的最终像素值t。

在本发明所述的三维图像串扰优化装置中，所述第一计算单元具体用于：

根据所述混合子像素位于左视图的面积P1和位于右视图的面积P2，计算混合子像素位于左视力的面积P1占整个混合子像素的面积比例a。

在本发明所述的三维图像串扰优化装置中，所述第二计算单元具体用于：

将所述混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a与预设阈值k作差，获得所述混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a与预设阈值k的差值；

对所述混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a与预设阈值k的差值取绝对值；

将所述混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a与预设阈值k的差值乘以比例系数，获得所述亮度权重系数x。

本发明还提供一种存储介质，其存储有程序，所述程序被处理器执行时实现如上所述的三维图像串扰优化方法。

本发明还提供一种电子设备，包括：

存储器，用于存储程序；

处理器，用于加载所述程序，执行如上所述的三维图像串扰优化方法，以处理三维图像；

显示面板，用于显示所述处理器处理后的三维图像；

分光装置，设置在所述显示面板上，用于对所述显示面板显示的3D图像进行分光处理。

实施本发明的三维图像串扰优化方法、装置、存储介质和电子设备，具有以下有益效果：本发明的三维图像串扰优化方法不需要替换光学器件（分光装置），仅通过亮度权重系数对混合子像素排图显示时的像素值进行衰减，可以有效降低串扰影响，提升观看体验。另外，本发明的技术方案不同于现有技术通过减少光栅的狭缝数量，扩大光栅狭缝间隙，从而减少被光栅分割造成的串扰区域的技术方案，不会造成用户观看可视角度变小，最佳可视距离离屏幕变近，范围变小的问题。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是裸眼3D排图显示的示意图；

图2是裸眼3D串扰区域的示意图；

图3是裸眼3D混合子像素的示意图；

图4是本发明实施例提供的三维图像串扰优化方法的流程示意图；

图5是本发明实施例提供的三维图像串扰优化装置的结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

为清楚说明本发明的技术方案，下面结合图1、图2、图3说明裸眼3D技术中的一些相关概念。

如图1所示，裸眼3D内容采用左右源图交错排列的方式在显示屏上排图显示，3D内容在播放时，光栅会形成一条视区分割线（即左右视图分割线）将左右源图进行割裂分离，左右眼在正确视区内看到对应的左右视图后，便在大脑中形成3D立体图像。

然而，如图2所示，现有的裸眼3D技术方案在设置光栅时，由于贴合精度以及避免摩尔纹的问题，通常采用倾斜设置。采用倾斜设计时，左右源图接轨处的所有单个RGB发光子像素（红色、绿色、蓝色发光子像素）都会被光栅产生的视图分割线强行分割，造成的左视图可能会携带部分右源图信息，右视图也可能携带部分左源图信息，从而导致本应分别进入用户左右眼的图像均带有另一个眼睛所应接收的图像，最终导致3D立体图像产生串扰，用户会产生眩晕感，使用体验差。其中，所有源图中被视区分割线分割的单个RGB发光子像素显示区域的集合称为串扰区域，也称为混合区域。串扰区域内的子像素称为混合子像素。

进一步的，如图3所示，混合子像素被视区分割线分割后，其位于左视图的面积用P1表示，其位于右视图的面积用P2表示。

下面结合实施例详细说明本发明公开的三维图像串扰优化方法。

如图4所示，该三维图像串扰优化方法，包括以下步骤：

S1：通过排图算法对三维图像进行模拟排图。

具体地，可通过现有排图算法对三维图像进行模拟排图。即，首先根据二维显示屏的规格，光栅的规格，光栅与二维显示屏放置距离的远近，需要匹配的用户观看距离，计算出每个光栅周期内二维显示屏上对应匹配的排图周期；然后，根据视点的多少，确认每个排图周期内的各子像素对应为左源图（左眼图像）还是右源图（右眼图像）；最后根据左源图和右源图，对各个子像素的色相值和像素值进行模拟赋值，即完成三维图像的模拟排图。

S2：计算串扰区域内各混合子像素位于左视图的面积P1和位于右视图的面积P2以及混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a。

具体地，可以根据2D显示屏的规格以及光栅的规格计算串扰区域内各混合子像素位于左视图的面积P1和位于右视图的面积P2。

一些实施例中，步骤S2具体包括：根据混合子像素位于左视图的面积P1和位于右视图的面积P2，计算混合子像素位于左视力的面积P1占整个混合子像素的面积比例a。

具体的，混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a具体可以通过以下式子计算得到：

a=P1/（P1+P2）。

当然，可以理解地，在其他一些实施例中，面积比例a也可以由混合子像素位于右视图的面积P2占整个混合子像素的面积比例替代，此时面积比例a可用a1表示，其中，a1=P2/（P1+P2）。

