TWI383660B - 影像處理方法及影像處理裝置 - Google Patents

Description

影像處理方法及影像處理裝置

本發明是有關於一種影像處理技術，且特別是有關於一種適用於立體顯示器的影像處理方法及影像處理裝置。

隨著科技的進步與發達，人們對於物質生活以及精神層面的享受一向都只有增加而從未減少。以精神層面而言，在這科技日新月異的年代，人們希望能夠藉由立體顯示器來實現天馬行空的想像力，以達到身歷其境的效果；因此，如何使立體顯示器呈現立體的圖像或影像，便成為現今立體顯示器技術亟欲達到的目標。

立體顯示技術可大致分成使用者需戴特殊設計眼鏡觀看之戴眼鏡式(stereoscopic)以及直接裸眼觀看之裸眼式(auto-stereoscopic)。其中戴眼鏡式立體顯示技術已經發展成熟，並廣泛用到如軍事模擬或大型娛樂等某些特殊用途上，但戴眼鏡式立體顯示技術因其方便性與舒適性不佳，使得此類技術不易普及。因此，裸眼式立體顯示技術已逐漸發展並成為新潮流。

就目前的裸眼式立體顯示技術而言，主要是利用觀察者的左眼與右眼分別看到不同視差的左眼影像與右眼影像，而使觀察者感受到立體的視覺效果。一般來說，利用兩台照相機可分別取得左眼影像與右眼影像。或者，直接利用立體照相機來同時取得左眼影像與右眼影像，其中這種立體照相機是由兩台照相機所構成。由此看來，左眼影 像與右眼影像需藉由特殊的拍攝方式或是拍攝裝置始能取得。

本發明提供一種影像處理方法以及影像處理裝置，其利用一二維影像來形成一右眼影像以及一左眼影像。

為具體描述本發明之內容，在此提出一種影像處理方法，其包括：首先，接收一二維影像。然後，將二維影像的第i+1排畫素相對於第i排畫素朝一第一水平方向偏移，以產生一第一眼影像；將二維影像的第i+1排畫素相對於第i排畫素朝一第二水平方向偏移，以產生一第二眼影像，其中i為大於等於1之正整數，且第二水平方向與第一水平方向實質上平行但方向相反。

在本發明之一實施例中，影像處理方法更包括分別裁切(slice)第一眼影像以及第二眼影像，以分別獲得一第一眼裁切影像以及一第二眼裁切影像，其中第一眼裁切影像以及第二眼裁切影像的形狀為矩形。在一實施例中，影像處理方法更包括結合(combine)第一眼裁切影像以及第二眼裁切影像。

為具體描述本發明之內容，在此另提出一種影像處理裝置，此影像處理裝置包括一接收單元以及一處理單元，其中處理單元耦接接收單元。接收單元用以接收一二維影像。處理單元用以將二維影像的第i+1排畫素相對於第i排畫素朝一第一水平方向偏移以產生一第一眼影像，並將二維影像的第i+1排畫素相對於第i排畫素朝一第二水平 方向偏移以產生一第二眼影像。其中，i為大於等於1之正整數，且第二水平方向與第一水平方向實質上平行但方向相反。

在本發明之一實施例中，影像處理裝置更包括一裁切(slice)單元。裁切單元耦接處理單元，並用以分別裁切第一眼影像以及第二眼影像，以分別獲得第一眼裁切影像以及第二眼裁切影像，其中第一眼裁切影像以及第二眼裁切影像的形狀為矩形。在一實施例中，影像處理裝置更包括一結合(combination)單元。結合單元耦接裁切單元，並用以結合第一眼裁切影像以及第二眼裁切影像。

本發明之處理方法以及影像處理裝置可利用一既有的二維影像來形成一右眼影像以及一左眼影像。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

傳統上，立體顯示器中之顯示面板所接收的左眼影像與右眼影像必須透過特殊的拍攝方式或是拍攝裝置，此外，形成左眼影像與右眼影像的影像處理方法無法滿足各種類型的立體顯示器。然而，本發明是利用既有的二維影像轉換為左眼影像與右眼影像，此舉不僅簡單，還可應用在各種立體顯示器中。接下來，將說明本實施例如何產生左眼影像與右眼影像。

