CN113330738A - 对自动立体显示器的显示元件指定视图编号 - Google Patents
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Abstract
提供了一种处理器系统和计算机实施的方法,用于对自动立体显示器的显示元件指定视图编号以用于基于所述指定的视图编号来交错场景的不同视点的图像数据。该指定以有效又准确的方式被执行,并且可以被容易地适配于此类自动立体显示器的不同光学设计(例如,在此类自动立体显示器中使用的光学元件的间距和/或倾斜度方面),或者显示面板的不同子像素布局。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于对自动立体显示器的显示元件指定视图编号的计算机实施的方法和处理器系统。本发明还涉及一种计算机可读介质,所述计算机可读介质包括被布置成使处理器系统执行所述计算机实施的方法的指令。
背景技术
显示设备诸如电视机、数字相框、平板电脑和智能电话越来越多地包括3D显示器,以在用户观看(例如,用于家庭或便携式娱乐、医学成像或计算机辅助设计(CAD)的)这样的设备上的内容时为用户提供深度感知。出于此目的,这样的3D显示设备可以独立地或连同用户佩戴的眼镜一起在每只眼中为用户提供不同的图像,以为用户提供基于立体视觉的深度感知,即,对深度的立体感知。
3D显示设备通常使用包含深度信息的内容,以在屏幕上将该内容建立为具有一定程度的深度。在该内容中可以隐含地提供深度信息。例如,在所谓的立体内容的情况下,深度信息由立体内容的左图像信号和右图像信号之间的差异提供。因此,左图像信号和右图像信号一起构成立体3D图像信号。也可以在该内容中明确地提供深度信息。例如,在以所谓的“图像+深度”格式编码的内容中,深度信息由包含深度值的2D深度信号提供,该深度值指示在2D图像信号以内的对象具有的朝向摄像机或观看者的距离。代替深度值,还可以使用视差值,例如,2D深度信号可以是2D视差信号,或者通常是2D深度相关信号。已知从立体3D图像信号生成(例如,用于自动立体显示器的视图合成的)2D深度相关信号的技术。通常,表示包含深度信息的内容的数据在下文中也被简称为“3D图像数据”。
自动立体显示器提供深度的立体感知,而无需观看者佩戴偏光眼镜、基于彩色滤光片的眼镜或基于快门的眼镜。为此目的,使用光学部件,诸如双凸透镜(lenticularlens)阵列(或更一般的双凸装置或屏障装置),所述光学部件使得显示器能够从3D显示器上的每个给定点发出一个视锥,所述视锥至少包括场景的左视图和右视图。这使得观看者在被相应地定位在视锥内时能够用每只眼睛看到一个不同的图像。某些类型的自动立体显示器(有时被明确称为“自动多视觉(automultiscopic)”显示器)以通常称为视锥的方式向观看者提供由3D图像数据表示的场景的一系列视图。这允许观看者假定在视锥中的多个位置,以例如体验体验运动视差同时仍然获得场景的立体感知。一些显示器可以在一系列重复的视锥中的每一个中发射这样系列的视图。
在C.van Berkel等人于1996年的SPIE Proceedings第2653卷,第32页至第39页发表的题为“Multiview 3D-LCD”的文章中以及GB-A-2196166中描述这种自动立体显示器的实例。在这些实例中,自动立体显示器包括矩阵LC(液晶)显示面板,该显示面板具有成行和成列的像素(显示元件)并且该显示面板充当空间光调制器,以调制来自光源的光。显示面板可以是在其他显示应用(例如用于以二维形式呈现显示信息的计算机显示屏幕)中使用的种类。双凸片材(例如,以模塑的或机械加工的聚合物材料片材的形式)用它的双凸元件覆盖显示面板的输出侧,双凸元件包括(半)圆柱形透镜元件,双凸元件在列方向延伸,且每个双凸元件与对应一组两个或更多个相邻列的显示元件相关联,并且在与显示元件列平行走向的平面内延伸。
US6064424还描述了自动立体显示器的一个实例,其中平行双凸元件阵列覆盖该显示器,其中所述双凸元件相对于显示像素列倾斜。据说,在这种装置中,特别是在多视图类型的显示器的情况下,经历的显示分辨率的降低在水平分辨率和垂直分辨率二者之间共同承担。
为了在具有双凸元件阵列的自动立体显示器上显示内容,可以基于3D图像数据,由所述自动立体显示器或与所述自动立体显示器连接的设备生成输出图像。这可能涉及“交错(interleaving)”、“交织(weaving)”或“交叉(interdigitation)”步骤,其中针对显示器的每个显示元件确定将由该显示元件显示来自哪个视图的哪个图像数据,然后通过从对应视图中选择图像数据以用于由相应的显示元件显示来生成输出图像。这里,术语“显示元件”可以包括像素,但也可以包括子像素。这种“交错”、“交织”或“交叉”在下面被简称为“交错”。
例如,上面所提及的US6064424描述了以适当的方式驱动显示器的可单独操作的显示元件,以使得由选定的显示元件在相关联的微透镜下显示2D图像的窄切片。由面板产生的显示器包括由来自各个显示元件的输出构成的六个交错的2D子图像。每个微透镜16提供来自相关联的下层显示元件的分别具有视图编号1到6的六个输出光束,所述输出光束的光轴在相互不同的方向上且围绕微透镜的纵轴成角度地散开。
通常,这种交错也从其它出版物中得知,例如从US7616227中以及从US7375886中,US7616227描述了用于在立体图像观看系统中交叉多个透视图的系统和方法,US7375886描述了用于优化立体图系统的视距的方法和装置,在该立体图系统中,针对指定的视距将最佳间距(pitch)值存储在表中,并且交叉程序随后作用于表值并针对每个视距创建交叉视图的映射。
WO 2015/091014描述了使用间距和倾斜度来表征双凸透镜片材,以及基于间距和倾斜度来确定显示元件相对于周期性双凸透镜的离散位置的相位。
发明内容
本发明的目的之一是获得一种用于以有效还准确的方式对自动立体显示器的显示元件指定视图编号的计算机实施的方法和处理器系统。由该方法或系统指定的视图编号随后可以被用于基于所指定的视图编号来交错场景的不同视点的图像数据。
以下措施涉及自动立体显示器,所述自动立体显示器包括:
-显示面板,所述显示面包包括显示元件阵列;以及
-细长光学元件阵列,用于将由所述显示元件发射的光重定向在相互不同的方向上,所述光学元件以间距距离p基本上平行地布置并且以它们的主纵轴与所述显示元件阵列的列方向成倾斜度s定向。
这种自动立体显示器本身是已知的。例如,作为光重定向光学元件,可以使用双凸透镜阵列或屏障型阵列。
本发明的第一方面提供了一种计算机实施的方法,该方法对自动立体显示器的显示元件指定视图编号以用于基于所述指定的视图编号来交错场景的不同视点的图像数据。所述方法包括:
-确定要在所述视图编号的指定中使用的相应显示元件的相位,其中所述相位表示所述相应显示元件相对于重定向由所述相应显示元件发射的光的光学元件的相对水平位置,并且由此指示所述光被重定向的方向,其中根据以下公式将所述相位确定为相对于所述显示元件阵列中的水平位置x和垂直位置y处的前一显示元件的相位的差量:
相位(x+1,y)=(相位(x,y)+h)%t
相位(x,y+1)=(相位(x,y)+v)%t
其中h表示每一个显示元件的水平相位差量,其中v表示每一个显示元件的垂直相位差量,其中t表示相位的总数目并且其中%是取模运算的函数表示,其中h、v和t的值被选择为根据和近似于所述间距距离p和所述倾斜度s的整数值,使得在所述显示元件阵列的宽度和高度上的相位的近似误差累积到小于所述间距距离p;以及
-基于所述相位的数值表示的最高有效位的数目,从所述确定的相位确定所述视图编号。
本发明的另一方面提供一种计算机可读介质,包括表示用于处理器系统执行该方法的指令的暂时性或非暂时性数据。
本发明的另一方面提供了一种处理器系统,所述处理器系统用于对自动立体显示器的显示元件指定视图编号以用于基于所述指定的视图编号来交错场景的不同视点的图像数据。所述处理器系统包括:
