CN115462068A - 使用多模式显示器提高多视图图像的质量的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本文中所描述的是提高多视图图像的图像质量的系统和方法。在一些实施例中，通过识别多视图图像中对应于零视差平面的部分来基于多视图的视图生成零视差平面图像。所述零视差平面图像和所述多视图图像的视角图像可以被传输到时间多路复用显示器。所述时间多路复用显示器可以根据二维(2D)模式和多视图模式操作。所述时间多路复用显示器可以被配置为将所述零视差平面图像和所述视图图像显示为合成图像。

Description

使用多模式显示器提高多视图图像的质量的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年4月20日提交的国际专利申请No.PCT/US2020/029017的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。
关于联邦赞助的研究或开发的声明
不适用
背景技术
电子显示器是用于向各种设备和产品的用户传送信息的几乎无处不在的介质。最常见的电子显示器是阴极射线管(CRT)、等离子体显示面板(PDP)、液晶显示器(LCD)、电致发光显示器(EL)、有机发光二极管(OLED)和有源矩阵OLED(AMOLED)显示器、电泳显示器(EP)和采用机电或电流体光调制的各种显示器(例如，数字微镜器件、电润湿显示器等)。通常，电子显示器可分为有源显示器(即，发光的显示器)或无源显示器(即，调制由另一源提供的光的显示器)。有源显示器的最明显的例子是CRT、PDP和OLED/AMOLED。当考虑发射光时通常被分类为无源的显示器是LCD和电泳显示器。无源显示器虽然通常表现出吸引人的性能特征，包括但不限于固有的低功耗，但是由于缺乏发光能力，在许多实际应用中可能发现有些受限的用途。
附图说明
参考结合附图进行的以下详细描述，可以更容易地理解根据本文中所描述的原理的示例和实施例的各种特征，其中相同的附图标记表示相同的结构元件，并且在附图中：
图1A示出了根据与本文中所描述的原理一致的实施例的示例中的多视图显示器的透视图。
图1B示出了根据与本文中所描述的原理一致的实施例的示例中具有特定主角度方向的光束的角分量的图形表示。
图2A示出了根据与本文中所描述的原理一致的实施例示例中的时间多路复用背光的截面图。
图2B示出了根据与本文中所描述的原理一致的实施例的另一示例中的时间多路复用背光的截面图。
图2C示出了根据与本文中所描述的原理一致的实施例的示例中的时间多路复用背光的透视图。
图3示出了根据与本文中所描述的原理一致的实施例的示例中的广角背光的截面图。
图4示出了根据与本文中所描述的原理一致的实施例的示例中的时间多路复用背光操作的方法的流程图。
图5示出了根据与本文中所描述的原理一致的实施例的示例中的捕捉要被格式化为多视图图像的图像。
图6示出了根据与本文中所描述的原理一致的实施例的示例中的多视图图像的任意视图的视差图的一部分。
图7示出了根据与本文中所描述的原理一致的实施例的示例中的图像分割处理。
图8示出了根据与本文中所描述的原理一致的实施例的示例中的图像分割处理的输出。
图9示出了根据与本文中所描述的原理一致的实施例的示例中的由用户感知的合成图像。
图10是描绘根据各种实施例的提供多视图显示的多视图图像显示系统的示例例示的示意性框图。
某些示例和实施例可以具有作为上述附图中所示的特征的补充或替代之一的其他特征。下面参考上述附图详细说明这些特征和其他特征。
具体实施方式
根据本文中所描述的原理的示例和实施例涉及通过操作多模式显示器来提高显示的多视图图像的质量，该多模式显示器至少包括二维(2D)模式和多视图模式两者。对于特定的视图，多视图图像被分割成优化用于在多视图模式期间显示的视图图像集和优化用于在2D模式期间显示的2D图像。例如，在分割和使用视差数据期间，与多视图显示器的零视差平面相关联的多视图图像的像素被选择为被包括在2D模式期间渲染的2D图像中。因此，多模式显示器的2D模式的高分辨率显示能力可以适用于显示包括在2D图像中的这些像素。在多视图模式期间，在多视图显示器上渲染多视图图像的其他像素。在多视图模式中在多模式显示器上渲染具有一定视差的像素，以向多视图图像传达深度的感觉。2D模式和多视图模式可以快速切换，以呈现具有零视差和非零视差二者的完整合成图像。根据各种实施例，这种合成图像可以具有改进的分辨率和多视图性能的所需视觉特性。
在本文中，“二维(2D)显示器”或等同的多模式显示器的2D模式被定义为被配置为提供无论从哪个方向观看图像(即，在2D显示器或2D模式的预定视角或范围内)都基本相同的图像视图的显示器或模式。在许多智能电话和计算机显示器中发现的液晶显示器(LCD)是2D显示器的示例。与本文中相比，“多视图显示器”或等同的多模式显示器的多视图模式被定义为被配置为在不同视角方向或从不同视角方向提供多视图图像的不同视图的电子显示器、显示系统或多模式显示器的显示模式。特别地，不同的视图可以表示多视图图像的场景或对象的不同透视图。在一些情况下，多视图显示器或多视图模式也可以被称为三维(3D)显示器或3D模式，例如，当同时观看多视图图像的两个不同视图时提供观看三维图像的感知。
图1A示出了根据与本文中所描述的原理一致的实施例的示例中的多视图显示器10(或多模式显示器的多视图模式)的视角视图。如图1A所示，多视图显示器10包括屏幕12，以显示要观看的多视图图像。多视图显示器10在相对于屏幕12的不同视图方向16上提供多视图图像的不同视图14。视图方向16被示出为在各种不同的主角度方向上从屏幕12延伸的箭头；不同的视图14被示出为在箭头的末端处的阴影多边形框(即，描绘视图方向16)；并且仅示出了四个视图14和四个视图方向16，所有这些都是示例性的而非限制性的。注意，虽然在图1A中将不同的视图14示出为在屏幕上方，但是当在多视图显示器10上显示多视图图像时，视图14实际上出现在屏幕12上或其附近。将视图14描绘在屏幕12上方仅仅是为了图示的简单，并且旨在表示从与特定视图14对应的视图方向16中的一个相应方向观看多视图显示器10。
根据本文中的定义，视图方向或等效地具有与多视图显示器的视图方向相对应的方向的光束通常具有由角度分量{θ，φ}给出的主角度方向。角度分量θ在本文中被称为光束的“仰角分量”或“仰角”。角度分量φ被称为光束的“方位角分量”或“方位角”。根据定义，仰角θ是垂直平面(例如，垂直于多视图显示器屏幕的平面)内的角度，而方位角φ是水平平面(例如，与多视图显示器屏幕平面平行)内的角度。
图1B示出了根据与本文中所描述的原理一致的实施例的示例中的具有主角度方向或仅仅与多视图显示器的视图方向(例如，图1A中的视图方向16)相对应的“方向”的光束20的角度分量{θ，φ}的图形表示。此外，根据本文中的定义，光束20从特定点发射或发出。换言之，根据定义，光束20具有与多视图显示器内的特定原点相关联的中心射线。图1B还示出了光束(或视图方向)的原点O。
此外，在本文中，如在术语“多视图图像”、“多视图显示器”和“多视图模式”中使用的术语“多视图”被定义为表示不同视角的多个视图或包括多个视图中的视图之间的角度视差的多个视图。此外，根据本文中的定义，本文中的术语“多视图”明确包括两个以上的不同视图(即，至少三个视图，且通常多于三个视图)。因此，本文所采用的“多视图显示器”和“多视图模式”明确地区别于仅包括两个不同的视图来表示场景或图像的立体显示器或立体模式。然而，注意，虽然多视图图像和多视图显示模式可以包括两个以上的视图，但是根据本文中的定义，通过一次只选择多视图中的两个视图来观看(例如，每只眼睛一个视图)可以将多视图图像作为一对立体图像来观看(例如，在多视图显示器上)。
“多视图像素”在本文中被定义为多视图显示器或在多视图模式下的多模式显示器的相似的多个不同视图中的每一个中的子像素或“视图”像素的集合。特别地，多视图像素可以具有对应于或表示多视图图像的不同视图中的每一个中的视图像素的个体视图像素。此外，多视图像素的视图像素是所谓的“定向像素”，因为根据本文中的定义，每个视图像素与不同视图中的一个对应视图的预定视图方向相关联。此外，根据不同的示例和实施例，多视图像素的不同视图像素可以在每个不同的视图中具有相等的或至少基本相似的位置或坐标。例如，第一多视图像素可以具有位于多视图图像的不同视图中的每一个中的{x1，y1}处的个体视图像素，并且第二多视图像素可以具有位于不同视图中的每一个中的{x2，y2}处的个体视图像素，以此类推。在一些实施例中，多视图像素中的视图像素的数目可以等于多视图显示器的视图数目。
在本文中，“光导”被定义为利用全内反射或“TIR”在结构内引导光的结构。特别地，光导可以包括在光导的工作波长下基本上透明的芯。在各种示例中，术语“光导”通常是指采用全内反射以在光导的介质材料和环绕该光导的材料或介质之间的界面处引导光的介质光波导。根据定义，全内反射的条件是，光导的折射率大于与光导材料的表面相邻的周围介质的折射率。在一些实施例中，光导可以包括除了上述折射率差之外或替代上述折射率差的涂层，以进一步促进全内反射。例如，该涂层可以是反射涂层。光导可以是若干光导中的任何一种，包括但不限于板(plate)或板状(slab)光导和条状(strip)光导中的一种或两种。
此外，在本文中，术语“板”在应用于如“板光导”中的光导时，被定义为分段或视差平面的层或片，其有时被称为“板状”光导。特别地，板光导被定义为被配置为在由光导的顶表面和底表面(即，相对的表面)界定的两个基本正交的方向上引导光的光导。此外，根据本文中的定义，顶表面和底表面都彼此分离，并且可以至少在视差意义上基本上彼此平行。也就是说，在板光导的任何差别小的区段内，顶表面和底表面基本上平行或共面。
在一些实施例中，板光导可以是基本平的(即，限定在平面内)，并且因此，板光导是平面光导。在其他实施例中，板光导可以在一个或两个正交维度上弯曲。例如，板光导可以在单个维度上弯曲，以形成圆柱形板状导。然而，任何曲率都具有足够大的曲率半径，以确保在板光导内保持全内反射来引导光线。
如本文中所定义的，被引导光的“非零传播角”是相对于光导的引导表面的角度。此外，根据本文中的定义，非零传播角大于零且小于光导内的全内反射的临界角。此外，可以为特定的实施方式选择(例如，任意地)特定的非零传播角，只要该特定的非零传播角小于光导内的全内反射的临界角。在各种实施例中，光可以以被引导光的非零传播角度被引入或耦合到光导122中。
根据各种实施例，通过将光耦合到光导中而产生的被引导光或等效地被引导的“光束”可以是准直光束。在本文中，“准直光”或“准直光束”通常被定义为光束的光线在光束内基本上彼此平行的光束。此外，根据本文中的定义，从准直光束中发散或散射的光线不被视为是准直光束的一部分。
根据本文中的定义，“多光束元件”是产生包括多个光束的光的背光或显示器的结构或元件。在一些实施例中，多光束元件可以光学耦合至背光的光导，以通过耦合或散射出在光导中引导的光的一部分来提供多个光束。此外，根据本文中的定义，由多光束元件产生的多个光束中的光束具有彼此不同的主角方向。特别地，根据定义，多个光束中的一个光束具有与多个光束中的另一个光束不同的预定主角方向。因此，光束被称为“定向光束”，并且根据本文中的定义，多个光束可以被称为“多个定向光束”。
此外，多个定向光束可以表示光场。例如，多个定向光束可以被限制在基本上圆锥形的空间区域，或者具有包括多个光束中的光束的不同主角方向的预定角展度。因此，组合的光束(即，多个光束)的预定角展度可以表示光场。
