多视点裸眼3D显示装置、显示方法、显示屏校正方法
文献发布时间:2023-06-19 11:17:41
技术领域
本申请涉及裸眼式3D显示技术领域,例如涉及多视点裸眼3D显示装置、显示方法、显示屏校正方法。
背景技术
目前,多视点裸眼3D显示装置利用光栅将像素折射到对应的视点以实现3D效果。
在实现本公开实施例的过程中,发现由于光栅的安装、材质或对位等原因,可能会出现在空间中的视点处所实际观看到的像素与理论像素不对应的问题。由于多视点裸眼3D显示装置存在大量的像素点,逐个对像素与视点的对应关系进行确定存在很大的难度。
发明内容
为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解,下面给出了简单的概括。该概括不是泛泛评述,也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围,而是作为后面的详细说明的序言。
本公开实施例提供了一种实现多视点裸眼3D显示屏校正的方法、多视点裸眼3D显示方法、多视点裸眼3D显示装置,以解决确定各子像素与视点的校正对应关系难度较大的技术问题。
根据本公开的实施例提供了一种实现多视点裸眼3D显示屏校正的方法,包括:在多视点裸眼3D显示屏中确定校正区域,以及检测多视点裸眼3D显示屏中的复合像素中的复合子像素中的子像素与多视点裸眼3D显示屏的视点之间的基准对应关系;基于基准对应关系,确定校正区域内的子像素与视点之间的校正对应关系。
在一些实施例中,方法还包括:存储校正对应关系。
在一些实施例中,在多视点裸眼3D显示屏中确定校正区域包括:以阵列形式在多视点裸眼3D显示屏中确定多个校正区域;或以多视点裸眼3D显示屏的长度或宽度的百分比确定校正区域的长度或宽度;或以多视点裸眼3D显示屏中的多个复合像素或多个复合子像素确定校正区域;或以多视点裸眼3D显示屏的视点对应关系或光学对应关系确定校正区域。
在一些实施例中,以阵列形式在多视点裸眼3D显示屏中确定多个校正区域包括:以2cm至20cm确定多个校正区域中的每个校正区域的长度;或以2cm至20cm确定多个校正区域中的每个校正区域的宽度。
在一些实施例中,以多视点裸眼3D显示屏的长度或宽度的百分比确定校正区域的长度或宽度包括:以多视点裸眼3D显示屏长度的1%至30%确定校正区域的长度;或以多视点裸眼3D显示屏宽度的1%至30%确定校正区域的宽度。
在一些实施例中,以多视点裸眼3D显示屏中的多个复合像素或多个复合子像素确定校正区域包括:在多视点裸眼3D显示屏中以阵列形式的多个复合像素确定校正区域;或在多视点裸眼3D显示屏中以阵列形式的多个复合子像素确定校正区域。
在一些实施例中,以多视点裸眼3D显示屏的视点对应关系或光学对应关系确定校正区域包括:建立多视点裸眼3D显示屏中多个子像素与至少一个视点的视点对应关系,并基于视点对应关系确定校正区域;或建立多视点裸眼3D显示屏中多个子像素与多视点裸眼3D显示屏的光栅的光学对应关系,并基于光学对应关系确定校正区域。
在一些实施例中,检测多视点裸眼3D显示屏中的复合像素中的复合子像素中的子像素与多视点裸眼3D显示屏的视点之间的基准对应关系包括:基于已确定的校正区域,检测校正区域中至少一个子像素与至少一个视点的基准对应关系。
在一些实施例中,检测多视点裸眼3D显示屏中的复合像素中的复合子像素中的子像素与多视点裸眼3D显示屏的视点之间的基准对应关系包括:检测多视点裸眼3D显示屏中的多个子像素与多视点裸眼3D显示屏的至少一个视点的基准对应关系;在多视点裸眼3D显示屏中确定校正区域包括:基于已检测的基准对应关系确定校正区域,其中校正区域中包含被检测的多个子像素中的至少一个子像素。
在一些实施例中,基于已检测的基准对应关系确定校正区域包括:确定被检测的多个子像素中彼此相邻的两个子像素之间的距离;以距离的中线作为彼此相邻的两个校正区域的边界,其中两个子像素分别位于两个校正区域中。
在一些实施例中,检测多视点裸眼3D显示屏中的复合像素中的复合子像素中的子像素与多视点裸眼3D显示屏的视点之间的基准对应关系包括:在对应于多视点裸眼3D显示屏的全部视点的多个空间位置处设置光检测装置;点亮多视点裸眼3D显示屏中的至少一个子像素;记录点亮的子像素与检测到点亮的子像素的光检测装置所在视点的对应关系作为基准对应关系。
在一些实施例中,检测多视点裸眼3D显示屏中的复合像素中的复合子像素中的子像素与多视点裸眼3D显示屏的视点之间的基准对应关系包括:在对应于多视点裸眼3D显示屏的至少一个视点的至少一个空间位置处设置光检测装置;依次点亮至少一个复合子像素中的每个子像素;记录点亮的子像素与检测到点亮的子像素的光检测装置所在视点的对应关系作为基准对应关系。
在一些实施例中,基于基准对应关系,确定校正区域内的子像素与视点之间的校正对应关系包括:获得校正区域内被检测的子像素与视点的理论对应关系;确定理论对应关系与基准对应关系的偏差;以及基于偏差确定校正区域内的其他子像素与多视点裸眼3D显示屏的视点的校正对应关系。
根据本公开的实施例提供了一种多视点裸眼3D显示方法,包括:获取多视点裸眼3D显示屏的校正区域内的子像素与多视点裸眼3D显示屏的视点之间的校正对应关系;基于3D信号,根据校正对应关系,渲染多视点裸眼3D显示屏中的复合像素中的复合子像素中的子像素。