-存储器,所述存储器包括表示指令集的指令数据;
-处理器,所述处理器被配置成与所述存储器通信并执行所述指令集,其中当由所述处理器执行所述指令集时,所述指令集使所述处理器确定要在所述视图编号的指定中使用的相应显示元件的相位,其中所述相位表示所述相应显示元件相对于重定向由所述相应显示元件发射的光的光学元件的相对水平位置,并且由此指示所述光被重定向的方向,其中根据以下公式将所述相位确定为相对于所述显示元件阵列中的水平位置x和垂直位置y处的前一显示元件的相位的差量:
相位(x+1,y)=(相位(x,y)+h)%t
相位(x,y+1)=(相位(x,y)+v)%t
其中h表示每一个显示元件的水平相位差量,其中v表示每一个显示元件的垂直相位差量,其中t表示相位的总数目并且其中%是取模运算的函数表示,其中h、v和t的值被选择为根据和近似于间距距离p和倾斜度s的整数值,使得在所述显示元件阵列的宽度和高度上的相位的近似误差累积到小于间距距离p;以及
基于所述相位的数值表示的最高有效位的数目从所述确定的相位确定所述视图编号。
上述措施涉及对自动立体显示器的显示元件指定视图编号,以用于基于所述指定的视图编号来交错场景的不同视点的图像数据。这种类型的交错本身是已知的(例如,如背景部分所指出的),并且通常涉及对每个相应的显示元件指定视图编号,然后适当地交错不同视图的图像数据,以确保由显示器在不同角度方向上发射的光对应于所述不同视图。
对显示元件指定视图编号通常导致每个视图编号的“半规则”空间模式,所述视图编号可以被用来对相应视图的图像数据进行子采样(例如,如果所述图像数据可以更高的分辨率获得)、对所述图像数据进行内插(例如,如果在不同的采样网格处对所述图像数据进行采样)或者选择性地生成所述图像数据(例如,通过已知的视图渲染或视图合成技术)。通常,一旦对显示元件指定了视图编号,就知道如何适当地生成交错的输出图像。
这种交错通常考虑到双凸透镜阵列的类型及其在显示器中的配置,该配置可以包括双凸透镜阵列相对于显示面板的倾斜度和双凸元件之间的间距。所述倾斜度可以被表示为双凸元件的主纵轴与显示元件阵列的列方向的角度或相对于该角度来表示,但是也可以被不同地表示,例如,相对于显示元件阵列的行方向来表示。所述倾斜度可以以度数、弧度等表示,但通常通过参考三角形三角学(triangle trigonometry)表示(例如,通过指示三角形的斜边)。例如,如果所述显示元件在水平和垂直方向上具有1:1的纵横比,则1/6可以指从显示元件(n,m)到显示元件(n+1,m+6)的斜边和对应于arctan1/6≈10度的倾斜角。间距距离或仅仅“间距”可以被表示为绝对数(例如,以毫米为单位),但是通常相对于显示面板(例如,通过显示元件的数目(例如,像素的数目))来表示。例如,间距可以是1 1/2个像素。可以水平地测量光学元件之间的间距,但是也可以在不同的方向上(例如,在垂直于倾斜的细长光学元件的方向上)测量光学元件之间的间距。
应注意,在上文和下文中,术语“显示元件”通常指像素,但也可以包括一组像素或子像素。
上述措施提供了确定每个显示元件的视图编号的有效又准确的方式,即通过对每个显示元件指定相位。这里,所述相位表示所述相应显示元件相对于重定向由所述相应显示元件发射的光的光学元件的相对水平位置。因此,所述相位指示所述光被重定向的方向,并且最终指示要指定到特定显示元件的视图编号。指定所述相位可能涉及基于所述光学元件阵列的间距p和倾斜度s来计算位于所述显示元件阵列中的位置(x,y)处的显示元件的相位。例如,所述相位可以被计算为x/p+y*s,该计算可能涉及每个显示元件的除法和作为浮点数的数值表示。
代替上面所描述的计算,上述措施引入了[h,v,t]表示法,该表示法定义显示元件相对于前一显示元件的相位的相位,即相位(x+1,y)=(相位(x,y)+h)%t和相位(x,y+1)=(相位(x,y)+v)%t,其中x表示所述显示元件阵列中的水平位置,y表示所述显示元件阵列中的垂直位置,h表示水平差量,v表示垂直差量,t表示相位的总数目,并且%t是取模运算的函数表示,例如,一个“真的”模数或针对0和t的检查,然后可能伴随着t的增量/减量。这种[h,v,t]方法的使用涉及将间距p和倾斜度s的值转换成水平相位偏移h和垂直相位偏移v,例如,基于p=|t/h|和s=v/h。该计算可以针对自动立体显示器的特定类型和/或特定构造被执行“一次”,而不必针对每个显示元件被执行。
不利地,基于[h,v,t]方法来以上面所描述的相对方式来指定相位要求用于计算和存储相位和h、v和t的值的高数值精度。如果仅使用有限的数值精度(例如,整数表示),则仅可以使用[h,v,t]表示法来表示有限数目的不同倾斜度和/或间距,这在某些情况下可能是不够的。例如,由于制造误差,实际的间距和/或倾斜度可能略微偏离它们的标称值。另一个实施例是,在自动立体显示器的制造期间控制双凸透镜阵列的旋转位置的过程可能略微不准确,导致与预期倾斜度的略微偏差。又一个实施例是,由于“视距调整”(也在稍后讨论),可以在视图编号指定中假设有略微不同的间距,以实现所述视距调整。
在[6,1,9]的实施例中,通过增加t的下一个可表示的间距是[6,1,10],实现仅间距的1/6的步长。又一个实施例是,在上面所描述的相位指定中,可能出现由于舍入误差的累积而导致的不准确,这对于高分辨率显示面板(例如,具有许多显示元件的4K或8K或甚至更高分辨率的显示器)可以特别相关。
为了解决使用[h,v,t]的上述问题,h、v和t的值可以被选择为根据和近似于间距距离p和倾斜度s的整数值,使得在所述显示元件阵列的宽度和高度上的相位的累积近似误差小于所述间距距离p。换言之,h、v和t的整数表示可以被选择成使得这些值足够近似所述间距距离p和所述倾斜度s,并且特别地,使得整个像素网格上的相位的累积近似误差小于所述间距距离p。为了实现这种比较,可以将所述间距距离p表示为相位差,或者一般而言,可以将所述近似误差和所述间距距离p表示为相同类型的单位。
近似误差本身可以相对于h、v和t的值的选择来表示,这些值根据和准确地表示所述间距距离p和所述倾斜度s并且因此表示早先提及的按整数值近似的参考。相应地,可以容易地为h、v和t的特定选择数值计算累积近似误差。间距距离p可以表示与相邻视锥中的相同或类似视图相关联的显示元件之间的相位差,并且因此可以被认为表示相邻视锥之间的相位差。这可以被认为是早先提及的按整数值近似的最小精度。在一些实施方案中,h、v和t的值可以被选择成使得所述累积近似误差小于间距距离p的相位差的75%,或者小于所述相位差的50%,或者小于25%,或者小于10%。
可以以多种方式计算所述h、v和t的整数值。
例如,所述倾斜度s和所述间距距离p可以被近似为具有公分母的有理数,之后分别获得h、v和t的值作为公分母的值、s乘以h的舍入乘法结果和p乘以h的舍入乘法结果。因此,h、v和t的值中的每个可以由整数而不是浮点数来表示。这可以有效地表示相位数目的“放大(upscaling)”(例如,从9到18个相位或到更高的数目)以及在“放大的”域中水平差量h和垂直差量v的对应确定。因此,使用[h,v,t]的整数表示的相位计算仍然可以在确定显示元件的相位时提供足够的精度。另一个实施例是可以使用[1.0,s,p]表示法,其中s和p是表示为浮点数的实际的倾斜度值和间距值,实际的倾斜度值和间距值可以按因子a放大然后舍入得到[a,round(a*s),round(a*p)],[a,round(a*s),round(a*p)]则对应于[h,v,t]。通常,可以首先选择t的值(例如基于期望的精度),此后可以将h的值确定为t和h的函数,之后可以将v的值确定为h和s的函数,并且作为一个可选的最后步骤,如果认为h和v太大(例如,要求相位的数值表示能够存储非常大的值),则将h、v和t的值按同一因子缩小。
