CN1567086A - 多视角立体影像显示处理方法 - Google Patents

Abstract

一种不需配戴3D立体眼镜的多视角裸眼立体影像显示处理方法，将多视角影像直接送至计算机软件所模拟的立体影像合成器，告知其多视角影像数目与画面水平、垂直显示分辨率，即可进行立体影像合成处理，其结果不需配戴立体眼镜即可在平面显示器上观赏到立体影像。

Description

多视角立体影像显示处理方法

技术领域

本发明涉及一种裸眼(Autostereoscopic)立体影像显示处理方法，特别涉及一种多视角立体影像的显示方法，先将此多视角影像进行影像隔离排列，以告知立体影像合成器，将该画面的分离影像合成一适用于显示在光栅板上的交错式多视角立体影像格式，让使用者不需配戴立体眼镜，也可在配备有光栅板的平面显示器(FlatPanel Display如LCD Monitor)上观赏到立体影像画面。

背景技术

人类的两眼可分别观赏同一景物，以不同视角所产生的视差呈现于大脑的视觉神经，会有立体的视觉。而以往在个人计算机的环境中配戴立体眼镜后，观赏以交错扫描方式配合萤光幕垂直同步讯号控制做左、右眼影像轮流交替切换显示的立体影像，基本上，是将扫描线中的偶数条置放左(或右)眼影像，而奇数条置放右(或左)眼影像，在轮流交替切换显示下，当萤光幕显示偶数条时，使用者的左眼仅能看到左眼的影像，此时立体眼镜会自动配合交错显示方式，将右眼遮没；同理，当萤光幕显示奇数条时，右眼仅能看到右眼的影像，因此时立体眼镜会自动配合交错显示方式，将左眼遮没。如此将左、右眼影像各自独立送至左、右眼，并快于人类视觉暂留的速度，周而复始的切换显示，即可清楚看见3D立体影像了。

以目前观赏一般两个视角的立体影像时，观赏者大都需配戴立体眼镜，方可观赏立体影像。但是，此种配戴立体眼镜观赏方式常让观赏者有不舒服感，并且配戴近视眼镜者，不方便再配戴立体眼镜观赏立体影像。这时，就有必要以另一种不需配戴立体眼镜来观赏立体影像的方式来取代，而多视角立体影像配合光栅板的显示方式是目前最价廉物美的技术之一，常见于文具、礼品、玩具、包装、等印刷商品上；虽然，多视角立体影像配合光栅板被大量应用于印刷技术，已有数十年以上的历史，已是一项习知的技术；但是，科技日新月异不断地在进步，其中影像的显示技术已逐渐由过去巨大且笨重的阴极射线管显示器被目前轻、薄的平面显示器所取代，其中尤以液晶屏幕显示器最具代表性。因此，所要展现的立体影像势必也将移转到液晶屏幕显示器上。其所要显示的就不仅是一般立体静画影像，而是多媒体动、静画交互式的实时立体影像，对于需要实时处理的交互式立体影像而言，由于多视角立体影像的合成(尤其是超高分辨率的多视角立体影像合成)将会耗费计算机相当多的处理时间，所以有必要将此多视角立体影像的合成工作另外安排给专用的硬件或软件合成器来处理，以提高计算机的工作效率。

发明内容

本发明的主要目的，在于解决上述传统佩戴立体眼镜来观赏立体影像的缺陷，并提高计算机的工作效率，本发明利用一种多视角立体影像显示处理方法，让观赏者不需配戴立体眼镜，即可观赏到高效率、高品质无失真的立体影像画面。

为达到上述目的，将此多视角影像直接送至计算机软件所模拟的立体影像合成器，告知其多视角影像数目与画面水平、垂直显示分辨率，即可进行立体影像合成处理，其结果不需配戴立体眼镜即可在平面显示器上观赏到立体影像。

附图说明

图1是本发明的立体影像显示处理方法流程示意图。

图2是本发明的平面显示器所包含的区块示意图。

图3是本发明的区块结构示意图。

图4是本发明的光栅板旋转一个θ角度示意图。

具体实施方式

现将有关本发明的详细内容及技术说明，配合附图说明如下：

请参阅图1所示，是本发明的多视角立体影像显示处理方法流程示意图。如图所示：本发明的多视角立体影像显示处理方法，包括有：一立体影像合成器1、一平面显示器2、光栅板3，取得多视角影像后，直接送至计算机软件所模拟的立体影像合成器1，告知其多视角影像数目与画面水平、垂直显示分辨率，即可进行立体影像合成处理，其结果不需配戴立体眼镜，即可在平面显示器2上观赏到立体影像。