在一些实施例中,多视点裸眼3D显示方法还包括:获取人眼追踪数据;渲染多视点裸眼3D显示屏中的复合像素中的复合子像素中的子像素包括:渲染复合子像素中的与人眼追踪数据所对应的视点相对应的子像素。
根据本公开的实施例提供了一种多视点裸眼3D显示装置,包括:多视点裸眼3D显示屏,包括多个复合像素,多个复合像素中的每个复合像素包括多个复合子像素,多个复合子像素中的每个复合子像素包括多个子像素,其中多视点裸眼3D显示屏限定校正区域;3D处理装置,被配置为获取多视点裸眼3D显示屏的校正区域内的子像素与多视点裸眼3D显示屏的视点之间的校正对应关系,并基于3D信号,根据校正对应关系,触发多视点裸眼3D显示屏渲染多个复合子像素中的子像素。
在一些实施例中,多视点裸眼3D显示装置还包括:存储器,配置为存储校正对应关系。
在一些实施例中,多视点裸眼3D显示装置还包括人眼追踪数据获取装置,被配置为获取人眼追踪数据;3D处理装置被配置为基于3D信号,根据校正对应关系,触发多视点裸眼3D显示屏渲染复合子像素中的与人眼追踪数据所对应的视点相对应的子像素。
在一些实施例中,多个校正区域在多视点裸眼3D显示屏中呈阵列形式布置。
在一些实施例中,多个校正区域中的每个校正区域的长度为2cm至20cm;或多个校正区域中的每个校正区域的宽度为2cm至20cm。
本公开实施例提供的实现多视点裸眼3D显示屏校正的方法、多视点裸眼3D显示方法、多视点裸眼3D显示装置,可以简单的方式实现对子像素与视点实际对应关系的精确校准。此外,以复合像素的方式定义多视点裸眼3D显示屏的显示分辨率,在传输和显示时均以由复合像素定义的显示分辨率为考量因素,在确保高清晰度显示效果的情况下减少了传输和渲染的计算量,实现高质量的裸眼式3D显示。
以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的,不用于限制本申请。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明,这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件,附图不构成比例限制,并且其中:
图1A至图1C是根据本公开的实施例的多视点裸眼3D显示装置的示意图;
图2是根据本公开的实施例的子像素与视点的理论对应关系的示意图;
图3是根据本公开的实施例的子像素与视点的校正对应关系的示意图;
图4是根据本公开的实施例的不同子区的子像素与视点的校正对应关系的示意图;
图5是根据本公开的实施例的多视点裸眼3D显示装置的子像素与视点的校正对应关系的确定方法的流程图;
图6至图8是根据本公开的实施例的检测子像素与视点的基准对应关系的示意图;以及
图9是根据本公开的实施例的多视点裸眼3D显示装置的结构示意图。
附图标记
100:多视点裸眼3D显示装置;110:多视点裸眼3D显示屏;111:显示面板;120:处理器;121:寄存器;130:3D处理装置;131:缓存器;140:3D信号接口;150:人眼追踪装置;160:人眼追踪数据接口;300:多视点裸眼3D显示装置;310:存储器;320:处理器;330:总线;340:通信接口;400:复合像素;410:红色复合子像素;420:绿色复合子像素;430:蓝色复合子像素;500:校正区域。
具体实施方式
为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容,下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述,所附附图仅供参考说明之用,并非用来限定本公开实施例。
在本文中,“裸眼三维(3D)显示”涉及用户无需佩戴3D显示用的眼镜而能在平面显示器上观察到3D的显示图像的技术,包括但不限于
“视差屏障”、“柱状透镜”技术。
在本文中,“多视点”具有本领域的常规含义,意指在空间中不同位置(视点)处能观看到显示屏的不同像素或子像素显示的不同图像。在本文中,多视点将意味着至少3个视点。
在本文中,“光栅”具有本领域中广义的解释,包括但不限于“视差屏障”光栅和“透镜”光栅、如“柱状透镜”光栅。
在本文中,“透镜”或“透镜光栅”具有本领域的常规含义,例如包括柱状透镜和球面透镜。
常规的“像素”意指2D显示器或者作为2D显示器显示时就其分辨率而言的最小显示单位。
然而,在本文的一些实施例中,当应用于裸眼3D显示领域的多视点技术时所称的“复合像素”指裸眼3D显示器提供多视点显示时的最小显示单位,但不排除用于多视点技术的单个复合像素可包括或呈现为多个2D显示的像素。在本文中,除非具体说明为“3D显示”或“多视点”应用的复合像素或3D像素,像素将指2D显示时的最小显示单位。同样,当描述为多视点的裸眼3D显示“复合子像素”时,将指裸眼3D显示器提供多视点显示时的复合像素中呈现的单个颜色的复合子像素。在本文中,“复合子像素”中的子像素将指单个颜色的最小显示单位,其往往是与视点相对应的。
根据本公开的实施例提供了一种多视点裸眼3D显示装置,包括多视点裸眼3D显示屏和存储器。多视点裸眼3D显示屏可以包括显示面板和光栅。显示面板可包括多个复合像素,多个复合像素中的每个复合像素包括多个复合子像素,多个复合子像素中的每个复合子像素包括对应于视点数量的多个子像素。在一些实施例中,每个复合子像素由对应于视点数量的多个同色子像素构成。多视点裸眼3D显示屏,或者说是显示面板,可限定出多个校正区域,每个复合子像素中的子像素与视点的对应关系数据是与每个校正区域相关联的。光栅覆盖显示面板。存储器配置为存储子像素与视点的对应关系数据。