以上述方式使用“放大的”相位,然后可以基于所述相位的数值表示的最高有效位的数目从所述相位确定视图编号。此处,“基于”包括(例如,通过零填充右移操作)将视图编号直接确定为最高有效位的数目,但是还包括基于最高有效位确定视图编号的其他方式,例如,通过使用这些最高有效位作为查找表的索引。
根据上述措施,可以以计算效率高的方式来指定视图编号,例如通过迭代地遍历显示元件的行和列,并根据上述相对相位关系来确定相应显示元件的相位。可以由[h,v,t]表示法来表征双凸透镜阵列的多种配置。例如,具有由1 1/2的间距和1/6的倾斜度表征的光学器件的显示器可以由[6,1,9]来表示,并且由5/3的间距和1/3的倾斜度表征的光学器件的显示器可以由[3,1,5]来表示。
这允许准确确定视图编号,同时保持低计算复杂度、允许考虑倾斜度和/或间距的各种值和/或减少舍入误差,特别是由较小舍入误差的重复累积引起的较大误差。后者可能与更高分辨率的显示器(例如,先前所提及的4K或8K显示器)特别相关。
可选地,公分母或h的值、v的值或t的值可以被选择为或接近所述相位的数值表示的最大值(例如,对于相位的16位数值表示选择为65535)。因此,可以用相对高的精度表示各种间距和倾斜度配置。在一些实施方案中,可以联合选择h的值、v的值和t的值,以使得所述值中的最大值处于或接近所述相位的数值表示的最大值。在一些实施方案中,可以联合选择h的值、v的值和t的值,以使得所述值中的最大值接近所述相位的数值表示的最大值,同时相对于最大值分配余量以允许调整t。换言之,h的值、v的值和t的值可以被选择成使得所述值中的最大值加上余量值等于所述相位的数值表示的最大值,其中所述余量值可以表示相对于允许t的调整的最大值的余量的分配。这实现了所谓的视距调整,通过该视距调整可以调整t的值以调整观看者到自动立体显示器的视距。例如,可以选择余量以允许在特定范围内执行视距调整。例如,如果视距调整可能最大地导致t的标称值增加321,并且如果t的值是最大值,则可以将t的值选择为65535–321=65214。因此,术语“接近”可以指经过用于调整视距调整的t的余量的分配的所述相位的数值表示内的最大值。
可选地,所述显示元件可以是像素或像素组,每个像素可以包括多个子像素,并且可以通过向所述像素或所述像素组的确定的相位添加一个偏移或从该确定的相位减去一个偏移来为一个相应的子像素指定一个子像素相位。因此,可以对每个像素或像素组使用[h,v,t]方法来确定相位,然后通过向所确定的相位添加一个偏移或从所确定的相位减去一个偏移来确定子像素的相位。例如,可以将所确定的像素相位指定到像素的表面内的选定几何位置,并且可以通过加上或减去表示子像素的几何位置相对于选定几何位置的差异的相应偏移来确定子像素相位。可以以迭代方式执行这种偏移的增加或减少,例如,通过重复地增加或减少偏移,从而遍历子像素。应注意,由于子像素相位偏移的任何舍入误差可能(如果有的话)仅在少数子像素上累积,因此子像素相位偏移可以以降低的精度表示,例如以用于确定视图编号的相位的(最高有效)位的相同数目来表示。如也将在详细描述中阐明的,这种方法还可以在支持不同的子像素布置(“布局”)方面提供更多的灵活性。
可选地,从所确定的相位确定视图编号可以包括使用所述相位的数值表示的最高有效位的数目作为提供从所确定的相位到视图编号的映射的函数的自变量,诸如查找表的索引。这样的函数可以提供映射方面的灵活性,因为可以通过这样的函数来定义不同的映射函数。在一个具体的实施例中,可以通过将适当的值加载到查找表中来实现这样的函数。例如,所述查找表可以通过为增加相位而包括视图编号增加的立体视图序列和视图编号减少的反立体视图序列来定义自动立体显示器的视锥中的立体区域和反立体区域。在这样的实施方案和其他实施方案中,反立体视图序列可以包括立体视图序列的视图编号的子集。
可选地,所述查找表包含视图编号的整数表示。可选地,可以在查找期间内插所述查找表的条目。例如,如果所述查找表不包括特定相位,则可以根据两个相邻相位的视图编号来内插视图编号,例如,使用与到相应相邻相位的距离成反比地确定权重的加权内插。
通常,处理器系统可以被实施为集成电路,诸如片上系统。通常,自动立体显示器可以包括所述处理器系统,例如,作为内部组件。
本领域技术人员将理解,本发明的上文提及的实施方案、实施方式和/或可选方面中的两个或更多个可以以任何被认为有用的方式组合。
基于本描述,本领域技术人员可以实现集成电路的所描述的改型和变体相应的方法的改型和变体。
附图说明
参考下文描述的实施方案可明了并且将阐明本发明的这些和其他方面。在附图中:
图1示出了用于在一系列视锥的每一个中相邻地发射一系列视图的处理器系统和3D显示器,其中所述处理器系统生成并提供交错的输出图像到所述3D显示器以供显示;
图2A例示了对于具有(例如视图或分数视图的)9个可指定的相位、1 1/2像素的间距距离p和1/6像素的倾斜角度s的3D显示器,基于[h,v,t]方法来对所述3D显示器的显示元件指定相位;
图2B例示了视图的交错的图像数据的显示;
图2C例示了类似于图2A的对显示元件指定相位,但具有64214个相位的更高精度相位表示。
图3例示了相位到视图编号的映射,其中所述映射提供立体视图序列和反立体视图序列;
图4示出了包括处理器系统的3D显示器;
图5示出了处理3D图像数据的方法;以及
图6示出了包括表示用于处理器系统执行所述方法的指令的非暂时性数据的计算机可读介质。
应注意,在不同的图中具有相同的参考数字的项具有相同的结构特征和相同的功能,或是相同的信号。在已经解释这样的项的功能和/或结构的情况下,没有必要在详细描述中对其进行重复解释。
参考和缩写列表
以下参考和缩写列表被提供以便于解释附图,且不应被解释为限制权利要求。
0-5 视图序列
100 重复的视锥序列
102-106 视锥
110 立体观看位置
112 反立体观看位置
120 处理器系统
122 交错的输出图像
130 处理器
135 存储器
140 3D显示器
142 显示面板
144 双凸透镜阵列
200 具有示出指定的相位的子像素的像素阵列
210 像素位置(1,0)处的像素
220 像素位置(0,1)处的像素
230 像素位置(0,0)处的像素
260 视图的交错的图像数据
280 具有指定的相位的子像素
300 示出相位到视图编号的映射的图表
310 相位
320 视图编号
330 相位到视图编号的映射
340 立体视图序列
350 反立体视图序列
400 指定视图编号的方法
410 为显示元件确定相位
420 从所确定的相位确定视图编号
450 计算机可读介质
460 表示指令的非暂时性数据
具体实施方式
图1示出处理器系统120,所述处理器系统与3D显示器140连接并且在一些实施方案中可以将输出图像(例如,以显示数据122的形式)提供到3D显示器。如也将参考图4阐述的,处理器系统120可以被包括在外部设备中,所述外部设备与3D显示器140(诸如,机顶盒或计算机)连接,但是处理器系统120也可以被包括在3D显示器本身或包括3D显示器的设备(例如,电视机、平板电脑或智能电话)中。3D显示器140是用于使得能够立体地观看在其上显示的内容而不需要用户配戴眼镜的自动立体3D显示器。为此目的,3D显示器140被示出为包括光生成部分142,所述光生成部分142典型地包括光发射或光调制元件的阵列。这种类型的元件也被称为“显示元件”。例如,如从显示器的技术背景已知,光生成部分142可以由液晶显示(LCD)面板和背光形成。
3D显示器140进一步被示出为包括光学装置144,该光学装置用于将光生成部分142生成的光重定向到不同的方向上。尽管在图1中没有明确地示出,但是光学装置144可以包括或包含细长光学元件(诸如双凸元件或视差屏障型元件)的阵列。光生成部分142可以被适当地布置并与光学装置144协作,使得以视锥104的形式从3D显示器140发射一系列视图0-5。系列视图0-5可以示出一系列图像。因此,当观看系列视图0-5中的一个视图时,观看者将感知系列图像中的相应一个图像。在图像内容方面,系列图像可以对应于面对一个场景并且在该场景前面和相对于该场景从左向右移动的摄像机。因此,位于视锥104内的观看位置110处的观看者可以感知系列视图0-5中的两个不同的视图2、3,并且由此可以获得所述场景的立体观看。相反地,位于观看位置112处的观看者可以感知所谓的反立体观看,这将参考图3进一步解释。
