TW201505419A - 改善祼眼３ｄ顯示器串擾的方法及祼眼３ｄ顯示器 - Google Patents
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Abstract
一種改善祼眼3D顯示器串擾的方法，應用於祼眼3D顯示器中，並由一圖像格式判斷單元判斷輸入的一圖像信號是否包含一原始深度圖像，若否，則由一圖像深度計算單元計算該圖像信號的一原始深度圖像，再由一圖像深度修正單元根據顯示器的一串擾權重矩陣，對該原始深度圖像進行修正，以得到一新的深度圖像，並由一多視角圖像計算單元根據新的深度圖像和該圖像信號，生成N(N□2)個不同視角的圖像並輸入到一像素排列單元，再由像素排列單元根據顯示器的像素排列方式，將該N個不同視角的圖像進行像素排列，以形成具有N個視角的立體圖像，並輸出至顯示器顯示。
Description
本發明是有關於一種改善3D顯示器串擾的方法，特別是指一種改善祼眼3D顯示器串擾的方法。
3D顯示器的主要原理是讓觀看者的左眼和右眼同時接收有視差的圖像，讓觀看者的大腦自動將左眼和右眼看到的圖像融合成一立體圖像。目前的3D顯示技術主要分為眼鏡式和裸眼式，眼鏡式技術發展得早，技術較為成熟，裸眼式則尚在開發完善階段，其主要有狹縫光柵式(parallax barrier)和柱狀透鏡式(lenticular lenslets)兩種，但無論是那種裸眼3D顯示器，都會存在干擾(crosstalk)問題，而影響3D顯示器的立體顯示效果。
因此，很多廠商針對3D顯示的串擾問題提出了改善的方案，例如在生產技術和流程上進行改善，使製造出來的3D顯示器串擾降低，或者藉由降低整幅深度圖像的深度，減少整幅圖像中不同視角中相同物體的位置差，以降低串擾，但這種方法會降低整個3D顯示器的立體效果。
因此，本發明的目的即在於提供一種改善祼眼3D顯示器串擾的方法，其能有效降低裸眼3D顥示器的串擾現象，提供觀看者優異的立體畫面效果。
於是，本發明一種改善祼眼3D顯示器串擾的方法改善祼眼3D顯示器串擾的方法，包括：(A)令該祼眼3D顯示器配置一圖像格式判斷單元、一圖像深度計算單元、一圖像深度修正單元、一多視角圖像計算單元、一像素排列單元及一顯示器；(B)該圖像格式判斷單元判斷輸入的一圖像信號是否包含一原始深度圖像，若是，將該原始深度圖像輸入該圖像深度修正單元，若否，將該圖像信號輸入該圖像深度計算單元，使計算出該圖像信號的一原始深度圖像，再將該原始深度圖像輸入該圖像深度修正單元；(C)該圖像深度修正單元根據該顯示器的一串擾權重矩陣，對該原始深度圖像進行修正，以得到一新的深度圖像；(D)該多視角圖像計算單元根據該新的深度圖像和該圖像信號，生成N個不同視角的圖像並輸入到該像素排列單元，其中N2；及(E)該像素排列單元根據該顯示器的像素排列方式，將該N個不同視角的圖像進行像素排列，以形成具有N個視角的立體圖像，並輸出至該顯示器顯示。
較佳地，在步驟(C)中，該圖像深度修正單元是以下列公式對該原始深度圖像進行修正而得到該新的深度圖像：
，其中d 1(i,j)
為該原始深度圖像中第i行、第j列的像素點的深度值，α為控制係數，其控制權重矩陣對深度圖像的影響，c(i,j)為該串擾權重矩陣中第i行、第j列的串擾權重值。
或者，較佳地，在步驟(C)中，該圖像深度修正單元是以下列公式對該原始深度圖像進行修正而得到該新的深度圖像：
，其中d 1(i,j)
為該原始深度圖像中第i行、第j列的像素點的深度值，β和γ為控制係數，其控制權重矩陣對深度圖像的影響，c(i,j)為串擾權重矩陣中第i行、第j列的串擾權重值，f(．)是取整數函數。