圖1繪示本發明之一實施例之影像處理方法的流程圖，而圖2繪示本發明之一實施例之影像處理裝置的架構 圖。以下請同時參照圖1與圖2，本實施例之影像處理裝置200包括一接收單元202以及一處理單元204，其中處理單元204耦接接收單元202。首先，在步驟S101中，本實施例之接收單元202接收一二維影像。具體而言，如圖3所繪示的二維影像300，其例如是由陣列排列的畫素301R、301G、301B、302R、302G、302B、303R、303G、303B...所構成。在此需要說明的是，為了要能更清楚地說明本發明所欲闡述的精神，本實施例以水平方向排列的第一排(row)畫素310、第二排畫素320、第三排畫素330、...、最後一排畫素340等多排畫素來簡略表示陣列排列的二維影像300。

承上述，將二維影像300的第i+1排畫素相對於第i排畫素朝第一水平方向偏移，其中i為大於等於1之正整數。在本實施例中，假設第一水平方向為向右，利用處理單元204將第二排畫素320相對於第一排畫素310朝右側偏移，而將第三排畫素330相對於第二排畫素320朝右側偏移，以此類推至最後一排畫素340。如此，便可形成圖4所繪示的第一眼影像400(步驟S103)。然而，本發明並無意限制第一水平方向為何，也就是說，第一水平方向也可以是向左。

值得一提的是，本實施例對各排畫素310、320、330、...、340以第一水平方向來進行偏移時，並不限定每一排畫素310、320、330、...、340的偏移量必需相同。舉例來說，如圖4所示，本實施例是採取偏移量漸減的方式 依序對第二排畫素320至最後一排畫素340進行偏移。更進一步地說，在本實施例之第一水平方向上，第一眼影像400之第三排畫素330相對於第二排畫素320的偏移量小於第二排畫素320相對於第一排畫素310的偏移量。當然，在其他實施例中，在第一水平方向上，也可以採取偏移量漸增的方式來對各排畫素進行偏移，以形成如圖4A所繪示的第一眼影像400A。或者，在第一水平方向上，採取偏移量皆相同的方式來進行偏移，以形成如圖4B所繪示的第一眼影像400B。

如圖4、圖4A與圖4B所示，第一眼影像400與400A的左側邊緣與右側邊緣看起來像是具有弧度的邊緣，而第一眼影像400B的左側邊緣與右側邊緣則看起來像是具有斜度的邊緣。由此可知，調整各排畫素310、320、330、...、340之間的偏移量可產生不同成像效果的第一眼影像400、400A與400B。也就是說，設計者可視實際狀況來決定各排畫素310、320、330、...、340之間的偏移量。

另一方面，請繼續參照圖1、圖2與圖3，將二維影像300的第i+1排畫素相對於第i排畫素朝一第二水平方向偏移，其中第二水平方向與第一水平方向實質上平行但方向相反。具體而言，在本實施例中，第二水平方向例如是向左，利用處理單元204將第二排畫素320相對於第一排畫素310朝左側偏移，而將第三排畫素330相對於第二排畫素320朝左側偏移，以此類推至最後一排畫素340。如此，便可形成圖5所繪示的第二眼影像500(步驟 S105)。然而，本發明並無意限制第二水平方向為何，在其他實施例中，當第一水平方向為向左時，第二水平方向則為向右。

值得一提的是，本實施例對各排畫素310、320、330、...、340以第二水平方向來進行偏移時，並不限定每一排畫素310、320、330、...、340的偏移量必需相同。舉例來說，如圖5所示，本實施例是採取偏移量漸減的方式依序對第二排畫素320至最後一排畫素340進行偏移。更進一步地說，在本實施例之第二水平方向上，第二眼影像400之第三排畫素330相對於第二排畫素320的偏移量小於第二排畫素320相對於第一排畫素310的偏移量。當然，在其他實施例中，在第二水平方向上，也可以採取偏移量漸增的方式來對各排畫素進行偏移，以形成如圖5A所繪示的第二眼影像500A。或者，在第二水平方向上，採取偏移量皆相同的方式來進行偏移，以形成如圖5B所繪示的第二眼影像500B。

