一種裸眼立體追蹤顯示方法及裝置的製作方法
2023-12-10 01:14:26 2
專利名稱：一種裸眼立體追蹤顯示方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及立體顯示領域，尤其涉及ー種裸眼立體追蹤顯示方法及裝置。
背景技術：
人的雙眼基本處於同一平面，但兩眼間有一定的間距，因此觀看物體時視線會形成ー個交叉角度，角度越大，立體感和距離感就越強。由於交叉角度的存在，雙眼看到的畫面並不相同，也就是產生了「視差」，兩幅具有視差的畫面經過大腦處理後得到完整的立體影像，或者說三維(three-dimensional，簡稱3D)影像。裸眼就是說不用戴3D眼鏡也可以看得出3D效果。立體顯示設備是利用人眼視差的特徵來顯示3D效果。通常立體顯示設備將具有視差的圖片輸出到立體顯示器上，然後將這種立體視差圖片傳送給觀看者的左右眼，進而合成立體圖像。
目前的裸眼立體顯示技術中，觀看位置比較固定，觀看者只能在立體觀看區域內才能觀看到比較合適的立體圖像。當觀看者不在該區域時，將會出現反視、重影、失真等情況，嚴重影響立體顯示效果。
發明內容
為解決上述裸眼立體顯示技術中觀看者位置變化之後，不能觀看到合適的圖像的問題，本發明採用如下技術方案
本發明提供ー種裸眼立體追蹤顯示方法，其包括
圖像採集器採集觀看者的圖像；
圖像處理器在採集到的觀看者的圖像中獲取人臉圖像，並根據所述人臉圖像計算確定觀看者的位置；
遍歷模塊根據所述觀看者的位置，在觀看者位置與相互對應的索引表中，查找圖像處理器確定的觀看者的位置所對應的液晶光柵狀態值，所述液晶光柵狀態值包括多個相鄰的光柵單元及所述多個相鄰的光柵單元中每ー個光柵單元各自的驅動方式；
光柵驅動模塊根據所述遍歷模塊查找到的液晶光柵狀態值，驅動液晶光柵；
顯示屏顯示圖像信息。本發明還提供ー種裸眼立體追蹤顯示裝置，其包括
圖像採集器，用於採集觀看者的圖像；
圖像處理器，用於在採集到的觀看者的圖像中獲取人臉圖像，並根據所述人臉圖像計算確定觀看者的位置；
遍歷模塊，用於根據所述觀看者的位置，在觀看者位置與相互對應的索引表中，查找圖像處理器確定的觀看者的位置所對應的液晶光柵狀態值，所述液晶光柵狀態值包括多個相鄰的光柵單元及所述多個相鄰的光柵單元中每ー個光柵單元各自的驅動方式；
光柵驅動模塊，用於根據所述遍歷模塊查找到的液晶光柵狀態值，驅動液晶光柵；以及顯示屏，與所述液晶光柵相鄰設置，用於顯示圖像信息。上述裸眼立體追蹤顯示方法和裝置採用圖像採集器和圖像處理器確定觀看者的位置，根據觀看者的位置，對應地調整液晶光柵，使得光線傳輸的方向也隨之變化，依然達到觀看者的左右眼，從而實現了根據觀看者的空間位置調整立體顯示區域，使觀看者在移動的過程中始終能看到3D顯示效果。
圖I為本發明ー種裸眼立體追蹤顯示方法流程示意圖。圖2為本發明液晶光柵及其包括的光柵單元示意圖。圖3為本發明ー種裸眼立體追蹤顯示方法中所採用的索引表示意圖。
圖4為本發明根據觀看者位置變化對應的液晶光柵透光區域變化示意圖。圖5為本發明ー種裸眼立體追蹤顯示裝置第一實施例示意圖。圖6為本發明ー種裸眼立體追蹤顯示裝置第二實施例示意圖。圖7為本發明ー種裸眼立體追蹤顯示裝置第三實施例示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖詳細說明本發明的優選實施例。請參閱圖1，其是本發明ー種裸眼立體追蹤顯示方法流程示意圖。本發明提供ー種裸眼立體追蹤顯示方法，其包括