根据各种实施例，多个定向光束中的各个定向光束的不同主角方向是由包括但不限于多光束元件的尺寸(例如，长度、宽度、面积等)的特性确定的。在一些实施例中，根据本文中的定义，多光束元件可以被视为“扩展的点光源”，即，分布在多光束元件的范围中的多个点光源。此外，根据本文中的定义，并且如上文关于图1B所描述的，由多光束元件产生的定向光束具有由角分量{θ，φ}给出的主角方向。
在本文中，“准直器”被定义为基本上任何被配置成准直光的光学设备或装置。例如，准直器可以包括但不限于准直镜或反射器、准直透镜、衍射光栅、锥形光导以及其各种组合。根据各种实施例，由准直器提供的准直量可以从一个实施例到另一个实施例以预定程度或量变化。此外，准直器可以被配置为在两个正交方向(例如，垂直方向和水平方向)中的一个或两个上提供准直。也就是说，根据一些实施例，准直器可以包括在两个正交方向中的一个或两个上提供光准直的形状或类似的准直特性。
在本文中，“准直因子”被定义为光被准直的程度。特别地，根据本文中的定义，准直因子定义了光线在准直光束中的角展度。例如，准直因子σ可以指定准直光束中的大部分光线在特定的角展度内(例如，关于准直光束的中心或主角方向的+/-σ度)。根据一些示例，准直光束的光线在角度方面可以具有高斯分布，并且角展度可以是由准直光束的峰值强度的一半确定的角度。
在本文中，“光源”被定义为光源(例如，被配置为产生和发射光的光学发射器)。例如，光源可以包括光学发射器，例如当被激活或开启时发光的发光二极管(LED)。特别地，本文中的光源可以是基本上任何光源或基本上包括任何光学发射器，包括但不限于发光二极管(LED)、激光器、有机发光二极管(OLED)、聚合物发光二极管、基于等离子体的光学发射器、荧光灯、白炽灯以及实际任何其他光源中的一个或多个。由光源产生的光可以具有颜色(即，可以包括特定波长的光)，或者可以是一定范围的波长(例如，白光)。在一些实施例中，光源可以包括多个光学发射器。例如，光源可以包括光学发射器的集合或组，其中至少一个光发射器产生具有与由该集合或该组中的至少一个其他光学发射器产生的光的颜色或波长不同的颜色或等效波长的光。例如，不同颜色可以包括原色(例如，红色、绿色、蓝色)。“偏振”光源在本文中被定义为基本上任何产生或提供具有预定偏振的光的光源。例如，偏振光源可以包括在光源的光学发射器的输出处的偏振器。
在本文中，“多视图图像”被定义为多个图像(即，多于三个图像)，其中多个图像中的每个图像表示与多视图图像的不同视角方向相对应的不同视图。因此，多视图图像是图像(例如，二维图像)的集合，当在多视图显示器上显示时或在多模式显示器的多视图模式期间其可以促进对深度的感知从而对观看者而言看起来是3D场景的图像。
根据定义，“广角”发射光被定义为具有大于多视图图像或多视图显示器的视图的锥角的光。特别地，在一些实施例中，广角发射光可以具有大于约二十度(例如，>±20°)的锥角。在其他实施例中，广角发射光的锥角可以大于约三十度(例如，>±30°)，或大于约四十度(例如，>±40°)，或大于五十度(例如，>±50°)。例如，广角发射光的锥角可以是约六十度(例如，>±60°)。
在一些实施例中，广角发射光锥角可以被定义为与LCD计算机监视器、LCD平板、LCD电视或意图用于广角观看(例如，约±40-65°)的类似数字显示设备的观看角度大致相同。在其他实施例中，广角发射光也可以被表征或被描述为漫射光、基本上漫射光、非定向光(即，缺乏任何特定的或限定的方向性)，或具有单个或基本上均匀方向的光。
在此，“零视差”被定义为当图像的不同视图(例如，右眼和左眼)中的图像位置存在不可察觉的差异时的情况。零视差可以应用于个体像素。如果被感知为在图像的不同视图中具有相同的位置，则相对于像素视差为零。反之，“非零视差”被定义为在图像的不同视图之间的图像位置存在明显差异的情况。在本文中，术语“零视差平面”在相对于3D电子显示器使用时被定义为正在显示或渲染的3D场景或区域中在3D电子显示器的所有视图中看起来相同(即，没有视觉视差)的平面或平面区段。此外，根据本文中的定义，零视差平面看起来在3D电子显示器的物理表面处、对应于3D电子显示器的物理表面或与3D电子显示器的物理表面重合。也就是说，在由3D电子显示器渲染并在其上观看时，位于3D区域内的零视差平面处的显示场景或区域中的对象将显示为与3D电子显示器的物理表面并置。比零视差平面更远的对象将看起来在物理表面的后面，而比零视差平面更近的对象将看起来在物理表面的前面。
此外，如本文所使用的，冠词“一(a)”旨在具有其在专利技术领域中的普通含义，即“一个或多个”。例如，“多光束元件”是指一个或多个多光束元件，并且因此，“多光束元件”在本文意味着“(多个)多光束元件”。另外，本文中对“顶部”、“底部”、“上部”、“下部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“第一”、“第二”、“左”或“右”的任何引用并不旨在成为本文中的限制。在本文中，术语“约”在应用于一个值时通常指在用于产生该值的装备的公差范围内，或可以指正负10％、或正负5％、或正负1％，除非另有明确规定。此外，本文中所使用的术语“基本上”是指大部分，或几乎全部，或全部，或在约51％至约100％范围内的量。此外，本文中的示例仅旨在说明性的，并且出于讨论目的而不是以限制的方式呈现。
根据本文所描述的原理的一些实施例，提供了时间多路复用多模式显示器。图2A示出了根据与本文中所描述的原理一致的实施例的示例中的时间多路复用多模式显示器100的截面图。图2B示出了根据与本文中所描述的原理一致的实施例的另一个示例中的时间多路复用多模式显示器100的截面图。特别地，图2A示出了在第一或二维(2D)模式期间或根据第一或二维(2D)模式的时间多路复用多模式显示器100。图2B示出了在第二或多视图模式期间或根据第二或多视图模式的时间多路复用多模式显示器100。图2C示出了根据与本文中所描述的原理一致的实施例的示例中的时间多路复用多模式显示器100的透视图。图2C中以示例而非限制的方式说明多视图模式期间的时间多路复用多模式显示器100。此外，根据各种实施例，2D和多视图模式可以以时间顺序或时间交错的方式进行时间多路复用，以在交替的第一和第二时间间隔(例如，在图2A和图2B之间交替)内提供2D和多视图模式。因此，时间多路复用多模式显示器100也可以被称为“时间多路复用模式切换”显示器。
如图所示，时间多路复用多模式显示器100被配置为提供或发射光作为发射光102。根据各种示例和实施例，发射光102可以被用于使用时间多路复用多模式显示器100来照明和提供图像。例如，发射光102可以被用于照明时间多路复用多模式显示器100的光阀阵列(例如，光阀106，如下所述)。此外，在一些实施例中，时间多路复用多模式显示器100可以被配置为在顺序时间间隔内或在顺序时间间隔期间使用发射光102在二维(2D)图像和多视图图像的显示之间交替。此外，根据在顺序时间间隔中的时间多路复用或时间交织，2D图像和多视图图像可以被提供为包括2D和多视图内容或信息两者的合成图像，如下文进一步描述的。
特别地，根据时间多路复用多模式显示器100的两种操作模式，发射光102可以根据时间多路复用具有或表现出不同的特性。换言之，根据两种不同模式，作为发射光102的由时间多路复用的多模式显示器100发射的光可以包括定向光或基本上非定向光。例如，如下面更详细描述的，在2D模式中，时间多路复用多模式显示器100被配置为提供发射光102作为广角发射光102′，如图2A中所示出的。替代地，在图2B所示出的多视图模式中，时间多路复用多模式显示器100被配置为提供发射光102作为定向发射光102"。
根据各种实施例，在多视图模式期间提供的定向发射光102"包括具有彼此不同的主角度方向的多个定向光束。此外，定向发射光102"的定向光束具有与多视图图像的不同视图方向相对应的方向。相反地，根据各种实施例，广角发射光102′很大程度上是非定向的，并且还通常具有大于与时间多路复用多模式显示器100相关联的多视图图像或多视图显示器的视图的锥角。在时间多路复用多模式显示器100的操作期间，可以在第一时间间隔内激活2D模式，并且可以在第二时间间隔内激活多视图模式。此外，在各种实施例中，第一和第二时间间隔根据时间多路复用以顺序方式彼此交错。
为了便于说明，在图2A中，在第一时间间隔期间，广角发射光102′被示出为虚线箭头。然而，表示广角发射光102′的虚线箭头并不意味着暗示发射光102的任何特定方向性，而仅表示例如来自时间多路复用的多模式显示器100的光的发射和透射。类似地，图2B和图2C将在第二时间间隔期间的定向发射光102"的定向光束例示为多个发散的箭头。如上所述，在多视图模式期间发射的定向发射光102"的定向光束的不同主角方向对应于多视图图像或等效的时间多路复用多模式显示器100的多视图模式的相应视图方向。此外，在各种实施例中，定向光束可以是或表示光场。在一些实施例中，可以调制(例如，使用光阀106，如下所述)发射光102的广角发射光102′和定向发射光102"定向光束，以便于显示具有2D内容和多视图或3D图像内容中的一个或二个的信息。
如图2A-图2C所示，时间多路复用多模式显示器100包括广角背光110。图示的广角背光110具有平面或基本平面的发光表面110′，其被配置为在2D模式期间提供广角发射光102′(例如，参见图2A)。根据各种实施例，广角背光110可以是基本上任何具有发光表面110′的背光，该发光表面被配置为提供光以照明显示器的光阀阵列。例如，广角背光110可以是直接发射或直接照明的平面背光。直接发射或直接照明的平面背光包括但不限于采用冷阴极荧光灯(CCFL)、氖灯或发光二极管(LED)的平面阵列的背光面板，这些平面阵列被配置为直接照明平面发光表面110′并且提供广角发射光102′。电致发光面板(ELP)是直接发射平面背光的另一个非限制性示例。在其他示例中，广角背光110可以包括采用间接光源的背光。这种间接照明的背光可以包括但不限于各种形式的边缘耦合或所谓的“边缘照明”背光。
图3示出了根据与本文中所描述的原理一致的实施例的示例中的广角背光110的截面图。如图3所示，广角背光110是边缘照明背光，并且包括与广角背光110的边缘耦合的光源112。边缘耦合光源112被配置为在广角背光110内产生光。此外，如通过示例而非限制的方式例示的，广角背光110包括具有基本上矩形截面的引导结构114(或光导)以及多个提取特征114a，该基本上矩形截面具有平行的相对表面(即，矩形形状的引导结构)。作为示例而非限制，图3中示出的广角背光110包括在广角背光110的引导结构114的表面(即，顶表面)处的提取特征114a。根据各种实施例，来自边缘耦合光源112并且在矩形形状的引导结构114内被引导的光可以由提取特征114a从引导结构114被重定向、被散射出或者以其他方式被提取出，以提供广角发射光102′。通过激活或开启边缘耦合光源112来激活广角背光110。
在一些实施例中，无论是直接发射还是边缘照明(例如，如图3所示)，广角背光110还可以包括一个或多个附加的层或膜，包括但不限于漫射器或漫射层、亮度增强膜(BEF)和偏振回收膜或层。例如，漫射器可以被配置为当与由提取特征114a单独提供的发射角相比时增加广角发射光102′的发射角。在一些示例中，亮度增强膜可以用于增加广角发射光102′的总亮度。亮度增强膜(BEF)例如是可从明尼苏达州圣保罗的3M光学系统分公司获得的VikuitiTMBEF II，它是微复制的增强膜，利用棱镜结构来提供高达60％的亮度增益。偏振回收层可以被配置为选择性地使第一偏振通过，同时将第二偏振反射回到矩形引导结构114。例如，偏振回收层可以包括反射偏振膜或双亮度增强膜(DBEF)。DBEF膜的示例包括但不限于可从明尼苏达州圣保罗3M光学系统分公司获得的3M VikuitiTM双亮度增强膜。在另一个示例中，可以采用高级偏振转换膜(APCF)或者亮度增强膜和APCF膜的组合作为偏振回收层。