在一些实施例中,多视点裸眼3D显示装置还包括配置为接收3D图像的信号的3D信号接口以及3D处理装置。3D处理装置配置为与存储器通信连接或集成存储器。
图1A示出了根据本公开实施例的多视点裸眼3D显示装置100。如图1A所示,多视点裸眼3D显示装置100包括多视点裸眼3D显示屏110、3D处理装置130、3D信号接口140和处理器120。
在一些实施例中,3D处理装置与多视点裸眼3D显示屏通信连接。在一些实施例中,3D处理装置与多视点裸眼3D显示屏的驱动装置通信连接。
多视点裸眼3D显示屏110可包括显示面板111和覆盖在显示面板111上的光栅(未示出)。在图1A所示的实施例中,显示面板111可包括m列n行(m×n)个复合像素400并因此限定出m×n的显示分辨率。
在一些实施例中,每个复合像素包括多个复合子像素。在图1A所示的实施例中,每个复合像素400包括三个复合子像素410、420、430。三个复合子像素分别对应于三种颜色,即红色复合子像素410、绿色复合子像素420和蓝色复合子像素430。
各复合子像素由对应于i个视点的i个同色子像素构成。在一些实施例中,i≥3。在图1A所示的实施例中,i=6,各复合子像素具有6个同色子像素,且多视点裸眼3D显示装置100可相应地具有6个视点V1-V6。如图1A所示,红色复合子像素410具有6个红色子像素R,绿色复合子像素420具有6个绿色子像素G,蓝色复合子像素430具有6个蓝色子像素B。在其他实施例中可以想到i为大于或小于6的其他值。
在图1A所示的实施例中,复合像素400中的每个复合子像素410、420、430的子像素R、G、B分别呈单行布置,且复合子像素410、420、430彼此平行。但可以想到,复合像素中的复合子像素具有其他不同的排布方式或复合子像素中的子像素具有其他不同的排布形式。在一些实施例中,各复合子像素中的子像素呈单列布置。在一些实施例中,各复合子像素中的子像素呈阵列形式布置。
在本公开的一些实施例中,每个复合子像素具有对应于视点的相应子像素。每个复合子像素的多个子像素在多视点裸眼3D显示屏的横向上成行布置,且成行的多个子像素的颜色相同。由于多视点裸眼3D显示屏的多个视点是大致沿多视点裸眼3D显示屏的横向排布的,这样,在用户移动导致人眼处于不同的视点时,需要相应动态渲染每个复合子像素中对应于相应视点的不同子像素。由于每个复合子像素中的同色子像素成行排列,所以能够避免由于视觉暂留带来的串色问题。此外,由于光栅的折射,有可能会在相邻的视点位置看见当前显示子像素的一部分,而通过同色、同行排列,即使当前显示子像素的一部分被看见,也不会出现混色的问题。
理论情况下,各复合像素的复合子像素中的子像素与视点之间存在理论对应关系。图2示出了各复合子像素中的子像素与视点的理论对应关系的一个实施例。如图2所示,复合像素400中,复合子像素410、420、430各自的6个子像素理论上顺次与6个视点V1-V6相对应。处于视点V2和V4的用户理论上看到的是复合子像素410、420、430各自的第二个子像素R2、G2、B2和第四个子像素R4、G4、B4。这种理论对应关系可以是在多视点裸眼3D显示装置出厂时统一设定的,还可以查找表的形式存储在多视点裸眼3D显示装置中,例如存储在存储器中。由于光栅的安装、材质或对位等原因,在实际使用多视点裸眼3D显示装置100时,可能会出现在空间中的视点所观看到的子像素与理论子像素不对应的问题。在本公开所提供的实施例中,这种在多视点裸眼3D显示装置的实际使用过程中存在的视点与子像素的对应关系被称为“校正对应关系”。“校正对应关系”相较于“理论对应关系”可能存在偏差,也有可能是一致的。图3示出了一种可能的校正对应关系的实施例。在所提供的实施例所示出的校正对应关系中,与视点V1-V6对应的校正子像素相较于理论子像素来说向右平移一个子像素,或者说与每个复合子像素的子像素对应的校正视点相较于理论视点来说向左平移一个视点。如图所示,处于视点V2和V4的用户看到的是复合子像素410、420、430各自的第三个子像素R3、G3、B3和第五个子像素R5、G5、B5。在将光栅贴合至显示面板111之后,对多视点裸眼3D显示装置100的各子像素与视点的校正对应关系进行确定是有利的。
在一些实施例中,为了确定显示面板中各子像素与视点的校正对应关系,可将显示面板分为多个校正区域,分别对每个校正区域中的子像素与视点的校正对应关系进行确定,然后将校正对应关系数据储存起来,例如以查找表的形式存储在多视点裸眼3D显示装置的存储器中。
在一些实施例中,每个校正区域中的至少一个子像素与至少一个视点的校正对应关系是通过检测得出的,每个校正区域中其他子像素与视点的校正对应关系是参考被检测出来的校正对应关系通过数学计算推算或估算出的。数学计算方法包括:线性差值、线性外推、非线性差值、非线性外推、泰勒级数近似、参考坐标系线性变化、参考坐标系非线性变化、指数模型和三角变换等。每个校正区域中作为参考基础的校正对应关系可视为基准对应关系。