步驟SI、圖像採集器採集觀看者的圖像；
在本實施例中，圖像採集器為攝像頭，利用該攝像頭實時採集觀看者的圖像。步驟S2、圖像處理器在採集到的觀看者的圖像中獲取人臉圖像，並根據所述人臉圖像計算確定觀看者的位置；
圖像處理器和圖像採集器相互連接，圖像處理器可以為處理器或者單片機。除了，根據人臉圖像的面積與標準人臉面積的關係來確定觀看者的位置之外，圖像處理器還可以根據所述人臉圖像中左右眼之間的距離與平均人臉左右眼之間的距離確定觀看者平行於顯示屏的水平移動距離，當然，還可以確定觀看者垂直於顯示屏的垂直移動距離。步驟S3、遍歷模塊根據所述觀看者的位置，在觀看者位置與相互對應的索引表中，查找圖像處理器確定的觀看者的位置所對應的液晶光柵狀態值，所述液晶光柵狀態值包括多個相鄰的光柵單元及所述多個相鄰的光柵單元中每ー個光柵單元各自的驅動方式；
如圖2所不,液晶光柵10包括多個光柵單兀11, 一個光柵單兀為最小單位,若干個相鄰的光柵單元組成一組，定義為光柵組12，也即ー個光柵組定義ー個光柵節距(具體而言ー個光柵組定義ー個狹縫節距或者ー個透鏡節距)，則液晶光柵就包括多個相鄰的光柵組。舉例來說，ー個光柵組包括4個光柵単元，或者ー個光柵組包括6個光柵単元，當然，ー個光柵組也可以包括其他數量的光柵單元。在圖2中，ー個光柵組包括6個光柵単元。當然，液晶狹縫光柵和液晶透鏡光柵是類似的。索引表中的液晶光柵狀態值所包括的多個相鄰的光柵單元，就是光柵組。如圖3所示，所示索引表中示出了ー組光柵組，該光柵組包括6個光柵単元，分別是光柵單元a，光柵單元b，光柵單元C，光柵單元d，光柵單元e，以及光柵單元f。
在本實施例中，所述驅動方式包括第一驅動狀態和第二驅動狀態，在光柵驅動模塊驅動液晶光柵中ー個光柵単元使其處於第一驅動狀態時，光線透過處於第一驅動狀態的光柵單兀；在光柵驅動模塊驅動液晶光柵中的一個光柵單兀使其屬於第二驅動狀態時，光線不能透過處於第二驅動狀態的光柵單元。下面舉例來說明，觀看者的位置A和B，為平行於顯示屏的水平移動距離
在第一時刻，圖像處理器確定觀看者的位置為觀看者的位置A，遍歷模塊在索引表中，查找到觀看者的位置A所對應的液晶光柵狀態值A』 光柵單元a為第一驅動狀態，光柵單元b為第一驅動狀態，光柵單元c為第二驅動狀態，光柵單元d為第二驅動狀態，光柵單元e為第二驅動狀態，以及光柵單元f為第二驅動狀態。在第二時刻，圖像處理器確定觀看者的位置為觀看者的位置B，遍歷模塊在索引表中，查找到觀看者的位置B所對應的液晶光柵狀態值B』 光柵單元a為第二驅動狀態，光柵單元b為第一驅動狀態，光柵單元c為第一驅動狀態，光柵單元d為第二驅動狀態，光柵 單元e為第二驅動狀態，以及光柵單元f為第二驅動狀態。步驟S4、光柵驅動模塊根據所述遍歷模塊查找到的液晶光柵狀態值，驅動液晶光柵；如圖4所示，圖4上方圖中1，2，3，4，5，6表示像素或者子像素。中間圖表示在第一時刻，受光柵驅動模塊的驅動，液晶光柵的光柵單元a為第一驅動狀態，透光，光柵單元b為第一驅動狀態，透光；而，光柵單元c為第二驅動狀態，光柵單元d為第二驅動狀態，光柵單元e為第二驅動狀態，以及光柵單元f為第二驅動狀態，皆不透光。下方圖表示在第二時刻，受光柵驅動模塊的驅動，液晶光柵的光柵單元a為第二驅動狀態，不透光，光柵單元b為第一驅動狀態，透光，光柵單元c為第一驅動狀態，透光；而，光柵單元d為第二驅動狀態，光柵單元e為第二驅動狀態，以及光柵單元f為第二驅動狀態，，皆不透光。