图3示出了广角背光110，其还包括与引导结构114和广角背光110的平面发光表面110′相邻的漫射器116。此外，图3中示出了亮度增强膜117和偏振回收层118，两者也都与平面发光表面110′相邻。在一些实施例中，广角背光110还包括邻近导向结构114的与平面发光表面110′相对的表面(即，在后表面上)的反射层119，例如，如图3所示。反射层119可以包括各种反射膜中的任何一种，包括但不限于反射金属层或增强镜面反射器(ESR)膜。ESR膜的示例包括但不限于可从明尼苏达州圣保罗的3M光学系统分公司获得的VikuitiTM增强镜面反射膜。
再次参考图2A-图2C，时间多路复用多模式显示器100还包括多视图背光120。如图所示，多视图背光120包括多光束元件124的阵列。根据各种实施例，多光束元件阵列的多光束元件124在多视图背光120上彼此间隔开。例如，在一些实施例中，多光束元件124可以被布置在一维(1D)阵列中。在其他实施例中，多光束元件124可以被布置在二维(2D)阵列中。此外，不同类型的多光束元件124可以被用在多视图背光120中，包括但限于有源发射器和各种散射元件。根据各种实施例，多光束元件阵列的每个多光束元件124被配置为在多视图模式期间提供具有与多视图图像的不同视图方向相对应的方向的多个定向光束。特别地，根据各种实施例，多个定向光束中的定向光束包括在多视图模式期间提供的定向发射光102"。
在一些实施例中(例如，如图所示)，多视图背光120还包括被配置为引导光作为被引导光104的光导122。在一些实施例中，光导122可以是板光导。根据各种实施例，光导122被配置为根据全内反射沿着光导122的长度引导被引导光104。光导122内的被引导光104的一般传播方向103在图2B中由粗箭头例示。在一些实施例中，被引导光104可以以非零传播角在传播方向103上被引导，并且可以包括根据预定准直因子σ准直的准直光，如图2B所示。
在各种实施例中，光导122可以包括配置为光学波导的介电材料。介质材料可以具有第一折射率，该第一折射率大于围绕介质光波导的介质的第二折射率。例如，折射率的差异被配置为根据光导122的一个或多个引导模式促进被引导光104的全内反射。在一些实施例中，光导122可以是板或板状光波导，其包括光学透明的介电材料的延伸的基本上平面的片。根据各种示例，光导122的光学透明材料可以包括各种介电材料中的任何一种或由其制成，所述介电材料包括但不限于各种类型的玻璃(例如，二氧化硅玻璃、碱金属铝硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃等)和基本光学透明的塑料或聚合物(如聚(甲基丙烯酸甲酯)或“丙烯酸玻璃”、聚碳酸酯等)中的一种或多种。在一些示例中，光导122还可以包括在光导122的表面的至少一部分(例如，顶表面和底表面中的一个或两个)上的包覆层(未示出)。根据一些示例，包覆层可以用于进一步促进全内反射。
在包括光导122的实施例中，多光束元件阵列的多光束元件124可以被配置为从光导122内散射出被引导光104的一部分，并且引导散射出的部分远离光导122的第一表面122′或等同的多视图背光120的第一表面，以提供定向发射光102"，如图2B所示。例如，被引导光的一部分可以由多光束元件124散射出穿过第一表面122′。此外，如图2A-图2C所示，根据各种实施例，与第一表面相对的多视图背光120的第二表面可以与广角背光110的平面发光表面110′相邻。
注意，如图2B中所示的定向发射光102"的多个定向光束是或表示上述的具有不同主角方向的多个定向光束。换言之，根据各种实施例，定向光束具有与定向发射光102"的其他定向光束不同的主角方向。此外，多视图背光120可以是基本上透明的(例如，至少在2D模式下)，以允许来自广角背光110的广角发射光102′穿过或透射穿过多视图背光120的厚度，如图2A中由源自广角背光110处并且随后穿过多视图背光120的虚线箭头所示。换言之，由广角背光110提供的广角发射光102′被配置为在2D模式期间例如凭借多视图背光的透明度而透射通过多视图背光120。
例如，光导122和间隔开的多个多光束元件124可以允许光穿过第一表面122′和第二表面122"通过光导122。由于多光束元件124的相对较小的尺寸和多光束元件124的相对较大的元件间间隔，可以至少部分地促进透明性。此外，在一些实施例中，特别是当多光束元件124包括如下所述的衍射光栅时，多光束元件124还可以对于正交于光导表面122′、122"传播的光基本上透明。因此，例如，根据各种实施例，来自广角背光110的光可以在正交方向上传送穿过具有多视图背光120的多光束元件阵列的光导122。
在一些实施例中(例如，如图2A-图2C所示)，多视图背光120还可以包括光源126。因此，多视图背光120可以是例如边缘照明的背光。根据各种实施例，光源126被配置为提供要在光导122内被引导的光。特别地，光源126可以位于光导122的入射表面或端部(输入端)附近。在各种实施例中，光源126可以包括基本上任何光源(例如，光学发射器)，包括但不限于一个或多个发光二极管(LED)或激光器(例如，激光二极管)。在一些实施例中，光源126可以包括光学发射器，该发射器被配置为产生具有由特定颜色表示的窄带光谱的基本上单色的光。特别地，单色光的颜色可以是特定色彩空间或颜色模型(例如，红-绿-蓝(RGB)颜色模型)的原色。在其他示例中，光源126可以是被配置为提供基本上宽带或多色光的基本上宽带光源。例如，光源126可以提供白光。在一些实施例中，光源126可以包括被配置为提供不同颜色的光的多个不同的光学发射器。不同的光学发射器可以被配置为提供具有与光的不同颜色中的每个相对应的被引导光的不同的颜色特定的非零传播角的光。如图2B所示，多视图背光120的激活可以包括激活光源126。
在一些实施例中，光源126还可以包括准直器(未图示)。准直器可以被配置为从光源126的一个或多个光学发射器接收基本未准直的光。准直器还被配置为将基本未准直的光转换为准直光。特别地，根据一些实施例，准直器可以提供具有非零传播角并且根据预定准直因子准直的准直光。此外，当采用不同颜色的光学发射器时，准直器可以被配置为提供具有不同的颜色特定的非零传播角中的一个或二个并且具有不同的颜色特定的准直因子的准直光。准直器还被配置为将准直的光传送到光导122，以作为被引导光104传播，如上所述。
如图2A-图2B所示，时间多路复用多模式显示器100还包括模式控制器130。模式控制器130被配置为通过循序在第一时间间隔期间激活广角背光110和在第二时间间隔期间激活多视图背光120来对2D模式和多视图模式进行时间多路复用。特别地，根据一些实施例，模式控制器130可以被配置为通过循序激活广角背光110的光源112以在2D模式期间提供广角发射光102′和激活多视图背光120的光源126以在多视图模式期间提供定向发射光102"来在2D模式和多视图模式之间切换。在第一时间间隔期间激活光源112由图2A中的光源112的交叉影线示出。在第二时间间隔期间激活光源126由图2B中的光源126的交叉影线示出。
在一些实施例中，模式控制器130可以被配置为在一个或多个预定频率下(诸如在被选择以经由光阀阵列106同时有效地显示两种模式的图像以向观看者显示的频率下)在2D模式和多视图模式之间切换或时间多路复用2D模式和多视图模式。作为示例，光阀阵列106可以是以120Hz运行的LCD面板，并且模式控制器130可以在2D模式和以60Hz运行的多视图模式之间切换(即，通过以大约60Hz循序激活广角背光110的光源112和多视图背光120的光源126中的每一个)，以提供时间多路复用。在另一示例中，LCD面板或光阀阵列可以以240Hz运行，并且模式控制器130可以以120Hz时间多路复用2D模式和多视图模式。根据一些实施例，2D模式和多视图模式可以由模式控制器130以对应于光阀阵列能够运行同时仍然能够向观看者提供图像的最高切换速度或频率的最大速率(即，取决于显示器的类型和技术)进行时间多路复用。在某些实施例中，2D模式和多视图模式的时间多路复用提供在时间多路复用的多视图显示器上彼此叠加的2D图像和多视图图像，以提供合成图像。如果2D模式和多视图模式的切换速率或激活速率对于每种模式至少超过使用显示器的观看者的视觉持续性，则2D图像和多视图图像中的每一个在用户看来都是恒定存在的，并且在合成图像中没有可感知的闪烁。对于2D模式和多视图模式中的每个模式，至少约60Hz的切换率将提供这一视觉持续目标(即，在每个模式中约为或少于1毫秒)。根据各种实施例，模式控制器130可以被实施为包括电路组成的硬件(例如，ASIC)和包括软件或固件的模块中的一个或二者，这些软件或固件由处理器或与模式控制器130的各种运行特性类似的电路来执行。
此外，如上所述并且根据各种实施例，多视图背光120包括多光束元件124的阵列。根据一些实施例(例如，如图2A-2C所示)，多光束元件阵列的多光束元件124可以位于光导122的第一表面122′(例如，与多视图背光120的第一表面相邻)。在其他实施例(未图示)中，多光束元件124可以位于光导122内。在另一些实施例(未图示)中，多光束元件124可以位于光导122的第二表面122处或其上(例如，与多视图背光120的第二表面相邻)。此外，多光束元件124的尺寸与被配置为显示多视图图像的多视图显示器的光阀的尺寸相当。换言之，多光束元件的尺寸与例如包括时间多路复用多模式显示器100中的光阀阵列的光阀尺寸相当。
如图2A-图2C所示，通过举例而非限制的方式，时间多路复用多模式显示器100还包括(例如，多视图显示器的)光阀阵列106。在各种实施例中，可以采用各种不同类型的光阀中的任何一种作为光阀阵列的光阀106，包括但不限于液晶光阀、电泳光阀和基于或采用电润湿的光阀中的一个或多个。此外，如图所示，对于多光束元件阵列的每个多光束元件124，可能存在光阀106的唯一集合。例如，光阀106的唯一集合可以对应于时间多路复用多模式显示器100的多视图像素106′。
在本文中，“尺寸”可以用各种方式中的任何一种来定义，包括但不限于长度、宽度或面积。例如，光阀的尺寸可以是其长度，并且多光束元件124的相当尺寸也可以是多光束元件124的长度。在另一示例中，尺寸可以指这样面积，使得多光束元件124的面积可以与光阀的面积相当。在一些实施例中，多光束元件124的尺寸与光阀的尺寸相当，使得多光束元件的尺寸在光阀尺寸的约百分之二十五(25％)和约百分之二百(200％)之间。例如，如果多光束元件尺寸被表示为“s”，并且光阀尺寸被表示为“S”(例如，如图2B所示)，则多光束元件尺寸s可以由公式(1)给出为
Figure BDA0003899802830000151
在其他示例中，多光束元件尺寸大于光阀尺寸的约百分之五十(50％)，或光阀尺寸的约百分之六十(60％)，或光阀尺寸的约百分之七十(70％)，或大于光阀尺寸的约百分之八十(80％)，或大于光阀尺寸的约百分之九十(90％)，并且多光束元件小于光阀尺寸的约百分之一百八十(180％)，或小于光阀尺寸的约百分之一百六十(160％)，或小于光阀尺寸的约百分之一百四十(140％)，或小于光阀尺寸的约百分之一百二十(120％)。例如，就“相当尺寸”而言，多光束元件的尺寸可以在光阀尺寸的约百分之七十五(75％)和约一百五十(150％)之间。在另一示例中，多光束元件124可以在尺寸上与光阀相当，其中多光束元件尺寸在光阀尺寸的约百分之一百二十五(125％)和约百分之八十五(85％)之间。根据一些实施例，可以选择多光束元件124和光阀的相当的尺寸来减少或在一些示例中最小化多视图显示器的视图之间的暗区，同时减少或在一些示例中最小化多视图显示器的视图或多视图图像的等同物之间的重叠。