图4示出了显示面板分成多个校正区域的实施例。参见图4,显示面板111定义有多个校正区域500,所有校正区域500联合起来的面积范围是显示面板111的面积的90%至100%。在一些实施例中,所有校正区域5联合起来的面积范围是多视点裸眼3D显示屏的面积的90%至100%。在图4所示的实施例中,显示面板111的多个校正区域500是呈阵列形式的,包括k列j行(k×j)个校正区域500。每个校正区域500可由包含三个复合子像素的一个复合像素400来定义。在其他的实施例中,每个校正区域可由两个或两个以上的复合像素来定义,或者以两个或两个以上的复合子像素来定义,或者以不属于同一个复合像素的两个或两个以上复合子像素来定义。
在一些实施例中,多视点裸眼3D显示屏110的多个校正区域500是非规则阵列的形式的,例如每个校正区域500的大小不同、多个校正区域非成行或非成列布置。
在一些实施例中,每个校正区域500的长度范围是显示面板111长度的1%至30%,例如10%、15%、20%或25%。在一些实施例中,每个校正区域500的长度范围是多视点裸眼3D显示屏长度的1%至30%,例如10%、15%、20%或25%。
在一些实施例中,每个校正区域500的宽度范围是显示面板111宽度的1%至30%,例如10%、15%、20%或25%。在一些实施例中,每个校正区域500的宽度范围是多视点裸眼3D显示屏宽度的1%至30%,例如10%、15%、20%或25%。
在一些实施例中,每个校正区域500的长度范围为2cm-20cm。
在一些实施例中,每个校正区域500的宽度范围为2cm至20cm。
一个校正区域内的子像素与视点的校正对应关系相较于理论对应关系的偏差与另一个校正区域内的子像素与视点的校正对应关系相较于理论对应关系的偏差相比,可以是一致或基本一致的,也可以是不一致的。
继续参考图4,示出了不同校正区域500内的子像素与视点的校正对应关系相较于理论对应关系的偏差不一致的实施例。在图4所示出的实施例中,位于多视点裸眼3D显示屏110的左上角的校正区域500中,各复合子像素的子像素所对应的校正视点相较于理论视点向左平移一个视点,视点V2对应的校正子像素是各复合子像素的第三个子像素R3、G3、B3,视点V4对应的校正子像素是各复合子像素的第五个子像素R5、G5、B5。位于多视点裸眼3D显示屏110的右下角的校正区域500中,各复合子像素的子像素所对应的校正视点相较于理论视点向左平移两个视点,视点V2对应的校正子像素是各复合子像素的第四个子像素R4、G4、B4,视点V4对应的校正子像素是各复合子像素的第六个子像素R6、G6、B6。
在图4所示出的实施例中,同一校正区域500中的所有子像素所对应的校正视点相对于理论视点的偏差是一致的。在一些实施例中,同一校正区域中所有子像素所对应的校正视点相对于理论视点的偏差可以是不一致的。在另一些实施例中,同一校正区域内的所有同色子像素所对应的校正视点相对于理论视点的偏差是一致的,而不同色的子像素所对应的校正视点与理论视点的偏差是不一致的。
在一些实施例中,如图1A所示,多视点裸眼3D显示装置100可设置有3D处理装置130。3D处理装置130同时处理对裸眼3D显示屏110的各复合子像素中的子像素的渲染。3D处理装置可以是单个的或至少两个。至少两个3D处理装置可以并行、串行或串并行结合地处理对裸眼3D显示屏的各复合子像素中的子像素的渲染。本领域技术人员将明白,上述至少两个3D处理装置可以有其他的方式分配且并行处理裸眼3D显示屏的多行多列复合像素或复合子像素,这落入本公开实施例的范围内。
3D处理装置可集成有存储器来存储每个校正区域500的子像素与视点的校正对应关系。存储器也可以通信连接至3D处理装置,向3D处理装置传输各校正区域500的全部子像素与视点的校正对应关系。存储器还可以存储各校正区域500中全部子像素与视点的理论对应关系。
在一些实施例中,3D处理装置130还可以选择性地包括缓存器131,以便缓存所接收到的视频帧。
在一些实施例中,3D处理装置为FPGA或ASIC芯片或FPGA或ASIC芯片组。
参见图1A,多视点裸眼3D显示装置100还可包括通过3D信号接口140通信连接至3D处理装置130的处理器120。在一些实施例中,处理器120被包括在计算机或智能终端、如移动终端中或作为其处理器装置。但是可以想到,在一些实施例中,处理器120可以设置在多视点裸眼3D显示装置100的外部,例如多视点裸眼3D显示装置100可以是带有3D处理装置的多视点裸眼3D显示器,例如非智能的裸眼3D电视。
为简单起见,在下文中,多视点裸眼3D显示装置100的示例性实施例内部包括处理器120。进而,3D信号接口140构造为连接处理器120与3D处理装置130的内部接口。这样的多视点裸眼3D显示装置100例如可以是移动终端,而作为多视点裸眼3D显示装置100的内部接口的3D信号接口140可以为MIPI、mini-MIPI接口、LVDS接口、min-LVDS接口或Display Port接口。
在一些实施例中,如图1A所示,多视点裸眼3D显示装置100的处理器120还可包括寄存器121。寄存器121可配置为暂存指令、数据和地址。
在一些实施例中,多视点裸眼3D显示装置还可包括获取人眼追踪数据的人眼追踪数据获取装置,例如人眼追踪装置或人眼追踪数据接口,而3D处理装置配置为基于人眼追踪数据,与子像素和视点的校正对应关系数据相关联地渲染复合子像素中的相应子像素。例如图1B所示的实施例中,多视点裸眼3D显示装置100包括通信连接至3D处理装置130的人眼追踪装置150,由此3D处理装置130可以直接接收人眼追踪数据。