也即，觀看者在第一時刻和第二時刻的位置變化，導致液晶光柵的透光和不透光的位置也發生變化，對應性地使得光線依然經由液晶光柵，傳輸到觀看者的左右眼，實現了根據觀看者的位置變化，對應性地調整光線傳輸方向，使得觀看者觀看到合適的立體影像。進ー步地，光柵驅動模塊通過向液晶光柵的電極輸送電壓來驅動液晶光柵。在觀看者在顯示屏之間垂直運動時候，當觀看者距離顯示屏太近或者太遠的時候，光柵驅動模塊驅動液晶光柵稱為平透鏡，也即不改變光線的傳播方向，此時顯示屏相應地切換為顯示2D圖像信息,進行2D顯示。步驟S5、顯示屏顯示圖像信息。當進行3D顯示時，所述顯示屏所顯示的圖像信息中包含左眼和右眼的視差圖像。在進行2D顯示時，所述光柵驅動模塊驅動所述液晶光柵，使得光線都可以透過所述液晶光柵，且不改變光線的傳輸方向。請參閱圖5，其是本發明ー種裸眼立體追蹤顯示裝置第一實施例示意圖。本發明提供ー種裸眼立體追蹤顯示裝置，其包括圖像採集器100、圖像處理器200、遍歷模塊300、索引模塊400、光柵驅動模塊500、液晶光柵600，以及顯示屏700。其中，所述液晶光柵600是液晶狹縫光柵。圖像採集器100，用於採集觀看者的圖像。在本實施例中，圖像採集器100為攝像頭，利用該攝像頭實時採集觀看者的圖像。圖像處理器200，用於在採集到的觀看者的圖像中獲取人臉圖像，並根據所述人臉圖像計算確定觀看者的位置。圖像處理器200和圖像採集器100相互連接，圖像處理器200可以為處理器或者單片機。除了，根據人臉圖像的面積與標準人臉面積的關係來確定觀看者的位置之外，圖像處理器200還可以根據所述人臉圖像中左右眼之間的距離與平均人臉左右眼之間的距離確定觀看者距離顯示屏700的距離。較佳地，所述圖像處理裝置200包括距離確定模塊(圖未示)，所述距離確定模塊根據所述人臉圖像中左右眼之間的距離與平均人臉左右眼之間的距離確定觀看者平行於顯示屏700的水平移動距離，當然，還可以確定觀看者垂直於顯示屏700的垂直移動距離。遍歷模塊300，用於根據所述觀看者的位置，在觀看者位置與相互對應的索引表中，查找圖像處理器200確定的觀看者的位置所對應的液晶光柵600狀態值，所述液晶光柵600狀態值包括多個相鄰的光柵單元及所述多個相鄰的光柵單元中每ー個光柵單元各自的驅動方式。在本實施例中，所述驅動方式包括第一驅動狀態和第二驅動狀態，在光柵驅動模 塊500驅動液晶光柵600中一個光柵単元使其處於第一驅動狀態時，光線透過處於第一驅動狀態的光柵單兀；在光柵驅動模塊500驅動液晶光柵600中的一個光柵單兀使其屬於第ニ驅動狀態時，光線不能透過處於第二驅動狀態的光柵單元。具體可以參看圖2及前面對圖2的描述。並且，參閱圖3，再由下面示例來說明，其中，觀看者的位置A和B，為平行於顯示屏的水平移動距離
在第一時刻，圖像處理器200確定觀看者的位置為觀看者的位置A，遍歷模塊300在索引表中，查找到觀看者的位置A所對應的液晶光柵600狀態值A』 光柵單元a為第一驅動狀態，光柵單元b為第一驅動狀態，光柵單元c為第二驅動狀態，光柵單元d為第二驅動狀態，光柵單元e為第二驅動狀態，以及光柵單元f為第二驅動狀態。在第二時刻，圖像處理器200確定觀看者的位置為觀看者的位置B，遍歷模塊300在索引表中，查找到觀看者的位置B所對應的液晶光柵600狀態值B』 光柵單元a為第二驅動狀態，光柵單元b為第一驅動狀態，光柵單元c為第一驅動狀態，光柵單元d為第二驅動狀態，光柵單元e為第二驅動狀態，以及光柵單元f為第二驅動狀態。