注意，如图2B所示，多光束元件124的尺寸(例如，宽度)可以对应于光阀阵列中的光阀106的尺寸(例如，宽度)。在其他示例中，多光束元件的尺寸可以定义为光阀阵列中的相邻光阀106之间的距离(例如，中心到中心距离)。例如，光阀106可以小于光阀阵列中的光阀106之间的中心到中心距离。此外，多光束元件阵列的相邻多光束元件之间的间距可以与多视图显示器的相邻多视图像素之间的间距相称。例如，一对相邻多光束元件124之间的发射器间距离(例如，中心到中心距离)可以例如由光阀阵列106的光阀集合表示的多视图像素的对应相邻对之间的像素间距离(例如，中心到中心距离)。因此，例如，多光束元件的尺寸可以被定义为光阀106本身的尺寸或者与光阀106之间的中心到中心距离相对应的尺寸。
在一些实施例中，多个多光束元件124和对应的多视图像素(例如，光阀106的集合)之间的关系可以是一对一关系。也就是说，可以存在相等数量的多视图像素和多光束元件124。图2B和图2C通过示例的方式明确示出了一对一关系，其中每个多视图像素106′包括光阀106的不同集合。在其他实施例中(未示出)，多视图像素106′和多光束元件124的数目可以彼此不同。
在一些实施例中，多个多光束元件中的一对相邻多光束元件124之间的元件间距离(例如，中心到中心距离)可以等于例如由光阀集合表示的多视图像素106′的对应相邻对之间的像素间距离(例如，中心到中心距离)。在其他实施例中(未示出)，多光束元件124和对应光阀集合的对的相对中心到中心距离可以不同，例如，多光束元件124可以具有大于或小于表示多视图像素106′的光阀集合之间的间距(即，中心到中心距离)的元件间间距(即，中心到中心距离)。此外(例如，如图2B所示)，根据一些实施例，每个多光束元件124可以被配置为向一个且仅有一个多视图像素106′提供定向发射光102"。特别地，对于多光束元件124中的给定的一个多光束元件，具有与多视图显示器的不同视图相对应的不同主角方向的定向发射光102"基本上被限制到单个对应的多视图像素106′及其光阀106，即，与多光束元件124相对应的光阀106的单个集合，如图2B中所示。因此，广角背光110的每个多光束元件124提供定向发射光束102"的多个对应定向光束，所述对应定向光束具有对应于多视图图像的不同视图的不同主角方向的集成(即，定向光束的集合包含具有与不同视图方向中的每个视图方向相对应的方向的光束)。
根据各种实施例，多视图背光120的多光束元件124可以包括被配置为散射出被引导光104的一部分的许多不同结构中的任何一种。例如，不同的结构可以包括但不限于衍射光栅、微反射元件、微折射元件或其各种组合。在一些实施例中，包括衍射光栅的多光束元件124被配置为衍射耦合或散射出被引导光部分作为包括具有不同主角方向的多个定向光束的定向发射光102"。在一些实施例中，多光束元件的衍射光栅可以包括多个单独的子光栅。在其他实施例中，包括微反射元件的多光束元件124被配置为反射地耦合或散射出被引导光部分作为多个定向光束，或者包括微折射元件的多光束元件124被配置为通过或利用折射地耦合或散射出被引导光部分(即，折射地散射出被引导光部分)作为多个定向光束。
根据本文中所描述的原理的其他实施例，提供了一种时间多路复用背光操作的方法。特别地，时间多路复用背光操作的方法可以具有至少两种模式，即，2D模式和多视图模式，它们是时间多路复用或时间交错的。根据各种实施例，2D模式可以显示二维(2D)图像，而多视图模式可以显示三维(3D)或多视图图像。时间多路复用将2D图像与3D或多视图图像组合为具有2D和多视图内容或信息两者的合成图像。
图4示出了根据与本文中所描述的原理一致的实施例的示例中的时间多路复用多模式显示器操作的方法300的流程图。如图4所示，时间多路复用多模式显示器操作的方法包括在2D模式期间使用广角背光提供广角发射光310。在一些实施例中，广角背光可以基本上类似于上面所描述的时间多路复用多模式显示器100的广角背光110。此外，根据一些实施例，2D模式和所发射的广角光可以基本上类似于上面关于时间多路复用背光和显示器所描述的2D模式(例如，在图2A-图2C中)和广角发射光102′中的相应的一个。
时间多路复用背光操作的方法300还包括在多视图模式期间使用具有彼此间隔开的多光束元件阵列的多视图背光提供320多个定向发射光。根据各种实施例，定向发射光包括由多光束元件阵列的每个多光束元件提供的多个定向光束。根据各种实施例，多个定向光束的方向对应于多视图图像的不同视图方向。在一些实施例中，多视图背光可以基本上类似于上面所描述的多视图背光120。类似地，根据一些实施例，多视图模式可以基本上类似于上面关于图2A-2C所描述的时间多路复用多模式显示器100的多视图模式。在一些实施例中，多视图背光可以定位在广角背光的发射表面附近，并且在2D模式期间对广角发射光是透明的。
图4中示出的时间多路复用背光操作的方法300还包括使用模式控制器对2D模式和多视图模式进行时间多路复用330，以循序在对应于2D模式的第一顺序时间间隔期间激活广角背光和在对应于多视图模式的第二顺序时间间隔期间激活多视图背光。在一些实施例中，模式控制器可以基本上类似于上面所描述的模式控制器130。特别地，模式控制器可以被实施为包括电路的硬件(例如，ASIC)和包括由处理器或类似电路执行以执行模式控制器的动作的软件或固件的模块中的一个或二者。
根据一些实施例，时间多路复用多模式显示器操作的方法300还包括在2D模式期间使用光阀阵列调制广角发射光以提供2D图像，以及在多视图模式期间使用光阀阵列调制多个定向光束以提供多视图图像。在这些实施例的一些中，时间多路复用2D模式和多视图模式可以叠加2D图像和多视图图像，以提供包括2D内容和多视图内容两者的合成图像。在一些实施例中，光阀阵列可以基本上类似于上面关于时间多路复用多模式显示器100所描述的光阀阵列106。
实施例涉及操作时间多路复用多模式显示器(诸如例如，图2A-图2C的时间多路复用多模式显示器100)的系统和方法。时间多路复用多模式显示器可以以增强将被渲染用于显示的多视图图像的质量的方式操作。可以根据本文中呈现的实施例处理多视图图像，以输出被观看者感知的合成多视图图像。与多视图图像的渲染相比，合成多视图图像可以具有优异的视觉质量。时间多路复用多模式显示器可以通过识别多视图图像内对应于时间多路复用多视图显示器的零视差平面的像素来操作。例如，视差图可以包括指示多视图图像在被渲染时的零视差平面(ZDP)的位置的视差信息。
在一些实施例中，时间多路复用多模式显示器通过基于零视差的预定视差阈值从视差图中生成图像掩码来操作。例如，图像掩码(例如，位图掩码)可以被格式化，使得图像掩码中的每个像素是二进制值，以对输入图像的相应像素进行掩蔽或去掩蔽。可以从视差图中生成图像掩码，其中视差图包含视差图的每个像素位置处的视差值。视差值可以通过应用零视差的预定视差阈值被转换为二进制值。零视差的预定视差阈值可以是特定的视差值范围。
时间多路复用多模式显示器可以通过在时间多路复用多视图显示器的二维(2D)模式期间使用时间多路复用多视图显示器显示零视差平面图像来操作。例如，可以选择时间多路复用多视图显示器的2D模式。这可能涉及激活2D模式的背光，以允许在2D模式期间显示ZDP图像。
另外，时间多路复用多模式显示器可以通过在时间多路复用多视图显示器的多视图模式期间在时间多路复用多视图显示器上显示多视图图像的渲染视图图像集来操作。多视图图像的渲染视图图像集可以是从多视图图像导出的视图图像。可以选择时间多路复用多模式显示器的多视图模式。这可能涉及激活多视图模式的背光，以允许在多视图模式期间显示视图图像。时间多路复用多视图显示器被配置为在2D模式和多视图模式之间切换，以便在时间多路复用多视图显示器上循序显示零视差平面图像和渲染视图图像集作为合成图像。
在一些实施例中，渲染视图图像集在它们被渲染用于显示之前被处理。这可能涉及下采样，使得渲染视图图像集被下采样到时间多路复用多视图显示器的多视图分辨率。此外，零视差平面图像可以具有视图图像的集合在下采样之前的分辨率。例如，多视图图像在被增强之前可以具有相对较高的分辨率。时间多路复用多模式显示器的多视图模式可以被配置为显示多视图图像的视图，其中每个视图与原始多视图图像相比是较低的分辨率。因此，为了适应显示器，在此实施例中，每个视图图像可以被下采样。下采样图像可以包括通过选择像素的子集或以其他方式将相邻的像素混合在一起来降低图像的分辨率，以降低图像的分辨率。可以从多视图图像中生成ZDP图像，使得ZDP图像不被下采样，从而保留了原始的高分辨率。
在一些实施例中，通过从多视图图像中移除识别出的像素以在合成图像内提供零视差平面图像和渲染视图图像集的图像内容之间的亮度曲线匹配来生成渲染视图图像。例如，用于生成ZDP图像的图像掩码的逆可以被应用于多视图图像以生成渲染视图图像。通过从多视图图像中去除这些像素，时间多路复用多模式显示器在多视图模式期间不显示这些像素。另外，ZDP图像在2D模式期间显示这些像素。所得到的合成多视图图像看起来具有视觉上吸引人的亮度，使得图像内容在2D模式和多视图模式期间都不显示，而是仅在2D模式期间显示图像内容。
时间多路复用多模式显示器可以通过对零视差平面图像中的一个和多视图图像的视图图像中的一个或二者应用羽化掩码来操作。羽化掩码可以使边缘平滑并去除锐度，从而将图像掩码应用于零视差平面图像中的一个和多视图图像的视图图像中的一个或二者。
在一些实施例中，时间多路复用多模式显示器通过在2D模式期间使用广角背光提供广角发射光来操作。另外，多视图显示系统可以被配置为在多视图模式期间使用具有多光束元件阵列的多视图背光提供定向发射光，该定向发射光包括由多光束元件阵列的每个多光束元件提供的多个定向光束。多视图显示系统可以被配置为使用模式控制器对2D模式和多视图模式进行时间多路复用，以循序在对应于2D模式的第一顺序时间间隔期间激活广角背光和在对应于多视图模式的第二顺序时间间隔期间激活多视图背光。定向光束的定向光束方向可以对应于渲染视图图像集的不同视图方向。
多视图模式可以使用多视图背光，而不是广角背光。多视图背光可以具有将光散射成具有彼此不同的主角方向的多个定向光束的多光束元件阵列。例如，如果时间多路复用多模式显示器在多视图模式下操作以显示具有四个视图的多视图图像，则多视图背光可以将光散射成四个定向光束，每个定向光束对应于一个不同的视图。模式控制器可以在2D模式和多视图模式之间循序切换，以便在第一顺序时间间隔内使用多视图背光显示多视图图像，并在第二顺序时间间隔内使用广角背光显示2D图像。
在一些实施例中，多视图显示系统被配置为将光导中的光引导为被引导光。在一些实施例中，光导内的被引导光根据预定准直因子进行准直。
在一些实施例中，多视图显示系统被配置为使用多光束元件阵列的多光束元件散射出被引导光的一部分作为定向发射光，多光束元件阵列的每个多光束元件包括衍射光栅、微折射元件和微反射元件中的一个或多个。在一些实施例中，多光束元件的衍射光栅可以包括多个个体子光栅。在一些实施例中，微反射元件被配置为反射地耦合或散射出被引导光部分作为多个定向光束。微反射元件可以具有反射涂层，以控制被引导光散射的方式。在一些实施例中，多光束元件包括微折射元件被配置为通过或利用折射被引导光部分(即，折射地散射出被引导光部分)作为多个定向光束。