在图1C所示的实施例中,人眼追踪装置(未示出)例如可以直接连接处理器120,而3D处理装置130经由人眼追踪数据接口160从处理器120获得人眼追踪数据。在另一些实施例中,人眼追踪装置可同时连接处理器和3D处理装置,使得一方面3D处理装置130可以直接从人眼追踪装置获取人眼追踪数据,另一方面可以人眼追踪装置获取的其他信息可以被处理器处理。
在一些实施例中,人眼追踪数据包括表明用户的人眼空间位置的人眼空间位置信息,人眼空间位置信息可以三维坐标形式表现,例如包括用户的眼部/脸部与多视点裸眼3D显示屏或人眼追踪装置之间的间距信息(也就是用户的眼部/脸部的深度信息)、观看的眼部/脸部在多视点裸眼3D显示屏或人眼追踪装置的横向上的位置信息、用户的眼部/脸部在多视点裸眼3D显示屏或人眼追踪装置的竖向上的位置信息。人眼空间位置也可以用包含间距信息、横向位置信息和竖向位置信息中的任意两个信息的二维坐标形式表现。人眼追踪数据还可以包括用户的眼部(例如双眼)所在的视点(视点位置)、用户视角等。
在一些实施例中,人眼追踪装置包括配置为拍摄用户图像(例如用户脸部图像)的人眼追踪器、配置为基于所拍摄的用户图像确定人眼空间位置的人眼追踪图像处理器和配置为传输人眼空间位置信息的人眼追踪数据接口。人眼空间位置信息表明人眼空间位置。
在一些实施例中,人眼追踪器包括配置为拍摄第一图像的第一摄像头和配置为拍摄第二图像的第二摄像头,而人眼追踪图像处理器配置为基于第一图像和第二图像中的至少一副图像识别人眼的存在且基于识别到的人眼确定人眼空间位置。
在一些实施例中,人眼追踪图像处理器可以基于人眼空间位置确定用户眼部所处的视点。在另一些实施例中,由3D处理装置基于获取的人眼空间位置来确定用户眼部所处的视点。
在一些实施例中,人眼追踪器包括配置为拍摄至少一幅图像的至少一个摄像头和配置为获取用户的眼部深度信息的深度检测器,而人眼追踪图像处理器配置为基于所拍摄的至少一幅图像识别人眼的存在,并基于识别到的人眼和眼部深度信息确定人眼空间位置。3D处理装置可基于获取的人眼空间位置来确定用户眼部所处的视点。
参见图4所示出的实施例,在已经存储有每个校正区域500中子像素与视点的校正对应关系数据的情况下,当人眼追踪数据表明用户处于视点V2和V4时,3D处理装置基于校正对应关系数据相应渲染显示面板111的每个校正区域500中的对应子像素。例如,对于显示面板111左上角的校正区域500来说,3D处理装置渲染对应于视点V2的校正子像素R3、G3、B3以及对应于视点V4的校正子像素R5、G5、B5。对于显示面板111右下角的校正区域500来说,3D处理装置渲染对应于视点V2的校正子像素R4、G4、B4以及对应于视点V4的校正子像素R6、G6、B6。
根据本公开的实施例,提供了对如上所述的多视点裸眼3D显示装置100的子像素与视点的校正对应关系进行确定的方法。如图5所示,子像素与视点校正对应关系的确定方法包括:
S100,在多视点裸眼3D显示屏中确定校正区域,以及检测多视点裸眼3D显示屏中的复合像素中的复合子像素中的子像素与多视点裸眼3D显示屏的视点之间的基准对应关系;
S110,基于基准对应关系,确定校正区域内的子像素与视点之间的校正对应关系。
在一些实施例中,校正区域可以有多个。
在一些实施例中,校正区域可以是限定在多视点裸眼3D显示屏的显示面板中。
在一些实施例中,确定方法还包括:存储校正对应关系。存储校正对应关系可利用集成于3D处理装置130中的存储器,也可以利用连接至3D处理装置130的存储器。在一些实施例中,存储校正对应关系是按照所确定的校正区域来存储子像素与视点的校正对应关系。
上述步骤S100至S300的序号旨在明晰各个步骤的划分,并不意味着限定了这些步骤之间的逻辑顺序。步骤S100可以在步骤S200之前实施,也可以在步骤S200之后实施。
在一些实施例中,在检测基准对应关系之前,在多视点裸眼3D显示屏中确定多个校正区域。这种情况下,多视点裸眼3D显示屏中子像素与视点的校正对应关系的确定方法包括:
在多视点裸眼3D显示屏中确定多个校正区域;
检测每个校正区域中至少一个子像素与至少一个视点的基准对应关系;
基于基准对应关系,确定每个校正区域内的子像素与视点的校正对应关系。
在一些实施例中,可以不依据任何经验或检测数据而在多视点裸眼3D显示屏中确定多个校正区域。例如,如图4所示,以多视点裸眼3D显示屏的显示面板111的包含三个复合子像素的一个复合像素400来确定校正区域500。在另一些实施例中,以显示面板的两个或两个以上复合像素来确定校正区域。在又一些实施例中,以显示面板的不属于同一个复合像素的多个复合子像素来确定校正区域。在又一些实施例中,以阵列形式在显示面板中定义确定校正区域。在又一个实施例中,按照校正区域在显示面板中的比例确定校正区域,例如各校正区域的长度范围是显示面板长度的1%至30%,各校正区域的宽度范围是显示面板宽度的1%至30%,或者例如各校正区域的长度范围为2cm至20cm,各校正区域的宽度范围为2cm至20cm。
在一些实施例中,可以基于预先建立的多视点裸眼3D显示屏中的多个子像素与至少一个视点的对应关系数据或多个子像素与光栅的光学关系数据而在多视点裸眼3D显示屏中确定多个校正区域。
在一些实施例中,预先建立的方法可以是基于经验或经验值进行。经验值例如可以是在组装多视点裸眼3D显示装置100期间积累的关于光栅对位偏差或光栅对像素折射偏差的经验值。
