防裸眼3D观看眩晕感的图像处理方法及系统和显示设备技术方案

技术编号:15128123 阅读:151 留言:0更新日期:2017-04-10 07:15
本发明专利技术涉及防裸眼3D观看眩晕感的图像处理方法及系统和显示设备,其方法,其包括:缓存源3D视频图像数据;依据源3D视频图像数据,获得深度图像数据;检测观察者的瞳距,获得实际瞳距值;计算更新后的深度图像数据;根据更新后的深度图像数据,以设定的间距所对应的虚拟左右摄像机位置作为视角,生成左右两路摄像机视频数据流;输出所述左右两路摄像机视频数据流至裸眼3D显示屏上,用以获得3D显示效果。其可以通过实时根据观察者的眼部瞳距来调节3D显示图像的结果数据,从而使输出的3D显示图像与观察者的瞳距实时配合,使得3D显示效果能够跟随观察者的瞳距而发生改变,避免裸眼观看3D显示时产生眩晕感,延长了裸眼观看3D的时间,有利于大范围的推广应用裸眼3D技术产品。上述处理方法和系统可以应用于手机、各类电脑、广告机、液晶拼接墙、医疗显示设备等3D显示产品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及裸眼3D显示技术的改进,特别是涉及一种防裸眼3D观看眩晕感的图像处理方法及系统和一种裸眼3D显示设备。
技术介绍
裸眼式3D技术的研发分两个方向,一是硬件设备的研发,二为显示内容的处理研发。第二种已经开始小范围的商业运用。大众消费者接触的不多。裸眼式3D技术最大的优势便是摆脱了眼镜的束缚,但是分辨率、可视角度和可视距离等方面还存在很多不足。当然,近几年国内又出现一种更简单的裸眼3D成像技术,也就是第二种技术。它是直接运用在特定的所要需要表现3D效果的东西上,比如广告行业的平面海报上面,电子商务的产品展示上面等等,运用这项技术的有徐克导演的3D团队在2013年推出的新电影“步步追魂”的海报上。但是,目前3D显示技术,在图像处理进行3D显示时,无论是基于9视点差等技术来进行立体图像的显示,由于裸眼3D没有眼镜设备的视差调节,并且每个人双眼睛的瞳孔之间的距离是不同的,所以在立体显示场景(图像和视频)的获取和再现方面,都采用理论瞳距来进行立体图像的显示,因为不同的人看到同样显示效果的立体图像时,则会非常不适应,对有些观看者观看一定时间后会产生头晕,具有明显的眩晕感,从而无法长时间裸眼观看3D成像效果,从而导致裸眼3D的显示技术无法大范围的进行商业推广。
技术实现思路
基于现有技术中存在的问题,有必要提供一种裸眼3D显示效果的图像处理方法,其可以通过实时根据观察者的眼部瞳距来调节3D显示图像的结果数据,从而使输出的3D显示图像与观察者的瞳距实时配合,防止裸眼3D观看者产生眩晕的感觉。一种防裸眼3D观看眩晕感的图像处理方法,其包括:缓存源3D视频图像数据;依据源3D视频图像数据,获得深度图像数据;检测观察者的瞳距,获得实际瞳距值;将源3D视频图像数据中虚拟左右摄像机的间距设定为所述实际瞳距值,计算更新后的深度图像数据;根据更新后的深度图像数据,以设定的间距所对应的虚拟左右摄像机位置作为视角,生成左右两路摄像机视频数据流;输出所述左右两路摄像机视频数据流至裸眼3D显示屏上,用以获得3D显示效果。在其中一个实施例中,所述检测观察者的瞳距,获得实际瞳距值的步骤包括以下步骤之一:采集观察者面对裸眼3D显示屏的深度图像数据,从所述深度图像数据中提取深度信息,并基于人脸部特征分析,获得所述实际瞳距值;和采集观察者相对参照标尺的面部图像数据,基于人脸部特征分析,从所述面部图像数据中分析获得在标尺参照下的所述实际瞳距值。