CN202172467U

CN202172467U - 具人眼定位的光栅随动装置的显示器

Info

Publication number: CN202172467U
Application number: CN2011202102656U
Authority: CN
Inventors: 邹佳融
Original assignee: SHENZHEN DINGCHENG ELECTRONIC CO Ltd
Current assignee: SHENZHEN DINGCHENG ELECTRONIC CO Ltd
Priority date: 2011-06-21
Filing date: 2011-06-21
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2021-06-21

Abstract

一种具人眼定位的光栅随动装置的显示器，包含：一个液晶显示器，包含一个用于显示影像的液晶显示幕；其中该液晶显示器输出立体图片至该液晶显示幕；一个双摄像镜头组，位于液晶显示器的外部，该双摄像镜头组摄入具有视差的双影像，并借助有视差的双影像得到物件的深度与距离，以定位与辨识观视者；一个光栅，位于该液晶显示幕的前方；一个用于控制该光栅位置的光栅转向控制器；以及，一个将来自该双摄像镜头组的影像进行处理的影像处理器。其中影像处理方式为该双摄像镜头组摄入在液晶显示器周边的观视者的影像，随后将该影像输入该影像处理器;所以通过光栅所形成的左眼影像及右眼影像可以经由调整光栅的偏向而得到较佳的投射。

Description

具人眼定位的光栅随动装置的显示器

技术领域

本实用新型有关于立体成像技术，尤其是一种具人眼定位的光栅随动装置的显示器。

背景技术

视觉之所以呈现立体状态是由于人的双眼视差效应即物光进入双眼在视网膜上成像。由于两眼相距一定距离，在两眼底所形成的两幅图像是基本相同的但又稍有差异而存在视差，经大脑综合后就形成了一幅立体图像。所谓光栅立体成像，指原本是平面的画面，经过光栅(Lanticular)的折射，使画面中的物体在人的双眼中呈现出视差，形成立体或变化效果。视差是利用人的双眼，通过左眼视图与右眼视图的差异，在人脑中合成为一幅立体图像。类比画面中物体的左视和右视，分别看到不同的物体侧面，利用光栅的折射，则就可以呈现立体影像了。

光栅由透明光学塑胶制成，表面压有折射圆柱状的线。作用就是将画面中物体的左视图与右视图区分开来，使人眼看到左右视差。

视差立体法观察者不必通过特制装置即可直接用肉眼观察。该方法采用柱镜状立体光栅，其理论基础在于利用立体光栅对光线的折射配合人的双眼视差和会聚形成立体感。最早的立体图片制作方法主要是利用印刷或照片冲扩技术，将由不同角度拍摄的同一景物的多张图片印刷或扩印在纸张上，再由人工贴上柱透镜立体光栅片，从而产生立体效果。这种工艺存在操作难、效率低、质量差、废品率很高，且需要昂贵的特种制造设备和耗材。大大阻碍了这项技术的应用发展。

近年来，电脑计算技术尤其是图像输入、处理及输出技术的飞速发展为计算机合成立体图片提供了方便。在柱透镜立体光栅的立体照片的制作原理进行理论分析，结合现代数字图像处理技术，提出和实现一种计算机辅助彩色立体图片合成方法。较之传统的立体照片制作工艺，在经济性及使用灵活性等方面具有非常明显的优势，有着广阔的应用前景。利用柱透镜立体光栅实现立体成像原自于视差立体法，即利用人的双眼视差和会聚所构成的深度感实现人意识中的立体感。因此理论上讲，只有从两个以上略为不同的观点取得景物的一组图像方可合成出立体图片。

请参考图1，柱透镜立体光栅由许多结构参数和性能完全相同的小圆柱透镜组成，这一特性使得它对图像具有“压缩”和“隔离”作用。圆柱立体光栅能将从不同角度拍摄到的许多图像A以条纹状态记录在同一张图片上。在观看时，也利用同一种圆柱立体光栅，使人双眼看到的是同一景物的两个不同的像，于是人的意念中就产生具有视差立体效果的深度图像。由于柱透镜立体光栅是由平面线形排列的圆柱透镜组成。所以柱透镜立体光栅立体图片应称为单向式自动立体图片，其意义为只能感觉到水平向视差信息。根据柱透镜立体光栅成像原理，利用光学方法制作的立体图片主要有如下特点：