在一些实施例中,基于经验或经验值确定显示面板111的多个校正区域500包括:基于经验或经验值估算或推算显示面板111中一个子像素所对应的校正视点相对于理论视点的偏差所能表征的范围,例如能表征周围长度为5cm且宽度为5cm的范围,在表征范围内所有子像素所对应的校正视点与理论视点的偏差相一致或基本上一致,并以表征范围来定义每个校正区域500。
在一些实施例中,预先建立的方法可以通过预检测进行。例如,预检测显示面板111中的多个子像素与至少一个视点的对应关系数据,并基于这些对应关系数据定义每个校正区域500。
在一些实施例中,预检测显示面板111中的多个子像素与至少一个视点的对应关系数据可以包括预检测位于显示面板111的左侧、中间和右侧的多个子像素与至少一个视点的对应关系。
在一些实施例中,基于对应关系数据定义每个校正区域包括基于检测到的对应关系数据来估算或推算显示面板111各位置的子像素所对应的校正视点相对于理论视点的大致偏差趋势或幅度,并基于大致偏差趋势或幅度来确定显示面板111的各校正区域500。例如将偏差幅度一致或相近的区域定义为一个校正区域500。
在一些实施例中,可以预检测显示面板111中的多个子像素与光栅的光学关系数据,并基于这些光学关系数据定义各校正区域500。
在一些实施例中,预检测显示面板111中的多个子像素与光栅的光学关系数据可以包括预检测显示面板左侧、中间和右侧的多个子像素与光栅的光学关系数据。
在一些实施例中,基于光学关系数据定义多个校正区域包括基于检测到的光学关系数据来估算或推算显示面板111各位置的子像素所对应的校正视点相对于理论视点的大致偏差趋势或幅度,并基于大致偏差趋势或幅度来确定显示面板111的各校正区域500。例如将偏差幅度一致或相近的区域定义为一个校正区域500。
在一些实施例中,光学关系数据例如可以是光栅相对于子像素的对位关系数据或光栅对子像素的折射数据。
在一些实施例中,在检测基准对应关系之后,在多视点裸眼3D显示屏中确定多个校正区域。在这种情况下,多视点裸眼3D显示屏中子像素与视点的校正对应关系的确定方法包括:
检测多视点裸眼3D屏中的多个子像素与至少一个视点的基准对应关系,其中被检测的每一个子像素可视为基准子像素;
基于基准对应关系确定多个校正区域,其中每个校正区域由至少一个基准子像素确定;以及
基于基准对应关系,确定每个校正区域内的子像素与每个视点的校正对应关系。
在一些实施例中,基于基准对应关系确定多个校正区域包括:确定彼此相邻的两个被检测的子像素之间的距离;以及以距离的中线定义彼此相邻的两个校正区域的交界。
在一些实施例中,检测至少一个子像素与至少一个视点的基准对应关系包括:
在对应于多视点裸眼3D显示屏的全部视点的多个空间位置处设置光检测装置;
点亮至少一个子像素;
记录点亮的子像素与检测到所述点亮的子像素的光检测装置所在的视点的对应关系作为基准对应关系。
图6示出了执行上述步骤的一个实施例。如图6所示,多视点裸眼3D显示装置具有6个视点V1-V6,在各视点所在的空间位置设置光检测装置300。显示面板111以一个复合像素400的三个子像素410、420和430来确定校正区域500。选定校正区域500中的子像素G3作为基准子像素。点亮选定的基准子像素G3,点亮方式例如可以是闪烁或常开。由视点V1-V6处的光检测装置300检测在其位置是否能够识别到被点亮的基准子像素G3。在一些实施例中,光检测装置300被构造成摄像机或摄像镜头,由摄像机或摄像镜头拍摄一系列照片,并识别照片中是否存在对应于点亮的基准子像素G3的亮点。结果显示处于视点V2的光检测装置300检测到对应于点亮的基准子像素G3亮点,则记录下视点V2与点亮的基准子像素G3的对应关系作为基准对应关系。基准对应关系也是视点V2与子像素G3的校正对应关系。
图7示出了执行上述步骤的另一个实施例。如图7所示,多视点裸眼3D显示装置具有6个视点V1-V6,在各视点所在的空间位置设置光检测装置300。显示面板111以一个复合像素400的三个子像素410、420和430来定义校正区域500。选定校正区域500内各复合子像素410、420、430的子像素R3、G3、B3作为基准子像素。点亮选定的子像素R3、G3和B3,点亮方式可以是闪烁或常开。由视点V1-V6处的光检测装置300检测在其位置是否能够识别到校正区域500中点亮的子像素R3、G3和B3。在一些实施例中,光检测装置300被构造成摄像机或摄像镜头,由摄像机或摄像镜头拍摄一系列照片,并识别照片中是否存在对应于点亮的基准子像素R3、G3和B3的亮点。结果显示处于视点V1的光检测装置300检测到子像素R3的亮点,处于视点V2的光检测装置300检测到子像素G3的亮点,处于视点V3的光检测装置300检测到子像素B3的亮点。则记录下视点V1、V2和V3各自与点亮的子像素R3、G3和B3的对应关系作为基准对应关系。基准对应关系也是视点V1、V2和V3与子像素R3、G3和B3的校正对应关系。
在一些实施例中,检测至少一个子像素与至少一个视点的基准对应关系包括:
在对应至少一个视点的至少一个空间位置处设置光检测装置;
依次点亮各校正区域中的至少一个复合子像素中的每个子像素;
当光检测装置检测到点亮的子像素时,获取点亮的子像素在显示面板中的坐标;
记录点亮的子像素与检测到点亮的子像素的光检测装置所在视点的对应关系作为基准对应关系。
