TWI444661B - 顯示裝置及其控制方法 - Google Patents

Description

顯示裝置及其控制方法

本發明係關於一種能夠觀看一視訊之顯示裝置及該顯示裝置之一控制方法。

一般而言，由用於右眼之一視訊及用於左眼之一視訊構成的兩個視訊對觀看一立體視訊係必要的。在呈現一立體影像之方法中，舉例而言，提出有一種使用偏光眼鏡之方法或一種使用一視差障壁或一雙凸透鏡而不使用眼鏡之方法。在前者方法中，基於右眼與左眼間互相不同的偏光狀態，使用眼鏡看到視圖影像(或像差影像)。在後者方法中，使用視差障壁或雙凸透鏡將複數個視圖影像中指定的視圖影像引導至一觀看者。使用視差障壁之一立體顯示裝置經如此組態使得由已通過視差障壁之孔徑(透射單元)之光線形成的視訊對於右眼及左眼來說係不同的視圖影像。

雖然立體顯示裝置具有一優點在於在不使用特殊眼鏡情況下立體觀看係可能的，但其具有以下問題。如上文提到的，視圖影像(圖1中的視圖1、2、3、4、1、2、3、4、...)周期性配置在一液晶顯示器上之像素中。出於此原因，在各自周期之邊界或四個視訊資料周期之邊界(視圖4及視圖1)處，出現一反立體區域。在該反立體區域中，待進入右眼之一視圖視訊被引導至左眼，且待進入左眼之一視圖視訊被引導至右眼。在該反立體區域中，發生一反立體現象。即，一觀看者感知前面與後面翻轉的一立體視訊影像或看到該立體視訊影像之前面及後面之不自然的混合。此現象給觀看者一種不自然的感覺。

已提出嘗試儘可能消除一觀看者對反立體之不舒適(舉例而言，參考JP 2000-47139A)。在JP 2000-47139A之方法中，偵測一觀看者之位置，且基於位置資訊改變對應於視差障壁之一光學調變器之一遮罩圖案之一圖案形狀，藉此減小觀看者對反立體之不舒適。

然而，在JP 2000-47139A之方法中，諸如一高精度偵測裝置及一高精度光學調變器之裝置係必要的。因此，此方法在維修及成本方面非常昂貴。此外，原理上在自動立體顯示器中發生反立體。因此，難以徹底解決由反立體造成的問題。因此，對此問題之一實質解決方案係在不使用特殊裝置情況下儘可能減小對反立體之不舒適。此外，當一立體視訊之一像差值在一正立體區域以及一反立體區域中大時，取決於來自一顯示表面之立體視訊之前進等級，一觀看者會遭受疲勞累積。疲勞度在女性與男性間、小孩與成人間或類似情況分別大為不同。

根據前述，期望提供一種顯示裝置及一種立體顯示裝置控制方法，其等係新穎的並經改良的，且當觀看一立體視訊時，藉由像差調整能夠減小疲勞及不舒適的感覺。

根據本發明之一實施例，提供有一種顯示裝置，其包含：一顯示單元，其周期性配置及顯示複數個影像；及一光分開單元，其佈置在該顯示單元之一像素平面前面且分開光與該顯示單元，該顯示裝置包括：一像差提取單元，其提取視圖影像間之像差分佈資訊；一參數計算單元，其基於該像差分佈資訊計算一位移量；一位移處理單元，其基於所計算位移量對該等視圖影像之至少一者執行位移處理；及一映射處理單元，其重新配置該顯示單元上之至少一經位移處理的視圖影像。

該參數計算單元可基於像差分佈資訊計算用於該顯示單元之一螢幕中包含的各自像素之像差之一平均值，作為位移量。

該參數計算單元可基於像差分佈資訊計算一像差值，作為位移量，藉由該像差值經感知位於該顯示單元前面之一影像之像素數目大體等於經感知位於該顯示單元後面之影像之像素數目。

該參數計算單元可計算藉由根據該等視圖影像內一物體之面積來加權經計算位移量而獲得之一值，作為位移量。

該顯示裝置可進一步包含：一偵測單元，其基於一觀察者之面部辨識偵測該觀察者之位置資訊；該參數計算單元基於像差分佈資訊及該觀察者之位置資訊計算位移量。

當判定至少一觀察者位於一反立體區域中時，該參數計算單元可由所偵測的該觀察者之位置資訊來計算位移量。

該顯示裝置可進一步包含：一偵測單元，其基於一觀察者之面部辨識偵測該觀察者之屬性資訊；該參數計算單元基於像差分佈資訊及該觀察者之屬性資訊計算位移量。

該參數計算單元可基於所計算位移量判定一虛擬視圖影像之待產生的一相位。

當所計算位移量等於或大於一預定值時，該參數計算單元可判定該虛擬視圖影像之該待產生的相位，使得藉由內插在經位移處理的視圖影像之用於右眼之一影像與用於左眼之一影像間產生該虛擬視圖影像。

該參數計算單元可基於觀察者之位置資訊判定一虛擬視圖影像之該待產生的相位。

根據本發明之另一實施例，提供有一種顯示裝置，其包含：一光源；一顯示單元，其周期性配置及顯示複數個視圖影像；及一光分開單元，其佈置在該顯示單元與該光源間且分開光與該光源，該顯示裝置包含：一像差提取單元，其提取該等視圖影像間之像差分佈資訊；一參數計算單元，其基於所提取像差分佈資訊計算一位移量；一位移處理單元，其基於所計算位移量對該等視圖影像之至少一者執行位移處理；及一映射處理單元，其重新配置經位移處理的視圖影像。