較佳地，在步驟(D)中，當該圖像信號包含一左眼圖像和一右眼圖像時，該多視角圖像計算單元根據該新的深度圖像和該左眼圖像或該新的深度圖像和該右眼圖像，生成該N個不同視角的圖像，而當該圖像信號包含一二維圖像時，該多視角圖像計算單元根據該新的深度圖像和該二維圖像生成該N個不同視角的圖像。
再者，本發明實現上述方法的一種祼眼3D顯示器，包括：一顯示器、一像素排列單元、一圖像深度計算單元、一圖像深度修正單元、一圖像格式判斷單元及一多視角圖像計算單元，其中該圖像格式判斷單元判斷輸入的一圖像信號未包含一原始深度圖像時，其將該圖像信號輸
入該圖像深度計算單元，使計算出該圖像信號的一原始深度圖像，並將該原始深度圖像輸入該圖像深度修正單元，且其判斷輸入的該圖像信號包含一原始深度圖像時，其將該原始深度圖像輸入該圖像深度修正單元；而且該圖像深度修正單元根據該顯示器的一串擾權重矩陣，對該原始深度圖像進行修正，以得到一新的深度圖像；該多視角圖像計算單元根據該新的深度圖像和該圖像信號，生成N個不同視角的圖像並輸入到該像素排列單元，其中N2；且該像素排列單元根據該顯示器的像素排列方式，將該N個不同視角的圖像進行像素排列，以形成具有N個視角的立體圖像，並輸出至該顯示器顯示。
較佳地，該圖像深度修正單元是以下列公式對該原始深度圖像進行修正而得到該新的深度圖像：
，其中d 1(i,j)
為該原始深度圖像中第i行、第j列的像素點的深度值，α為控制係數，其控制權重矩陣對深度圖像的影響，c(i,j)為該串擾權重矩陣中第i行、第j列的串擾權重值。
或者，較佳地，該圖像深度修正單元是以下列公式對該原始深度圖像進行修正而得到該新的深度圖像：
，其中d 1(i,j)
為該原始深度圖像中第i行、第j列的像素點的深度值，β和γ為控制係數，其控制權重矩陣對深度圖像的影響，c(i,j)為串擾權重矩陣中第i行、第j列的串擾權重值，f(．)是取整
數函數。
較佳地，當該圖像信號包含一左眼圖像和一右眼圖像時，該多視角圖像計算單元根據該新的深度圖像和該左眼圖像或該新的深度圖像和該右眼圖像，生成該N個不同視角的圖像，而當該圖像信號包含一二維圖像時，該多視角圖像計算單元根據該新的深度圖像和該二維圖像生成該N個不同視角的圖像。
本發明藉由圖像深度修正單元，將原始深度圖中，對應顯示器上串擾程度輕重不一的區域的像素的深度值適當降低，使多視角圖像計算單元生成的不同視角的圖像中物體的位移減小，使得觀看者看到該等不同視角的圖像合成的立體圖像時，立體圖像中的重影現象會降低甚至消除，而在不影響整體立體效果的同時提高了祼眼3D顯示器顯示的清晰度，而提高了裸眼3D顯示器的播放效果，確實達到本發明的功效與目的。
100‧‧‧裸視3D顯示器
1‧‧‧圖像格式判斷單元
2‧‧‧圖像深度計算單元
3‧‧‧圖像測度修正單元
4‧‧‧多視角圖像計算單元
5‧‧‧像素排列單元
6‧‧‧顯示器
S21~S25‧‧‧步驟
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是本發明祼眼3D顯示器的一較佳實施例的主要電路方塊圖；圖2是本發明改善祼眼3D顯示器串擾的方法的一較佳實施例的主要流程圖；圖3顯示一原始深度圖像中，某個區域中的若干個像素點的深度；
圖4顯示圖3的原始深度圖像經過公式(一)進行深度修正後的一新的深度圖像中，某個區域中的若干個像素點的深度；及圖5顯示圖3的原始深度圖像經過公式(二)進行深度修正後的一新的深度圖像中，某個區域中的若干個像素點的深度。
參見圖1所示，本發明改善祼眼3D顯示器串擾的方法是應用在一裸眼3D顯示器100，其主要包括一圖像格式判斷單元1、一圖像深度計算單元2、一圖像深度修正單元3、一多視角圖像計算單元4、一像素排列單元5及一顯示器6；且本方法的一較佳實施例之流程如圖2所示，首先，如步驟S21，圖像格式判斷單元1接收一將顯示在顯示器6上的圖像訊號，並判斷輸入的該圖像信號是否包含一原始深度圖像，若是，則將該圖像信號輸入圖像深度修正單元3，否則，如步驟S22所示，將圖像信號輸入圖像深度計算單元2，使計算出圖像信號的一原始深度圖像後，再將該原始深度圖像輸入圖像深度修正單元3。