在一些实施例中，操作时间多路复用的多模式显示器在2D模式期间使用广角背光提供广角发射光并且在多视图模式期间使用具有多光束元件阵列的多视图背光提供定向发射光，该定向发射光包括由多光束元件阵列的每个多光束元件提供的多个定向光束。操作时间多路复用多模式显示器包括使用模式控制器对2D模式和多视图模式进行时间多路复用，以便循序在对应于2D模式的第一顺序时间间隔期间激活广角背光和在对应于多视图模式的第二顺序时间间隔期间激活多视图背光，其中定向光束的定向光束方向对应于多视图图像的不同视图方向。
图5示出了根据与本文中所描述的原理一致的实施例的示例中的捕捉要被格式化为多视图图像的图像。可以通过从相机403捕捉一个或多个图像、通过计算机生成的信息或其组合来创建多视图图像。相机403可以是以特定的距离间隔开以捕捉场景的多个视图的多个相机的系统。替代性，相机403可以是每次从单一视角捕捉场景的单点相机，例如，多个虚拟相机。图5的示例中所示的场景包括第一对象406(在此示例中也被称为人)、第二对象409(在此示例中也被称为猫)和第三对象412(在此示例中也被称为树)。在此示例中，人可以是感兴趣的对象或主要对象。猫被定位为人前面的次要对象，并且树是位于人和猫后面的背景的一部分。
每个对象406、409、412可以分别对应于相对于相机403的特定深度d1、d2和d3。例如，猫具有最短的深度d1，树具有最大的深度d3，并且人具有在猫和树之间的深度d2。每个对象406、409、412的深度d1-d3创建在从相机的视角的不同视图之间的视差。为了进一步解释，假设相机403是由两个间隔开特定的距离的相机组成。这使得相机403能够提供立体图像。每个图像具有对象406、409、412的场景的略微不同的视图，以产生视差。当将一个图像引导到一只眼睛并且将另一个图像引导到另一只眼睛的方式观看由相机捕捉的图像时，这种视差允许观看者感知深度。其他对象之间的视差根据相对于相机403的深度415b、415c变化。因此，视差量取决于相对于相机403的深度而改变。视差与深度成反比。
实施例涉及提高多视图图像421在被显示时的图像质量。多视图显示器具有同时呈现多个视图的能力，但是可能具有比2D显示器低的分辨率。实施例涉及利用被配置为利用2D模式和多视图模式来显示图像的多模式显示器。根据实施例，多视图图像可以被分割成图像集(例如，视图图像)和第二图像，其中所述图像集被配置为通过多视图模式被呈现并且第二图像通过2D模式被呈现。分割处理可以使用与每个视图相关联的视差信息。在2D模式期间，在显示器上呈现具有零(零或接近零)视差的视图图像的像素。图像中具有零视差的那些像素可以被感知为或基本上在多视图图像的所有视图中是相同的。例如，在与多模式显示器的零视差平面(ZDP)相对应的距离处的人可以在2D模式期间具有在显示器上渲染的对应于该人的像素。在多视图模式期间，在显示器上呈现视图中具有非零视差的部分。其余的图像示出了使用视差数据的该分割处理。
图6示出了根据与本文种所描述的原理一致的实施例的示例中的多视图图像的任意视图图像424的视差图427的一部分。可以为多视图图像的视图中的至少一个视图生成视差图427。视差图427将每个像素(或潜在的像素群)和对应的视差值相关联。视差值以相对于多视图图像的视图中的共同点的距离来量化视差。例如，对于第一视图具有较大视差值的像素意味着相对于第二视图中的对应像素，该像素和对应像素从特定的视角对观察者看来存在很大的差异。
在本文中，“视差图”被定义为指示多视图图像的至少两个视图之间的明显像素差异的信息。在这方面，视差图通过指定应在多视图显示器上渲染像素的位置来控制渲染像素的明显视差。当视差为零(例如，等于零或约为零)时，代表对象的像素在观看者看来在同一位置。当在多视图显示器上渲染时，具有零视差的像素在观看者看来位于屏幕显示器上，而具有非零视差的像素出现在显示器的屏幕前面或后面。图6的视差图427包括多视图图像的视图图像424的一部分视图的视差值。具体地，在此示例中，图6中示出的部分包括人、猫和树的一部分，它们以示例而非限制的方式出现在同的深度。
多视图图像的视差图427控制多视图图像的哪些像素将在多视图图像被渲染用于显示时落在ZDP上。这些像素相对于ZDP的位置在视差图中被编码为代表零视差的视差值。视差图427可以被修改以考虑到将多视图图像相对于ZDP移动。例如，如果用户希望改变所显示的多视图图像相对于ZDP的位置，则可以更新视差图427以反映新的位置。这可能涉及以对应于ZDP位置的改变的方式来缩放视差值。
视差图427的部分示出了表示第一对象406(例如，人)的像素、表示第二对象409(例如，猫)的像素以及表示第三对象412(例如，树)的像素。视差图427中的每个像素值表示多视图图像424的视图图像的对应像素的视差。例如，视图图像424中的一组像素可以表示人的一部分。该视图424的视差图427具有用于人的部分的等于-2到3左右的视差值的一组对应像素。视图图像424中的一组像素可以表示猫的一部分。该视图图像424的视差图427具有用于猫的部分的等于90至93左右的视差值的一组对应像素。视图图像424中的一组像素可以表示树的一部分。该视图图像424的视差图427具有用于树的部分的等于-46至-49左右的视差值的一组对应像素。因此，图6示出了第一对象406(人)的以水平线为阴影的视差值，第二对象409(猫)的以对角线为阴影的视差值，第三对象412(人)的以垂直线为阴影的视差值。因此，可以在视差图427中在每个像素的基础上为每个像素记录视差值。
当在显示器(例如，多视图显示器)上或在上述时间多路复用多模式显示器100的多视图模式期间渲染多视图图像时，等于零或约为零的视差值表示视图图像424中落在ZDP上的像素。因此，视差图427示出了第一对象406如何落在显示器的ZDP中。例如，对应于ZDP的像素可以被定义为具有在约负十(-10)和约十(10)之间的视差值的像素。替代地，对应于ZDP的像素可以被定义为具有零(0)、在约负一(-1)到约一(1)的范围内、在约负五(-5)到约五(5)的范围内、或基本上任何在零(0)的预定阈值内的其他范围的视差值的像素。因此，具有零视差或对应于ZDP的像素(例如，包括第一对象406的像素)在多视图图像的不同视图之间几乎没有视差。包括就深度而言在ZDP前面的对象的像素可能具有正的视差值，而包括就深度而言在ZDP后面的对象的像素可能具有负的视差值。因此，视差图427包括指定当在多视图显示器上渲染多视图图像时如何相对于ZDP渲染像素的ZDP数据。
与视差图类似的是深度图。深度图将深度与对应像素相关联，其中深度是与跨多视图的共同视角(例如，捕捉多视图图像的假设相机的位置)相关。一些实施例可以涉及使用深度图而不是视差图，因为可以从视差推断深度并且可以从深度推断视差。深度值可以根据公式(2)被转换为视差值，如：
Figure BDA0003899802830000231
其中f是焦距，镜头(如观看者或假想的相机)和图像点之间的长度，并且其中b是基线，视点之间的距离(例如，捕捉立体图像的两个镜头之间的距离)。此外，在公式(3)中，D是视差，d是深度。在上述的示例中，焦距是相机403和第一对象406上代表图像点的点之间的距离。基线是两个相机视图之间的距离(例如，右眼和左眼之间的距离)。焦距和基线可以是通过相机捕捉多视图图像时确定的距离。焦距和基线可以是响应于使用计算机视觉处理预测地或人工地生成不同视图来计算机生成的。
图7示出了根据与本文中所描述的原理一致的实施例的示例中的图像分割处理431。图7描绘了一种操作时间多路复用多模式显示器的方法。另外，图7描绘了一种多视图图像分割的方法。图像分割处理431可以被应用于多视图图像421的每个视图图像424。在这方面，图像分割处理431将多视图图像421分割成零视差平面(ZDP)图像434(例如，第一图像)和多个渲染的视图图像437(例如，第二图像)。ZDP图像434可以包括视图图像424的像素子集，而每个渲染视图图像437可以包括多视图图像421的其余像素。ZDP图像434可以具有多视图图像421的类似高分辨率。渲染视图图像437可以被下采样到时间多路复用显示器在它在多视图模式中操作时的分辨率。根据各种实施例，如何将多视图图像421分割成ZDP图像434和渲染视图图像437的决定可以基于对应于视图图像424的视差图427或替代的深度图。在一些实施例中，例如，深度图可以从视差图427中导出。
在一些实施例中，图像分割处理431可以通过接收包括多个视图图像424和一个或多个视差图427的多视图图像421开始，所述视差图关联由多视图图像421的不同视图图像424表示的不同视图之间的视差。
如前所述，对象可以由对应于场景中的事物(例如，人、猫、树等)的像素集合表示。构成对象的像素可以相对于共同视点(例如，对象与捕捉对象的图像的假设相机之间的距离或相对位置)具有相似的深度。视差可以被量化为像素集合的每个像素的视差值，其中视差值代表相对于至少一个其他视图的对应像素的视差程度。
视差图427可以为多视图图像的视图的对应像素分配视差值。视图图像424中的至少一个可以具有对应的视差图427。然而，在其他示例中，多于一个视图图像424可以具有对应的视差图427。视差图427中的每个像素可以表示多视图图像421的视图图像424中的对应像素的视差值。例如，视差图图像中的最左上方像素可以具有表示第一视图图像的最左上方像素的视差的像素值。另外，一些视图图像424可以由图像捕捉处理生成，而其他视图图像424可以至少部分地通过使用计算机视觉技术人工预测、外推和/或插值视图来生成。在一些实施例中，视差图427可以不由计算机视觉技术产生的视图图像424生成。在一些实施例中，视差图427作为多视图图像421的元数据被存储。
接下来，图像分割处理431可以通过对视差图427应用零视差的预定视差阈值(例如，代表零视差的视差值范围)，来将多视图图像421的特定视图图像424分离成ZDP图像434(例如，第一图像)和渲染视图图像437(例如，第二图像)。另外，可以以类似方式生成其余的渲染视图图像437。因此，图像分割处理431将多视图图像421分割成两个独立图像集，ZDP图像434和渲染视图图像437。可以通过识别多视图图像421的视图图像424的对应于零视差的预定视差阈值内的视差值的部分来生成ZDP图像434。例如，零视差的预定视差阈值可以是接近零或接近零的视差值的范围，如上面的范围中所讨论的。在一些实施例中，图像分割处理431可以生成掩码，以识别对应于具有零视差或基本上零视差的像素的像素位置，如由零视差的预定视差阈值所定义的。视图图像424中具有零视差或基本上零视差的像素被识别并且被提取，以形成零视差平面(ZDP)图像434。虽然ZDP图像434可以从多视图图像421的单个视图生成，但是ZDP图像434包括相对于多视图图像421的所有视图而言与ZDP相对应的像素。渲染视图图像437可以通过识别多视图图像421的视图图像424的对应于在视差阈值之外或超过视差阈值的视差值的部分来生成。这可能包括应用图像掩码的逆来识别渲染视图图像437的其余非ZDP像素。
在一些实施例中，分割处理可以包括从多视图图像的视差图生成图像掩码，该图像掩码指定对应于多视图图像的渲染的零视差平面的像素位置。例如，图像分割处理431可以确定与多视图图像421的一个或多个视图图像424相关联的ZDP数据(例如，视差图)。ZDP数据表示控制ZDP相对于多视图图像421的显示的位置。ZDP数据可以被定义为以零的视差值为中心的视差图427中的视差值的范围。ZDP数据也可以通过确定特定深度范围内的像素的像素位置基于深度图来确定。例如，ZDP数据可以被记录为ZDP图像掩码(例如，位图掩码)，其中设置为第一二进制值(例如，最大像素值)的像素表示在视差阈值内的像素(即，是ZDP图像434的一部分的像素)的位置，而设置为第二二进制值(例如，最小像素值)的图像掩码的像素表示不在视差阈值内的像素(即，不是ZDP图像434的一部分的像素)的位置。分割处理431可以涉及使用图像掩码和多视图图像生成零视差平面图像。ZDP图像434可以通过取决于像素是否要落使用ZDP图像掩码的ZDP内以识别多视图图像421中的像素来生成。此外，分割处理431可以涉及使用例如图像掩码的逆来生成多视图图像的渲染视图图像集。例如，可以通过根据图像掩码从多视图图像421中移除像素来生成渲染视图图像集。此外，渲染视图图像集可以被下采样到时间多路复用多视图显示器的多视图分辨率。