根據本發明之另一實施例，提供有一種顯示裝置，其包含：一顯示單元，其周期性配置及顯示複數個視圖影像；一偵測單元，其偵測一觀察者之位置資訊；一參數計算單元，其基於該位置資訊計算一位移量；及一位移處理單元，其基於所計算位移量對該等視圖影像之至少一者執行位移處理。

根據本發明之另一實施例，提供有：一顯示單元，其周期性配置及顯示複數個視圖影像；一偵測單元，其偵測一觀察者之屬性資訊；一參數計算單元，其基於該屬性資訊計算一位移量；及一位移處理單元，其基於所計算位移量對該等視圖影像之至少一者執行位移處理。

根據本發明之另一實施例，提供有一種顯示裝置之控制方法，該顯示裝置包含：一顯示單元，其周期性配置及顯示複數個影像；及一光分開單元，其佈置在該顯示單元之一像素平面前面且分開光與該顯示單元，該控制方法包含：提取該等視圖影像間之像差分佈資訊；基於像差分佈資訊計算一位移量；基於所計算位移量對該等視圖影像之至少一者執行位移處理；及重新配置該顯示單元上之經位移處理的視圖影像。

如上文描述，根據本發明之實施例，可藉由像差調整緩解由觀看一視訊造成的疲勞或不舒適感覺。

下文中，將參考隨附圖式詳細描述本發明之較佳實施例。注意在此說明書及隨附圖式中，用相同的參考數字表示具有大體相同功能及結構之結構元件，且省略此等結構元件之重複說明。

將依以下次序描述本發明之實施例：

<第一實施例> [立體顯示裝置之示意結構] (反立體) (像差) [立體顯示裝置之功能結構] [立體顯示裝置之操作] (整體操作) (參數計算單元之操作) <第二實施例> [立體顯示裝置之功能結構] [立體顯示裝置之操作] (參數計算單元之操作)

下文將描述根據第一實施例及第二實施例之立體顯示裝置。以下描述係基於假設：根據每一實施例之該立體顯示裝置係一自動立體顯示裝置。分析該自動立體顯示裝置上顯示的一立體視訊之複數個視圖影像之特徵，且基於該等特徵對該等視圖影像執行位移處理，藉此減小觀看立體視訊時的疲勞及不舒適感覺。下文將描述的每一實施例中之該自動立體顯示裝置包含：一顯示單元，其周期性配置及顯示複數個視圖影像；及一光分開單元，其分開光與該顯示單元。當該顯示單元係一自身光發射板時，不必要有光源。當該顯示單元係需要一光源之一液晶板或類似物時，該光學分開單元可位於該光源與該液晶板間。

<第一實施例> [立體顯示裝置之示意結構]

首先，將參考圖1描述根據本發明之第一實施例之一立體顯示裝置之一示意結構。圖1係使用一視差障壁之立體顯示裝置之一俯視圖。圖1繪示圖1之頁面上一自動立體顯示裝置100之一液晶顯示器之水平方向上之像素。在圖1 之一顯示單元100a具有4個視點之情況中，4個視圖影像在圖1之頁面上經垂直劃分且周期性配置在該顯示單元100a之各自像素位置中。來自一光源(圖中未展示)之光被供應至該顯示單元100a，且具有孔徑之一視差障壁110放置在該顯示單元100a前面，使得該等視圖影像1至4空間上彼此分開。利用此配置，用於右眼之一影像及用於左眼之一影像藉此可分別被右眼及左眼看到。注意，使用一雙凸透鏡取代該視差障壁110亦允許不用眼鏡分開用於右眼及左眼之視訊。分開光與該顯示單元100a之一機構(諸如該視差障壁或該雙凸透鏡)亦稱為一光分開單元。

在此情況下，該視差障壁110與該影像具有相同周期。若以一正確方式將用於左眼之一視圖視訊引導至左眼且將用於右眼之一視圖視訊引導至右眼，則可看到一正確立體影像。參考圖1，因為一視圖2進入左眼且一視圖3進入右眼，所以可看到一正確視訊。

(反立體)

如上文描述，該自動立體顯示裝置具有一優點在於在不需要特殊眼鏡情況下能夠立體觀看。然而，如上文描述，因為複數個視圖影像周期性配置在該立體顯示器100a之各自像素中，所以在該等周期間之邊界處存在一反立體區域，在該反立體區域中進入右眼之一視圖視訊被引導至左眼且進入左眼之一視圖視訊被引導至右眼。舉例而言，因為像圖1中的1、2、3、4、1、2、3、4、...一樣周期性配置視圖影像，所以4個視訊資料周期之邊界(視圖4及視圖1)充當該反立體區域(其中進入右眼之一視圖視訊被引導至左眼且進入左眼之一視圖視訊被引導至右眼)。在該反立體區域中，發生一反立體現象。即，一觀看者感知前面與後面翻轉或看起來不自然混合之一立體視訊影像。此現象給觀看者一種不自然的感覺及不舒適。

[像差]