S3：获取目标像素值t0。

具体的，目标像素值t0为进行排图显示时混合子像素的像素值。

可选的，目标像素值t0的范围1~255。

进一步地，目标像素值t0为基于现有方法中混合子像素的取值或者计算得到的赋值。

其中，该目标像素值t0的获取方法包括但不限于直接赋值，或者通过混合子像素位于左视图的面积和位于右视图的面积、以及混合子像素位于左视图的面积占整个子像素的面积比例、混合子像素位于左视图的像素值和混合子像素位于右视图的像素值计算得到。例如：目标像素值t0用公式可表示为：

t0=t1*a+t2*（1-a）。

其中，P1为混合子像素位于左视图的面积，P2为混合子像素位于右视图的面积，a为混合子像素位于左视图的面积占整个子像素的面积比例，t1为混合子像素位于左视图的像素值，t2为混合子像素位于右视图的像素值。

或者，当采用直接赋值的方法时，目标像素值t0可以为1~255中的任意一个值。

S4：根据混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a，获得亮度权重系数x。

一些实施例中，步骤S4具体包括：

S41：将混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a与预设阈值k作差，获得混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a与预设阈值k的差值。

S42：对混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a与预设阈值k的差值取绝对值。

S43：将混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a与预设阈值k的差值的绝对值乘以比例系数，获得亮度权重系数x。

可选的，预设阈值k为0.5；比例系数为2。

用公式具体可以表示为：x=abs（0.5-a）*2。其中，abs为取绝对值。

S5：根据亮度权重系数x和目标像素值t0，确定混合子像素排图显示时需赋予的最终像素值t。

一些实施例中，步骤S5具体包括：将亮度权重系数x和目标像素值t0相乘，获得亮度权重系数x和目标像素值t0的积；将混合子像素排图显示时需赋予的最终像素值t取值为：亮度权重系数x和目标像素值t0的积。

其中，用公式具体可以表示为：

t=t0*x。

可以理解地，当混合子像素的左右视图被分割成两部分时，两部分的面积比值越接近，串扰程度越高；反之，两面积比值相关越大，串扰程度越低。因此，根据三维串扰的优化原则，三维显示画面应尽量避免出现串扰程度越高的子像素，更多地保留有效子像素和串扰程度较低的子像素。基于该原理，本发明通过计算被分割子像素两部分面积占子像素面积的比值a，并引入亮度权重系数x，将不同串扰程度的子像素进行具像量化的数据分级处理，合理有效调整串扰区域中子像素的亮度，更精细化地优化处理三维串扰，从而进一步降低三维串扰。即根据面积比例，对混合子像素排图显示时所需赋予的最终像素值t的亮度值进行衰减，从而实现对串扰的抑制，有效降低串扰，提升3D成像质量，从而提升用户体验。在确定混合子像素排图显示时所需要赋予的目标像素值t0后，基于所得到的亮度权重系数x对目标像素值t0进行衰减控制，最终确定混合子像素排图显示时所需要赋予的最终像素值t，并输出相应的色彩指令至2D显示屏上对应的RGB发光子像素，最终完成排图显示。

本发明实施例的三维图像串扰优化方法，可在不替换光学器件的情况下，仅通过算法即可优化三维图像的显示效果，且不影响其可视角度和最佳可视距离及范围，并且还能够通过对混合子像素值的像素值进行亮度衰减控制，即当串扰程度越高，衰减程度越大，串扰程度越低，衰减程度越小，有效抑制3D串扰，进一步提升三维图像的显示效果。

基于以上实施例所提供的三维图像串扰优化方法，本发明提供一种用以实现上述方法的处理装置。如图5所示，本实施例提供的三维图像串扰处理装置包括：

模拟排图单元100，用于通过排图算法对3D图像进行模拟排图。

第一计算单元200，用于计算串扰区域内各混合子像素位于左视图的面积P1和位于右视图的面积P2以及混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a。

一些实施例中，第一计算单元100具体用于：根据混合子像素位于左视图的面积P1和位于右视图的面积P2，计算混合子像素位于左视力的面积P1占整个混合子像素的面积比例a。

具体的，混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a具体可以通过以下式子计算得到：

a=P1/（P1+P2）。

当然，可以理解地，在其他一些实施例中，面积比例a也可以由混合子像素位于右视图的面积P2占整个混合子像素的面积比例替代，此时面积比例a可用a1表示，其中，a1=P2/（P1+P2）。

获取单元300，用于获取目标像素值t0。

第二计算单元400，用于根据混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a，获得亮度权重系数x。

一些实施例中，第二计算单元400具体用于：将混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a与预设阈值k作差，获得混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a与预设阈值k的差值；对混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a与预设阈值k的差值取绝对值；将混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a与预设阈值k的差值乘以比例系数，获得亮度权重系数x。

