CN117978991A - 多视点裸眼3d拼接显示装置、方法、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种多视点裸眼3D拼接显示装置、方法、电子设备及存储介质，所述拼接显示装置包括3D播放控制模块、拼接屏及分像装置；3D播放控制模块用以对3D内容进行自动识别并处理成多视点合成图像，将处理后的多视点合成图像通过视频数据线输出至拼接屏；拼接屏用以接收所述3D播放控制模块发送的多视点合成图像，并显示所述多视点合成图像；分像装置用以对拼接屏显示的多视点合成图像进行空间分像，使人的双眼看到不同的视点图像，产生裸眼3D视觉。本发明提出的多视点裸眼3D拼接显示装置、方法、电子设备及存储介质，可实现大屏幕显示，可提高裸眼3D显示效果。

Description

多视点裸眼3D拼接显示装置、方法、电子设备及存储介质

技术领域

本发明属于裸眼3D显示技术领域，涉及一种裸眼3D系统，尤其涉及一种多视点裸眼3D拼接显示装置、方法、电子设备及存储介质。

背景技术

目前主流的3D立体显示技术，用户需要戴特制眼镜，这使得其应用范围以及使用舒适度都打了折扣。同时，用户长时间佩戴3D眼镜，容易有恶心眩晕等感觉。于是，裸眼3D成为立体显示技术持续发展的动力。

然而，市场上现有的裸眼3D显示技术，多为在液晶显示屏幕的基础上开发，不仅成本高昂，画面显示也不甚理想；同时，受到液晶显示技术的限制，很难做100吋以上，导致裸眼3D对观看距离、角度、人数等都要有一定的要求，尤其是不合适在室外或大空间场景应用。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的裸眼3D显示装置，以便克服现有裸眼3D显示装置存在的上述至少部分缺陷。

发明内容

本发明提供一种多视点裸眼3D拼接显示装置、方法、电子设备及存储介质，可实现大屏幕显示，可提高裸眼3D显示效果。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，采用如下技术方案：

一种多视点裸眼3D拼接显示装置，所述拼接显示装置包括：

3D播放控制模块，用以对3D内容进行自动识别并处理成多视点合成图像，将处理后的多视点合成图像通过视频数据线输出至一拼接屏；

所述拼接屏，用以接收所述3D播放控制模块发送的多视点合成图像，并显示所述多视点合成图像；以及

分像装置，用以对拼接屏显示的多视点合成图像进行空间分像，使人的双眼看到不同的视点图像，产生裸眼3D视觉。

作为本发明的一种实施方式，所述拼接屏由若干拼接单元拼接形成M行N列，其中，M≥2，N≥2；所述拼接屏与分像装置按设定方式进行配置；

所述分像装置包括若干平行排列的分像单元，分像单元水平宽度为半个子像素宽度的k倍；其中，k为奇数；分像单元按行依次同向偏移半个子像素；行内视点间隔排列；视点图像像素颜色分量跨分像单元显示；

分像装置的分像单元栅距为d，斜角为θ，显示面板与分像装置配置为：

(1)tanθ＝R/T；其中，T由子像素高宽比决定，R为行偏移子像素数，R＝0.5；

(2)d/cosθ＝k*w，w为半子像素宽度；对于大尺寸显示，k用小调整因子进行修正以提高显示效果；

视点矩阵的视点数v＝k，视点矩阵跨分像单元间隔排列；视点图像像素R、G、B颜色分量位于相邻三行跨分像单元的子像素中。

作为本发明的一种实施方式，奇数行视点按0、2、…、v-1、1、3、…、v-2的顺序循环排列，偶数行按1、3、…、v-2、0、2、…、v-1的顺序循环排列；或者，奇数行视点按1、3、…、v-2、0、2、…、v-1的顺序循环排列，偶数行按0、2、…、v-1、1、3、…、v-2的顺序循环排列。

