[發(fā)明專利]基于光柵LCD自由立體顯示器多視點(diǎn)立體圖像合成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710057882.5
• 申請(qǐng)日: 2007-07-10
• 公開（公告）號(hào): CN101175223A
• 公開（公告）日: 2008-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯春萍;宋曉煒;楊蕾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): H04N13/04
• 分類號(hào): H04N13/04;H04N15/00
• 代理公司: 天津佳盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 侯力

1.一種基于光柵LCD自由立體顯示器多視點(diǎn)立體圖像合成方法，包括如下步驟：

步驟一：首先確定LCD屏上某個(gè)子像素究竟屬于哪個(gè)光柵單元的控制范圍；

步驟二：根據(jù)每個(gè)光柵單元下的子像素排列來對(duì)各個(gè)視點(diǎn)的視圖進(jìn)行子采樣；

步驟三：將子采樣后的各視點(diǎn)圖像信息排列合成為一幅自由立體顯示圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于光柵LCD自由立體顯示器多視點(diǎn)立體圖像合成方法，其特征在于，所述步驟一的具體過程如下：

(1)當(dāng)光柵傾斜角度為逆時(shí)針方向傾斜時(shí)：

定義光柵與垂直線的傾斜角度為α，0°＜α＜90°；

定義光柵單元的右邊緣線對(duì)某個(gè)子像素進(jìn)行平分截取時(shí)，在與當(dāng)前子像素相鄰的下一個(gè)子像素下邊緣上的截距為Δ_0N：

Δ0N=3tan-12]]>

定義光柵單元的右邊緣線對(duì)某個(gè)子像素進(jìn)行平分截取時(shí)，在當(dāng)前子像素下邊緣的截距為(1-Δ_0C)：

1-Δ0C=1-1-3tanα2=1+3tanα2]]>

定義光柵單元右邊緣線對(duì)第n行的某個(gè)子像素進(jìn)行截取時(shí)，在當(dāng)前子像素下邊緣的截距為Δ₁：

Δ₁＝3n·tanα-[3n·tanα]

其中，[·]代表取整操作；

當(dāng)α≥18.4°，且Δ₁≥Δ_0N時(shí)，將所分割的子像素即第[3n·tanα]個(gè)子像素確定為屬于當(dāng)前光柵單元；

當(dāng)α≥18.4°，且Δ₁＜Δ_0N時(shí)，將第[3n·tanα]個(gè)子像素確定為不屬于當(dāng)前光柵單元，而將第[3n·tanα]-1個(gè)子像素確定為屬于當(dāng)前光柵單元；

當(dāng)α＜18.4°，且Δ₁≥(1-Δ_0C)時(shí)，將所分割的子像素即第([3n·tanα]+1)個(gè)子像素確定為屬于當(dāng)前光柵單元；

當(dāng)α＜18.4°，且Δ₁＜(1-Δ_0C)時(shí)，將第([3n·tanα]+1)個(gè)子像素確定為不屬于當(dāng)前光柵單元，而將第[3n·tanα]個(gè)子像素確定為屬于當(dāng)前光柵單元；

(2)當(dāng)光柵傾斜角度為順時(shí)針方向傾斜時(shí)：

定義光柵與垂直線的傾斜角度為β，0°＜β＜90°；

定義光柵單元的右邊緣線對(duì)某個(gè)子像素進(jìn)行平分截取時(shí)，在當(dāng)前子像素的前一個(gè)子像素下邊緣上的截距為(1-Δ_0F)：