应注意,上述配置的3D显示器以及处理一系列图像以显示为系列视图104的方式本身是已知的。例如,US 6,064,424公开了一种具有双凸元件作为光学装置的自动立体显示器装置,并论述了显示器元件和双凸元件之间的关系。US 6,064,424还公开了,细长光学元件可以以间距p基本上平行地布置并且以它们的主纵轴与显示元件阵列的列方向成倾斜角s定向。表征细长光学元件的此类参数和其他参数在下面也被称为“光学设计”。
期望为自动立体显示器生成交错的显示器数据的处理器系统支持各种这样的光学设计。随着自动立体显示器的普及,这样的光学设计的多样性会增加。例如,可能期望支持用于垂直条纹像素网格的间距1 1/2和倾斜度1/6的设计紧邻间距5/3和倾斜度1/3的设计,或者用于诸如水平条纹像素网格(例如以竖排模式使用垂直条纹像素网格面板时)的其他像素网格或诸如Pentile RGBW(https://en.wikipedia.org/wiki/PenTile_matrix_ family#PenTile_RGBW)的其他像素网格的光学设计。
光学设计可以被适配为根据应用要求调整。例如,可以使用更大的间距来在更多的显示面板分辨率和深度之间进行“权衡(trade-off)”。此外,在实践中,由于例如制造公差,会出现与理论设计的偏差。结果,例如由于上述制造公差或者用户控制视距调整的希望,实际间距可能偏离其理论设计值。另一个实施例是,由于显示器的挡板越来越小,与显示元件对齐的空间越来越小,因此实际倾斜度可能会发生偏差。
因此,可能期望能够支持各种不同的间距值和倾斜度值,以及/或不同的像素网格,同时仍然使用有效的实现方式。后者可能暗示使用参数和变量的基于整数的数值表示,而不是例如基于浮点数的数值表示。
下面以实施例的方式描述了通过确定每个像素还有子像素的相位(这可以考虑所谓的“视距校正”)然后基于所述相位对每个子像素指定视图编号(例如,通过确定预先呈现的多个视图中哪一个最对应于所确定的相位)来交错图像数据。
确定相位
图2A例示了对于具有对应于例如3D显示器的独立视图或分数视图的9个可指定的相位的3D显示器和具有1 1/2的间距距离p和1/6的倾斜角度s的3D显示器,基于[h,v,t]方法来对3D显示器的显示元件指定相位。具体地,图2A示出了像素网格200,其中每个像素包括布置成垂直条纹像素网格的三个子像素,例如,R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)子像素。在图2A的实施例中,多个像素210-230通过围绕它们的相应子像素的边界框明确指示,而其他像素未被明确指示。
可能期望计算每个个体子像素的相位。为此目的,以下实施例首先确定像素的相位,此后也称为像素相位(或“pixelPhase”),然后对像素的子像素指定相位,此后也称为子像素相位(或“subpixelPhase”)。在替代实施方案中,可以简单地对所有子像素指定所确定的像素相位。在其他实施方案中,可以设想,以如在下面针对像素相位所描述的方式为每个子像素直接确定相位。
使用[h,v,t]方法,图2A实施例中的相位关系可以在水平方向上从一个像素到下一个像素对应于:
像素相位(x,y+1)=(像素相位(x,y)+6)%9
该关系在图2A中由在位置(0,0)处的像素230和位置(1,0)处的像素210之间的标记为“+h,%t”的箭头直观地指示,其中h的值在本实施例中为“6”并且t的值在本实施例中为“9”。
类似地,在垂直方向上从一个像素到下一个像素的相位关系对应于:
像素相位(x,y+1)=(像素相位(x,y)+1)%9
该关系在图2A中由在位置(0,0)处的像素230和位置(0,1)处的像素220之间的标记为“+v,%t”的箭头直观地指示,v的值在本实施例中为“1”,t的值在本实施例中为“9”。
确定了像素相位之后,可以通过添加表征例如每个字像素i的子像素布局的相位偏移来计算子像素的相位:子像素相位(x,y,i)=像素相位(x,y)+相位偏移(i)。
子像素相位可以通过考虑它们在像素的表面面积内的相对几何位置从而考虑相对于(覆盖)光学元件的相对几何位置来确定。例如,可以将所确定的像素相位指定到像素的左上角。在此实施例中,图2A的像素网格中的子像素相位偏移可以对应于h/6+v/2、h/2+v/2和5h/6+v/2。然而,也如图2A中所例示的,还可将像素相位指定到最左侧子像素的中心。在此实施例中,子像素相位偏移可以是0、h/3和2h/3,或者图2A实施例中的0、2和4。图2A通过示出为每个子像素指定的相位来例示后一实施例。
子像素相位偏移的使用允许基于像素相位容易地为不同的子像素网格计算子像素相位。例如,如果像素内的子像素将被定向为水平条纹而不是图2A中示出的垂直条纹(例如当以竖排配置使用图2A的面板时)并且像素相位被指定到每个像素的最顶部子像素的中心,则子像素相位偏移可以是0、v/3和2v/3。
应注意,上面两个实施例中的偏移0、1/3和2/3(对应于像素内子像素的几何位置)原则上独立于间距和倾斜度,并且因此以可以容易地调节间距和倾斜度的变化值的方式来表征子像素相位。
在一些情况下,例如如果(子)像素网格不是正交网格,则子像素网格可以不由像素内的子像素偏移来定义。在这种情况下,可以为确实在显示面板上重复的像素组定义子像素偏移。例如,对于Pentile RGBW子像素网格,偶数行中的子像素的RGBW偏移可能分别为0、h/4、h/2和3h/4,并且奇数行中的子像素的RGBW偏移可能分别为h/2、3h/4、0和h/4。典型地,(子)像素网格在2x2像素内重复,因此可以为奇偶行和奇偶列定义不同的子像素偏移,从而使得在指定子像素相位时能够处理范围广泛的(子)像素网格。
更高的精度
返回到[h,v,t]方法的使用,通常,[h,v,t]的值的选择可以对应于具有间距|t/h|和倾斜度v/h的光学设计。相应地,具有1 1/2的间距和1/6的倾斜度的光学设计可以由[6,1,9]表示,或者换言之,表示为每个像素的相位的水平差量h为“6”、每个像素行的垂直差量偏移v为“1”且相位的总数目t为“9”。
使用相同分母以有理表示组合间距和倾斜度的这种表示法可以使得能够使用以下公式容易地以扫描方式(例如,通过循序地遍历像素网格)计算像素相位:
像素相位(x+1,y)=(像素相位(x,y)+h)%t以及
像素相位(x,y+1)=(像素相位(x,y)+v)%t
[h,v,t]方法还允许增加的精度。例如,[6,1,9]可以按因子2缩放到等价的[12,2,18],这仍然表示1 1/2的间距和1/6的倾斜度的配置。但是用18个相位而不是9个相位,可以更准确地表示间距的偏差。即,对于[6,1,9],通过t的增量的下一个可表示的间距是[6,1,10],导致间距的1/6的步长。与此不同,对于[12,2,18],下一个可表示的间距是[12,2,19],这是间距步长的1/12且因此是步长大小的一半。通过放大该表示,可以进行更精细的调整。
例如,如果光学设计的间距被发现为1.49963,则该间距可以以[h,v,t]表示为[10000,1667,149963](仍然具有大约1/6的倾斜度),或以[h,v,t]表示为[30000,5000,3*149963]来获得精确为1/6的s。
另一个实施例是,对于具有约1 1/2的间距和约1/6的倾斜度的4K显示面板,可能期望以16位精度表示h、v和t,例如,以防止舍入误差的累积导致相位指定的过大误差。对于甚至更高分辨率的显示面板,诸如8K显示面板,可能需要甚至更高的精度,因为h/v差量可能在更长和更多的行上累积。此外,当可获得更高分辨率时,可能更多的显示面板分辨率将被用于深度而不是清晰度,这种权衡本身是已知的,从而导致具有更大间距的设计。同样在这种情况下,可能需要更高的精度,例如,对于具有约为4的间距的8K显示面板,需要18位。可以使用无符号数来表示t,并且可以选择由有符号数表示h和v中的哪一个,以便能够规定负倾斜度和正倾斜度二者。例如,可以优选地将h表示为无符号,因为翻转h的符号也翻转水平方向上的相位顺序。
