基于人眼跟踪的裸眼3D显示方法、装置、设备和介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种基于人眼跟踪的裸眼3D显示方法、装置、设备和介质。该方法包括：根据显示屏上设置的第一摄像头、第二摄像头与观看者眼睛的几何关系，确定观看者眼睛距离显示屏的当前距离；基于预先设定的观看者眼睛距离显示屏的距离与排图周期的宽度之间的映射关系，确定所述当前距离对应的目标排图周期的宽度；按照所述目标排图周期的宽度对排图内容进行调整并显示。通过采用上述技术方案，简化了现有排图周期宽度的计算方法，并且提高了排图周期宽度确定的准确性。通过采用该排图周期的宽度来实时调整排图内容，能够使用户体验到更好的裸眼3D效果。

Bare-eyed 3D Display Method, Device, Equipment and Media Based on Human Eye Tracking

The embodiment of the invention discloses a naked eye 3D display method, device, device and medium based on human eye tracking. The method includes: determining the current distance between the viewer's eyes and the display screen according to the geometrical relationship between the first camera and the second camera on the display screen and the viewer's eyes; determining the current distance based on the mapping relationship between the pre-set distance between the viewer's eyes and the width of the layout cycle. The width from the corresponding target layout period; the layout content is adjusted and displayed according to the width of the target layout period. By adopting the above technical scheme, the calculation method of the existing layout cycle width is simplified, and the accuracy of the determination of the layout cycle width is improved. By using the width of the layout cycle to adjust the layout content in real time, users can experience better naked-eye 3D effect.

【技术实现步骤摘要】
基于人眼跟踪的裸眼3D显示方法、装置、设备和介质
本专利技术实施例涉及3D显示
，尤其涉及一种基于人眼跟踪的裸眼3D显示方法、装置、设备和介质。
技术介绍
裸眼3D显示技术是指无需佩戴专用的3D眼镜，观者即可直接以肉眼观赏三维影像，呈现3D效果的一种3D显示技术。裸眼3D显示技术包括柱镜光栅、狭缝光栅、液晶透镜等，目前应用最广的是柱镜光栅3D显示技术。柱镜光栅3D显示技术的原理是通过在常规显示屏的前面贴附一层特制柱状透镜来实现的。在每个柱状透镜下面的图像的像素被分成几个子像素，这样透镜就能以不同的方向投影每个子像素。当用户在观看3D显示内容时，左眼和右眼分别看到不同子像素所发出的光线，使人的左眼和右眼看到不同的画面，并在大脑中融合成3D效果的画面。但是，由于每个柱状透镜将像素点内容分开投射到左右眼，因此在没有进行人眼跟踪的情况下，固定的光线分布，需要用户在前后左右寻找合适的观看位置，才能看到理想的立体效果。当观看位置不合适时，进入左眼的光线可能进入右眼，此时右眼既可看到左图又可看到右图，容易产生串扰(crosstalk)，用户体验较差。因此，需实时对人眼位置进行追踪，并根据采集到的人眼位置对显示内容进行调整。