作为本发明的一种实施方式，所述3D播放控制模块包括显示驱动单元与立体视像处理单元，显示驱动单元与立体视像处理单元按设定方式进行配置；

所述显示驱动单元上运行3D内容播放软件，自动识别3D格式，将3D内容与交互命令通过视频数据线传输到立体视像处理单元；

所述立体视像处理单元将接收到的3D内容处理成多视点合成图像，通过视频数据线传输到LED拼接屏。

根据本发明的另一个方面，采用如下技术方案：一种多视点裸眼3D拼接显示方法，所述拼接显示方法包括：

3D播放控制步骤：对3D内容进行自动识别并处理成多视点合成图像，将处理后的多视点合成图像通过视频数据线输出至一拼接屏；

多视点合成图像显示步骤：拼接屏接收所述3D播放控制模块发送的多视点合成图像，并显示所述多视点合成图像；

分像步骤：分像装置对拼接屏显示的多视点合成图像进行空间分像，使人的双眼看到不同的视点图像，产生裸眼3D视觉。

作为本发明的一种实施方式，所述拼接屏由若干拼接单元拼接形成M行N列，其中，M≥2，N≥2；所述拼接屏与分像装置按设定方式进行配置；

所述分像装置包括若干平行排列的分像单元，分像单元水平宽度为半个子像素宽度的k倍；其中，k为奇数；分像单元按行依次同向偏移半个子像素；行内视点间隔排列；视点图像像素颜色分量跨分像单元显示；

分像装置的分像单元栅距为d，斜角为θ，显示面板与分像装置配置为：

(1)tanθ＝R/T；其中，T由子像素高宽比决定，R为行偏移子像素数，R＝0.5；

(2)d/cosθ＝k*w，w为半子像素宽度；对于大尺寸显示，k用小调整因子进行修正以提高显示效果；

视点矩阵的视点数v＝k，视点矩阵跨分像单元间隔排列；视点图像像素R、G、B颜色分量位于相邻三行跨分像单元的子像素中。

作为本发明的一种实施方式，奇数行视点按0、2、…、v-1、1、3、…、v-2的顺序循环排列，偶数行按1、3、…、v-2、0、2、…、v-1的顺序循环排列；或者，奇数行视点按1、3、…、v-2、0、2、…、v-1的顺序循环排列，偶数行按0、2、…、v-1、1、3、…、v-2的顺序循环排列。

作为本发明的一种实施方式，所述3D播放控制步骤包括：

显示驱动单元上运行3D内容播放软件，自动识别3D格式，将3D内容与交互命令通过视频数据线传输到立体视像处理单元；

立体视像处理单元将接收到的3D内容处理成多视点合成图像，通过视频数据线传输到LED拼接屏。

根据本发明的又一个方面，采用如下技术方案：一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。

根据本发明的又一个方面，采用如下技术方案：一种存储介质，其上存储有计算机程序指令，该计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法的步骤。

本发明的有益效果在于：本发明提出的多视点裸眼3D拼接显示装置、方法、电子设备及存储介质，可实现大屏幕显示，可提高裸眼3D显示效果。

本发明提出的多视点裸眼3D拼接显示装置，相邻分像单元间跨半子像素、分像单元行间偏移半子像素，可以利用较小分像单元栅距实现更多视点显示，可达到多视点显示的效果，降低“死区”区域，提高视觉舒适性。其次，利用视点图像间的分辨率增强效应，视觉分辨率由分像装置的分像单元栅距决定，可以显著提高多视点自动立体显示装置的视觉分辨率；最后，采用奇偶行、奇偶分像单元交替方式排列视点，并跨分像单元配置视点图像像素颜色分量，可以提高立体图像质量。本发明实现了一种大屏幕，裸眼3D效果好，不但合适在室内，还能在室外或大空间场景使用的多视点裸眼3D LED拼接显示装置。所以本发明具用良好的应用前景。