將使用圖2描述一立體視訊與一像差間之關係。如上文描述，使用由一像差元件(諸如視差障壁或雙凸透鏡)構成之光分開單元，將用於右眼之一視圖影像及用於左眼之一視圖影像分別引導至右眼及左眼。在此實施例中，該視差障壁110放置在該立體顯示裝置100之該顯示單元100a之一像素平面前面。因為觀看者透過該視差障壁100看到一視訊，所以在正立體區域中，僅用於右眼之一影像進入右眼，且僅用於左眼之一影像進入左眼。以此方式由右眼看到的一視訊與由左眼看到的一視訊係不同的。該顯示單元100a上展示的一視訊藉此看起來立體。

參考圖2，在一特定時間t被引導至左眼之一視圖影像由一點A指示，同時在該特定時間t被引導至右眼之一視圖影像由一點B指示。此外，在另一時間t'被引導至左眼之一視圖影像由一點A'指示，同時在該另一時間t'被引導至右眼之一視圖影像由一點B'指示。在X軸上自該點A之一座標Xa至該點B之一座標Xb之一差(Xb-Xa)係時間t處之一像差d。在x軸上自該點A'之一座標Xa'至該點B'之一座標Xb'之一差(Xb'-Xa')係時間t'處之一像差d'。

像差d(或d')越大，一影像顯現為落後於一實際顯示表面之一角度或該影像顯現為超前於該實際顯示表面之一角度增加越多。該像差d具有一符號，且該影像根據該符號之差而顯現為位於該實際顯示表面前面或後面。當如圖2之頁面上展示在X軸上自左向右執行掃描時，時間t處之該像差d(=Xb-Xa)具有一正號。在此情況中，由此掃描獲得之一視訊顯現為落後於該顯示表面。另一方面，時間t'處之該像差d'(=Xb'-Xa')具有一減號。在此情況中，由此掃描獲得之一視訊顯現為超前於該顯示表面。因此，藉由調整像差以在垂直於該顯示表面之一方向上重建一立體影像之一狀態，可改變一立體影像看起來似乎超前或落後於該顯示表面之一角度。

特別在反立體區域中，發生反立體，其中觀看者感知一立體影像，該立體影像之前面與後面翻轉或看起來不自然混合。此反立體給觀看者一種不自然感覺及不舒適。原理上在自動立體顯示裝置中發生此反立體。因此，難以徹底解決由反立體造成的問題。因此，此實施例提出一種方法，在該方法中藉由調整像差以改變一立體影像看起來似乎超前或落後於該實際顯示表面之一角度，減小由反立體造成的不舒適。將詳細描述根據此實施例之該立體顯示裝置100之一特定功能及一特定操作。

一視訊信號可代表一立體影像(由兩個視圖影像構成)，或不少於兩個視圖影像之N個視圖影像。或者，一場可看作為一螢幕。在以下描述中，為簡要描述，假設一輸入信號代表一立體影像(兩個視圖影像)。

[立體顯示裝置之功能結構]

將參考圖3中之一功能方塊圖描述根據該實施例之該立體顯示裝置之一功能結構。此實施例中之該立體顯示裝置100包含一像差提取單元120、一位置及距離偵測單元130、一參數計算單元140、一位移處理單元150、一虛擬視圖影像產生單元160及一映射處理單元170。

該像差提取單元120執行該顯示單元100a之各自像素中周期性配置的複數個視圖影像間之匹配點搜尋，偵測一螢幕中包含的每一像素之一像差d，且產生視圖間之像差分佈資訊。一區塊匹配方法、一DP匹配方法或類似物可被指出作為偵測該像差d之一方法。然而，偵測該像差d之方法並不限於上文提到的方法。可利用已知像差偵測方法之任一者。舉例而言，可使用日本專利第4069855號中揭示的DP匹配方法來提取該像差d。如上文使用圖2描述，當一立體影像之左影像之座標用作為一參考時，經感知位於該顯示表面前面的像素間之一像差符號係負的，而經感知位於該顯示表面後面的像素間之一像差符號係正的。

該位置及距離偵測單元130使用一相機200偵測一觀看者是否位於正立體區域中。該相機200放置在諸如該自動立體顯示器100a之一上部分之位置處，在此處可容易偵測到觀看者之面部。注意，雖然一般需要兩個或兩個以上相機用於距離測量，但可能藉由使用物體辨識技術僅利用一相機獲取距離資訊。

該位置及距離偵測單元130自由該相機200捕獲的影像資料偵測一觀看者面部(執行面部辨識)，預先檢查與一視覺距離相關聯的一影像上之一平均面部大小，且將相對於該視覺距離之該平均面部大小記錄在一資料庫210或一記憶體(圖中未展示)中。比較所偵測觀看者面部之大小與該資料庫210或該記憶體中的資料，以讀取對應於所偵測觀看者面部之距離資料。可獲得觀看者之位置資訊及自該顯示單元100a至觀看者之距離資訊。因為該相機200之安裝位置係固定的，所以亦可自該影像上之觀看者面部之位置座標資訊獲得觀看者相對於該顯示單元100a之相對位置資訊。該資料庫210或該記憶體可包含在該立體顯示裝置100中，或可保持在該立體顯示裝置100外部。

在此實施例之該立體顯示裝置100之情況中，預先已知反立體區域及正立體區域之位置。因此，基於觀看者之所偵測位置之資訊來偵測觀看者是否位於該正立體區域中變為可能。視點數目或每視點之一視場角越大，該正立體區域之面積越大。因此，高度準確觀看者位置偵測係不必要的。