图8示出了执行上述步骤的一个实施例。如图所示,多视点裸眼3D显示装置具有6个视点V1-V6,在视点V2所在的空间位置设置例如为摄像头的光检测装置300。显示面板111以一个复合像素400的三个子像素410、420和430来确定校正区域500。依次点亮校正区域500中红色复合子像素410的每个红色子像素R1-R6,点亮方式可以是闪烁或常开。由视点V2处的光检测装置300检测在其位置能识别红色复合子像素410中哪个子像素的亮点。在一些实施例中,光检测装置300被构造成摄像机或摄像镜头,由摄像机或摄像镜头拍摄一系列照片,并识别照片中能拍摄到的子像素的亮点。当检测到亮点时,获取检测到的亮点所对应的子像素在显示面板中的坐标。子像素在显示面板中的坐标包括:子像素在相应的复合子像素中的位次(例如第n个)、子像素在相应的复合像素中的位次(例如第n行第m列)、子像素在相应校正区域500中的位次(例如第n行第m列)、子像素在显示面板的所有子像素中的位次(例如第n行第m列)。在所示出的实施例中,处于视点V2的光检测装置300检测到的亮点对应的是红色复合子像素410的第三个子像素R3。记录下视点V2与复合子像素410的第三个子像素R3的对应关系作为基准对应关系。视点V2与子像素R3的基准对应关系也是视点V2与子像素R3的校正对应关系。
在一些实施例中,基于基准对应关系,确定每个校正区域内的子像素与每个视点的校正对应关系包括:
获得每个校正区域内被检测的至少一个子像素与至少一个视点的理论对应关系;
确定理论对应关系与基准对应关系的偏差;
基于偏差确定每个校正区域内的子像素与每个视点的校正对应关系。
在一些实施例中,理论对应关系可以是光栅理想对位情况下各复合子像素中的子像素与视点之间的理想对应关系。如图2所示,复合子像素410、420、430各自的6个子像素理论上顺次与6个视点V1-V6相对应。处于视点V2和V4的用户理论上看到的是复合子像素410、420、430各自的第二个子像素R2、G2、B2和第四个子像素R4、G4、B4。在一些实施例中,理论对应关系可存储在存储器中,以便于3D处理装置130读取。
在一些实施例中,确定理论对应关系与基准对应关系的偏差包括判断基准子像素所对应的校正视点相较于理论视点的平移幅度。例如,如图9所示,基准子像素G3所对应的校正视点V2相较于理论视点V3向左平移一个视点。
在一些实施例中,基于偏差确定每个校正区域内的全部子像素与各视点的校正对应关系可以包括:在每个校正区域内全部子像素所对应的校正视点相较于理论视点的偏差一致或大致一致时,基于每个校正区域内基准子像素所对应的校正视点相较于理论视点的偏差确定每个校正区域内全部子像素所对应的校正视点。
在一些实施例中,基于偏差确定每个校正区域内的全部子像素与各视点的校正对应关系可以包括:在每个校正区域内全部同色子像素所对应的校正视点相较于理论视点的偏差一致或大致一致时,基于每个校正区域内各颜色基准子像素所对应的校正视点相较于理论视点的偏差确定每个校正区域内全部同色子像素所对应的校正视点。
在一些实施例中,基于偏差确定每个校正区域内的全部子像素与各视点的校正对应关系可以包括:基于每个校正区域内基准子像素所对应的校正视点与理论视点的偏差,通过数学方法计算每个校正区域内全部子像素所对应的校正视点。数学方法包括:线性差值、线性外推、非线性差值、非线性外推、泰勒级数近似、参考坐标系线性变化、参考坐标系非线性变化、指数模型和三角变换等。
根据本公开的实施例还提供了如上所述的多视点裸眼3D显示装置100的显示方法,包括:
接收3D视频信号的视频帧;
获取多视点裸眼3D显示屏的每个校正区域内的子像素与视点的校正对应关系数据;
基于接收到的3D视频信号的视频帧渲染每个复合子像素中的对应于全部视点或预定视点的子像素,子像素与全部视点或预定视点的对应性由校正对应关系数据所确定。
在一些实施例中,3D处理装置130通过例如作为内部接口的3D信号接口140从处理器120接收例如为解压缩的3D视频信号的视频帧。各视频帧可包含两幅图像或复合图像。两幅图像或复合图像可以包括不同类型的图像以及可以呈各种排布形式。在一些实施例中,两幅图像可以分别为左眼视差图像和右眼视差图像。在一些实施例中,两幅图像可以分别为渲染色彩图像和景深图像。在一些实施例中,复合图像可以包含左右交织的左眼和右眼视差复合图像、左右交织的渲染色彩和景深复合图像、上下交织的左眼和右眼视差复合图像、上下交织的渲染色彩和景深的复合图像、棋盘格式的左眼和右眼视差复合图像、棋盘格式的渲染色彩图像和景深图像。
在一些实施例中,至少一个3D处理装置130在接收到包括两幅图像的视频帧后,基于两幅图像之一渲染各复合子像素中对应于全部视点的至少一个子像素并基于两幅图像中另一幅渲染各复合子像素中对应于全部视点的至少另一个子像素。子像素与全部视点的对应性由执行如上所述的确定多视点裸眼3D显示装置100的子像素与视点的校正对应关系的方法所获得的各校正区域的子像素与视点的校正对应关系来确定。
类似地,在一些实施例中,至少一个3D处理装置在接收到包括复合图像的视频帧后,基于复合图像渲染各复合子像素中对应于全部视点的至少两个子像素。例如,根据复合图像中的第一图像(部分)渲染对应于视点的至少一个子像素,根据第二图像(部分)渲染对应于视点的至少另一个子像素。