其中，人眼追踪包括前后追踪和上下左右追踪。目前，在实现人眼前后追踪时，需利用屏幕上设置的摄像头拍摄包含有观看者双眼的图像，然后根据双眼在摄像头所拍摄到的图像中的成像距离与实际排图周期宽度的关系来计算排图周期的宽度。而上述关系的标定是基于观看者的固定的瞳距为前提，该固定的瞳距一般为6.5厘米。但实际情况是，每个人的瞳距不都是精准的6.5厘米，存在个体差异性，所以现有技术中根据双眼在图像中的成像距离计算出的排图周期的宽度并不准确。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种基于人眼跟踪的裸眼3D显示方法、装置、设备和介质，以实现跟踪用户的前后移动，并对显示内容的排图周期进行精准调节。第一方面，本专利技术实施例提供了基于人眼跟踪的裸眼3D显示方法，该方法包括：根据显示屏上设置的第一摄像头、第二摄像头与观看者眼睛的几何关系，确定观看者眼睛距离显示屏的当前距离；基于预先设定的观看者眼睛距离显示屏的距离与排图周期的宽度之间的映射关系，确定所述当前距离对应的目标排图周期的宽度；按照所述目标排图周期的宽度对排图内容进行调整并显示。第二方面，本专利技术实施例还提供了基于人眼跟踪的裸眼3D显示装置，该装置包括：当前距离确定模块，用于根据显示屏上设置的第一摄像头、第二摄像头与观看者眼睛的几何关系，确定观看者眼睛距离显示屏的当前距离；排图周期宽度确定模块，用于基于预先设定的观看者眼睛距离显示屏的距离与排图周期的宽度之间的映射关系，确定所述当前距离对应的目标排图周期的宽度；排图内容调整模块，用于按照所述目标排图周期的宽度对排图内容进行调整并显示。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种设备，该设备包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本专利技术任意实施例所提供的基于人眼跟踪的裸眼3D显示方法。第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本专利技术任意实施例所提供的基于人眼跟踪的裸眼3D显示方法。本专利技术实施例通过利用显示屏上设置的两个摄像头与观看者眼睛的几何关系，可确定观看者眼睛距离显示屏的当前距离。然后可根据预先设定的观看者眼睛距离显示屏的距离与排图周期宽度之间的映射关系，确定当前距离对应的目标排图周期的宽度，并可按照该宽度对排图内容进行调整并显示。通过采用上述技术方案，实现了根据观看者眼睛与显示屏的实际距离来调整目标排图周期的宽度。并且由于本专利技术实施例的技术方案只关注人眼距离显示屏的实际距离，因此无需按照现有技术提供的通过空间坐标系转换的方式来计算人眼在空间中三维坐标，根据两个摄像头与人眼的几何关系直接计算实际距离即可，极大地简化了该实际距离的计算过程。此外，本专利技术实施例提供的根据人眼距离屏幕的实际距离直接确定排图周期宽度的方式，相对于现有技术提供的按照人的双眼在图像中成像距离计算排图周期宽度的方式，本专利技术实施例的技术方案无需用双眼在图像中的成像距离来模拟人眼距离显示屏实际距离，所以，本专利技术实施例的技术方案可适用于任何瞳距的用户，不存在个体差异的局限性，提高了排图周期宽度的计算精度。通过采用计算出的排图周期宽度来实时调整排图内容，可使用户体验到更好的裸眼3D效果。附图说明图1a为一种排图周期的示意图；图1b为双眼前后移动与排图周期宽度的关系示意图；图2为本专利技术实施例一提供的一种基于人眼跟踪的裸眼3D显示方法的流程图；图3a为本专利技术实施例一提供的一种第一摄像头、第二摄像头与观看者眼睛的几何关系示意图；图3b为本专利技术实施例一提供的一种排图周期调整方式的示意图；图4为本专利技术实施例二提供的一种基于人眼跟踪的裸眼3D显示方法的流程图；图5a为本专利技术实施例二提供的摄像头与观看者眼睛的位置关系示意图；图5b为本专利技术实施例二提供的一种人眼观看显示屏的几何关系图；图5c为本专利技术实施例二提供的一种对反比例函数的参数进行标定示意图；图5d为本专利技术实施例二提供的一种对反比例函数的参数进行标定示意图；图6为本专利技术实施例三提供的一种基于人眼跟踪的裸眼3D显示装置的结构框图；图7为本专利技术实施例四提供的一种设备的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。为了清楚、明白的描述本专利技术各实施例，首先将本专利技术的实现原理进行简单介绍。