如圖5、圖5A與圖5B所示，第二眼影像500與500A的左側邊緣與右側邊緣看起來像是具有弧度的邊緣，而第二眼影像500B的左側邊緣與右側邊緣則看起來像是具有斜度的邊緣。由此可知，調整各排畫素310、320、330、...、340之間的偏移量可產生不同成像效果的第二眼影像500、500A與500B。如此，設計者可視實際狀況來決定各排畫素310、320、330、...、340之間的偏移量。

由上述可知，本實施例之形成第一眼影像400、400A 與500B與第二眼影像500、500A與500B的方法。傳統上，產生不同的雙眼影像訊號的手法大致相同的，一般採用兩個獨立的拍攝裝置來分別取得第一眼影像與第二眼影像，其拍攝方式較為複雜度。然而，本實施例是對既有的二維影像來進行簡單的影像處理，以形成第一眼影像與第二眼影像。也就是說，本實施例在無需透過特殊裝置的情形下便可輕易形成不同的雙眼影像，此舉不僅簡單還能減少不必要的裝置配置及其衍生的電路成本。

請再同時參照圖4與圖5，在本實施例中，第一眼影像400之最後一排畫素340與第一排畫素310在水平方向上具有一最大偏移距離d1，而第二眼影像500之最後一排畫素340與第一排畫素310在水平方向上也具有一最大偏移距離d1。

一般來說，接收影像訊號的顯示面板通常採用矩形的外觀設計，因此，本實施例之影像處理裝置200進一步設置與處理單元204耦接的一裁切(slice)單元206，以進一步裁切第一眼影像400與第二眼影像500而獲得形狀為矩形的第一裁切影像與第二裁切影像(容詳述於後)。特別一提的是，本實施例是依據最大偏移距離d1來裁切第一眼影像400與第二眼影像500，以下說明裁切第一、第二眼影像400、500的方法。

如圖4所示，於第一眼影像400中，沿著最後一排畫素340之最左邊的畫素301R的左側邊緣取一裁切線L1，而沿著第一排畫素310之最右邊的畫素(未繪示)的右側 邊緣取一裁切線L2，並依據裁切線L1與L2來裁切第一眼影像400，便可獲得圖6A所繪示的第一裁切影像600a。其中，第一裁切影像600a例如是由第一排畫素610a、第二排畫素620a、第三排畫素630a、...、最後一排畫素640a所構成，而第最後一排畫素640a例如是由畫素301R、301G、301B、302R、302G、302B、303R、303G、303B...所構成。

另一方面，如圖5所示，於第二眼影像500中，沿著第一排畫素310之最左邊的畫素(未繪示)的左側邊緣取一裁切線L3，而沿著最後一排畫素340之最右邊畫素(未繪示)的右側邊緣取一裁切線L4，並依據裁切線L3與L4來裁切第二眼影像500，便可獲得圖6B所繪示的第二裁切影像600b。其中，第二裁切影像600b例如是由第一排畫素610b、第二排畫素620b、第三排畫素630b、...、最後一排畫素640b所構成，而第最後一排畫素640b例如是由畫素401R、401G、401B、402R、402G、402B、403R、403G、403B...所構成。

上述至此，可知本實施例之形成第一裁切影像600a與第二裁切影像600b的方法。值得一提的是，在本實施例中，圖6A中的第一裁切影像600a與圖6B中的第二裁切影像600b具有相同的尺寸。

就立體影像的成像原理而言，一般可藉由觀察者的左右眼分別看到不同視差的影像，而使觀察者感受到立體影像。於是，本實施例進一步設置與裁切單元206耦接的一 結合(combination)單元208，以進一步對第一裁切影像600a與第二裁切影像600b進行結合的動作，並使觀察者的雙眼分別觀看到第一眼裁切影像600a與第二眼裁切影像600b。以下舉例說明本實施例利用結合單元208所形成的結合影像，但本發明並不限定以下說明為本發明的唯一實施方式。

圖7繪示本發明之一實施例之第一裁切影像與第二裁切影像的結合影像示意圖，請同時參照圖6A、圖6B與圖7，本實施例之結合影像700由第一排畫素710、第二排畫素720、第三排畫素730、...、最後一排畫素740等多排畫素所構成。在本實施例中，最後一排畫素740是由畫素401R、301G、401B、302R、402G、302B、403R、303G、403B...所構成，其中畫素401R、401B、402G、403R、403B...是由第二眼裁切影像600b所提供，而畫素301G、302R、302B、303G...是由第一眼裁切影像600a所提供。