基於由該像差提取單元120產生的視圖間之像差分佈資訊及由該位置及距離偵測單元130偵測的觀看者位置資訊，該參數計算單元140輸出一位移量參數及一產生的相位。該參數計算單元140可基於由該像差提取單元120產生的視圖間之像差分佈資訊計算位移量且可基於觀看者之位置資訊判定一虛擬視圖影像之產生的相位。

舉例而言，當觀看者位於該反立體區域中時，該參數計算單元140可基於像差分佈資訊計算該顯示單元100a之螢幕中包含的各自像素之像差值之一平均值，作為該位移量。或者，該參數計算單元140可基於像差分佈直方圖計算一像差值，作為該位移量，藉由該像差值經感知位於該顯示單元100a前面與後面之一影像之面積(像素數目)大體相等。

由反立體造成的不舒適度取決於像差之量值及該影像內每一物體之面積。在一物體經感知大幅超前於該顯示單元100a之情況中，當該物體具有一小面積時，由反立體造成的不舒適度小。另一方面，在一物體經感知小幅超前於該顯示單元100a之情況中，當該物體具有一大面積時，由反立體造成的不舒適度可非常大。因此，使用藉由將該物體之面積加至一像差值而獲得之一位移量，在加上該物體之面積時可作出調整以減小該像差值之絕對值。即，該參數計算單元140可根據該等視圖影像中物體之面積計算藉由加權所計算位移量而獲得之一值，作為用於位移處理之一位移量。如上文提到的藉由考慮一物體之面積，可更多減小由反立體造成的一觀看者之不舒適及疲勞度。

另一方面，在此實施例中，當觀看者位於該正立體區域中時，觀看者沒有由反立體造成的不舒適。因此，原理上輸出0位移。然而，若有一像差分佈，則該等像差分佈之平均值有時係0。在此情況中，當基於觀看者之位置資訊偵測到觀看者處於該反立體區域中時，減小一產生的相位間隔，使得待產生的虛擬視圖視訊間之一像差值減小。藉此減小由反立體造成的不舒適。

當有複數個觀看者時，可判定該等觀看者之至少一者是否位於該反立體區域中。可由如上文提到的相同的方法減小由反立體造成的不舒適。

基於由該參數計算單元140計算的位移量，該位移處理單元150重建且輸出複數個視圖影像及一像差映射。僅藉由將對應於該位移量之一偏移值加至原始影像之座標而創建新視圖影像之每一者。因此，可用維持的像差分佈之一動態範圍控制該像差i之絕對值d。此外，不必要獲得一新像差映射(或一像差ii分佈)。因為可使用一緊接先前計算的像差映射執行計算，所以不需要再執行像差提取。

圖4A及圖4B中將展示位移處理之一概況。圖4A展示位移量係10之一情況，而圖4B展示位移量係-10之一情況。在該位移處理中，基於由該參數計算單元140獲得的該位移量，在水平方向上移動每一視圖影像之整體。亦以一類似方式在該像差映射上執行位移處理。基於該位移量改正像差資料之大小。

明確言之，當一物體經感知位於該顯示表面前面時，該物體之一左影像(L影像)移動至右側，且該物體之一右影像(R影像)移動至左側，藉此移動該物體之影像之整體。當位移量在圖4A中係10時，舉例而言，該位移量係正的。因此，藉由將左影像向右側移動5個像素且將右影像向左側移動-5個像素而產生影像，以便造成經感知位於該顯示表面後面之該物體經感知位於該顯示表面前面。藉由將-10加至緊接先前像差資料D(y,x)而獲得基於該左影像之像差資料D'(y,x)之大小。

相反，當該物體經感知位於該顯示表面後面時，該物體之一左影像(L影像)移動至左側，且該物體之一右影像(R影像)移動至右側，藉此移動該物體之影像之整體。當位移量在圖4B中係-10時，舉例而言，該位移量係負的。因此，藉由將左影像向左側移動5個像素且將右影像向右側移動-5個像素而產生影像，以便造成經感知位於該顯示表面前面之該物體經感知位於該顯示表面後面。藉由將+10加至緊接先前像差資料D(y,x)而獲得基於該左影像之像差資料D'(y,x)之大小。

在位移處理期間在該影像之一端部處產生一黑色帶。因此，當位移量極大時，可使用一預設值實行該處理程序。

該虛擬視圖影像產生單元160使用該等視圖影像及由該位移處理獲得的一像差分佈資訊產生一虛擬視圖影像。當一輸入影像係一立體影像(由兩個視圖影像組成)且該顯示單元100a之視點數目係4時，縮短兩個視圖影像。圖5A及圖5B中將展示在此情況中使用相機用於自該立體影像產生兩個虛擬視圖影像之一產生的相位之一示意圖。

在圖5A中展示的內插之情況中，當該輸入影像中之左影像之位置被設定為0且該輸入影像中之右影像之位置被設定為1時，根據產生的相位在1/3及2/3之位置處產生該等虛擬視圖影像，以便獲得該4個視圖間之相等像差分佈。類似地，在圖5B中展示的外插之情況中，當該輸入影像中之左影像之位置被設定為0且該輸入影像中之右影像之位置被設定為1時，根據產生的相位在-1及2之位置處產生虛擬視圖影像，以便獲得該4個視圖間之相等像差分佈。雖然對產生一虛擬視圖影像之方法沒有施加限制，但可利用日本專利第4069855號中描述的方法。

