自动立体多视图系统技术方案

一种用于在具有像素栅格的显示屏(16)上自动立体表示图像的方法，其中由多个片段构成的视差分离光学板(18)安置在所述屏幕(16)的前方，并且至少一个用户的左眼和右眼用的图像信息用交错像素图案显示在所述屏幕上，所述方法包括以下步骤：a)应用分配算法以向至少两个纹理(L，R)分配每次要显示的全部所述图像信息，使得每个纹理包括一个视图用的信息；以及b)对于每个像素，应用取样算法以从纹理的所选区域取样图像信息以确定像素的图像内容，其中，当一个像素与多于一个纹理相关时，取样算法包括确定所述像素与每个所述纹理的相关度因数的步骤，以及根据对应的相关度因数混合每个所述纹理的取样结果的步骤；其特征在于在步骤(a)之前的以下步骤：‑从多个预定义查看模式中选择一种查看模式，所述预定义查看模式包括要显示不同数目个视图的查看模式；以及‑创建通道遮罩，其对于所述光学板(18)的每个片段限定N数目个通道，其中N大于或等于所述选定查看模式中的视图数目；‑为所述N个通道中的每个通道提供纹理；以及‑参照所述通道遮罩使每个屏幕像素与至少一个所述纹理相关。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自动立体多视图系统
本专利技术涉及一种用于在具有像素栅格的显示屏上自动立体表示图像的方法，其中由多个片段构成的视差分离光学板安置在屏幕的前方，并且至少一个用户的左眼和右眼用的图像信息用交错像素图案显示在屏幕上，所述方法包括以下步骤：a)应用用于向至少两个纹理分配有待同时显示的总图像信息的算法，使得每个纹理包括用于一个视图的信息；以及b)对于每个像素，应用用于从纹理的所选区域取样图像信息以确定像素的图像内容的取样算法，其中，当一个像素与多于一个纹理相关时，取样算法包括确定所述像素与所述纹理之一的相关度因数的步骤，以及根据对应的相关度因数混合每个所述纹理的取样结果的步骤。
技术介绍
在自动立体显示器中，通过向查看者的左眼和右眼呈现稍微不同的视图可以实现三维视觉印象，从而使得两个视图的差异对应于近物相对于更远处的背景的视差位移。为了形成这些不同的视图，使用“视差分离光学板”，它能确保用户的左眼和右眼能看到不同的视图。所述光学板由多个片段构成，并且可以例如是透镜阵列，其中所述片段是透镜，并且使用如下效果：对于任何给定视点，屏幕上的一些像素放大，而其它像素仍然是不可见的。屏幕上的可见和不可见像素的位置取决于透镜阵列的配置和用户的眼睛的位置，从而使得可以在屏幕上显示图像信息，显示的方式使得对于给定的查看位置，查看者的一只眼睛只会看到属于一个视图的像素，而另一只眼睛只会察觉属于另一个视图的像素。作为替代方案，视差分离光学板可以由阻隔遮罩构成，其中所述片段形成透明和不透明部分的图案，或者视差分离光学板可以由等效的光学系统构成。在典型实施例中，透镜阵列由柱面透镜构成，这些柱面透镜相对于像素栅格列的方向有一定的倾斜度，以便避免波纹并相对于光学解析的不可避免的损失获得良好平衡的图像。US6801243B1公开了一种所谓的多视图系统。术语“多视图”是指视图的数目N大于2。同样，视图包括用于左眼的至少一个视图和用于右眼的至少一个视图，并且这两个视图构成所谓的立体视图对。然而，可能存在多个立体视图对，当用户相对于屏幕侧向移动头部时，这些立体视图对一个接一个地变成可见的。不同立体视图对的图像内容可以选择成使得它们不仅反映视差位移，还反映查看物体的视界角度的变化引起的三维物体的表观旋转，从而使得用户在移动头部时，会得到他实际上在“围绕”3D物体“移动”的印象。US2013/057575A1公开了一种多视图系统，该多视图系统能允许改变视图的数目。