在一些实施例中，图像分割处理431可以涉及对ZDP图像434或渲染视图图像437中的一个或二者应用羽化掩码操作。羽化掩码操作是使图像的边缘平滑或模糊的图像处理操作。羽化掩码操作可以涉及检测图像的边缘以及应用像素级操作来混合或平均颜色值。
图像分割处理431可以包括在时间多路复用多模式显示器的二维(2D)模式期间使用时间多路复用多模式显示器显示零视差平面图像434，以及在时间多路复用多模式显示器的多视图模式期间在时间多路复用多视图显示器上显示多视图图像421的渲染视图图像437的集合。例如，在分割特定的视图图像424之后，图像分割处理431可以将ZDP图像434和渲染视图图像437传输到多模式显示器。例如，多模式显示器可以包括二维(2D)模式和多视图模式。在这方面，多模式显示器可以是可以以2D格式或多视图格式中的任何一种或两种显示图像的时间多路复用多模式显示器，例如，如上文关于时间多路复用多模式显示器100所述。显示器可以通过以预定频率在两者之间切换在2D模式和多视图模式之间进行时间多路复用。预定频率可以至少与临界融合频率一样快，临界融合频率是来自显示器的间歇光对于视图看起来完全地稳定的频率。这可能涉及大于约60Hz的频率。
图像分割处理431可以在应用或操作系统层面实施。图像分割处理431可以调用由图形或视频驱动器提供的功能调用或命令，来传输用于显示为合成图像的ZDP图像434和渲染视图图像437。例如，时间多路复用多模式显示器可以被配置为显示ZDP图像434和视图图像437作为合成图像。
图8示出了根据与本文中所描述的原理一致的实施例的示例中的图像分割处理的输出。ZDP图像434是从特定的视图生成的，并且包含该视图的落在如由时间多路复用的多模式显示器的ZDP所定义的零视差的预定阈值内的像素440的集合。因此，ZDP图像434可以是由ZDP图像掩码掩蔽以指定对应于ZDP的像素的视图图像424。因此，只有由对应于ZDP的像素表示的对象被包括在ZDP图像434中。渲染视图图像437也可以从多视图图像生成，使得每个渲染视图图像437包含落在零视差的预定视差阈值之外的像素441的集合。因此，每个视图图像424可以被ZDP图像掩码逆掩蔽，以生成对应的渲染视图图像437。因此，在渲染视图图像437中，只有具有不在ZDP上渲染的像素441的对象才具有渲染视图图像437中的像素441。因此，如果视图包含人、猫和树，其中只有人在对应于ZDP的距离处，那么ZDP图像434可以具有仅表示人的像素440的集合，而渲染视图图像437可以具有表示猫和树的像素441的集合。在产生合成图像时，从渲染视图图像437中移除识别人的像素，以提供ZDP图像434和渲染视图图像437集的图像内容之间的亮度曲线匹配。
图9示出了根据与本文中所描述的原理一致的实施例的示例中的由用户感知的合成图像。图9示出了模式控制器445，其生成模式选择信号446来选择多模式显示器450的模式。特别地，多模式显示器450可以被配置为以不同的模式(诸如2D模式453和多视图模式456)显示图像。多模式显示器450可以包括二维(2D)背光和多视图背光，它们共享公共孔径或屏幕。例如，多模式显示器450可以基本上类似于所述的时间多路复用多模式显示器100。模式选择信号446可以是计算指令、控制信号、电信号或激活2D显示器和多视图显示器中的任何一个、都不激活或激活二者的任何其他信号。例如，由模式控制器445提供的模式选择信号446可以选择性地激活对应于2D模式的背光或对应于多模式显示器的多视图模式的背光。多模式显示器450可以是时间多路复用多模式显示器，以便各种模式(例如，2D模式453、多视图模式456)随时间交替或切换。例如，模式控制器445可以基本上类似于上述时间多路复用多模式显示器100的模式控制器130。模式选择信号446可以指定在2D模式和多视图模式之间切换的频率。
多模式显示器450可以被配置为显示ZDP图像434和渲染视图图像437。当以超过临界融合频率的频率在ZDP图像434和渲染视图图像437之间切换时，观看者461可以感知到显示为ZDP图像434以及视图图像437的组合的合成图像464。临界融合频率是指最小的闪烁频率，其中闪烁光被感知为连续的。在一些实施例中，临界融合频率可以是至少60Hz。因此，合成图像464是具有以从视图方向范围(D1-D4)可感知的2D模式243显示的ZDP图像434的多视图图像。合成图像还包括以多视图模式456显示的视图图像437的集合，其中每个渲染视图图像437对应于视图方向(D1-D4)中的各自不同的一个。
图10是描绘根据各种实施例的提供多模式显示的多视图图像显示系统1000(例如，显示多视图图像的计算设备)的示例例示的示意性框图。多视图图像显示系统可以包括时间多路复用多模式显示器100。多视图图像显示系统1000可以被用于实施各种方法，诸如例如，操作时间多路复用多模式显示器的方法。另外，多视图图像显示系统1000可以被配置为实施分割处理(例如，分割处理421)以提高多视图图像的质量。多视图图像显示系统1000可以是基于处理器和存储器的系统，其中存储器存储多个指令，所述指令在由处理器执行时使得处理器执行各种操作。这些操作可以使得处理器接收多视图图像和关联多视图图像的不同视图之间的视差的视差图。处理器可以通过根据由视差图指定的视差值从多视图图像中选择像素来生成零视差平面图像。处理器可以将零视差平面图像和多视图图像的视图渲染图像集传输到时间多路复用显示器，时间多路复用显示器被配置为通过在多模式显示中渲染渲染视图图像集并且在二维(2D)显示模式中渲染零视差平面图像来显示合成图像。
多视图图像显示系统1000可以包括为多视图图像显示系统1000的用户执行各种计算操作的组件的系统。多视图图像显示系统1000可以是膝上型计算机、平板计算机、智能电话、触摸屏系统、智能显示系统或其他客户端设备。多视图图像显示系统1000可以包括各种组件，诸如例如，处理器1003、存储器1006、输入/输出(I/O)组件1009、显示器1012以及潜在的其他组件。这些组件可以耦合到用作本地接口的总线1015，以允许多视图图像显示系统1000的组件相互通信。虽然多视图图像显示系统1000的组件被示出为被包含在多视图图像显示系统1000内，但是应理解，组件中的至少一些可以通过外部连接耦合到多视图图像显示系统1000。例如，组件可以通过外部端口、插座、插头或连接器从外部插入或以其他方式连接多视图图像显示系统1000。
处理器1003可以是中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)或任何其他执行计算处理操作的集成电路。处理器1003可以包括一个或多个处理核心。处理器1003包括执行指令的电路。指令包括例如计算机代码、程序、逻辑或由处理器1003接收和执行的其他机器可读指令，以执行包含在指令中的计算功能。处理器1003可以执行指令以操作数据。例如，处理器1003可以接收输入数据(例如，图像)，根据指令集处理输入数据，并且生成输出数据(例如，经处理的图像)。作为另一示例，处理器1003可以接收指令并且生成新的指令以用于后续执行。
存储器1006可以包括一个或多个存储器组件。存储器1006在本文中被定义为包括易失性和非易失性存储器中的任一个或两者。易失性存储器组件是在失去电源时不保留信息的那些组件。易失性存储器可以包括例如随机存取存储器(RAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、磁随机存取存储器(MRAM)或者其他易失性存储器结构。系统存储器(例如，主存储器、缓存等)可以使用易失性存储器来实施。系统存储器指可以临时存储数据或指令的快速存储器，以用于快速读写访问来协助处理器1003。
非易失性存储器组件是在失去电源后保留信息的那些组件。非易失性存储器包括只读存储器(ROM)、硬盘驱动器、固态驱动器、USB闪存驱动器、通过存储卡读取器访问的存储卡、通过相关联的软盘驱动器访问的软盘、通过光盘驱动器访问的光盘、通过适当磁带驱动器访问的磁带。ROM可以包括例如可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)或者其他类似的存储器装置。存储存储器可以使用非易失性存储器来实施，以提供数据和指令的长期保留。
存储器1006可以指用于存储指令和数据的易失性和非易失性存储器的组合。例如，数据和指令可以被存储在非易失性存储器中，并且被加载到易失性存储器中以用于由处理器1003处理。指令的执行可以包括例如被翻译成可以从非易失性存储器加载到易失性存储器中然后由处理器1003运行的格式的机器代码的编译程序、被转换为适当格式的源代码(诸如能够被加载到易失性存储器中以用于由处理器1003执行的目标代码、或者被另一个可执行程序解释以生成在易失性存储器中的指令并由处理器1003执行的源代码等。指令可以被存储或被加载到存储器1006(包括例如RAM、ROM、系统存储器、存储或其任意组合)的任何部分或组件中。
虽然存储器1006被示出为与多视图图像显示系统1000的其他组件分离，但是应理解，存储器1006可以至少部分地被嵌入或以其他方式集成到一个或多个组件中。例如，处理器1003可以包括板载内存寄存器或缓存来执行处理操作。
I/O组件1009包括例如触摸屏、扬声器、麦克风、按钮、开关、拨盘、相机、传感器、加速度计或接收用户输入或生成指向用户的输出的其他组件。I/O组件1009可以接收用户输入，并将其转换为用于存储在存储器1006中或由处理器1003处理的数据。I/O组件1009可以接收由存储器1006或处理器1003输出的数据，并将它们转换为用户可感知的格式(例如，声音、触觉响应、视觉信息等)。
一种特定类型的I/O组件1009是显示器1012。显示器1012可以是多模式显示器，诸如例如，图9中示出的多模式显示器450。用作I/O组件1009的电容式触摸屏层可以在显示器内分层，以允许用户在同时感知视觉输出的同时提供输入。(多个)处理器1003可以生成被格式化为用于图像的数据，以用于在显示器1012上呈现。处理器1003可以执行指令以在显示器上渲染图像以用于由用户感知。
总线1015促进处理器1003、存储器1006、I/O组件1009、显示器1012和多视图图像显示系统1000的任何其他组件之间的指令和数据的通信。总线1015可以包括地址转换器、地址解码器、交换结构(fabric)、导电迹线、导电线、端口、插头、插座和其他连接器，以允许数据和指令的通信。
存储器1006内的指令可以以实施软件堆栈的至少一部分的方式以各种形式中体现。例如，指令可以体现为操作系统1031、应用程序1034、设备驱动程序(例如，显示驱动1037)、固件(例如，显示固件1040)或其他软件组件。操作系统1031是支持多视图图像显示系统1000的基本功能(诸如调度任务、控制I/O组件1009、提供对硬件资源的访问、管理电源以及支持应用程序1034)的软件平台。