在其中一个实施例中,所述检测观察者的瞳距,获得实际瞳距值的步骤包括:采集多个观察者面对裸眼3D显示屏的图像数据;判断是否存在大于一个观察者,若是,则根据所述图像数据获得每个观察者对应的测定瞳距值;基于每个观察者对应的测定瞳距值,按照预设规则权重计算所述实际瞳距值。在其中一个实施例中,所述按照预设规则权重计算所述实际瞳距值包括:计算图像数据中包含的多个观察者的平均瞳距值,将该平均瞳距值作为所述实际瞳距值输出,或者,按照图像数据中多个观察者的分布角度来设定计算权重,计算图像数据中包含的多个观察者的加权平均瞳距值,将该加权平均瞳距值作为所述实际瞳距值输出。在其中一个实施例中,所述依据源3D视频图像数据,获得深度图像数据和将源3D视频图像数据中虚拟左右摄像机的间距设定为所述实际瞳距值,计算更新后的深度图像数据的步骤包括:提取双摄像机分别采集的两组视频深度图像;对所述两组视频深度图像进行视频解码,获得左摄像机源图像数据和右摄像机源图像数据;基于场景深度值与视差的关系,将左摄像机源图像数据和右摄像机源图像数据中各个像素点在投影平面上的二维坐标位置,转换到三维空间坐标系下的三维坐标位置;提取二维坐标位置对应的图像显示信息,将该图像显示信息与所述三维坐标位置进行关联,获得所述深度图像数据;将所述实际瞳距值设定为虚拟左右摄像机的间距,并基于所述间距、双眼视差及场景深度的相互关系,重新计算三维空间坐标系下的深度图像数据,获得更新后的深度图像数据,具体计算方式如下所示:X=B(xl+xr)Z]]>Y=Bydx]]>Z=BFdx]]>上述公式中,(X,Y,Z)表示三维空间坐标系下的像素点位置,B表示摄像机光心间的距离;F为摄像机的焦距;dx表示双眼视差,xl表示虚拟左摄像机投影面上的横坐标,xr表示虚拟右摄像机投影面上的横坐标,y表示虚拟左摄像机和虚拟右摄像机投影面上的纵坐标。在其中一个实施例中,一种防裸眼3D观看眩晕感的图像处理系统,其包括:缓存模块,用于缓存源3D视频图像数据;深度图像计算模块,依据源3D视频图像数据,获得深度图像数据;瞳距检测模块,用于检测观察者的瞳距,获得实际瞳距值;图像更新模块,用于将源3D视频图像数据中虚拟左右摄像机的间距设定为所述实际瞳距值,计算更新后的深度图像数据;视差图像生成模块,用于根据更新后的深度图像数据,以设定的间距所对应的虚拟左右摄像机位置作为视角,生成左右两路摄像机视频数据流;输出模块,用于输出所述左右两路摄像机视频数据流至裸眼3D显示屏上,用以获得3D显示效果。在其中一个实施例中,所述瞳距检测模块还包括:判断单元,用于采集多个观察者面对裸眼3D显示屏的图像数据,并判断是否存在大于一个观察者,若是,则根据所述图像数据获得每个观察者对应的测定瞳距值;基于每个观察者对应的测定瞳距值,按照预设规则权重计算所述实际瞳距值。在其中一个实施例中,一种裸眼3D显示设备,其包括:裸眼3D显示屏,用于接收左右两路摄像机视频数据流并输出显示,用以在裸眼观看下获得3D显示效果;设置在裸眼3D显示屏上的摄像模块,用于采集观察者面对裸眼3D显示屏的图像数据;图像处理器,所述图像处理器的数据输入端连接所述摄像模块的输出,所述图像处理器的数据输出连接所述裸眼3D显示屏的数据输入,所述图像处理器用于接收所述图像数据,根据所述图像数据获得实际瞳距值,将源3D视频图像数据中虚拟左右摄像机的间距设定为所述实际瞳距值,计算更新后的深度图像数据,根据更新后的深度图像数据,以设定的间距所对应的虚拟左右摄像机位置作为视角,生成左右两路摄像机视频数据流,输出所述左右两路摄像机视频数据流至裸眼3D显示屏上。在其中一个实施例中,所述摄像模块为深度摄像机,或者带标尺参照的摄像机。