1.立体图片必须是对同一景物从不同视角所拍摄的一组图片组成。由于光栅的单向立体特性，要求此组图片拍摄时的位置处于同一高度。

2.所合成的立体图片由平行于柱状光栅轴向的条纹组成，同一光栅栅距B下等间距顺序排列一组图片中每张图片的相应位置信息。如图所示，由两幅图片所合成的立体图像。

目前对于应用视差光栅以形成立体的3D影像的技术以趋近成熟的阶段，由于应用视差光栅可令观视者并不需要带上特殊的眼镜，所以将来势并成为立体成像的主流，唯目今视差光栅尚面临一问题，及其所形成的视角相当的小，观视者只能在一微小的角度范围内才可以得到所欲呈现的影像，如果观视者离开此一范围即无法得到所需要呈现的影像，所以也无法产生所需要的立体感。

所以如欲使得视差光栅的技术可以被普遍的使用，则必需解决上述说明的问题。

实用新型内容

所以本实用新型的目的为提出一种具人眼定位的光栅随动装置的显示器，其中使用人眼甚或人眼中的瞳孔的位置决定液晶显示屏相对于人眼的视角，可以更精确的调整出观视者与光栅之间的位置，使得经光栅所投射出来的左眼影像及右眼影像与原先拍摄时的左眼影像及右眼影像相符合，所以观视者可以得到符合原拍摄景物的立体图像。

为达到上述目的本实用新型中提出一种具人眼定位的光栅随动装置的显示器，包含：一个液晶显示器，包含一个用于显示影像的液晶显示幕；其中该液晶显示器输出立体图片至该液晶显示幕；一个双摄像镜头组，位于液晶显示器的外部，该双摄像镜头组摄入具有视差的双影像，并借助有视差的双影像得到物件的深度与距离，以定位与辨识观视者；一个光栅，位于该液晶显示幕的前方；一个用于控制该光栅位置的光栅转向控制器；以及，一个将来自该双摄像镜头组的影像进行处理的影像处理器。

该双摄像镜头组摄入在液晶显示器周边的观视者的影像，并能将该影像输入到与其连接的该影像处理器；该影像处理器能找出该观视者的方位、脸及双眼的位置；该影像处理器能依据所感测的双眼位置、方位确定观视者相对于该液晶显示幕的视角；该影像处理器能将所计算的视角传送到与其连接的该光栅转向控制器；该光栅转向控制器依据该视角调整光栅之中各栅的偏向。

该影像处理器为能找出眼的瞳孔的位置，能正确判断眼睛视线的处理装置。

该双摄影镜头组位于该液晶显示幕的周边；该双摄像镜头组能摄入人脸影像。

该光栅为能转向的电子光栅。

本实用新型的有益效果在于：为使用人眼甚或人眼中的瞳孔的位置决定液晶显示幕相对于人眼的视角，可以更精确的调整出观视者与光栅之间的位置，使得经光栅所投射出来的左眼影像及右眼影像与原先拍摄时的左眼影像及右眼影像相符合，所以观视者可以得到符合原拍摄景物的立体图像。

由下文的说明可更进一步了解本实用新型的特征及其优点，阅读时并请参考附图。

附图说明

图1为光栅立体成像的原理的说明图。

图2示本实用新型的系统流程图。

图3示本实用新型的影像处理流程。

【主要元件符号说明】

10 液晶显示器

11 液晶显示幕

20 双摄像镜头组

30 光栅

40 光栅转向控制器

50 影像处理器

具体实施方式

兹谨就本实用新型的结构组成，及所能产生的功效与优点，配合图式，举本实用新型的一较佳实施例详细说明如下，

请参考图2，其中显示本实用新型中具人眼定位的光栅随动装置的显示器，其中包含：

一液晶显示器10，包含一液晶显示幕11用于显示影像。其中该液晶显示器10提供立体图片予该液晶显示幕11，该立体图片是对同一景物从不同视角所拍摄的一组图片组成，这组图片对应参差的方式间隔排列组成一画面。一般此组图片拍摄时的位置处于同一高度。关于视差立体成像的画面形成方式为现有技术中所熟知，于此不赘述其细节。

一双摄像镜头组20位于液晶显示器10的外部，该双摄像镜头组20包含两个镜头，各个镜头可以一CCD或CMOS镜头。较佳者位于该液晶显示幕11的周边部位。该双摄像镜头组20，用于摄入具有视差的双影像，应用有视差的双影像可以得到物件的深度与距离，以对显示前的观视者作精确的定位与辨识，(此定位与辨视的技术为现有技术中所熟知者，在此不再赘述其细节)，并更进一步取得人脸影像，以在往后的处理中得到该液晶显示幕11前方的观视者的方位，脸部及眼部的影像。

一光栅30，位于该液晶显示幕11的前方。该光栅30为电子光栅，并可以应用电压及电流的变动，改变光栅中各栅的偏向，使从光栅一方向投射的光经光栅后可以转向。该光栅30的作用就是将画面中物体的左眼视图与右眼视图区分开来，使人眼看到左右视差。