应用程序1034在操作系统1031上执行并且可以通过操作系统1031获得对多视图图像显示系统1000的硬件资源的访问。在这方面，应用程序1034的执行至少部分地由操作系统1031控制。应用程序1034可以是向用户提供高级功能、服务和其他功能的用户级软件程序。在一些实施例中，应用程序1034可以是用户在多视图图像显示系统1000上可下载或可以其他方式访问的专用“应用程序”。用户可以通过操作系统1031提供的用户界面启动应用程序1034。应用程序1034可以由开发者开发并以各种源代码格式被定义。应用程序1034可以使用多种编程或脚本语言来开发，例如C、C++、C#、Objective C、
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Swift、
Figure BDA0003899802830000312
Perl、PHP、Visual
Figure BDA0003899802830000313
Ruby、Go或其他编程语言。应用程序1034可以由编译器编译成目标代码或由解释器解释以用于由处理器1003执行。
设备驱动程序(诸如例如，显示驱动1037)包括允许操作系统1031与各种I/O组件1009通信的指令。每个I/O组件1009可以具有自己的设备驱动器。设备驱动器可以被安装，以便它们被存储在存储器中并加载到系统内存中。例如，在安装时，显示驱动1037将从操作系统1031接收的高级别显示指令翻译成由显示器1012执行的低级别指令，以显示图像。显示驱动1037可以处理指令以选择2D模式、多视图模式、两种模式或两种模式都不选择。生成、创建或以其他方式管理用于显示的图像的应用程序1034可以执行功能调用或向设备驱动1037传输指令，以使图像被渲染并被显示给用户。
固件，诸如例如显示固件1040，可以包括允许I/O组件1009或显示器1012执行低级别操作的机器代码或汇编代码。显示固件1040可以将特定组件的电信号转换成更高级别的指令或数据。例如，显示固件1040可以控制显示器1012如何通过调整电压或电流信号以低级别激活个体像素。固件可以被存储在非易失性存储器中并直接从非易失性存储器中执行。例如，显示固件1040可以体现在耦合到显示器1012的ROM芯片中，使得ROM芯片与多视图图像显示系统1000的其他存储和系统存储器分离。显示器1012可以包括用于执行显示固件1040的处理电路。
操作系统1031、应用程序1034、驱动(例如，显示驱动1037)、固件(例如，显示固件1040)以及潜在的其他指令集可以各自包括可由多视图图像显示系统1000的处理器1003或其他处理电路执行的指令，以执行上述功能和操作。尽管本文中描述的指令可以如上所述在由处理器1003执行的软件或代码中体现，但是作为替代，所述指令也可以在专用硬件或软件和专用硬件的组合中体现。例如，由上述指令执行的功能和操作可以被实施为采用多种技术中的任何一种或其组合的电路或状态机。这些技术可以包括但不限于具有用于在应用一个或多个数据信号时实施各种逻辑功能的逻辑门的分立逻辑电路、具有适当的逻辑门的专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路或其他组件等。
在一些实施例中，执行上述功能和操作的指令可以在非暂时性的、计算机可读存储介质中体现。计算机可读存储介质可以是也可以不是多视图图像显示系统1000的一部分。指令可以包括例如可以从计算机可读介质中获取并由处理电路(例如，处理器1003)执行的语句、代码或声明。在上下文中，“计算机可读介质”可以是能够包含、存储或保持本文中所描述的指令以供指令执行系统使用或与指令执行系统(诸如例如，多视图图像显示系统1000)结合使用的任何介质。
非暂时性计算机可读介质可以包括许多物理介质(诸如例如，磁性、光学或半导体介质)中的任何一种。合适的计算机可读介质的更具体示例可以包括但不限于磁带、磁性软盘、磁性硬盘、存储卡、固态驱动器、USB闪存驱动器或光盘。另外，计算机可读介质可以是随机存取存储器(RAM)，包括例如静态随机存取存储器(SRAM)和动态随机存取存储器(DRAM)，或磁性随机存取存储器(MRAM)。此外，计算机可读介质可以是只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)或其他类型的存储器设备。
多视图图像显示系统1000可以执行任何操作或实施上述功能(例如，图像分割处理431)。例如，上述流程图和处理流程可以由执行指令和处理数据的多视图图像显示系统1000来执行。虽然多视图图像显示系统1000被示出为单个设备，但是实施例并不限制于此。在一些实施例中，多视图图像显示系统1000可以以分布式方式卸载指令的处理，使得多个计算设备一起操作以执行可以以分布式布置存储、加载或执行的指令。例如，可以在与多视图图像显示系统1000结合操作的基于云端的系统中存储、加载或执行至少一些指令或数据。在一些实施例中，实现上述功能的指令可以被包括在操作系统1031上执行的应用程序1034中，或者可以被包括作为操作系统的功能的一部分。
因此，已经描述了时间多路复用多模式显示器和提供被配置为以时间多路复用或时间交织方式操作的模式对的时间多路复用多模式显示器操作的方法的示例和实施例。此外，已经描述了与根据视差由多模式显示器显示的多视图图像的分割图像视图有关的操作和功能。例如，实施例涉及处理多视图图像，以使其以时间多路复用多模式显示器的两种模式(例如，2D模式和多视图模式)显示，从而产生合成多视图图像。以2D模式显示对应于ZDP的图像内容，并且以多视图模式显示ZDP之外的图像内容。应理解，上面描述的示例仅是表示本文所描述的原理的许多具体示例和实施例中的一些的说明。显然，本领域技术人员可以在不背离如由所附权利要求限定的范围的情况下容易地设计许多其它布置。

Claims (20)

1.一种操作时间多路复用多模式显示器的方法，所述方法包括：
识别多视图图像中对应于所述时间多路复用多视图显示器的零视差平面的像素；
生成包括识别出的像素的零视差平面图像；
在所述时间多路复用多视图显示器的二维(2D)模式期间，使用所述时间多路复用多视图显示器来显示所述零视差平面图像；以及
在所述时间多路复用多视图显示器的多视图模式期间，在所述时间多路复用多视图显示器上显示所述多视图图像的渲染视图图像集，
其中，所述时间多路复用多视图显示器被配置为在所述2D模式和所述多视图模式之间切换，以在所述时间多路复用多视图显示器上循序显示所述零视差平面图像和所述渲染视图图像集作为合成图像。
2.如权利要求1所述的操作时间多路复用多模式显示器的方法，其中所述多视图图像内的所述像素是根据由所述多视图图像的视差图所指定的像素位置选择的。
3.如权利要求2所述的操作时间多路复用多模式显示器的方法，还包括基于零视差的预定视差阈值从所述视差图生成图像掩码。
4.如权利要求1所述的操作时间多路复用多模式显示器的方法，其中所述渲染视图图像集被下采样至所述时间多路复用多视图显示器的多视图分辨率，所述零视差平面图像具有所述渲染视图图像集在下采样前的分辨率。
5.如权利要求1所述的操作时间多路复用多模式显示器的方法，其中通过从所述多视图图像中移除所述识别出的像素以在所述合成图像内提供所述零视差平面图像和所述渲染视图图像集的图像内容之间的亮度曲线匹配来生成所述渲染视图图像。
6.如权利要求1所述的操作时间多路复用多模式显示器的方法，所述方法还包括：
在所述2D模式期间使用广角背光提供广角发射光；
在所述多视图模式期间使用具有多光束元件阵列的多视图背光提供定向发射光，所述定向发射光包括由所述多光束元件阵列的每个多光束元件提供的多个定向光束；以及
使用模式控制器对所述2D模式和所述多视图模式进行时间多路复用，以循序在对应于所述2D模式的第一顺序时间间隔期间激活所述广角背光和在对应于所述多视图模式的第二顺序时间间隔期间激活所述多视图背光，
其中所述定向光束的定向光束方向对应于所述渲染视图图像集的不同视图方向。
7.如权利要求6所述的操作时间多路复用多模式显示器的方法，其中提供定向发射光包括：
将光导中的光引导为被引导光；以及
使用所述多光束元件阵列的多光束元件散射出所述被引导光的一部分作为所述定向发射光，所述多光束元件阵列的每个多光束元件包括衍射光栅、微折射元件和微反射元件中的一个或多个。
8.如权利要求7所述的操作时间多路复用多模式显示器的方法，还包括向所述光导提供光，所述光导内的所述被引导光根据预定的准直因子被准直。
9.如权利要求6所述的操作时间多路复用多模式显示器的方法，还包括：
在所述2D模式期间使用光阀阵列调制所述广角发射光来显示所述零视差平面图像；以及
在所述多视图模式期间使用所述光阀阵列调制所述定向发射光的所述多个定向光束来提供多视图图像。
10.如权利要求9所述的操作时间多路复用多模式显示器的方法，其中所述多光束元件阵列的多光束元件的尺寸在所述光阀阵列的光阀的尺寸的四分之一和两倍之间。
11.如权利要求1所述的操作时间多路复用多模式显示器的方法，还包括对所述零视差平面图像中的一个和所述多视图图像的所述渲染视图图像中的一个或二者应用羽化掩码。
12.一种多视图图像分割的方法，所述方法包括：
从多视图图像的视差图生成图像掩码，所述图像掩码指定对应于所述多视图图像的渲染的零视差平面的像素位置；
使用所述图像掩码和所述多视图图像生成零视差平面图像；
在时间多路复用多模式显示器的二维(2D)模式期间使用所述时间多路复用多模式显示器显示所述零视差平面图像；以及
在所述时间多路复用多模式显示器的多视图模式期间在所述时间多路复用多视图显示器上显示所述多视图图像的渲染视图图像集，
其中所述时间多路复用多模式显示器被配置为在所述2D模式和所述多视图模式之间切换，以在所述时间多路复用多模式显示器上循序显示所述零视差图像和所述渲染视图图像集作为合成图像。
13.如权利要求12所述的多视图图像分割的方法，还包括基于零视差的预定视差阈值从所述视差图生成所述图像掩码。
14.如权利要求12所述的多视图图像分割的方法，其中所述渲染视图图像集被下采样至所述时间多路复用多视图显示器的多视图分辨率，所示零视差平面图像具有所述渲染视图图像集在下采样之前的分辨率。
15.如权利要求12所述的多视图图像分割的方法，其中通过根据所述图像掩码从所述多视图图像中移除像素来生成所述渲染视图图像集。
16.如权利要求12所述的多视图图像分割的方法，还包括对所述零视差平面图像中的一个和所述渲染视图图像集中的一个或二者应用羽化掩码。
17.一种多视图图像显示系统，所述系统包括：
处理器；以及
存储多个指令的存储器，所述多个指令在由所述处理器执行时使得所述处理器：
接收所述多视图图像和关联所述多视图图像的不同视图之间的视差的视差图；
通过根据由所述视差图指定的视差值从所述多视图图像中选择像素来生成零视差平面图像；并且
将所述零视差平面的图像和所述多视图图像的视图渲染图像集传输到时间多路复用显示器，所述时间多路复用显示器被配置为通过在多模式显示中渲染所述渲染视图图像集并且在二维(2D)显示模式中渲染所述零视差平面图像来显示合成图像。
18.如权利要求17所述的多视图图像显示系统，其中所述多个指令在由所述处理器执行时还使得所述处理器基于零视差的预定视差阈值从所述视差图生成图像掩码。
19.如权利要求18所述的多视图图像显示系统，其中通过根据所述图像掩码从所述多视图图像中移除像素来生成所述渲染视图图像集。
20.如权利要求17所述的多视图图像显示系统，其中所述多个指令在由所述处理器执行时还使得所述处理器对所述零视差平面图像中的一个和所述渲染视图图像集中的一个或二者应用羽化掩码。
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PCT/US2020/029017 WO2020219400A1 (en) 2019-04-22 2020-04-20 Time-multiplexed backlight, multiview display, and method