用公式具体可以表示为：x=abs（0.5-a）*2。其中，abs为取绝对值。

像素值确定单元500，用于根据亮度权重系数x和目标像素值t0，确定混合子像素排图显示时需赋予的最终像素值t。

一些实施例中，像素确定单元500具体用于：将亮度权重系数x和目标像素值t0相乘，获得亮度权重系数x和目标像素值t0的积；将混合子像素排图显示时需赋予的最终像素值t取值为：亮度权重系数x和目标像素值t0的积。

可选的，预设阈值k为0.5；比例系数为2。

本发明还提供一种存储介质，其存储有程序，程序被处理器执行时实现如本发明任一实施例提供的三维图像串扰优化方法。其中存储介质包括但不限于随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质。

本发明还提供一种电子设备，包括：

存储器，用于存储程序。

处理器，用于加载程序，执行本发明任一实施例提供的的三维图像串扰优化方法，以处理三维图像。

显示面板，用于显示处理器处理后的三维图像。

分光装置，设置在显示面板上，用于对显示面板显示的3D图像进行分光处理。

作为选择，电子设备包括但不限于智能手机、电脑、智能电视、车载终端、广告机、游戏机等，即具有播放图像或视频功能的终端即可。3D图像包括3D图片、3D视频、3D游戏等。分光装置可以选用柱镜光栅光学膜、屏障视差光栅光学膜等，分光装置可以与显示面板集成式设置，也可以与显示面板分立式设置。柱镜光栅光学膜、屏障视差光栅光学膜的结构可以参考现有技术，这里不再赘述。

综上，本发明实施例提供的三维图像串扰优化方法、装置，通过对串扰区域各混合子像素排图显示时的像素值进行亮度干预，降低3D串优以达到提高裸眼3D的成像质量的效果，无需替换光学器件（分光装置），成本更低，且不影响其可视角和最近视距及范围。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，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、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。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。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (4)

1.一种三维图像串扰优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：通过排图算法对三维图像进行模拟排图；

S2：计算串扰区域内各混合子像素位于左视图的面积P1和位于右视图的面积P2以及所述混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a；所述步骤S2具体包括：根据所述混合子像素位于左视图的面积P1和位于右视图的面积P2，计算混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a；

所述面积比例a= P1/（P1+P2）；

S3：获取目标像素值t0；

S4：根据所述混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a，获得亮度权重系数x；所述步骤S4具体包括：将所述混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a与预设阈值k作差，获得所述混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a与预设阈值k的差值；对所述混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a与预设阈值k的差值取绝对值；将所述混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a与预设阈值k的差值的绝对值乘以比例系数，获得所述亮度权重系数x；

所述亮度权重系数x= abs（0.5-a）*2；其中，abs为取绝对值；

S5：根据所述亮度权重系数x和所述目标像素值t0，确定所述混合子像素排图显示时需赋予的最终像素值t；所述步骤S5具体包括：将所述亮度权重系数x和所述目标像素值t0相乘，获得所述亮度权重系数x和所述目标像素值t0的积；将所述混合子像素排图显示时需赋予的最终像素值t取值为：所述亮度权重系数x和所述目标像素值t0的积。

2.一种三维图像串扰优化装置，其特征在于，包括：

模拟排图单元，用于通过排图算法对3D图像进行模拟排图；

第一计算单元，用于计算串扰区域内各混合子像素位于左视图的面积P1和位于右视图的面积P2以及所述混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a；所述第一计算单元具体用于：根据所述混合子像素位于左视图的面积P1和位于右视图的面积P2，计算混合子像素位于左视力的面积P1占整个混合子像素的面积比例a；

所述面积比例a= P1/（P1+P2）；

获取单元，用于获取目标像素值t0；

第二计算单元，用于根据所述混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a，获得亮度权重系数x；所述第二计算单元具体用于：将所述混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a与预设阈值k作差，获得所述混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a与预设阈值k的差值；对所述混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a与预设阈值k的差值取绝对值；将所述混合子像素位于左视图的面积P1占整个混合子像素的面积比例a与预设阈值k的差值乘以比例系数，获得所述亮度权重系数x；

像素值确定单元，用于根据所述亮度权重系数x和所述目标像素值t0，确定所述混合子像素排图显示时需赋予的最终像素值t；所述像素值确定单元具体用于：将所述亮度权重系数x和所述目标像素值t0相乘，获得所述亮度权重系数x和所述目标像素值t0的积；将所述混合子像素排图显示时需赋予的最终像素值t取值为：所述亮度权重系数x和所述目标像素值t0的积。

3.一种存储介质，其存储有程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1所述的三维图像串扰优化方法。

4.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储程序；

处理器，用于加载所述程序，执行如权利要求1所述的三维图像串扰优化方法，以处理三维图像；

显示面板，用于显示所述处理器处理后的三维图像；

分光装置，设置在所述显示面板上，用于对所述显示面板显示的3D图像进行分光处理。

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