附图说明

图1为本发明一实施例中多视点裸眼3D拼接显示装置的结构示意图。

图2为本发明一实施例中3D播放控制模块的组成示意图。

图3为本发明一实施例中拼接屏的结构框图。

图4为本发明一实施例中多视点裸眼3D显示视点排列示意图。

图5为本发明一实施例中视点图像像素排列示意图。

图6为本发明一实施例中狭缝光栅多视点裸眼3D显示示意图。

图7为本发明一实施例中柱镜光栅多视点裸眼3D显示示意图。

图8为本发明一实施例中多视点裸眼3D拼接显示方法的流程图。

图9为本发明一实施例中电子设备的组成示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

该部分的描述只针对几个典型的实施例，本发明并不仅局限于实施例描述的范围。相同或相近的现有技术手段与实施例中的一些技术特征进行相互替换也在本发明描述和保护的范围内。

说明书中各个实施例中的步骤的表述只是为了方便说明，本申请的实现方式不受步骤实现的顺序限制。

说明书中的“连接”既包含直接连接，也包含间接连接。

本发明揭示了一种多视点裸眼3D拼接显示装置，图1为本发明一实施例中多视点裸眼3D拼接显示装置的结构示意图；请参阅图1，所述拼接显示装置包括：3D播放控制模块1、拼接屏2及分像装置3。

所述3D播放控制模块1用以对3D内容进行自动识别并处理成多视点合成图像，将处理后的多视点合成图像通过视频数据线输出至所述拼接屏2。所述拼接屏2用以接收所述3D播放控制模块发送的多视点合成图像，并显示所述多视点合成图像。所述分像装置3用以对拼接屏显示的多视点合成图像进行空间分像，使人的双眼看到不同的视点图像，产生裸眼3D视觉。

图2为本发明一实施例中3D播放控制模块的组成示意图；请参阅图2，在本发明的一实施例中，所述3D播放控制模块1包括显示驱动单元11与立体视像处理单元12，显示驱动单元11与立体视像处理单元12按设定方式进行配置。显示驱动单元11可以为显示驱动板，立体视像处理单元12可以为立体视像处理板。所述3D播放控制模块1还可以包括电源板13，所述电源板13分别连接显示驱动单元11与立体视像处理单元12，为其提供工作所需的电能。

所述显示驱动单元11上运行3D内容播放软件，自动识别3D格式，例如左右3D、多图3D、行交织等3D格式内容后，将3D内容与交互命令通过视频数据线传输到立体视像处理单元12。所述立体视像处理单元12将接收到的3D内容处理成多视点合成图像，通过视频数据线传输到LED拼接屏。

图3为本发明一实施例中拼接屏的结构框图；请参阅图3，在本发明的一实施例中，所述拼接屏由若干拼接单元拼接形成M行N列，其中，M≥2，N≥2；所述拼接屏与分像装置按设定方式进行配置。

图4为本发明一实施例中多视点裸眼3D显示视点排列示意图，图5为本发明一实施例中视点图像像素排列示意图，图6为本发明一实施例中狭缝光栅多视点裸眼3D显示示意图，图7为本发明一实施例中柱镜光栅多视点裸眼3D显示示意图；请参阅图4至图7，在本发明的一实施例中，所述分像装置包括若干平行排列的分像单元，分像单元水平宽度为半个子像素宽度的k倍；其中，k为奇数；分像单元按行依次同向偏移半个子像素；行内视点间隔排列；视点图像像素颜色分量跨分像单元显示。

分像装置的分像单元栅距为d，斜角为θ，显示面板与分像装置配置为：

(1)tanθ＝R/T；其中，T由子像素高宽比决定，R为行偏移子像素数，R＝0.5；

(2)d/cosθ＝k*w，w为半子像素宽度；对于大尺寸显示，k用小调整因子进行修正以提高显示效果。

视点矩阵的视点数v＝k，视点矩阵跨分像单元间隔排列；视点图像像素R、G、B颜色分量位于相邻三行跨分像单元的子像素中。

例如，奇数行视点按0、2、…、v-1、1、3、…、v-2的顺序循环排列，偶数行按1、3、…、v-2、0、2、…、v-1的顺序循环排列；或者，奇数行视点按1、3、…、v-2、0、2、…、v-1的顺序循环排列，偶数行按0、2、…、v-1、1、3、…、v-2的顺序循环排列。