所述索引表存儲在索引模塊400。光柵驅動模塊500，用於根據所述遍歷模塊300查找到的液晶光柵600狀態值，驅動液晶光柵600。圖4上方圖中1,2,3,4,5,6表不像素或者子像素。中間圖表不在第一時亥IJ，受光柵驅動模塊500的驅動，液晶光柵600的光柵單元a為第一驅動狀態，透光，光柵單元b為第一驅動狀態，透光；而，光柵單元c為第二驅動狀態，光柵單元d為第二驅動狀態，光柵單元e為第二驅動狀態，以及光柵單元f為第二驅動狀態，皆不透光。下方圖表示在第ニ時刻，受光柵驅動模塊500的驅動，液晶光柵600的光柵單元a為第二驅動狀態，不透光，光柵單元b為第一驅動狀態，透光，光柵單元c為第一驅動狀態，透光；而，光柵單元d為第ニ驅動狀態，光柵單元e為第二驅動狀態，以及光柵單元f為第二驅動狀態，皆不透光。也即，觀看者在第一時刻和第二時刻的位置變化，導致液晶光柵600的透光和不透光的位置也發生變化，對應性地使得光線依然經由液晶光柵600，傳輸到觀看者的左右目艮，實現了根據觀看者的位置變化，對應性地調整光線傳輸方向，使得觀看者觀看到合適的立體影像。另外，在觀看者在顯示屏700之間垂直運動時候，當觀看者距離顯示屏700太近或者太遠的時候，光柵驅動模塊驅動液晶光柵稱為平透鏡，也即不改變光線的傳播方向，此時顯示屏相應地切換為顯示2D圖像信息,進行2D顯示。顯示屏700，與所述液晶光柵600相鄰設置，用於顯示圖像信息。請參閱圖6，其是本發明ー種裸眼立體追蹤顯示裝置第二實施例示意圖。相較於第一實施例，其區別在於液晶 光柵800是液晶透鏡光柵。請參閱圖7，其是本發明ー種裸眼立體追蹤顯示裝置第三實施例示意圖。相較於第一實施例，其區別在於遍歷模塊900還用於驅動顯示屏，與所述顯示屏相互電性連接。在本實施例中，遍歷模塊900為處理器，不僅可以驅動顯示屏，也可以通過光柵驅動模塊驅動液晶光柵。本發明實施例採用圖像採集器和圖像處理器確定觀看者的位置，根據觀看者的位置，對應地調整液晶光柵，使得光線傳輸的方向也隨之變化，依然達到觀看者的左右眼，從而實現了根據觀看者的空間位置調整立體顯示區域，使觀看者在移動的過程中始終能看到3D顯示效果。此外，本發明所採用的液晶光柵可與現有的LCD製程技術相兼容，易實現批量生產，以及可實現2D/3D切換。這裡本發明的描述和應用是說明性的，並非想將本發明的範圍限制在上述實施例中。這裡所披露的實施例的變形和改變是可能的，對於那些本領域的普通技術人員來說實施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領域技術人員應該清楚的是，在不脫離本發明的精神或本質特徵的情況下，本發明可以以其它形式、結構、布置、比例，以及用其它組件、材料和部件來實現。在不脫離本發明範圍和精神的情況下，可以對這裡所披露的實施例進行其它變形和改變。
權利要求
1.一種裸眼立體追蹤顯示方法，其特徵在於，包括 圖像採集器採集觀看者的圖像； 圖像處理器在採集到的觀看者的圖像中獲取人臉圖像，並根據所述人臉圖像計算確定觀看者的位置； 遍歷模塊根據所述觀看者的位置，在觀看者位置與相互對應的索引表中，查找圖像處理器確定的觀看者的位置所對應的液晶光柵狀態值，所述液晶光柵狀態值包括多個相鄰的光柵單元及所述多個相鄰的光柵單元中每一個光柵單元各自的驅動方式； 光柵驅動模塊根據所述遍歷模塊查找到的液晶光柵狀態值，驅動液晶光柵； 顯示屏顯示圖像信息。