且在步驟S21中，當輸入的圖像信號包含一左眼圖像和一右眼圖像時，圖像格式判斷單元1判斷圖像訊號沒有包含原始深度圖像，並如步驟S22，將圖像信號輸入深度計算單元2中，使計算出圖像信號的原始深度圖像。深度計算單元2再將計算好的原始深度圖像和左眼圖像，或原始深度圖像和右眼圖像，或者原始深度圖像輸入深度
修正單元3。而若輸入的圖像信號包含有一二維圖像和原始深度圖像，則圖像格式判斷單元1直接將原始深度圖像和二維圖像或只將原始深度圖像輸入深度修正單元3。
接著，如圖2的步驟S23，圖像深度修正單元3根據顯示器6的一串擾權重矩陣，對原始深度圖像進行深度修正，以得到一新的深度圖像，並輸入多視角圖像計算單元4。其中顯示器6的串擾權重矩陣可由已知的3D顯示器串擾偵測方法預先求得，例如令顯示器6顯示一測試樣本畫面，並以相機拍下該測試樣本畫面，再由電腦對該測試樣本畫面進行分析，即可得到顯示器6的一串擾權重矩陣。且在本實施例中，深度修正單元3是以下列兩種公式其中之一對原始深度圖像進行修正，而得到新的深度圖像：
其中，d 1(i,j)為原始深度圖像中第i行、第j列的圖元點的深度值，α為控制係數，控制權重矩陣對深度圖的影響，c(i,j)為串擾權重矩陣中第i行、第j列的串擾權重值；
其中，d 1(i,j)為原始深度圖像中第i行、第j列的圖元點的深度值，β和γ為控制係數，控制權重矩陣對深度圖的影響，c(i,j)為串擾權重矩陣中第i行、第j列的串擾權重值，f(．)是取整數函數。
例如，圖3所示，若原始深度圖中某個區域由
若干個像素點組成，該若干個像素點的深度值例如為：
，且顯示器6對應該區域的串擾權重矩陣為：
，且設定α=200，則根據上列公式(I)可以求得
該區域修正後的對應像素點的深度值為：，例如
圖4所示，且由其中可以看出串擾較重區域的深度值被降低。
又例如，若圖3的原始深度圖中某個區域由若干個像素點組成，該若干個像素點的深度值例如：
，且顯示器6對應該區域的串擾權重矩陣為：
，且設定β=5，γ=8，則根據上列公式(Ⅱ)可以
求得該區域修正後的對應像素點的深度值為：
，例如圖5所示，且由其中可以看出串擾較重區域的深度值被明顯降低。
然後，如圖2的步驟S24，多視角圖像計算單元4根據該新的深度圖像和圖像信號，生成N個不同視角的圖像並輸入到像素排列單元5，其中N2，例如N=2時，即產生具有不同視角(視差)的左眼圖像和右眼圖像。最後，如圖2的步驟S25，像素排列單元5根據顯示器6的像素排列方式，將該N個不同視角的圖像進行像素排列，以形成
具有N個視角的立體圖像，並輸出至顯示器6，使人眼祼視即能看到顯示器6呈現的立體圖像。
因此，上述實施例藉由圖像深度修正公式，將原始深度圖中，對應顯示器6上串擾程度輕重不一的區域的像素的深度值適當降低，使多視角圖像計算單元4生成的N個不同視角的圖像中物體的位移減小，使得觀看者看到N個不同視角的圖像合成的立體圖像時，立體圖像中的重影現象會降低甚至消除，而在不影響整體立體效果的同時提高了祼眼3D顯示器100顯示的清晰度，而提高了裸眼3D顯示器100的播放效果，確實達到本發明的功效與目的。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
S21~S25‧‧‧步驟
Claims (8)