承上述，假設觀察者的右眼與左眼分別觀看到第一眼裁切影像600a與第二眼裁切影像600b。此外，以由顯示面板與光柵(barrier)結構所構成的立體顯示器(未繪示)為例，其中光柵結構位於觀察者與顯示面板之間。光柵結構可使觀察者的右眼觀看到構成第二眼裁切影像600b的畫素401R、401B、402G、403R、403B...，而使觀察者的左眼觀看到構成第一眼裁切影像600a的畫素301G、302R、302B、303G...。如此一來，觀察者便能觀看到立體影像。

綜上所述，本發明之影像處理方法及影像處理裝置可輕易地對既有的二維影像來進行簡單的影像處理，以形成不同的第一眼影像與第二眼影像。此外，本發明之影像處理方法及影像處理裝置並不受限於特定的立體顯示技術，因此可應用於不同型態的立體顯示裝置中。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

200‧‧‧影像處理裝置

202‧‧‧接收單元

204‧‧‧處理單元

206‧‧‧裁切單元

208‧‧‧結合單元

300‧‧‧二維影像

301R、301G、301B、302R、302G、302B、303R、303G、303B、401R、401G、401B、402R、402G、402B、403R、403G、403B‧‧‧畫素

310、320、330、340、610a、610b、620a、620b、630a、630b、640a、640b、710、720、730、740‧‧‧(一排)畫素

400、400A、400B‧‧‧第一眼影像

500、500A、500B‧‧‧第二眼影像

600a‧‧‧第一裁切影像

600b‧‧‧第二裁切影像

700‧‧‧結合影像

d1‧‧‧最大偏移距離

L1、L2、L3、L4‧‧‧裁切線

S101、S103、S105‧‧‧步驟

圖1繪示本發明之一實施例之影像處理方法的流程圖。

圖2繪示本發明之一實施例之影像處理裝置的架構圖。

圖3繪示本發明之一實施例之二維影像的示意圖。

圖4、圖4A、圖4B繪示本發明之一實施例之三種第一眼影像的示意圖。

圖5、圖5A、圖5B繪示本發明之一實施例之三種第二眼影像的示意圖。

圖6A繪示本發明之一實施例之第一裁切影像的示意圖。

圖6B繪示本發明之一實施例之第二裁切影像的示意圖。

圖7繪示本發明之一實施例之第一裁切影像與第二裁 切影像的結合影像示意圖

S101、S103、S105‧‧‧步驟

Claims (6)

1. 一種影像處理方法，包括：接收一二維影像；將該二維影像的第i+1排畫素相對於第i排畫素朝一第一水平方向偏移，以產生一第一眼影像，i為大於等於1之正整數；以及將該二維影像的第i+1排畫素相對於第i排畫素朝一第二水平方向偏移，以產生一第二眼影像，該第二水平方向與該第一水平方向實質上平行但方向相反。
2. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理方法，更包括：分別裁切該第一眼影像以及該第二眼影像，以分別獲得一第一眼裁切影像以及一第二眼裁切影像，其中該第一眼裁切影像以及該第二眼裁切影像的形狀為矩形。
3. 如申請專利範圍第2項所述之影像處理方法，更包括：結合該第一眼裁切影像以及該第二眼裁切影像。
4. 一種影像處理裝置，包括：一接收單元，用以接收一二維影像；以及一處理單元，耦接該接收單元，用以將該二維影像的第i+1排畫素相對於第i排畫素朝一第一水平方向偏移，以產生一第一眼影像，並將該二維影像的第i+1排畫素相對於第i排畫素朝一第二水平方向偏移，以產生一第二眼影像，i為大於等於1之正整數，且該第二水平方向與該 第一水平方向實質上平行但方向相反。
5. 如申請專利範圍第4項所述之影像處理裝置，更包括：一裁切單元，耦接該處理單元，用以分別裁切該第一眼影像以及該第二眼影像，以分別獲得一第一眼裁切影像以及一第二眼裁切影像，其中該第一眼裁切影像以及該第二眼裁切影像的形狀為矩形。
6. 如申請專利範圍第5項所述之影像處理裝置，更包括：一結合單元，耦接該裁切單元，用以結合該第一眼裁切影像以及該第二眼裁切影像。