該映射處理單元170根據該立體顯示裝置100之障壁周期及解析度重新配置該顯示單元100a上之產生的視圖影像之資料。舉例而言，在圖1中展示的該顯示單元100a之情況中，當該顯示單元100a之解析度與每一視圖影像之解析度相同時且當視點數目係4時，每視點之解析度在水平方向上係1/4。

[立體顯示裝置之操作] (整體操作)

繼而，下文將參考圖6中展示之一處理流程描述根據此實施例之立體顯示裝置之一整體操作。參考圖6，當開始該處理程序時，該像差提取單元120提取用於右眼及左眼之視圖影像間之像差分佈(像差)(S605)。

繼而，該位置及距離計算單元130偵測由該相機200拍攝的一觀看者之位置(S610)。繼而，基於像差分佈資訊及觀看者之位置資訊，該參數計算單元140判定一位移量(S615)。繼而，該位移處理單元150基於該位移量重建視圖影像及一像差映射且輸出重建的視圖影像及像差映射(S620：位移處理)。

繼而，使用該等視圖影像及由該位移處理獲得的像差分佈資訊，該虛擬視圖影像產生單元160產生一虛擬視圖影像(S625)。接著，該映射處理單元170根據該立體顯示裝置100之障壁周期及解析度重新配置產生的視圖影像上之資料(S630)，藉此完成該處理程序。

(參數計算單元之操作)

現在，將參考圖7中之一處理流程描述S615中由該參數計算單元140實行之一特定處理程序。當開始圖7中的處理程序時，該參數計算單元140執行位移初始化作為參數初始化，且根據內容之影像設定一產生的相位。

繼而，該參數計算單元140獲得內容(影像)之一像差直方圖(S710)。接著，該參數計算單元140獲得一像差分佈之一動態範圍DR或該像差分佈之一最小值min與一最大值max間之一寬度(參考圖4A及圖4B)，以便判定目標用於顯示的內容是否具有一像差(S715)。繼而，該參數計算單元140判定該動態範圍DR是否是0(S720)。當該動態範圍DR係0時，目標內容不具有像差。因此，立即結束該處理程序。

另一方面，當該動態範圍DR非0時，該參數計算單元140判定目標內容具有像差且因此可發生反立體。接著操作前進至S725。此處，根據該動態範圍DR是否是0來判定目標內容是否具有像差。然而，當該動態範圍DR不小於一預定臨限值時，可判定該目標內容具有像差，且當該動態範圍DR小於該預定臨限值時，可判定該目標內容不具有像差。

預先已知相對於該立體顯示裝置之位置之哪一位置屬於該反立體區域。因此，該參數計算單元140可自由該相機200偵測的觀看者之面部位置判定觀看者是否位於該反立體區域中。當判定沒有觀看者位於該反立體區域中時，意指所有觀看者觀看正立體區域中的影像。因此，判定不需要實行此處理程序，使得立即結束該處理程序。

另一方面，當判定觀看者之偶數個位於該反立體區域中時，該參數計算單元140判定位移量(S730)。舉一實例，具有大約一半的像差累積頻率之一像差值可經判定作為該位移量。該參數計算單元140可判定分佈像差之平均值作為該位移量。或者，該參數計算單元140判定目標影像經感知位於該顯示單元100a前面及後面之面積(像素數目)相等之位移量，作為該位移量。

繼而，判定該位移量是否是0(S735)。當判定該位移量非0時，在不限制一虛擬視圖影像之產生的相位情況下立即結束此處理程序。當該位移量係0時，該參數計算單元140限制該虛擬視圖影像之產生的相位使得藉由內插(0.0至1.0)產生該虛擬視圖影像。接著，結束此處理程序。出於以下原因施加此限制。即，當該虛擬視圖影像之產生的相位經判定使得藉由圖5B中展示的外插產生該虛擬視圖影像時，在輸入視圖影像外部產生該虛擬視圖影像。因此，該影像之偏離增加更多。因此，可增加對該影像之不舒適。另一方面，當該虛擬視圖影像之產生的相位經判定使得藉由圖5A中展示的內插產生該虛擬視圖影像時，在輸入視圖影像內部產生該虛擬視圖影像。因此，該影像之偏離減小更多，使得減小對該影像之不舒適。因此，當位移量係0時，該虛擬視圖影像之產生的相位受限制使得藉由內插產生該虛擬視圖影像，藉此減小對該影像之不舒適。當基於所計算位移量判定該虛擬視圖影像之產生的相位時，該參數計算單元140根據S735中之位移量是否是0做出判定。亦可如此配置：當該位移量等於或大於一預定值時，該虛擬視圖影像之產生的相位經判定使得藉由內插在輸入L與R間產生該虛擬視圖影像。

如上文描述，根據此實施例，基於所計算像差資訊，產生一影像，在該影像中已調整(藉由位移處理)該影像顯現為位於該顯示單元100a前面及後面時位移量之絕對值，保持視圖間像差之動態範圍。自一原始視圖影像之像差值之絕對值減去由此位移處理產生的每一視圖影像之像差值之絕對值。因此，對該反立體區域之不舒適可比原始視圖影像中減小得更多。