- 一種改善祼眼3D顯示器串擾的方法，包括：(A)令該祼眼3D顯示器配置一圖像格式判斷單元、一圖像深度計算單元、一圖像深度修正單元、一多視角圖像計算單元、一像素排列單元及一顯示器；(B)該圖像格式判斷單元判斷輸入的一圖像信號是否包含一原始深度圖像，若是，將該原始深度圖像輸入該圖像深度修正單元，若否，將該圖像信號輸入該圖像深度計算單元，使計算出該圖像信號的一原始深度圖像，再將該原始深度圖像輸入該圖像深度修正單元；(C)該圖像深度修正單元根據該顯示器的一串擾權重矩陣，對該原始深度圖像進行修正，以得到一新的深度圖像；(D)該多視角圖像計算單元根據該新的深度圖像和該圖像信號，生成N個不同視角的圖像並輸入到該像素排列單元，其中N2；及(E)該像素排列單元根據該顯示器的像素排列方式，將該N個不同視角的圖像進行像素排列，以形成具有N個視角的立體圖像，並輸出至該顯示器顯示。
- 如請求項1所述的改善祼眼3D顯示器串擾的方法，在步驟(C)中，該圖像深度修正單元是以下列公式對該 原始深度圖像進行修正而得到該新的深度圖像： ，其中d 1(i,j)為該原始 深度圖像中第i行、第j列的像素點的深度值，α為控制係數，其控制權重矩陣對深度圖像的影響，c(i,j)為該串擾權重矩陣中第i行、第j列的串擾權重值。
- 如請求項1所述的改善祼眼3D顯示器串擾的方法，在步驟(C)中，該圖像深度修正單元是以下列公式對該原始深度圖像進行修正而得到該新的深度圖像： ，其中d 1(i,j)為該原始深 度圖像中第i行、第j列的像素點的深度值，β和γ為控制係數，其控制權重矩陣對深度圖像的影響，c(i,j)為串擾權重矩陣中第i行、第j列的串擾權重值，f(．)是取整數函數。
- 如請求項1所述的改善祼眼3D顯示器串擾的方法，在步驟(D)中，當該圖像信號包含一左眼圖像和一右眼圖像時，該多視角圖像計算單元根據該新的深度圖像和該左眼圖像或該新的深度圖像和該右眼圖像，生成該N個不同視角的圖像，而當該圖像信號包含一二維圖像時，該多視角圖像計算單元根據該新的深度圖像和該二維圖像生成該N個不同視角的圖像。
- 一種祼眼3D顯示器，包括：一顯示器； 一像素排列單元；一圖像深度計算單元；一圖像深度修正單元；一圖像格式判斷單元，其判斷輸入的一圖像信號未包含一原始深度圖像時，其將該圖像信號輸入該圖像深度計算單元，使計算出該圖像信號的一原始深度圖像，並將該原始深度圖像輸入該圖像深度修正單元，且其判斷輸入的該圖像信號包含一原始深度圖像時，其將該原始深度圖像輸入該圖像深度修正單元；而且該圖像深度修正單元根據該顯示器的一串擾權重矩陣，對該原始深度圖像進行修正，以得到一新的深度圖像；及一多視角圖像計算單元，其根據該新的深度圖像和該圖像信號，生成N個不同視角的圖像並輸入到該像素排列單元，其中N2；且該像素排列單元根據該顯示器的像素排列方式，將該N個不同視角的圖像進行像素排列，以形成具有N個視角的立體圖像，並輸出至該顯示器顯示。
- 如請求項5所述的祼眼3D顯示器，其中，該圖像深度修正單元是以下列公式對該原始深度圖像進行修正而得到該新的深度圖像： ，其中d 1(i,j)為該原始 深度圖像中第i行、第j列的像素點的深度值，α為控制係數，其控制權重矩陣對深度圖像的影響，c(i,j)為該串 擾權重矩陣中第i行、第j列的串擾權重值。
- 如請求項5所述的祼眼3D顯示器，其中，該圖像深度修正單元是以下列公式對該原始深度圖像進行修正而得到該新的深度圖像： ，其中d 1(i,j)為該原始深 度圖像中第i行、第j列的像素點的深度值，β和γ為控制係數，其控制權重矩陣對深度圖像的影響，c(i,j)為串擾權重矩陣中第i行、第j列的串擾權重值，f(．)是取整數函數。
- 如請求項5所述的祼眼3D顯示器，其中，當該圖像信號包含一左眼圖像和一右眼圖像時，該多視角圖像計算單元根據該新的深度圖像和該左眼圖像或該新的深度圖像和該右眼圖像，生成該N個不同視角的圖像，而當該圖像信號包含一二維圖像時，該多視角圖像計算單元根據該新的深度圖像和該二維圖像生成該N個不同視角的圖像。
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