PCT/US2020/067046 WO2021216136A1 (en) 2019-04-22 2020-12-24 Systems and methods of enhancing quality of multiview images using a multimode display

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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220054662A (ko) 2019-10-15 2022-05-03 레이아 인코포레이티드 사생활 보호 모드 백라이트, 사생활 보호 디스플레이 및 방법
EP4241120A1 (en) * 2020-11-09 2023-09-13 LEIA Inc. Horizontal parallax multiview backlight, display, and method
WO2023060382A1 (zh) * 2021-10-11 2023-04-20 镭亚股份有限公司 混合背光体、混合显示器和混合背光体的操作方法
WO2023107103A1 (en) * 2021-12-07 2023-06-15 Leia Inc. Time-multiplexed multiview backlight, multiview display and method
WO2023172285A1 (en) * 2022-03-07 2023-09-14 Leia Inc. 2d/multiview switchable lenticular display, system, and method
TWI787134B (zh) * 2022-05-26 2022-12-11 國立臺灣大學 一種用於快速雜訊抑制對比度增強的資料處理方法及包含其的影像採集和處理系統
TWI832573B (zh) * 2022-11-22 2024-02-11 宏碁股份有限公司 多視域顯示裝置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090040426A1 (en) * 2004-01-20 2009-02-12 Jonathan Mather Directional backlight, a multiple view display and a multi-direction display
CN103270759A (zh) * 2010-12-01 2013-08-28 高通股份有限公司 用于基于反馈的三维视频的零视差平面
US20130293534A1 (en) * 2012-05-02 2013-11-07 Sony Corporation Display unit and electronic apparatus
US20160234487A1 (en) * 2013-09-30 2016-08-11 Koninklijke Philips N.V. Autostereoscopic display device
US20200005718A1 (en) * 2017-03-25 2020-01-02 Leia Inc. Mode-switchable backlight, privacy display, and method
US20200033526A1 (en) * 2017-04-04 2020-01-30 Leia Inc. Unilateral backlight, multiview display, and method employing slanted diffraction gratings

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100603601B1 (ko) * 2004-11-08 2006-07-24 한국전자통신연구원 다시점 콘텐츠 생성 장치 및 그 방법
TWI261099B (en) * 2005-02-17 2006-09-01 Au Optronics Corp Backlight modules
JP2006350338A (ja) * 2005-06-13 2006-12-28 Samsung Electronics Co Ltd バックライトアセンブリとこれを有する表示装置及びその輝度調節方法
KR20110029948A (ko) * 2009-09-17 2011-03-23 삼성전자주식회사 입체 영상 표시 방법 및 이를 수행하기 위한 입체 영상 표시 장치
US20120235891A1 (en) * 2009-12-02 2012-09-20 Rena Nishitani Liquid crystal display device
US20110304618A1 (en) 2010-06-14 2011-12-15 Qualcomm Incorporated Calculating disparity for three-dimensional images
KR101707586B1 (ko) * 2010-09-28 2017-02-17 삼성디스플레이 주식회사 입체 영상 표시 장치
JP5516363B2 (ja) 2010-11-22 2014-06-11 ソニー株式会社 立体表示装置および方法
KR101831652B1 (ko) 2011-09-07 2018-02-26 엘지디스플레이 주식회사 입체영상 표시장치와 그 구동방법
KR101894090B1 (ko) 2011-12-01 2018-09-03 엘지디스플레이 주식회사 멀티뷰 영상 생성방법과 이를 이용한 입체영상 표시장치
US9521389B2 (en) * 2013-03-06 2016-12-13 Qualcomm Incorporated Derived disparity vector in 3D video coding
WO2014181220A1 (en) * 2013-05-10 2014-11-13 Koninklijke Philips N.V. Method of encoding a video data signal for use with a multi-view rendering device
KR102175813B1 (ko) * 2014-04-18 2020-11-09 삼성디스플레이 주식회사 입체 영상 표시 장치 및 영상 처리 방법
TWI566576B (zh) 2014-06-03 2017-01-11 宏碁股份有限公司 立體影像合成方法及裝置
CN104460115B (zh) * 2014-12-31 2017-09-01 苏州大学 一种多视角像素指向型背光模组及裸眼3d显示装置
WO2016160048A1 (en) * 2015-03-30 2016-10-06 Leia Inc. 2d/3d mode-switchable electronic display with dual layer backlight
EP3088954A1 (en) 2015-04-27 2016-11-02 Thomson Licensing Method and device for processing a lightfield content
CA2996992C (en) 2015-09-05 2024-04-09 Leia Inc. Time-multiplexed backlight and multiview display using same
WO2017131807A1 (en) * 2016-01-30 2017-08-03 Leia Inc. Multibeam element-based backlight and display using same
KR102130133B1 (ko) * 2015-10-16 2020-07-03 삼성전자주식회사 백 라이트 장치 및 이를 포함하는 3차원 영상 표시 장치
KR20170056784A (ko) * 2015-11-13 2017-05-24 희성전자 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
CN108603986B (zh) * 2016-01-30 2021-06-01 镭亚股份有限公司 具有转换视图的基于多波束元件的背光
CN109790968B (zh) * 2016-10-05 2021-06-01 镭亚股份有限公司 采用定向散射功能的模式可选背光、方法和显示器
KR102667702B1 (ko) 2016-12-06 2024-05-22 삼성전자주식회사 백 라이트 장치, 이를 포함하는 디스플레이 장치 및 그 제어 방법
US20180184066A1 (en) 2016-12-28 2018-06-28 Intel Corporation Light field retargeting for multi-panel display
KR102132075B1 (ko) 2017-09-27 2020-07-08 한국과학기술원 인공 지능을 이용한 초분광 영상 재구성 방법 및 장치
KR102309397B1 (ko) 2017-12-20 2021-10-06 레이아 인코포레이티드 크로스-렌더 멀티뷰 카메라, 시스템 및 방법
JP2019502295S (ja) 2019-07-24 2023-02-14 ゲームコントローラー

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090040426A1 (en) * 2004-01-20 2009-02-12 Jonathan Mather Directional backlight, a multiple view display and a multi-direction display
CN103270759A (zh) * 2010-12-01 2013-08-28 高通股份有限公司 用于基于反馈的三维视频的零视差平面
US20130293534A1 (en) * 2012-05-02 2013-11-07 Sony Corporation Display unit and electronic apparatus
US20160234487A1 (en) * 2013-09-30 2016-08-11 Koninklijke Philips N.V. Autostereoscopic display device
US20200005718A1 (en) * 2017-03-25 2020-01-02 Leia Inc. Mode-switchable backlight, privacy display, and method
US20200033526A1 (en) * 2017-04-04 2020-01-30 Leia Inc. Unilateral backlight, multiview display, and method employing slanted diffraction gratings

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