基於視圖影像之像差資訊及觀看者位置資訊控制虛擬視圖影像產生中產生的相位。因此，可提供一種已減小由反立體造成的不舒適之立體影像。

<第二實施例>

在第一實施例中，僅當至少一觀看者位於反立體區域中時，調整一位移量，藉此減小對反立體之不舒適。與此相反，在第二實施例中，即使當一觀看者位於正立體區域中或多個觀看者位於該反立體區域及該正立體區域兩者中時，調整一位移量一減小觀看者之疲勞。特別在此實施例中，考慮一像差值增加時一觀看者之疲勞累積及男性與女性間、成人與小孩間或類似情況之疲勞度之一大個體差異來調整一像差。接著，基於該像差之調整重建一立體影像。將詳細描述根據此實施例之一立體顯示裝置。

[立體顯示裝置之功能結構]

根據此實施例之該立體顯示裝置100之一功能結構基本上與根據該第一實施例之該立體顯示裝置100之功能結構相同。因此，將省略一基本描述。此實施例中之該資料庫210保存屬性資訊。在觀看一立體視訊之前，該位置及距離偵測單元130基於一遠端控制器或類似物之操作根據觀看者之一指令將一觀看者之屬性資訊記錄在該資料庫210中。明確言之，該位置及距離偵測單元130造成觀看者移動至該相機200可捕獲觀看者之影像之一位置，透過藉由觀看者之遠端控制器之操作執行面部辨識，且關聯面部辨識之一結果與觀看者之識別資訊及像差資訊，用於該資料庫210中之記錄。舉一實例，可透過該遠端控制器或類似物之操作由觀看者供應觀看者之名字及像差資訊之一設定值。當記錄複數個觀看者時，亦記錄優先權。

舉例而言，假設三個人(其等係一父親、一母親及一小孩)之面部已辨識為面部辨識之結果。在此情況中，該位置及距離偵測單元130關聯且將該父親之面部之辨識資訊與該父親之名字、像差資訊(允許的一像差位準之上)及優先權儲存在該資料庫210中。一觀看者之名字、像差資訊及優先權係觀看者之屬性資訊之實例。同樣，該母親及該小孩之屬性資訊亦儲存在該資料庫210中。

當觀看一立體視訊時，該位置及距離偵測單元130藉由辨識一觀看者之面部而偵測該觀看者之屬性資訊。該參數計算單元140基於像差分佈資訊及屬性資訊判定一位移量。當判定該位移量時，該位置及距離偵測單元130應藉由面部辨識獲得屬性資訊，且不必需要觀看者之位置資訊。

[立體顯示裝置之操作]

根據此實施例之該立體顯示裝置之一整體操作與圖6中展示的該第一實施例中的該立體顯示裝置之整體操作相同。因此，將省略整體操作之描述，且將參考圖8中之一處理流程描述該參數計算單元140之僅一操作。

(參數計算單元之操作)

S705至S720中之處理與該第一實施例中的此等處理相同。即，該參數計算單元140執行位移初始化且設定一產生的相位(S705)、獲得內容之像差直方圖(S710)、獲得一像差分佈之一動態範圍(S715)且判定該動態範圍DR是否是0(S720)。當該動態範圍DR係0時，目標用於顯示之內容不具有像差。接著，立即結束此處理程序。

另一方面，當該動態範圍DR非0時，該參數計算單元140基於像差分佈資訊及屬性資訊判定一位移量(S805)。舉例而言，當在相對於父親、母親及小孩之面部辨識自該資料庫210偵測的屬性資訊間，小孩之優先權最高時，該參數計算單元140基於與小孩相關聯之像差資訊及像差分佈判定該位移量。

S735至S740中之處理與該第一實施例中的此等處理相同。即，當該位移量係0時，該參數計算單元140限制一虛擬視圖影像之產生的相位使得藉由內插(0.0至1.0)產生該虛擬視圖影像，藉此結束此處理程序。當該位移量非0時，立即結束此處理程序。

如上文描述，根據此實施例，基於屬性資訊做出調整。以此方式，在此實施例中，基於具有最高優先權之一人做出像差調整，以便減小具有最高優先權之人之疲勞。利用此配置，考慮一觀看者之優先權可減小該觀看者之疲勞。然而，用於像差調整之屬性資訊不必要限於優先權，且可使用屬性資訊之一者調整像差。

根據該第一及第二實施例，可提供有一種立體影像，已自該立體影像中減去由反立體造成的不舒適及甚至可在正立體區域中發生的觀看該立體影像時之疲勞。

由實行一程式之一專用控制裝置或一CPU(圖中未展示)實行對於根據每一實施例之功能區塊之每一單元之一命令。用於實行上文描述的每一處理之程式預先儲存在ROM或非揮發記憶體(兩者在圖中未展示)中，且該CPU自此記憶體讀取且實行每一程式，藉此以實施該立體顯示裝置之每一單元之功能。

在上文描述的實施例中，各自單元之操作彼此相關且考慮到彼此之相關性可用一系列操作取代。藉此該立體顯示裝置之實施例可被轉換成該立體顯示裝置之一控制方法之實施例。

熟習此項技術者應瞭解取決於設計要求及其他因數可發生各種修改、組合、子組合及變更，只要其等在隨附申請專利範圍及其等之等效物範圍內。

雖然使用上文實施例中之影像處理計算一觀看者之位置或自顯示單元至該觀看者之距離，但本發明並不限於此方法。舉一實例，可使用紅外射線或類似物獲取位置資訊及距離資訊。可使用任一方法，只要可獲得自顯示平面至觀看者之距離。