出于进一步解释的原因(也参见关于视距调整和相位-视图映射的部分),放大[h,v,t]表示使得(例如,在选定的数值表示内)数字尽可能大可以是有利的。典型地,可以由t的值确定“缩放因子”,这是因为h通常小于t(因为小于2的间距不会导致2个以上视图的左眼视图和右眼视图之间有足够的间隔)并且v通常约为h的六分之一左右以适当地分配水平和垂直分辨率,且因此(远)小于t。然而,在一些情况下(诸如,较小的间距和45度的倾斜度),v或h而不是t可以确定缩放因子。
作为以这种方式表示倾斜度的精度的一个实施例:通过乘以65535/9(使用整数除法)将[6,1,9]放大到16位得到[-43686,7281,65529]。然后,可以由[15120,7282,65529]表示1-off倾斜度,指的是在不改变间距的情况下对倾斜度值的最小可能修改,即v的1的变化。这种[h,v,t]方法将大约导致在4K显示面板的整个像素网格上的相位(9个中的一个)的约0.3的累积舍入误差。通常,可以认为这是足够准确的,提供了可接受数量级的可允许误差。较低精度也是可接受的,但可能期望为不同的光学设计留出余量。
所需的间距精度可以由要支持的间距变化的最小步长来确定。由于多种原因(包括所谓的视距调整),可能需要支持这种间距变化。
视距调整
视距调整指的是在指定相位时从而在指定视图编号时,对于不同于光学设计的标称视距的观看者到显示器的特定视距的调节。这种视距调整可以通过从表示实际光学设计的标称值稍微调整在相位计算时假定的间距值来实施。通常,这种间距调整是千分之一数量级(permiles-order)。为了在可调节性上有足够的步数(例如100步),这可能导致t的增量为1/10000或稍小。考虑到p=|t/h|的关系,t的这种增量导致调整的间距p。在t的前述16位数值表示中这种增量是可能的。
为了留出足够的余量来向上调整t以改变视距,可能期望将[h,v,t]表示归一化到为65535减去仍然可以应用的最大加数的值,以便该表示不会在增加t时溢出。例如,[6,1,9]可以被放大到[43476、7246、65214],以为视距调整留下“321”的余量。
相位到视图编号映射
在对像素网格的像素和子像素指定相位之后,可以基于相位来指定视图编号,然后可以使用视图编号来交错视图的图像数据。图2B例示了视图的交错的图像数据260的这种显示,其中示出了具有与所指定的图像数据的强度(和颜色)对应的强度(和颜色)的子像素。图2B进一步示出了用于交错的视图编号,而图2C示出了指定图2B的视图编号所基于的(放大的)相位280。
应注意,即使与其中相位和视图数目之间存在1:1关系的情况相比,相位的数目可以(潜在地极大地)大于视图的数目,通常不期望呈现或以其他方式获得这些相位中的每一个的场景的唯一视图。因此,视图的数目通常要少得多,并且可以由诸如实例化呈现管道的数目等因素来确定。例如,如也在图2A中示出的,存在为其可获得或可以生成图像数据的9个唯一的视图0-8。因此,相位可能必须被映射到一组有限的视图编号。
将所确定的相位映射到视图编号时,存在多种选项和考量。例如,可能考虑将视锥的很大一部分用于立体观看。可以将较少的部分(例如视锥的四分之一到三分之一)用于所谓的反立体观看,以减少锥之间的过渡区域中的伪像。有目的地生成反立体观看区本身是已知的,例如从WO 2013/102500A1。
在具有9个相位的实施例中,可以对9个相位指定视图编号0、1、2、3、4、5、6、4、2,以建立立体观看部分(从0到6)和反立体观看部分(例如,6、4、2、0),从而对9个相位指定7个唯一的视图编号。在[12、2、18]的“放大的”表示的实施例中,可以将视图编号0、0、1、1、2、2、3、3、4、4、5、5、6、5、4、3、2、1指定到18个相位,从而在反立体区域中产生更精细的视图分配。但是,本实施例也只指定了7个唯一的视图编号。在[12,2,18]实施例中,例如,基于为偶数的水平差量h和垂直差量v,仅指定偶数相位。因此,指定的视图编号对应于上述“9相位”实施例的视图编号。然而,相位到视图映射中的奇数相位可以被使用,例如用于间距或倾斜度校正。
图3中示出了64个相位的相位到视图映射300的一个实施例,其中在水平轴上相对于垂直轴上的视图编号320陈列相位310。如在图3中可见,每个视图编号在反立体区域350中重复3次,在立体区域330中重复5次,其中外部视图0和8被指定4个相位。
不必在相位到视图映射中重复视图,也可以对视图编号使用定点表示,从而以增加的精度表示视图编号,例如,其中视图编号1.5表示视图1和视图2之间的中间视图,或者通常,此类视图表示“视图间”位置。在这种情况下,可以对相邻视图(例如,视图1和视图2)的图像数据应用内插,以计算要在这样的视图间位置显示的图像数据。替代地,可以针对显示元件的视图间方向以更高的精度或者“按需”来执行视图呈现。
可以以多种方式生成和/或实施相位到视图映射。通常,高位精度(诸如16位)对于准确地累积在例如4K面板的2160行和3840个像素上的相位差量可能是期望的。然而,考虑到相位通常仅被映射到相对较少数目的视图,可能仅需要所确定的相位的数值表示的最高有效位来确定视图编号。
一个具体实施例可能如下。当使用放大到t≈65215(或略小)的[h,v,t]方法时,同时允许将t的视距调整到65025-65535(或略小)的范围,则t的最高有效字节的值(因此丢弃最低有效字节)在254和255之间,并且对应的相位在0到255之间。这产生了多达几十个视图的足够精度。对于较少数目的视图,需要甚至更少的相位,如例如图3中所指示的,其中甚至对于6位的精度(64个相位),在相位到视图映射中已经重复了许多视图。因此,可以计算t的高位的每个可能值的相位到视图映射,并将这些映射存储在查找表中。由于视距调整,t的最高有效字节的值的变化仅为1/256,因此可以忽略。
鉴于上述情况,可以将相位到视图映射实施为仅使用相位的高位作为表的索引的查找表。
这种查找表可以是例如使用外部接口部分或完全可编程。完全可编程的查找表可以使得能够实施(例如,偏离线性立体和反立体相位到视图关系的)任意和/或“奇异的”相位到视图映射。另一个实施例是,可以实施有限数目的预先编程的查找表,这些查找表例如在制造时或在使用期间(在运行时)是可选的。查找表也可以允许编程分数视图编号。另一个实施例是,查找表可以仅用直接对应于整数视图编号(例如,将所有分数位设置为0)的值来编程。
进一步参考查找表,可以考虑的是,可以使用相位的最高有效位来索引查找表以确定特定显示元件的视图编号,以及其余位不用于确定视图编号。在另一个实施方案中,可以在三个类别中区分:可用作查找表的索引的相位的数值表示的最高位、不用来确定视图编号的最低位以及介于两者之间的其余位。这些“中间”位可以被用来内插在相位到视图表中的相邻条目之间。例如,如果最高位指示要索引视图4并且中间位指示分数3/4,则(当使用线性内插时)索引5处的相位到视图项的3/4可以被添加到索引4处的相位到视图项的1/4,以得到视图编号。在线性内插之后,还可以使用高阶内插来内插在查找表中包含视图编号的项之间,例如使用本身在本领域中已知的样条。在该方法的一个特定实施方案中,查找表可以被实施为1D纹理映射,并且处理器系统的纹理单元可以被配置为在检索与每个子像素对应的相位的视图编号时执行内插。
应注意,上面提到“位”,但是可以同样地应用于相位的特定数值表示的任何类型的数值数字。
处理器系统和计算机实施的方法
可以通过适当配置的处理器系统来执行上面所描述的实施方案。图1示出了作为向3D显示器提供交错的图像数据的外部组件的处理器系统。