本发明还揭示一种多视点裸眼3D拼接显示方法，图8为本发明一实施例中多视点裸眼3D拼接显示方法的流程图；请参阅图8，所述拼接显示方法包括：

3D播放控制步骤：对3D内容进行自动识别并处理成多视点合成图像，将处理后的多视点合成图像通过视频数据线输出至一拼接屏；

多视点合成图像显示步骤：拼接屏接收所述3D播放控制模块发送的多视点合成图像，并显示所述多视点合成图像；

分像步骤：分像装置对拼接屏显示的多视点合成图像进行空间分像，使人的双眼看到不同的视点图像，产生裸眼3D视觉。

请参阅图2，在本发明的一实施例中，所述3D播放控制步骤包括：

显示驱动单元上运行3D内容播放软件，自动识别3D格式，例如左右3D、多图3D、行交织等3D格式内容后，将3D内容与交互命令通过视频数据线传输到立体视像处理单元；

立体视像处理单元将接收到的3D内容处理成多视点合成图像，通过视频数据线传输到LED拼接屏。

请参阅图3，在本发明的一实施例中，所述拼接屏由若干拼接单元拼接形成M行N列，其中，M≥2，N≥2；所述拼接屏与分像装置按设定方式进行配置。

请参阅图4至图7，所述分像装置包括若干平行排列的分像单元，分像单元水平宽度为半个子像素宽度的k倍；其中，k为奇数；分像单元按行依次同向偏移半个子像素；行内视点间隔排列；视点图像像素颜色分量跨分像单元显示。

分像装置的分像单元栅距为d，斜角为θ，显示面板与分像装置配置为：

(1)tanθ＝R/T；其中，T由子像素高宽比决定，R为行偏移子像素数，R＝0.5；

(2)d/cosθ＝k*w，w为半子像素宽度；对于大尺寸显示，k用小调整因子进行修正以提高显示效果；

视点矩阵的视点数v＝k，视点矩阵跨分像单元间隔排列；视点图像像素R、G、B颜色分量位于相邻三行跨分像单元的子像素中。

在一实施例中，奇数行视点按0、2、…、v-1、1、3、…、v-2的顺序循环排列，偶数行按1、3、…、v-2、0、2、…、v-1的顺序循环排列；或者，奇数行视点按1、3、…、v-2、0、2、…、v-1的顺序循环排列，偶数行按0、2、…、v-1、1、3、…、v-2的顺序循环排列。

本发明还揭示一种电子设备，图9为本发明一实施例中电子设备的组成示意图；请参阅图9，在硬件层面所述电子设备包括存储器、处理器及至少一网络接口；所述处理器可以为微处理器，所述存储器可以包括内存，如可以包括随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)等。当然，所述电子设备还可以根据需要设置其他硬件。

所述处理器、网络接口和存储器可以通过内部总线相互连接，该内部总线可以是ISA(工业标准体系结构)总线、PCI(外设部件互连标准)总线或EISA(扩展工业标准结构)总线等；所述总线可以包括地址总线、数据总线、控制总线等。所述存储器用于存放程序(可包括操作系统程序及应用程序)；程序可以包括程序代码，所述程序代码可以包括计算机操作指令。存储器可以包括内存和非易失性存储器，并向处理器提供指令和数据。