在常规多视图系统中，当查看者将他的位置从一个立体视图对改变成相邻的立体视图对时，会发生相对突然的可察觉的转变。通过增加不同视图的数目N，可以使这些转变变得平滑。然而，视图数目增加的代价是分辨率降低，因为在N视图系统中，特定眼睛每次最多只能看到屏幕像素线中的像素数目的1/N。在已知的系统中，通过透镜阵列与屏幕的像素栅格之间的轮廊分明的关系来确定视图的数目N，从而向每个透镜分配整数个像素，并且每个像素保存N个视图之一的内容。可以考虑透镜阵列的透镜和屏幕的像素线构成粗像素栅格，该粗像素栅格由高度对应于一个或多个屏幕像素线、宽度对应于各个透镜的宽度的“超级像素”构成。对于N个视图中的每个视图，每个超级像素必须包括被分配给该视图的至少一个屏幕像素。然而，有可能每个超级像素的屏幕像素数目不是整数。WO2008/011888A1(EP2044480B1)公开了一种根据权利要求1的序言的系统。这个系统是两个视图的系统(N＝2)，然而，其中每个视图和透镜和像素线的屏幕像素数目大于2。为了容许观察位置的变化，这个系统可以配备有眼动追踪器，即用于确定用户的实际查看位置的相机和合适的软件，并且根据检测到的查看位置，动态地改变左右通道(即用于查看者的左眼或右眼的视图)的屏幕像素分配。在每个超级像素中，使用从给定查看位置不可见的屏幕像素显示可见的图像信息的副本，这会生成一定量的冗余，从而在用户移动头部时实现更大的稳固性，并且眼动追踪系统要么无法获得，要么不够快速无法实时跟踪。另外，这种配置允许根据不同的查看距离调适系统。EP2044480B1中公开的系统经过特别调适以利用现代的驱动显示屏用的图形卡的增强能力，尤其是对于被称为“纹理图”或简称为“纹理”的具体数据结构执行操作的能力。纹理是含有存储于“纹素”(类似于含有像素的常规位图)中的图像信息的二维阵列，并且这些“纹素”被映射成屏幕上的像素。在屏幕上的位置(x,y)中的像素中所显示的图像内容随着标明这个图像信息在纹理中的位置的两个纹理坐标(u,v)而变。按惯例0≤u≤1并且0≤v≤1，从而使得u和v是非整数值，其并不指代各个纹素。除了(u,v)坐标之外，还必须指定取样方法。取样方法可以是标准方法(比如“双立体取样”)或定制方法，并且其复杂度可能很简单，也可能很复杂。合适的取样方法的选择取决于多个方面，并且差不多总是需要做出取舍，其中既定图像质量和硬件能力是两个最重要的方面。纹理提供了一种存储图像信息的有利的方式。然而，除非另外指出，否则在本专利技术的上下文中，将以更通用的方式对于任何含有某一视图的图像信息的结构以使用“纹理”这个术语。用于这个系统中可以获得的两个不同视图的图像信息存储于两个不同纹理中。每个屏幕像素被分配给通过两个通道显示的两个视图中的任一个视图。首先，分配的通道决定将要从哪个纹理中取样数据。然而，当像素位于两个通道之间的边界上(例如像素被分配给左通道，但是它的直接相邻像素已经被分配给右通道)时，系统提供了这样的可能性：通过混合来自两个纹理的信息，混合的方式使得这个混合能以最大精确度反映边界位置，借此确定像素的图像内容。在某些类型的2视图自动立体显示器中，这些“边界”像素一般对于两只眼睛都是不可见的。当用户侧向移动头部或者改变离屏幕的观看距离时，这些像素可能至少临时变成可见的。在这些情况下，混合信息的特征会改善图像质量并且使得系统更加稳固。
技术实现思路