1-Δ0F=1-3tan-12=3-3tanβ2]]>

定義光柵單元的右邊緣線對(duì)某個(gè)子像素進(jìn)行平分截取時(shí)，在當(dāng)前子像素下邊緣的截距為Δ_0C：

Δ0C=1-3tanβ2]]>

定義光柵單元右邊緣線對(duì)第n行的某個(gè)子像素進(jìn)行截取時(shí)，在當(dāng)前子像素下邊緣的截距為(1-Δ₂)：

1-Δ₂＝1-(3n·tanβ-[3n·tanβ])＝[3n·tanβ]+1-3n·tanβ

其中，[·]代表取整操作；

當(dāng)β≥18.4°，且(1-Δ₂)≥(1-Δ_0F)時(shí)，即Δ₂≤Δ_0F時(shí)，將第(3W-[3n·tanβ]+1)個(gè)子像素確定為屬于當(dāng)前光柵單元；

當(dāng)β≥18.4°，且(1-Δ₂)＜(1-Δ_0F)即Δ2＞Δ_0F時(shí)，將第(3W-[3n·tanβ]+1)個(gè)子像素確定為不屬于當(dāng)前光柵單元，而將該子像素的前一個(gè)子像素(3W-[3n·tanβ])確定為屬于當(dāng)前光柵單元；

當(dāng)β＜18.4°，且(1-Δ₂)≥Δ_0C時(shí)，將第(3W-[3n·tanβ]+1)個(gè)子像素(即子像素B)確定為屬于當(dāng)前光柵單元；

當(dāng)β＜18.4°，且(1-Δ₂)＜Δ_0C時(shí)，將第(3W-[3n·tanβ]+1)個(gè)子像素(子像素B)確定為不屬于當(dāng)前光柵單元；而將該子像素的前一個(gè)子像素(3W-[3n·tanβ])(即子像素A)確定為屬于當(dāng)前光柵單元。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于光柵LCD自由立體顯示器多視點(diǎn)立體圖像合成方法，其特征在于，所述步驟三的具體過程如下：

定義：

顯示器點(diǎn)距為δ，分辨率為W×H，光柵柵距為d，傾斜角度為α，視點(diǎn)個(gè)數(shù)為N，那么，理論上，這些參數(shù)應(yīng)該滿足如下關(guān)系：

N＝(d/cosα)/(δ/3)

即在水平方向上的每一個(gè)光柵單元下能放置N個(gè)子像素；N可以是整數(shù)也可以是非整數(shù)；

當(dāng)N恰好為整數(shù)，即ε＝N-[N]＝0時(shí)，將子采樣后的N個(gè)視點(diǎn)圖像的子像素信息依次排列到每個(gè)光柵單元下；

當(dāng)N為非整數(shù)，即ε＝N-[N]≠0時(shí)，分為兩種情況：

第一種情況為ε＜0.5，此時(shí)一個(gè)光柵單元下可以放置[N]個(gè)視點(diǎn)圖像的子像素信息，將每個(gè)光柵單元下ε＝N-[N]的部分子像素閑置，即設(shè)為零值，不填充子像素信息；

第二種情況為ε≥0.5，此時(shí)一個(gè)光柵單元下可以放置[N]+1個(gè)視點(diǎn)圖像的子像素信息，雖然每個(gè)光柵單元下ε＝N-[N]部分不足一個(gè)子像素，但仍將ε視為一個(gè)子像素；需要對(duì)某些光柵單元下多個(gè)視點(diǎn)中某一個(gè)視點(diǎn)的子像素信息進(jìn)行隨機(jī)舍棄處理，以及時(shí)糾正N為非整數(shù)造成的平移錯(cuò)位；

具體過程圖下：

根據(jù)子像素判斷準(zhǔn)則以及子采樣規(guī)律，確定每行離圖像最左邊緣的平移距離delta[h]，每行的平移距離以子像素為單位取值，其確定了每行的子像素排列與子采樣的起始位置一致的起始位置：

delta[h]＝[3h·tanα]％N

然后從每行的起始位置開始，以每N個(gè)子像素為一個(gè)基本的排列單元，將每個(gè)視點(diǎn)中有用的子像素依照排列規(guī)律填入同一個(gè)合成圖像中；填充的過程中，以行為單位循環(huán)H次，最終生成一幅立體合成圖像。