在一实施例中，所述处理器可以从非易失性存储器中读取对应的程序到内存中，而后运行；处理器能执行存储器所存放的程序，并具体用于执行以下操作(如图8所示)：

3D播放控制步骤：对3D内容进行自动识别并处理成多视点合成图像，将处理后的多视点合成图像通过视频数据线输出至一拼接屏；

多视点合成图像显示步骤：拼接屏接收所述3D播放控制模块发送的多视点合成图像，并显示所述多视点合成图像；

分像步骤：分像装置对拼接屏显示的多视点合成图像进行空间分像，使人的双眼看到不同的视点图像，产生裸眼3D视觉。

本发明进一步揭示一种存储介质，其上存储有计算机程序指令，该计算机程序指令被处理器执行时实现本发明方法的如下步骤(如图8所示)：

3D播放控制步骤：对3D内容进行自动识别并处理成多视点合成图像，将处理后的多视点合成图像通过视频数据线输出至一拼接屏；

多视点合成图像显示步骤：拼接屏接收所述3D播放控制模块发送的多视点合成图像，并显示所述多视点合成图像；

分像步骤：分像装置对拼接屏显示的多视点合成图像进行空间分像，使人的双眼看到不同的视点图像，产生裸眼3D视觉。

综上所述，本发明提出的多视点裸眼3D拼接显示装置、方法、电子设备及存储介质，可实现大屏幕显示，可提高裸眼3D显示效果。

本发明提出的多视点裸眼3D拼接显示装置，相邻分像单元间跨半子像素、分像单元行间偏移半子像素，可以利用较小分像单元栅距实现更多视点显示，可达到多视点显示的效果，降低“死区”区域，提高视觉舒适性。其次，利用视点图像间的分辨率增强效应，视觉分辨率由分像装置的分像单元栅距决定，可以显著提高多视点自动立体显示装置的视觉分辨率；最后，采用奇偶行、奇偶分像单元交替方式排列视点，并跨分像单元配置视点图像像素颜色分量，可以提高立体图像质量。本发明实现了一种大屏幕，裸眼3D效果好，不但合适在室内，还能在室外或大空间场景使用的多视点裸眼3D LED拼接显示装置。所以本发明具用良好的应用前景。

需要注意的是，本申请可在软件和/或软件与硬件的组合体中被实施；例如，可采用专用集成电路(ASIC)、通用目的计算机或任何其他类似硬件设备来实现。在一些实施例中，本申请的软件程序可以通过处理器执行以实现上文步骤或功能。同样地，本申请的软件程序(包括相关的数据结构)可以被存储到计算机可读记录介质中；例如，RAM存储器，磁或光驱动器或软磁盘及类似设备。另外，本申请的一些步骤或功能可采用硬件来实现；例如，作为与处理器配合从而执行各个步骤或功能的电路。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。实施例中所涉及的效果或优点可因多种因素干扰而可能不能在实施例中体现，对于效果或优点的描述不用于对实施例进行限制。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (10)

1.一种多视点裸眼3D拼接显示装置，其特征在于，所述拼接显示装置包括：

3D播放控制模块，用以对3D内容进行自动识别并处理成多视点合成图像，将处理后的多视点合成图像通过视频数据线输出至一拼接屏；

所述拼接屏，用以接收所述3D播放控制模块发送的多视点合成图像，并显示所述多视点合成图像；以及

分像装置，用以对拼接屏显示的多视点合成图像进行空间分像，使人的双眼看到不同的视点图像，产生裸眼3D视觉。

2.根据权利要求1所述的多视点裸眼3D拼接显示装置，其特征在于：

所述拼接屏由若干拼接单元拼接形成M行N列，其中，M≥2，N≥2；所述拼接屏与分像装置按设定方式进行配置；

所述分像装置包括若干平行排列的分像单元，分像单元水平宽度为半个子像素宽度的k倍；其中，k为奇数；分像单元按行依次同向偏移半个子像素；行内视点间隔排列；视点图像像素颜色分量跨分像单元显示；