2.根據權利要求I所述的一種裸眼立體追蹤顯示方法，其特徵在於，所述驅動方式包括第一驅動狀態和第二驅動狀態，在光柵驅動模塊驅動液晶光柵中一個光柵單元使其處於第一驅動狀態時，光線透過處於第一驅動狀態的光柵單元；在光柵驅動模塊驅動液晶光柵中的一個光柵單元使其屬於第二驅動狀態時，光線不能透過處於第二驅動狀態的光柵單J Li o
3.根據權利要求I所述的一種裸眼立體追蹤顯示方法，其特徵在於，所述索引表存儲在索引模塊。
4.根據權利要求I所述的一種裸眼立體追蹤顯示方法，其特徵在於，所述根據所述人臉圖像計算確定觀看者的位置進一步包括 根據所述人臉圖像中左右眼之間的距離與平均人臉左右眼之間的距離確定觀看者平行於顯示屏的水平移動距離。
5.根據權利要求I所述的一種裸眼立體追蹤顯示方法，其特徵在於，所述液晶光柵為液晶狹縫光柵或者液晶透鏡光柵。
6.一種裸眼立體追蹤顯示裝置，其特徵在於，包括 圖像採集器，用於採集觀看者的圖像； 圖像處理器，用於在採集到的觀看者的圖像中獲取人臉圖像，並根據所述人臉圖像計算確定觀看者的位置； 遍歷模塊，用於根據所述觀看者的位置，在觀看者位置與相互對應的索引表中，查找圖像處理器確定的觀看者的位置所對應的液晶光柵狀態值，所述液晶光柵狀態值包括多個相鄰的光柵單元及所述多個相鄰的光柵單元中每一個光柵單元各自的驅動方式； 光柵驅動模塊，用於根據所述遍歷模塊查找到的液晶光柵狀態值，驅動液晶光柵；以及 顯示屏，與所述液晶光柵相鄰設置，用於顯示圖像信息。
7.根據權利要求6所述的一種裸眼立體追蹤顯示裝置，其特徵在於，所述驅動方式包括第一驅動狀態和第二驅動狀態，在光柵驅動模塊驅動液晶光柵中一個光柵單元使其處於第一驅動狀態時，光線透過處於第一驅動狀態的光柵單元；在光柵驅動模塊驅動液晶光柵中的一個光柵單元使其屬於第二驅動狀態時，光線不能透過處於第二驅動狀態的光柵單J Li o
8.根據權利要求6所述的一種裸眼立體追蹤顯示裝置，其特徵在於，還包括索引模塊，所述索引表存儲在索引模塊。
9.根據權利要求6所述的一種裸眼立體追蹤顯示裝置，其特徵在於，所述圖像處理裝置包括距離確定模塊，所述距離確定模塊根據所述人臉圖像中左右眼之間的距離與平均人臉左右眼之間的距離確定觀看者平行於顯示屏的水平移動距離。
10.根據權利要求6所述的ー種裸眼立體追蹤顯示裝置，其特徵在幹，所述液晶光柵為液晶狹縫光柵或者液晶透鏡光柵。
全文摘要
本發明公開了一種裸眼立體追蹤顯示方法，其包括圖像採集器採集觀看者的圖像；圖像處理器確定觀看者的位置；遍歷模塊根據所述觀看者的位置，在觀看者位置與相互對應的索引表中，查找圖像處理器確定的觀看者的位置所對應的液晶光柵狀態值，所述液晶光柵狀態值包括多個相鄰的光柵單元及所述多個相鄰的光柵單元中每一個光柵單元各自的驅動方式；光柵驅動模塊根據所述遍歷模塊查找到的液晶光柵狀態值，驅動液晶光柵；顯示屏顯示圖像信息。本發明還公開一種裸眼立體追蹤顯示裝置。本發明可以根據觀看者的空間位置調整立體顯示區域，使觀看者在移動的過程中始終能看到3D顯示效果。
文檔編號H04N13/04GK102710956SQ20121017973
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月4日 優先權日2012年6月4日
發明者張喬雅, 紀寧寧, 謝佳 申請人:天馬微電子股份有限公司