此外，在上文提到的實施例中，雖然使用雙凸透鏡或視差障壁控制被引導至右眼之一視圖視訊及被引導至左眼之一視圖視訊，但可使用任何其他機構，只要可用裸眼觀看一立體視訊。

應注意，在此說明書中，流程圖中展示的步驟不僅包含根據其中描述的依時序次序實行的處理，而且包含並行或單獨實行而不必要依時序次序處理的處理。此外，取決於環境，適當時可以一不同序列執行依時序次序處理的步驟。

本申請案含有與2010年6月24日在日本專利局申請的日本優先專利申請案JP2010-143866號中揭示的主旨相關的主旨，該案全文以引用方式併入本文中。

100．．．自動立體顯示裝置

100a．．．顯示單元/立體顯示器

110．．．視差障壁

120．．．像差提取單元

130．．．位置及距離偵測單元

140．．．參數計算單元

150．．．位移處理單元

160．．．虛擬視圖影像產生單元

170．．．映射處理單元

200．．．相機

210．．．資料庫

圖1係根據本發明之第一及第二實施例之使用一視差障壁之一立體顯示裝置之一示意結構圖；

圖2係用於闡述一像差值與一立體影像間之關係之一概念圖；

圖3係根據第一及第二實施例之立體顯示裝置之一功能組態圖；

圖4A係用於闡述根據第一及第二實施例之位移處理(移動一影像使得該影像顯現為位於一顯示表面前面)之一圖；

圖4B係用於闡述根據第一及第二實施例之位移處理(移動一影像使得該影像顯現為位於該顯示表面後面)之一圖；

圖5A係用於闡述根據第一及第二實施例之(藉由內插)用於虛擬視圖影像產生之一產生的相位之一圖；

圖5B係用於闡述根據第一及第二實施例之(藉由外插)用於虛擬視圖影像產生之一產生的相位之一圖；

圖6係展示根據第一及第二實施例之立體顯示裝置之一處理流程之一圖；

圖7係展示根據第一實施例之一參數計算單元之一處理流程之一圖；及

圖8係展示根據第二實施例之一參數計算單元之一處理流程之一圖。

100．．．自動立體顯示裝置

100a．．．顯示單元

120．．．顯示提取單元

130．．．位置及距離偵測單元

140．．．參數計算單元

150．．．位移處理單元

160．．．虛擬視圖影像產生單元

170．．．映射處理單元

200．．．相機

210．．．資料庫

Claims (25)