分像装置的分像单元栅距为d，斜角为θ，显示面板与分像装置配置为：

(1)tanθ＝R/T；其中，T由子像素高宽比决定，R为行偏移子像素数，R＝0.5；

(2)d/cosθ＝k*w，w为半子像素宽度；对于大尺寸显示，k用小调整因子进行修正以提高显示效果；

视点矩阵的视点数v＝k，视点矩阵跨分像单元间隔排列；视点图像像素R、G、B颜色分量位于相邻三行跨分像单元的子像素中。

3.根据权利要求2所述的多视点裸眼3D拼接显示装置，其特征在于：

奇数行视点按0、2、…、v-1、1、3、…、v-2的顺序循环排列，偶数行按1、3、…、v-2、0、2、…、v-1的顺序循环排列；或者，奇数行视点按1、3、…、v-2、0、2、…、v-1的顺序循环排列，偶数行按0、2、…、v-1、1、3、…、v-2的顺序循环排列。

4.根据权利要求1所述的多视点裸眼3D拼接显示装置，其特征在于：

所述3D播放控制模块包括显示驱动单元与立体视像处理单元，显示驱动单元与立体视像处理单元按设定方式进行配置；

所述显示驱动单元上运行3D内容播放软件，自动识别3D格式，将3D内容与交互命令通过视频数据线传输到立体视像处理单元；

所述立体视像处理单元将接收到的3D内容处理成多视点合成图像，通过视频数据线传输到LED拼接屏。

5.一种多视点裸眼3D拼接显示方法，其特征在于，所述拼接显示方法包括：

3D播放控制步骤：对3D内容进行自动识别并处理成多视点合成图像，将处理后的多视点合成图像通过视频数据线输出至一拼接屏；

多视点合成图像显示步骤：拼接屏接收所述3D播放控制模块发送的多视点合成图像，并显示所述多视点合成图像；

分像步骤：分像装置对拼接屏显示的多视点合成图像进行空间分像，使人的双眼看到不同的视点图像，产生裸眼3D视觉。

6.根据权利要求5所述的多视点裸眼3D拼接显示方法，其特征在于：

所述拼接屏由若干拼接单元拼接形成M行N列，其中，M≥2，N≥2；所述拼接屏与分像装置按设定方式进行配置；

所述分像装置包括若干平行排列的分像单元，分像单元水平宽度为半个子像素宽度的k倍；其中，k为奇数；分像单元按行依次同向偏移半个子像素；行内视点间隔排列；视点图像像素颜色分量跨分像单元显示；

分像装置的分像单元栅距为d，斜角为θ，显示面板与分像装置配置为：

(1)tanθ＝R/T；其中，T由子像素高宽比决定，R为行偏移子像素数，R＝0.5；

(2)d/cosθ＝k*w，w为半子像素宽度；对于大尺寸显示，k用小调整因子进行修正以提高显示效果；

视点矩阵的视点数v＝k，视点矩阵跨分像单元间隔排列；视点图像像素R、G、B颜色分量位于相邻三行跨分像单元的子像素中。

7.根据权利要求6所述的多视点裸眼3D拼接显示方法，其特征在于：

奇数行视点按0、2、…、v-1、1、3、…、v-2的顺序循环排列，偶数行按1、3、…、v-2、0、2、…、v-1的顺序循环排列；或者，奇数行视点按1、3、…、v-2、0、2、…、v-1的顺序循环排列，偶数行按0、2、…、v-1、1、3、…、v-2的顺序循环排列。

8.根据权利要求5所述的多视点裸眼3D拼接显示方法，其特征在于：

所述3D播放控制步骤包括：

显示驱动单元上运行3D内容播放软件，自动识别3D格式，将3D内容与交互命令通过视频数据线传输到立体视像处理单元；

立体视像处理单元将接收到的3D内容处理成多视点合成图像，通过视频数据线传输到LED拼接屏。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求5至8任一项所述方法的步骤。

10.一种存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，该计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求5至8任一项所述方法的步骤。