首先，取得多视角影像是利用一部或一部以上的影像撷取装置(如数码相机或是由计算机所模拟的相机)在同一水平面、依直线(或弧线)路径，其影像撷取装置的镜头可以平行摆设或都对准同一对象以不同角度拍摄的多视角影像。

将上述多视角影像直接送至计算机软件所模拟的立体影像合成器1告知画面分辨率、该多视角影像分离排列的行、列，计算出影像数目与各视角影像尺寸，再依该画面的分辨率(如图2所示)将水平画面分割为(水平分辨率/行)个区块，垂直画面分割为(垂直分辨率/列)个区块，每个区块即对应到该多视角影像所分离出来的每个影像的像素；也即本发明的裸眼立体影像的基本组成单位就是这个区块，而此区块的基本组成单位是由各视角影像的像素所构成。

由于平面显示器(如液晶屏幕)2的每个像素是由红(R)、绿(G)、蓝(B)三个光元素排列所组成的(如第3图所示)，同时由于红、绿、蓝三个光元素间存在有比例不小的间隙，如果单纯的加上光栅板3，会因为此黑色间隙4而产生严重的绕射干扰，因此我们可以将光栅板3旋转或倾斜一个θ角度，约为9.4623°(因每个光元素垂直长度为水平长度的三倍，跨越两个光元素才足以遮掩此黑色间隙4，所以按照三角函数式tanθ＝1/6，即θ＝tan-11/6＝9.4623°，请参考图4所示)，就可以遮掩过此黑色间隙，解决此光学干扰的问题。现配合光栅板3旋转的角度，其区块内各视角影像的像素也必须做相对地调整排列以对应光栅片倾斜的角度，且必须以红、绿、蓝光元素为基本排列单位，本发明的立体影像合成器是一种硬件处理器，也可以是计算机软件模拟器，其主要功能是提供解决此以红、绿、蓝光元素为基本排列单位的立体影像合成方法。

其合成方法请参考如下的处理演算式。即可判断多视角影像画面被分离成几个影像，及该被分离的影像是如何被排列的，然后利用其红、绿、蓝光元素立体影像合成方式，将此分离后的画面合成一个立体影像，此立体影像即可显示在显示器2上，再通过显示器2的窗口上倾斜9.4623°光栅板3的协助下，让使用者不需配戴立体眼镜，即可在平面显示器2上观赏到立体影像画面显示。

演算式说明：
	每个视角影像，分别存放在画面所对应的区块内(总共有(Block_x)×(Block_y点))。将每个区块内存放的视角影像，做光元素的重新排放在其所对应的位置(必须配合光栅规格，LCD Dot Pitch、View个数的不同，而有不同)。每个Block内存放的每一个View像素点(总共有(Block_x)×(Block_y)点)，会依序被重新Map到Destination不同的小Map Block(大小是(N_x)×(N_y点))总共有(Block_x)×(Block_y)个小Map Block。
N           (View个数)         8、9、10、12N＝8      N＝9        N＝10
	N_x         (水平Block个数)    4         3           5
N_y         (垂直Block个数)    2         3           2
	Res_x       (水平分辨率)       1024、1280、1600，……
Res_y       (垂直分辨率)       768、1024、1200，……
	Block_x     (每个Block宽度)    Res_x DIV N_x
Block_y     (每个Block高度)    Res_y DIV N_y
	Block_Start (每个Block的起始位址)
Line_Start  (每个Block Row的起始位址)
	Source(x，y)(在Block内正要被重新排放的View像素点的位址)
Destination(X，Y)(正要被重新排放的View像素点Source(x，y)，它要被重新排放在Destination所在小Map Block的位址)
	处理演算式：For(n＝0 to N1){∥依序针对每个Block内存放的View影像做处理。∥找出每个Block的起始位址(Block_Start)。Block_Start＝(n DIV N_y)MUL Block_y MUL Res_xADD(n MOD N_y)MUL Block_xL_Destinatio n(X，Y)＝0For(y＝1 to Block_y){∥每个Block，依序一个Block Row一个Block Row的处理。∥找出每个Block Row的起始位址(Line_Start)。Line_Start＝Block_Start ADD(y SUB 1)MUL Res_x