在其中一个实施例中,所述图像处理器还用于采集多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防裸眼3D观看眩晕感的图像处理方法,其包括:缓存源3D视频图像数据;依据源3D视频图像数据,获得深度图像数据;检测观察者的瞳距,获得实际瞳距值;将源3D视频图像数据中虚拟左右摄像机的间距设定为所述实际瞳距值,计算更新后的深度图像数据;根据更新后的深度图像数据,以设定的间距所对应的虚拟左右摄像机位置作为视角,生成左右两路摄像机视频数据流;输出所述左右两路摄像机视频数据流至裸眼3D显示屏上,用以获得3D显示效果。

【技术特征摘要】
1.一种防裸眼3D观看眩晕感的图像处理方法,其包括:
缓存源3D视频图像数据;
依据源3D视频图像数据,获得深度图像数据;
检测观察者的瞳距,获得实际瞳距值;
将源3D视频图像数据中虚拟左右摄像机的间距设定为所述实际瞳距值,计
算更新后的深度图像数据;
根据更新后的深度图像数据,以设定的间距所对应的虚拟左右摄像机位置
作为视角,生成左右两路摄像机视频数据流;
输出所述左右两路摄像机视频数据流至裸眼3D显示屏上,用以获得3D显
示效果。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述检测观察者的瞳距,获
得实际瞳距值的步骤包括以下步骤之一:
采集观察者面对裸眼3D显示屏的深度图像数据,
从所述深度图像数据中提取深度信息,并基于人脸部特征分析,获得所述
实际瞳距值;和
采集观察者相对参照标尺的面部图像数据,
基于人脸部特征分析,从所述面部图像数据中分析获得在标尺参照下的所
述实际瞳距值。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述检测观察者的瞳距,获
得实际瞳距值的步骤包括:
采集多个观察者面对裸眼3D显示屏的图像数据;
判断是否存在大于一个观察者,若是,则根据所述图像数据获得每个观察
者对应的测定瞳距值;
基于每个观察者对应的测定瞳距值,按照预设规则权重计算所述实际瞳距
值。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述按照预设规则权重计算
所述实际瞳距值包括:
计算图像数据中包含的多个观察者的平均瞳距值,将该平均瞳距值作为所
述实际瞳距值输出,或者,
按照图像数据中多个观察者的分布角度来设定计算权重,计算图像数据中
包含的多个观察者的加权平均瞳距值,将该加权平均瞳距值作为所述实际瞳距
值输出。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述依据源3D视频图像数
据,获得深度图像数据和将源3D视频图像数据中虚拟左右摄像机的间距设定为
所述实际瞳距值,计算更新后的深度图像数据的步骤包括:
提取双摄像机分别采集的两组视频深度图像;
对所述两组视频深度图像进行视频解码,获得左摄像机源图像数据和右摄
像机源图像数据;
基于场景深度值与视差的关系,将左摄像机源图像数据和右摄像机源图像
数据中各个像素点在投影平面上的二维坐标位置,转换到三维空间坐标系下的
三维坐标位置;
提取二维坐标位置对应的图像显示信息,将该图像显示信息与所述三维坐
标位置进行关联,获得所述深度图像数据;
将所述实际瞳距...

【专利技术属性】
技术研发人员:谈宝林陆敏马骁骐康江辉巫禹
申请(专利权)人:欧洲电子有限公司深圳英伦科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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