图4示出了图1的替代方案,其中以在内部输出交错的输出图像的数据122的3D显示器140的内部组件的形式实施处理器系统120。图4还示出了处理器系统120的内部组件,诸如处理器130和存储器135。图4中未引用的参考数字对应于图1中的参考数字。尽管在图1和图4中未明确示出,但是处理器系统120也可以具有用于允许从外部配置水平差量h、垂直差量v和/或相位的总数目t和/或子像素偏移的接口。这种接口可以采取多种形式,诸如电气接口(诸如I2C和RS232)、软件接口(诸如软件API(应用程序编程接口))或者二者的组合。例如,接口可以是用于驱动程序的软件API,该驱动程序可以随后经由I2C通信以在硬件寄存器中设置对应于不同项的值。附加地或替代地,这样的接口可以允许从外部配置间距距离p和倾斜角度s的值,处理器系统然后基于p和s的值来确定水平差量h、垂直差量v和/或相位的总数目t的值。
应理解,处理器系统120可以不需要交错图像数据并输出交错的输出图像。相反,设想处理器系统120指定视图编号并且另一实体基于所指定的视图编号交错图像数据的实施方案。
通常,处理器系统可以体现在单独的设备中或体现为单独的设备,例如,机顶盒、个人计算机、游戏控制台或可连接到(3D)显示器的类似设备。通常,处理器系统可以由一种设备或装置来实施。该设备或装置可以包括执行适当软件的一个或多个(微)处理器。实施一个或多个功能的功能性的软件可以已经被下载和/或被存储在相应的一个或多个存储器中,例如易失性存储器(诸如RAM)中或非易失性存储器(诸如闪存)中。替代地,处理器系统的功能可以以可编程逻辑的形式实施在设备或装置中,例如作为现场可编程门阵列(FPGA)或作为专用集成电路(ASIC)或作为任何其他类型的电路或多个电路的组合。
图5示出了对计算机实施的方法400,该方法对自动立体显示器的显示元件指定视图编号以用于基于所述指定的视图编号来交错场景的不同视点的图像数据。计算机实施的方法400可以但不是必需对应于如参考图1、图4等所描述的处理器系统120的操作。在题为“确定显示元件的相位”的步骤中,方法400可以包括确定410用于指定视图编号的相应显示元件的相位(例如,以如上面所描述的方式)。在题为“从确定的相位确定视图编号”的步骤中,方法400还可以包括从所述确定的相位确定420视图编号(例如,以如上面所描述的方式)。
方法400可以在处理器系统上实施,例如,在计算机上作为计算机实施的方法、作为专用硬件或作为两者的组合来实施。也如图6中所例示的,用于计算机的指令(例如,可执行代码)可以被存储在计算机可读介质450上,例如,以一系列机器可读的物理标记460的形式和/或作为一系列具有不同电(例如磁)或光学特性或值的元件。可以以暂时或非暂时的方式存储可执行代码。计算机可读介质的实施例包括存储器设备、光储存设备、集成电路、服务器、在线软件等。图6示出了光盘450。
在另一实施方案中,计算机可读介质450可以包括如上面所描述的作为暂时性或非暂时性数据的查找表。
应注意,上面所提及的实施方案例示而不是限制本发明,并且本领域技术人员将能够设计许多替代实施方案。
在权利要求书中,置于括号内的任何附图标记不应被解释为限制权利要求。动词“包括”及其变形的使用并不排除存在权利要求书中所陈述的元件或步骤以外的元件或步骤。元件前面的“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。当在一列元件或一组元件之前时,诸如“……中的至少一个”这样的表述表示从该列或该组中选择所有的元件或元件的任何子集。例如,表述“A、B和C中的至少一个”应被理解为包括仅A、仅B、仅C、A和B二者、A和C二者、B和C二者或所有的A、B和C。本发明可以借助于包括若干个不同元件的硬件以及借助于适当地编程的计算机来实施。在列举了若干个装置的设备权利要求书中,这些装置中的若干个装置可以由同一硬件项来体现。某些措施记载在相互不同的从属权利要求中的这一纯粹事实并不表明这些措施的组合不能够被用来获益。
Claims (15)
1.一种计算机实施的方法(400),所述方法该方法对自动立体显示器的显示元件指定视图编号以用于基于所述指定的视图编号来交错场景的不同视点的图像数据,
所述自动立体显示器(140)包括:
显示面板(142),所述显示面包包括显示元件阵列(200);以及
细长光学元件阵列(144),用于将由所述显示元件发射的光重定向在相互不同的方向(0-5)上,所述光学元件以间距距离p基本上平行地布置并且以它们的主纵轴与所述显示元件阵列的列方向成倾斜度s定向,
所述方法包括:
确定(410)要在所述视图编号(320)的指定中使用的相应显示元件(210、220)的相位(310),其中所述相位表示所述相应显示元件相对于重定向由所述相应显示元件发射的光的光学元件的相对水平位置,并且由此指示所述光被重定向的方向,其中根据以下公式将所述相位确定为相对于所述显示元件阵列中的水平位置x和垂直位置y处的前一显示元件(230)的相位的差量:
相位(x+1,y)=(相位(x,y)+h)%t
相位(x,y+1)=(相位(x,y)+v)%t
其中h表示每一个显示元件的水平相位差量,其中v表示每一个显示元件的垂直相位差量,其中t表示相位的总数目并且其中%是取模运算的函数表示,其中h、v和t的值被选择为根据和近似于所述间距距离p和所述倾斜度s的整数值,使得在所述显示元件阵列的宽度和高度上的相位的近似误差累积到小于所述间距距离p;并且
基于所述相位的数值表示的最高有效位的数目,从所述确定的相位确定(420)所述视图编号。
2.根据权利要求1所述的方法(400),还包括通过以下选择h、v和t的值:
-将所述间距距离p和所述倾斜度s近似为具有公分母的有理数;
-将h的值确定为所述公分母;
-通过将s乘以h并舍入所述乘法的结果以获得v的整数值来确定v的值;以及
-通过将p乘以h并舍入所述乘法的结果以获得t的整数值来确定t的值。
3.根据权利要求1或2所述的方法(400),还包括选择h的值、v的值和t的值,以使得所述值中的最大值是所述相位的数值表示的最大值。
4.根据权利要求1或2所述的方法(400),还包括选择h的值、v的值和t的值,以使得所述值中的最大值加上余量值等于所述相位的数值表示的最大值,其中所述余量值表示相对于允许t的调整的最大值的余量的分配,所述t的调整用于调整观看者到所述自动立体显示的视距。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法(400),其中所述显示元件是像素或像素组,其中每个像素包括多个子像素,并且其中所述方法还包括通过向所述像素或所述像素组的所确定的相位添加偏移或从中减去偏移来向相应的子像素指定子像素相位。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法(400),其中从所确定的相位(310)确定所述视图编号(320)包括使用所述相位的数值表示的最高有效位的数目作为提供从所确定的相位到所述视图编号的映射的函数的一个自变量,例如作为查找表的索引。
7.根据权利要求6所述的方法(400),其中所述查找表为增加相位定义了视图编号增加的立体视图序列(340)和视图编号减少的反立体视图序列(350)。
8.根据权利要求6或7所述的方法(400),其中所述查找表包含所述视图编号的整数表示。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法(400),还包括从多个查找表中选择所述查找表,每个查找表提供从所确定的相位(310)到所述视图编号(320)的不同映射(330)。
10.根据上述权利要求中任一项所述的方法(400),还包括通过调整t的值来调整观看者到所述自动立体显示器(140)的视距。
11.一种计算机可读介质(450),包括表示用于处理器系统执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法的指令的暂时性或非暂时性数据(460)。