在实现裸眼3D显示的过程中，为了能够让用户体验到理想的裸眼3D显示效果，本专利技术实施例的技术方案采用了人眼追踪技术，即跟随观看者眼睛的移动位置来调整显示内容的排图参数。其中，排图参数包括排图周期的宽度pitch，每个排图周期的宽度可量化为0～1。对于每个排图周期实际的物理宽度，可以光栅膜的宽度为基准，具体可通过光栅膜所覆盖的行像素的个数来表示。图1a为一种排图周期的示意图。如图1a所示，将多幅图的内容顺序排列在0～1区间的宽度内，作为一个排图周期。每个排图周期中均包括至少两幅图像，对于至少两幅图像中的任意两幅图像分别进入观看者的左眼和右眼，以形成裸眼3D效果。此外，本专利技术实施例的技术方案所涉及到的人眼追踪，主要是针对于观看者在向靠近显示屏的方向或远离显示屏的方向移动时的人眼位置追踪。通过建立观看者眼睛与显示屏的距离与排图周期宽度之间的映射关系，可根据实时获取到的观看者眼睛与显示屏的实际距离，从而可得到排图周期的宽度。图1b为双眼前后移动与排图周期宽度的关系示意图。如图1b所示，在理想情况下，当眼睛在A点处时，要保证透过相邻柱透镜看到O点的显示内容，排图周期宽度应该是线段EF的长度；当眼睛位于B处时，为了透过相邻的两个柱状透镜看到O点所显示的内容，这时的排图周期宽度应该是线段DF的长度。显然，排图周期的宽度与观看距离有关，当观看者双眼中点坐标从B点移动到A点时，排图周期的宽度应从DF增大的EF；当观看者双眼中点坐标从A点移本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于人眼跟踪的裸眼3D显示方法，其特征在于，包括：根据显示屏上设置的第一摄像头、第二摄像头与观看者眼睛的几何关系，确定观看者眼睛距离显示屏的当前距离；基于预先设定的观看者眼睛距离显示屏的距离与排图周期的宽度之间的映射关系，确定所述当前距离对应的目标排图周期的宽度；按照所述目标排图周期的宽度对排图内容进行调整并显示。

【技术特征摘要】
1.一种基于人眼跟踪的裸眼3D显示方法，其特征在于，包括：根据显示屏上设置的第一摄像头、第二摄像头与观看者眼睛的几何关系，确定观看者眼睛距离显示屏的当前距离；基于预先设定的观看者眼睛距离显示屏的距离与排图周期的宽度之间的映射关系，确定所述当前距离对应的目标排图周期的宽度；按照所述目标排图周期的宽度对排图内容进行调整并显示。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据显示屏上设置的第一摄像头、第二摄像头与观看者眼睛的几何关系，确定观看者眼睛距离显示屏的当前距离，包括：计算观看者眼睛偏离第一摄像头所在水平方向的第一角度，以及偏离第二摄像头所在水平方向的第二角度；根据第一角度、第二角度以及第一摄像头和第二摄像头的间距计算观看者眼睛距离显示屏的当前距离。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，计算观看者眼睛偏离第一摄像头所在水平方向的第一角度，以及偏离第二摄像头所在水平方向的第二角度，包括：根据观看者眼睛在第一摄像头和第二摄像头中的成像坐标，确定观看者眼睛距离第一摄像头光轴的第一水平距离，以及距离第二摄像头光轴的第二水平距离；根据所述第一水平距离、第一摄像头的视场角和所拍摄图像的分辨率，计算观看者眼睛偏离第一摄像头光轴的第三角度；根据所述第二水平距离、第二摄像头的视场角和所拍摄图像的分辨率，计算观看者眼睛偏离第二摄像头光轴的第四角度；根据所述第三角度，计算观看者眼睛偏离第一摄像头所在水平方向的第一角度，并根据所述第四角度，计算观看者眼睛偏离第二摄像头所在水平方向的第二角度。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述映射关系为反比例关系。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于预先设定的观看者眼睛距离显示屏的距离与排图周期的宽度之间的映射关系，确定所述当前距离对应的目标排图周期的宽度，包括：根据如下公式，确定所述当前距离对应的目标排图周期的宽度：pitch＝p0+p0×(d÷z)；其中，pitch为排图周期的宽度；p0为常量，表示显示屏表面布设的水平柱镜的宽度...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏正国，
申请(专利权)人：上海玮舟微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31