一光栅转向控制器40用于控制该光栅的偏向。该光栅转向控制器40可以控制输入光栅的电压及电流而控制该光栅中各栅的偏向。

一影像处理器50，将来自该摄像镜头20的影像进行处理。其处理方式说明于下：

请参考图3，当光栅与液晶显示幕的相对位置固定时，所投射出的左眼影像及右眼影像有一定的对应位置，但当实际上观视者两眼的位置不正好位于该左眼影像及右眼影像的对应位置上时，可经由对该光栅进行栅偏向的适当转动以使得所投射出的左眼影像及右眼影像对准观视者的双眼。

本实用新型的调整方式主要是由双摄像镜头组20摄入在液晶显示器10周边的观视者(步骤101)，随后将该影像输入该影像处理器50；该影像处理器50应用软体技术找出该观视者的方位，脸部及双眼的位置，甚或更进一步找出各眼的瞳孔的位置(步骤102)；然后该影像处理器50依据所感测的双眼位置决定出观视者相对于该液晶显示幕的视角(步骤103)；该影像处理器50将所计算的视角传送到该光栅转向控制器40(步骤104)；该光栅转向控制器40依据该视角调整的光栅的中各栅的偏向(步骤105)。所以通过光栅所形成的左眼影像及右眼影像可以经由调整光栅的偏向而得到较佳的投射，使用者的双眼可以清晰的接收到该左眼影像及右眼影像。该两影像在使用者的脑部合成清晰且具有立体感的影像。

本实用新型的另一种调整方式为调整液晶显示幕所显示的影像位置，可以在液晶显示器中对于影像的画面(frame，祯)的位置的微调以使得所投射出的左眼影像及右眼影像可以对准观视者的左眼及右眼，以使得观视者有较佳的观视影像，也可以合成具有高立体度的影像。只是此种方式必需要该液晶显示器的内部元件配合，以偏移画面的水平显示位置。

本实用新型的优点为使用人眼甚或人眼中的瞳孔的位置决定液晶显示幕相对于人眼的视角，可以更精确的调整出观视者与光栅之间的位置，使得经光栅所投射出来的左眼影像及右眼影像与原先拍摄时的左眼影像及右眼影像相符合，所以观视者可以得到符合原拍摄景物的立体图像。

综上所述，本实用新型人性化的体贴设计，相当符合实际需求。其具体改进现有缺失，相较于现有技术明显具有突破性的进步优点，确实具有功效的增进，且非易于达成。本实用新型未曾公开或揭露于国内与国外的文献与市场上，已符合专利法规定。

上列详细说明系针对本实用新型的一可行实施例的具体说明，惟该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所为的等效实施或变更，均应包含于本实用新型的专利范围中。

Claims

1.一种具人眼定位的光栅随动装置的显示器，其特征是包含：

一个液晶显示器，包含一个用于显示影像的液晶显示幕；其中该液晶显示器输出立体图片至该液晶显示幕；

一个双摄像镜头组，位于液晶显示器的外部，该双摄像镜头组摄入具有视差的双影像，并借助有视差的双影像得到物件的深度与距离，以定位与辨识观视者；

一个光栅，位于该液晶显示幕的前方；

一个用于控制该光栅位置的光栅转向控制器；以及

一个将来自该双摄像镜头组的影像进行处理的影像处理器。

2.如权利要求1所述的具人眼定位的光栅随动装置的显示器，其特征在于：该双摄像镜头组摄入在液晶显示器周边的观视者的影像，并能将该影像输入到与其连接的该影像处理器; 该影像处理器能找出该观视者的方位、脸及双眼的位置；该影像处理器并能依据所感测的双眼位置、方位确定观视者相对于该液晶显示幕的视角；该影像处理器能将所计算的视角传送到与其连接的该光栅转向控制器；该光栅转向控制器依据该视角调整光栅之中各栅的偏向。

3.如权利要求1所述的具人眼定位的光栅随动装置的显示器，其特征在于：该双摄像镜头组为CCD或CMOS镜头。

4.如权利要求3所述的具人眼定位的光栅随动装置的显示器，其特征在于：该双摄影镜头组位于该液晶显示幕的周边；该双摄像镜头组能摄入人脸影像。

5.如权利要求1所述的具人眼定位的光栅随动装置的显示器，其特征在于：该光栅为能转向的电子光栅。

6.如权利要求1所述的具人眼定位的光栅随动装置的显示器，其特征在于：该影像处理器为能找出眼的瞳孔的位置，能正确判断眼睛视线的处理装置。