Destination(X，Y)＝L_Destination(X，Y)
	For(x＝1 to Block_x){∥每个Block Row，依序一个Pixel一个Pixel的处理。∥找出正要被重新排放的View像素点(Source(x，y))。Source(x，y)＝Line_Start ADD(x SUB 1)∥将此点Source(x，y)的R、G、B重新排放到所对应的位置。∥此点的R应被重新放置到Destination所在位址(X1，Y1)的R。∥此点的G应被重新放置到Destination所在位址(X2，Y2)的G。∥此点的B应被重新放置到Destination所在位址(X3，Y3)的B。DestinationRGB(X1，Y1，R)＝Source(x，y).RDestinationRGB(X2，Y2，G)＝Source(x，y).GDes tinationRGB(X3，Y3，B)＝Source(x，y).B∥水平移动Destination所在小Map Block，横移到下一个∥小Map Block。Destination(X，Y)＝Destination(X，Y)ADD N_x}∥垂直移动Destination所在小Map Block(N_y×N_y点)，∥直移到下一列的小Map Block。L_Destination(X，Y)＝L_Destination(X，Y)ADD(N_y MUL Res_x)}}
补充说明：
	DestinationRGB(X，Y，R)为Destination(X，Y)所在点位置的R Sub-Pixel的位置。DestinationRGB(X，Y，G)为Destination(X，Y)所在点位置的G Sub-Pixel的位置。DestinationRGB(X，Y，B)为Destination(X，Y)所在点位置的B Sub-Pixel的位置。DestinationRGB(X，Y)是所指View图像点Source(x，y)，对应Destination所在小Map Block的位址。而R，G，B真正所要Map放置的位址：DestinationRGB(X1，Y1，R)，DestinationRGB(X1，Y1，G).DestinationRGB(X1，Y1，B)则是对应此小Map Block的位址DestinationRGB(X，Y)再加上一位移(Offset)而此位移(Offset)就是由Fn(n，Lx，rgb)来决定的。DestinationRGB(X1，Y1，R)＝DestinationRGB(X，Y)+Fn(n，Lx，R)DestinationRGB(X2，Y2，G)＝DestinationRGB(X，Y)+Fn(n，Lx，G)

其中Fn(n，Lx，rgb)是一个即时函数对应表(Hash Map Table)，用来算出相对应小Map Block位址的位移(Offset)。参数：n＝View个数，N＝8、9、10、12此Fn都有不一样的Map TableLx＝y MOD N_x(不同的 Destination Row(y)会有不同的Map Value)rgb＝R或G或B
	例如  N＝8n＝0～7Lx＝0～3Rgb＝R，G，BFn(0，0，R)＝1Fn(0，0，G)＝5Fn(0，0，B)＝9Fn(1，0，R)＝2+Res_x*3Fn(1，0，G)＝6+Res_x*3Fn(1，0，B)＝10+Res_x*3Fn(2，0，R)＝2Fn(2，0，B)＝10Fn(2，0，G)＝6Fn(3，0，R)＝3+Res_x*3Fn(3，0，G)＝7+Res_x*3Fn(3，0，B)＝11+Res x*3Fn(4，0，R)＝3Fn(4，0，G)＝7Fn(4，0，B)＝11Fn(5，0，R)＝4+Res_x*3Fn(5，0，G)＝8+Res_x*3Fn(5，0，B)＝12+Res_x*3Fn(6，0，R)＝4Fn(6，0，G)＝8Fn(6，0，B)＝12Fn(7，0，R)＝4+Res_x*3Fn(7，0，G)＝8+Res_x*3Fn(7，0，B)＝12+Res_x*3

显然，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的前提下，可以对本发明作出各种更改和变化。因此，本发明的各种更改、变化由所附的权利要求书及其等同物的内容涵盖。

Claims (4)

1.一种多视角立体影像显示处理方法，其特征在于所述方法包括：

a)取得多视角影像；

b)待上述步骤处理完成后，送至计算机软件所模拟的立体影像合成器(1)，告知其多视角影像数目与画面水平、垂直显示分辨率，即可进行立体影像合成处理；

c)待上述步骤处理后，即完成所述立体影像合成，不需配戴立体眼镜即可在平面显示器(2)上观赏到立体影像画面显示。

2.根据权利要求1所述的多视角立体影像显示处理方法，其特征在于，所述多视角影像是利用一部或一部以上的影像撷取装置，如数码相机或由计算机模拟的相机，在同一水平面、按照直线或弧线路径，所述影像撷取装置的镜头可以平行摆设或都对准同一对象以不同角度所拍摄的多视角影像。

3.根据权利要求1所述的多视角立体影像显示处理方法，其特征在于，所述立体影像合成器(1)以红、绿、蓝三个光元素取代传统的以像素为单位的立体影像合成方式，并按照立体影像合成的处理演算式进行立体影像合成。

4.根据权利要求1所述的多视角立体影像显示处理方法，其特征在于，所述平面显示器(2)的窗口上架设或贴合有一垂直方向倾斜约为9.4623°的光栅板(3)。

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