12.一种计算机可读介质(450),包括表示根据权利要求6至9中任一项所述的查找表的暂时性或非暂时性数据(460)。
13.一种处理器系统(120),所述处理器系统用于对自动立体显示器的显示元件指定视图编号以用于基于所述指定的视图编号来交错场景的不同视点的图像数据,
所述自动立体显示器(140)包括:
显示面板(142),所述显示面板包括显示元件(200)的阵列;以及
细长光学元件阵列(144),用于将由所述显示元件发射的光重定向在相互不同的方向(0-5)上,所述光学元件以间距距离p基本上平行地布置并且以它们的主纵轴与所述显示元件阵列的列方向成倾斜度s定向,
所述处理器系统包括:
-存储器(135),所述存储器包括表示指令集的指令数据;
-处理器(130),所述处理器被配置成与所述存储器通信并执行所述指令集,其中当由所述处理器执行所述指令集时,所述指令集使所述处理器确定要在所述视图编号(320)的指定中使用的相应显示元件(210、220)的相位(310),其中所述相位表示所述相应显示元件相对于重定向由所述相应显示元件发射的光的光学元件的相对水平位置,并且由此指示所述光被重定向的方向,其中根据以下公式将所述相位确定为相对于所述显示元件阵列中的水平位置x和垂直位置y处的前一显示元件(230)的相位的差量:
相位(x+1,y)=(相位(x,y)+h)%t
相位(x,y+1)=(相位(x,y)+v)%t
其中h表示每一个显示元件的水平相位差量,其中v表示每一个显示元件的垂直相位差量,其中t表示相位的总数目并且其中%是取模运算的函数表示,其中h、v和t的值被选择为根据和近似于间距距离p和倾斜度s的整数值,使得在所述显示元件阵列的宽度和高度上的相位的近似误差累积到小于所述间距距离p;并且
基于所述相位的数值表示的最高有效位的数目从所述确定的相位确定所述视图编号。
14.根据权利要求13所述的系统(120),还包括用于使得能够从外部配置所述水平差量h、所述垂直差量v和/或所述相位的总数目t的值的配置接口。
15.根据权利要求13或14所述的系统(120),还包括用于使得能够从外部配置所述间距距离p和所述倾斜度s的值的配置接口,其中当由所述处理器执行所述指令集时,所述指令集使所述处理器基于p和s的值来确定所述水平差量h、所述垂直差量v和/或所述相位的总数目t的值。
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Families Citing this family (3)
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---|---|---|---|---|
US11212513B2 (en) * | 2019-07-03 | 2021-12-28 | Innolux Corporation | Method for displaying a stereoscopic image on a display device |
WO2023218234A1 (en) * | 2022-05-12 | 2023-11-16 | Visutek 3D Gmbh | Method and device for generating a universal interlacing mapp ing |
NL2033835B1 (en) * | 2022-12-24 | 2024-07-05 | Dimenco Holding B V | Method for determining sub-pixel position in a pixel arrangement of an autostereoscopic display device |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005045323A (ja) * | 2003-07-22 | 2005-02-17 | Toshiba Corp | 立体表示装置及び画像表示方法 |
US20090067519A1 (en) * | 2005-01-18 | 2009-03-12 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Estimation of length of channel impulse response |
US20140002897A1 (en) * | 2011-02-18 | 2014-01-02 | Koninklijke Philips N.V. | Autostereoscopic display device |
US20140092223A1 (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-03 | Unique Instruments Co.Ltd | Multi-view three-dimensional image display method |
DE102014000082A1 (de) * | 2014-01-02 | 2015-07-02 | Wolfgang Tzschoppe | Verfahren und Anordnung zur autoparallaktischen Anzeige |
CN105849623A (zh) * | 2013-12-20 | 2016-08-10 | 皇家飞利浦有限公司 | 自动立体显示设备 |
CN107431797A (zh) * | 2015-04-23 | 2017-12-01 | 奥斯坦多科技公司 | 用于全视差光场显示系统的方法和装置 |
CN108633331A (zh) * | 2015-05-05 | 2018-10-09 | 皇家飞利浦有限公司 | 用于自动立体显示器的图像的生成 |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB8623490D0 (en) | 1986-09-30 | 1986-11-05 | Bass M L | Display means for stereoscopic images |
US6064424A (en) | 1996-02-23 | 2000-05-16 | U.S. Philips Corporation | Autostereoscopic display apparatus |
GB9715397D0 (en) * | 1997-07-23 | 1997-09-24 | Philips Electronics Nv | Lenticular screen adaptor |
US7671889B2 (en) | 2000-06-07 | 2010-03-02 | Real D | Autostereoscopic pixel arrangement techniques |
US7857700B2 (en) | 2003-09-12 | 2010-12-28 | Igt | Three-dimensional autostereoscopic image display for a gaming apparatus |
US7616227B2 (en) | 2003-10-02 | 2009-11-10 | Real D | Hardware based interdigitation |
US7375886B2 (en) | 2004-04-19 | 2008-05-20 | Stereographics Corporation | Method and apparatus for optimizing the viewing distance of a lenticular stereogram |