在一些实施例中,这例如是基于人眼追踪数据来动态渲染。在这种情况下,至少一个3D处理装置130在接收到包括两幅图像的视频帧后,基于两幅图像之一渲染各复合子像素中对应于用户所在的预定视点的至少一个子像素并基于两幅图像中另一幅渲染各复合子像素中对应于用户所在的另一预定视点的至少另一个子像素。类似地,在一些实施例中,至少一个3D处理装置在接收到包括复合图像的视频帧后,基于复合图像渲染各复合子像素中对应于用户所在的两个预定视点的至少两个子像素。例如,根据复合图像中的第一图像(部分)渲染对应于一个预定视点的至少一个子像素,根据第二图像(部分)渲染对应于另一个预定视点的至少另一个子像素。
本公开实施例提供了一种电子设备300,参考图9,电子设备300包括处理器320和存储器310。在一些实施例中,电子设备300还可以包括通信接口340和总线330。处理器320、通信接口340和存储器310通过总线330完成相互间的通信。通信接口340可配置为传输信息。处理器320可以调用存储器310中的逻辑指令,以执行如上所述的多视点裸眼3D显示装置的显示方法。
此外,存储器310中的逻辑指令可以通过软件功能装置的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
存储器310作为一种计算机可读存储介质,可用于存储软件程序、计算机可执行程序,如本公开实施例中的方法对应的程序指令/模块。处理器320通过运行存储在存储器310中的程序指令/模块,从而执行功能应用以及数据处理,即实现如上所述的多视点裸眼3D显示装置的显示方法。
存储器310可包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序;存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据等。此外,存储器310可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器。
本公开所涉及的“子像素与视点的对应关系的确定方法”与“子像素与视点的对应关系的校正方法”旨在表述同一含义,涵盖了在多视点裸眼3D显示装置实际使用中的子像素与视点的对应关系的识别、获取和存储,并不旨在涵盖对光栅的对位等硬件位置关系的调整。
以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例,以使本领域技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。除非明确要求,否则单独的部件和功能是可选的,并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开实施例的范围包括权利要求书的整个范围,以及权利要求书的所有可获得的等同物。本申请中使用的用词仅用于描述实施例并且不用于限制权利要求。当用于本申请中时,术语“包括”等指陈述的特征中至少一项的存在,但不排除其它特征的存在。
本领域技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的装置及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法以实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本公开实施例的范围。
本文所披露的实施例中,所揭露的方法、产品(包括但不限于装置、设备等),可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,装置的划分,可以仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个装置或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另外,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或装置的间接耦合或通信连接,可以是电性、机械或其它的形式。作为分离部件说明的装置可以是或不是物理上分开的,作为装置显示的部件可以是不是物理装置。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部装置来实现本实施例。另外,在本公开实施例中的各功能装置可以集成在一个处理装置中,也可以是各个装置单独物理存在,也可以两个或两个以上装置集成在一个装置中。
附图中的流程图和框图显示了根据本公开实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,上述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这可以依所涉及的功能而定。在附图中的流程图和框图所对应的描述中,不同的方框所对应的操作或步骤也可以以不同于描述中所披露的顺序发生,有时不同的操作或步骤之间不存在特定的顺序。例如,两个连续的操作或步骤实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这可以依所涉及的功能而定。框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
- 多视点裸眼3D显示装置、显示方法、显示屏校正方法
- 多视点裸眼3D显示装置及其显示方法