1. 一種顯示裝置，其包含：一顯示單元，其周期性配置及顯示複數個影像；及一光分開單元，其佈置在該顯示單元之一像素平面前面且將光與該顯示單元分開，該顯示裝置包括：一像差提取單元，其經組態以提取視圖影像間之像差分佈資訊；一參數計算單元，其經組態以基於該像差分佈資訊計算一位移量；一位移處理單元，其經組態以基於所計算位移量對該等視圖影像之至少一者執行位移處理；及一映射處理單元，其經組態以重新配置該顯示單元上之經位移處理的視圖影像，其中該參數計算單元基於該像差分佈資訊計算該顯示單元之一螢幕中包含的各自像素之像差之一平均值，作為該位移量。
2. 如請求項1之顯示裝置，其中該參數計算單元根據該等視圖影像內之一物體之面積計算藉由加權所計算位移量而獲得之一值，作為該位移量。
3. 如請求項1之顯示裝置，其進一步包括：一偵測單元，其經組態以基於一觀察者之面部辨識偵測該觀察者之一位置資訊；該參數計算單元，其經組態以基於該像差分佈資訊及 該觀察者之該位置資訊計算該位移量。
4. 如請求項3之顯示裝置，其中當判定至少一觀察者位於一反立體區域中時，該參數計算單元由所偵測的該觀察者之該位置資訊來計算該位移量。
5. 如請求項1之顯示裝置，其進一步包括：一偵測單元，其經組態以基於一觀察者之面部辨識偵測該觀察者之屬性資訊；該參數計算單元，其經組態以基於該像差分佈資訊及該觀察者之該屬性資訊計算該位移量。
6. 如請求項1之顯示裝置，其中該參數計算單元基於所計算位移量判定一虛擬視圖影像之一待產生的相位。
7. 如請求項6之顯示裝置，其中當所計算位移量等於或大於一預定值時，該參數計算單元判定該虛擬視圖影像之該待產生的相位，使得藉由內插在經位移處理的視圖影像之用於右眼之一影像與用於左眼之一影像間產生該虛擬視圖影像。
8. 如請求項7之顯示裝置，其中該參數計算單元基於一觀察者之一位置資訊判定一虛擬視圖影像之該待產生的相位。
9. 一種顯示裝置，其包含：一顯示單元，其周期性配置及顯示複數個影像；及一光分開單元，其佈置在該顯示單元之一像素平面前面且將光與該顯示單元分開，該顯示 裝置包括：一像差提取單元，其經組態以提取視圖影像間之像差分佈資訊；一參數計算單元，其經組態以基於該像差分佈資訊計算一位移量；一位移處理單元，其經組態以基於所計算位移量對該等視圖影像之至少一者執行位移處理；及一映射處理單元，其經組態以重新配置該顯示單元上之經位移處理的視圖影像，其中該參數計算單元經組態以基於該像差分佈資訊計算一像差值，作為該位移量，藉由該像差值經感知位於該顯示單元前面之一影像之像素數目大體等於經感知位於該顯示單元後面之影像之像素數目。
10. 一種顯示裝置，其包含：一光源；一顯示單元，其周期性配置及顯示複數個視圖影像；及一光分開單元，其佈置在該顯示單元與該光源間且將光與該光源分開，該顯示裝置包括：一像差提取單元，其經組態以提取該等視圖影像間之像差分佈資訊；一參數計算單元，其經組態以基於所提取像差分佈資訊計算一位移量；一位移處理單元，其經組態以基於所計算位移量對該等視圖影像之至少一者執行位移處理；及一映射處理單元，其經組態以重新配置該經位移處理 的視圖影像，其中該參數計算單元基於該像差分佈資訊計算該顯示單元之一螢幕中包含的各自像素之像差之一平均值，作為該位移量。
11. 如請求項10之顯示裝置，其中該參數計算單元根據該等視圖影像內之一物體之面積計算藉由加權所計算位移量而獲得之一值，作為該位移量。
12. 如請求項10之顯示裝置，其進一步包括：一偵測單元，其經組態以基於一觀察者之面部辨識偵測該觀察者之一位置資訊；該參數計算單元，其經組態以基於該像差分佈資訊及該觀察者之該位置資訊計算該位移量。
13. 如請求項12之顯示裝置，其中當判定至少一觀察者位於一反立體區域中時，該參數計算單元由所偵測的該觀察者之該位置資訊來計算該位移量。
14. 如請求項10之顯示裝置，其進一步包括：一偵測單元，其經組態以基於一觀察者之面部辨識偵測該觀察者之屬性資訊；該參數計算單元，其經組態以基於該像差分佈資訊及該觀察者之該屬性資訊計算該位移量。
15. 如請求項10之顯示裝置，其中該參數計算單元基於所計算位移量判定一虛擬視圖影 像之一待產生的相位。
16. 如請求項15之顯示裝置，其中當所計算位移量等於或大於一預定值時，該參數計算單元判定該虛擬視圖影像之該待產生的相位，使得藉由內插在經位移處理的視圖影像之用於右眼之一影像與用於左眼之一影像間產生該虛擬視圖影像。
17. 如請求項16之顯示裝置，其中該參數計算單元基於一觀察者之一位置資訊判定一虛擬視圖影像之該待產生的相位。
18. 一種顯示裝置，其包括：一顯示單元，其經組態以周期性配置及顯示複數個視圖影像；一偵測單元，其經組態以偵測一觀察者之位置資訊；一參數計算單元，其經組態以基於該位置資訊計算一位移量；及一位移處理單元，其經組態以基於所計算位移量對該等視圖影像之至少一者執行位移處理，其中該參數計算單元基於該像差分佈資訊計算該顯示單元之一螢幕中包含的各自像素之像差之一平均值，作為該位移量。
19. 如請求項18之顯示裝置，其中該參數計算單元基於所計算位移量判定一虛擬視圖影像之一待產生的相位。
20. 如請求項19之顯示裝置，其中 當所計算位移量等於或大於一預定值時，該參數計算單元判定該虛擬視圖影像之該待產生的相位，使得藉由內插在經位移處理的視圖影像之用於右眼之一影像與用於左眼之一影像間產生該虛擬視圖影像。
21. 如請求項20之顯示裝置，其中該參數計算單元基於一觀察者之一位置資訊判定一虛擬視圖影像之該待產生的相位。
22. 一種顯示裝置，其包括：一顯示單元，其經組態以周期性配置及顯示複數個視圖影像；一偵測單元，其經組態以偵測一觀察者之屬性資訊；一參數計算單元，其經組態以基於該屬性資訊計算一位移量；及一位移處理單元，其經組態以基於所計算位移量對該等視圖影像之至少一者執行位移處理，其中該參數計算單元基於該像差分佈資訊計算該顯示單元之一螢幕中包含的各自像素之像差之一平均值，作為該位移量。
23. 如請求項22之顯示裝置，其中當所計算位移量等於或大於一預定值時，該參數計算單元判定該虛擬視圖影像之該待產生的相位，使得藉由內插在經位移處理的視圖影像之用於右眼之一影像與用於左眼之一影像間產生該虛擬視圖影像。
24. 如請求項23之顯示裝置，其中該參數計算單元基於該觀 察者之一位置資訊判定一虛擬視圖影像之該待產生的相位。
25. 一種顯示裝置之控制方法，該顯示裝置包含：一顯示單元，其周期性配置及顯示複數個影像；及一光分開單元，其佈置在該顯示單元之一像素平面前面且將光與該顯示單元分開，該控制方法包括：提取該等視圖影像間之像差分佈資訊；基於該像差分佈資訊計算一位移量；基於所計算位移量對該等視圖影像之至少一者執行位移處理；及重新配置該顯示單元上之該經位移處理的視圖影像，其中該參數計算單元基於該像差分佈資訊計算該顯示單元之一螢幕中包含的各自像素之像差之一平均值，作為該位移量。