WO2006104878A2 (en) | 2005-03-26 | 2006-10-05 | Real D | Tiled view-maps for autostereoscopic interdigitation |
EP3035682B1 (en) | 2005-04-29 | 2019-04-03 | Koninklijke Philips N.V. | A stereoscopic display apparatus |
JP2009510489A (ja) | 2005-09-16 | 2009-03-12 | ステレオグラフィックス コーポレイション | レンチキュラーステレオグラムの視距離を最適化する方法および装置 |
WO2007050973A2 (en) | 2005-10-27 | 2007-05-03 | Real D | Temperature compensation for the differential expansion of an autostereoscopic lenticular array and display screen |
US7652674B2 (en) | 2006-02-09 | 2010-01-26 | Real D | On the fly hardware based interdigitation |
US20120062991A1 (en) * | 2009-05-28 | 2012-03-15 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Autostereoscopic display device |
CN102004324B (zh) | 2010-10-19 | 2011-10-05 | 深圳超多维光电子有限公司 | 光栅、立体显示装置以及立体显示方法 |
JP5809293B2 (ja) | 2011-12-19 | 2015-11-10 | パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブアメリカPanasonic Intellectual Property Corporation of America | 表示装置 |
KR20140130435A (ko) | 2012-01-06 | 2014-11-10 | 울트라-디 코퍼라티에프 유.에이. | 3d 디스플레이를 위한 디스플레이 프로세서 |
GB2499426A (en) * | 2012-02-16 | 2013-08-21 | Dimenco B V | Autostereoscopic display device with viewer tracking system |
JP2014066539A (ja) | 2012-09-25 | 2014-04-17 | Jvc Kenwood Corp | 光学パラメータ測定装置、光学パラメータ測定方法、指向性表示装置 |
US10630955B2 (en) | 2015-03-23 | 2020-04-21 | Sony Corporation | Display device, method of driving display device, and electronic device |
-
2019
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-
2020
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- 2020-01-21 EP EP20705000.6A patent/EP3915250B1/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005045323A (ja) * | 2003-07-22 | 2005-02-17 | Toshiba Corp | 立体表示装置及び画像表示方法 |
US20090067519A1 (en) * | 2005-01-18 | 2009-03-12 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Estimation of length of channel impulse response |
US20140002897A1 (en) * | 2011-02-18 | 2014-01-02 | Koninklijke Philips N.V. | Autostereoscopic display device |
US20140092223A1 (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-03 | Unique Instruments Co.Ltd | Multi-view three-dimensional image display method |
CN105849623A (zh) * | 2013-12-20 | 2016-08-10 | 皇家飞利浦有限公司 | 自动立体显示设备 |
DE102014000082A1 (de) * | 2014-01-02 | 2015-07-02 | Wolfgang Tzschoppe | Verfahren und Anordnung zur autoparallaktischen Anzeige |
CN107431797A (zh) * | 2015-04-23 | 2017-12-01 | 奥斯坦多科技公司 | 用于全视差光场显示系统的方法和装置 |
CN108633331A (zh) * | 2015-05-05 | 2018-10-09 | 皇家飞利浦有限公司 | 用于自动立体显示器的图像的生成 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
ERKAI HUA: "3D Holographic Display with Enlarged Field of View Based on Binary Optical Elements", 2018 PROGRESS IN ELECTROMAGNETICS RESEARCH SYMPOSIUM (PIERS-TOYAMA) * |
彭婉娟: "全息三维显示技术", 中国优秀硕士学位论文全文数据库, no. 06 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IL284826B1 (en) | 2023-05-01 |
EP3915250B1 (en) | 2022-07-13 |
IL284826B2 (en) | 2023-09-01 |
US20220103796A1 (en) | 2022-03-31 |
TW202101974A (zh) | 2021-01-01 |
US11553167B2 (en) | 2023-01-10 |
EP3687168A1 (en) | 2020-07-29 |
EP3915250A1 (en) | 2021-12-01 |
KR20210129063A (ko) | 2021-10-27 |
IL284826A (en) | 2021-08-31 |
JP2022524912A (ja) | 2022-05-11 |
JP7273979B2 (ja) | 2023-05-15 |
CN113330738B (zh) | 2024-04-02 |
KR102543147B1 (ko) | 2023-06-13 |
WO2020152149A1 (en) | 2020-07-30 |
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