本专利技术的目标是提供一种根据权利要求1的序言的自动立体系统，该自动立体系统提供更灵活的查看选项。为了实现这个目标，根据本专利技术的方法的特征在于在步骤(a)之前的以下步骤：-从多个预定义查看模式中选择一种查看模式，其包括要显示不同数目个视图的查看模式；以及-创建通道遮罩，其对于光学板的每个片段限定N数目个通道，其中N大于或等于选定查看模式中的视图数目；-为所述N个通道中的每个通道提供纹理；以及-参照所述通道遮罩(M)使每个屏幕像素与至少一个所述纹理相关。这种方法具有可以(例如)由用户或系统本身选择将要显示的视图数目的优势，并且将手动地或自动地相应调适分配和取样算法。此系统使得能够(在很大程度上)自由选择多个查看者、多个视图、显示这些视图的多个通道，并且将这三个方面彼此自由分配，即使系统正在运行时也可以如此。另外，在给定时刻可以使用或者可以不使用追踪系统。每种这些设置被称作“模式”，并且改变这些设置(即使在系统操作期间也是可能的)是“改变模式”。本专利技术利用如下事实：纹理的概念在组织任意可变数目个视图的图像信息时能提供很大的灵活性，并且使得这个信息可以用于根据需要显示，即使在动态地改变的情况下也是如此，尤其包括混合来自不同纹理的信息的可能性。当然，通道边界数目并且相应地位于通道边界上的像素数目随着视图数目增加，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在具有像素栅格的显示屏(16)上自动立体表示图像的方法，其中由多个片段(22)构成的视差分离光学板(18)安置在所述屏幕(16)的前方，并且至少一个用户的左眼和右眼(26，28)用的图像信息用交错像素图案显示在所述屏幕上，所述方法包括以下步骤：a)应用分配算法以向至少两个纹理(L，R)分配每次要显示的全部所述图像信息，使得每个纹理包括一个视图用的信息；以及b)对于每个像素(48)，应用取样算法以从所述纹理的所选区域取样图像信息以确定所述像素的图像内容，其中，当一个像素(48)与多于一个纹理相关时，所述取样算法包括确定所述像素与每个所述纹理的相关度因数的步骤，以及根据所述对应的相关度因数混合每个所述纹理的取样结果的步骤；其特征在于在步骤(a)之前的以下步骤：从多个预定义查看模式中选择一种查看模式，所述预定义查看模式包括要显示不同数目个视图的查看模式；以及创建通道遮罩(M)，其对于所述光学板(18)的每个片段(22)限定N数目个通道，其中N大于或等于所述选定查看模式中的视图数目；为所述N个通道中的每个通道提供纹理；以及参照所述通道遮罩(M)使每个屏幕像素(48)与至少一个所述纹理相关。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.30 EP 14200536.21.一种用于在具有像素栅格的显示屏(16)上自动立体表示图像的方法，其中由多个片段(22)构成的视差分离光学板(18)安置在所述屏幕(16)的前方，并且至少一个用户的左眼和右眼(26，28)用的图像信息用交错像素图案显示在所述屏幕上，所述方法包括以下步骤：a)应用分配算法以向至少两个纹理(L，R)分配每次要显示的全部所述图像信息，使得每个纹理包括一个视图用的信息；以及b)对于每个像素(48)，应用取样算法以从所述纹理的所选区域取样图像信息以确定所述像素的图像内容，其中，当一个像素(48)与多于一个纹理相关时，所述取样算法包括确定所述像素与每个所述纹理的相关度因数的步骤，以及根据所述对应的相关度因数混合每个所述纹理的取样结果的步骤；其特征在于在步骤(a)之前的以下步骤：从多个预定义查看模式中选择一种查看模式，所述预定义查看模式包括要显示不同数目个视图的查看模式；以及创建通道遮罩(M)，其对于所述光学板(18)的每个片段(22)限定N数目个通道，其中N大于或等于所述选定查看模式中的视图数目；...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托夫·格罗斯曼，
申请(专利权)人：西弗朗特有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE