[發(fā)明專(zhuān)利]基于眼睛位置的分層顯示方案的圖像產(chǎn)生設(shè)備和顯示裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410453046.9
• 申請(qǐng)日: 2014-09-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104519333A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樸柱容;南東暻;李碩
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 三星電子株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): H04N13/00
• 分類(lèi)號(hào): H04N13/00;H04N13/04
• 代理公司: 北京銘碩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 姜長(zhǎng)星;曾世驍

本申請(qǐng)要求于2013年9月30日提交到韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的第10-2013-0116425號(hào)韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)和于2013年11月4日提交到韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的第10-2013-0132712號(hào)韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，所述專(zhuān)利申請(qǐng)的公開(kāi)通過(guò)引用合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

以下描述的示例實(shí)施例涉及一種產(chǎn)生圖像以顯示三維(3D)圖像的方案及3D圖像顯示裝置。

背景技術(shù)

在與三維(3D)圖像識(shí)別相關(guān)的因素中，首要因素是通過(guò)用戶(hù)的兩眼觀看的圖像之間的差距(disparity)。將不同圖像提供給用戶(hù)的兩眼的方法可被分類(lèi)為立體型和自動(dòng)立體型。立體型方法可通過(guò)利用偏振光的劃分、分時(shí)和用于區(qū)分原色的波長(zhǎng)的波分對(duì)期望圖像進(jìn)行濾波。自動(dòng)立體型方法可使用視差屏障或柱狀透鏡使圖像能夠僅在預(yù)定空間內(nèi)被觀看。

自動(dòng)立體型方法可緩解佩戴眼鏡的不便。然而，在自動(dòng)立體型方法中，大量的視圖可用于拓寬觀看區(qū)域，圖像質(zhì)量會(huì)由于視圖之間的串?dāng)_而劣化，并且圖像質(zhì)量還會(huì)在確定的最佳觀看距離之外的位置處顯著地劣化。

發(fā)明內(nèi)容

可補(bǔ)充分辨率減小的一個(gè)解決方案可以是分層顯示器，其中，所述分辨率減小與期望表現(xiàn)的光的方向的數(shù)量成比例地發(fā)生。分層顯示器可使用至少兩個(gè)顯示面板基于觀看位置表現(xiàn)不同信息。分層顯示器可根據(jù)上層面板的分辨率的最大水平顯示具有較小深度的圖像。分層顯示器可表示如下系統(tǒng)，所述系統(tǒng)可包括至少兩層面板而不包括透鏡或屏障，并沿不同方向表現(xiàn)不同信號(hào)。然而，隨著期望顯示的圖像的數(shù)量增加，用于產(chǎn)生圖像的計(jì)算復(fù)雜性會(huì)增加。

以下描述可通過(guò)跟蹤眼睛的位置并在有限數(shù)量的位置處顯示期望圖像來(lái)實(shí)現(xiàn)3D圖像，同時(shí)保持分層顯示器在顯示圖像方面的優(yōu)點(diǎn)，并且限制關(guān)于表現(xiàn)視圖或方向的數(shù)量方面的計(jì)算復(fù)雜性的增加。以下描述可同時(shí)解決傳統(tǒng)方法中的分辨率的劣化和新方法中的計(jì)算復(fù)雜性的增加。

以下描述涉及自動(dòng)立體三維(3D)顯示器中的有利于分辨率表現(xiàn)的分層顯示器。分層顯示器可使用眼睛跟蹤在期望位置處顯示期望圖像，從而減小操作復(fù)雜性，使得分層顯示器可被更加有效地利用。為了顯示不受限的各種方向的圖像，操作復(fù)雜性會(huì)增加。當(dāng)不能表現(xiàn)各種方向的信息時(shí)，可采用使期望表現(xiàn)的信息和將被表現(xiàn)的信息之間的差異最小化的方法。在此示例中，差異的概率可增加，因此圖像的質(zhì)量可下降。這里，通過(guò)將期望顯示圖像的位置極端地限制到眼睛的位置，操作復(fù)雜性可減小，并且期望表現(xiàn)的值和將被觀察到的值之間的差可減小，由此可顯示高質(zhì)量圖像。另外，通過(guò)選擇適合于眼睛位置的期望顯示的圖像，可向觀看者提供與在3D空間中的預(yù)定位置存在的實(shí)際對(duì)象類(lèi)似的真實(shí)體驗(yàn)。因?yàn)榭苫谟^看者的數(shù)量調(diào)整在空間中期望表現(xiàn)的位置的數(shù)量，所以當(dāng)獲得多個(gè)觀看者的眼睛的位置時(shí)可相應(yīng)地顯示圖像。

通過(guò)提供一種圖像產(chǎn)生設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)前述和/或其他方面，所述圖像產(chǎn)生設(shè)備包括：接收器，接收用戶(hù)眼睛的位置；匹配單元，基于眼睛的位置對(duì)包括在多個(gè)層中的多個(gè)像素進(jìn)行匹配；產(chǎn)生器，基于與匹配的像素相關(guān)的信息來(lái)產(chǎn)生所述多個(gè)層的多個(gè)層圖像。所述多個(gè)層可被構(gòu)造為顯示三維(3D)圖像。

匹配單元可通過(guò)基于眼睛的位置從所述多個(gè)層中的每個(gè)層選擇至少一個(gè)像素來(lái)產(chǎn)生匹配信息。匹配單元可對(duì)位于從光發(fā)射器發(fā)射的光到達(dá)用戶(hù)眼睛的路徑上的像素進(jìn)行匹配。

與匹配的像素相關(guān)的信息可包括第一匹配信息和第二匹配信息。匹配單元可基于用戶(hù)左眼的位置產(chǎn)生第一匹配信息，基于用戶(hù)右眼的位置產(chǎn)生第二匹配信息。

所述設(shè)備還可包括：圖像接收器，接收與用戶(hù)左眼的位置相應(yīng)的第一圖像和與用戶(hù)右眼的位置相應(yīng)的第二圖像。產(chǎn)生器可基于第一圖像、第二圖像和與匹配的像素相關(guān)的信息來(lái)產(chǎn)生所述多個(gè)層圖像。所述設(shè)備還可包括：圖像確定器，基于眼睛的位置確定第一圖像和第二圖像。

匹配單元可對(duì)位于如下路徑上的像素進(jìn)行匹配，其中，沿著該路徑，從光發(fā)射器發(fā)射的光穿過(guò)在所述多個(gè)層中的一個(gè)層中包括的像素的中心并到達(dá)用戶(hù)眼睛。匹配單元可對(duì)位于如下路徑上的像素進(jìn)行匹配，其中，沿著該路徑，從光發(fā)射器發(fā)射的光穿過(guò)在所述多個(gè)層中的一個(gè)層中包括的像素的邊界之間的內(nèi)部區(qū)域并到達(dá)用戶(hù)眼睛。匹配單元可對(duì)位于如下路徑上的像素進(jìn)行匹配，其中，沿著該路徑，從光發(fā)射器發(fā)射的光穿過(guò)布置在所述多個(gè)層之間的透鏡并到達(dá)用戶(hù)眼睛。所述透鏡可被布置在與透鏡相鄰的兩個(gè)層之中的與更接近光發(fā)射器的層分開(kāi)透鏡的焦距的位置處。

產(chǎn)生器可產(chǎn)生所述多個(gè)層圖像，以使期望顯示在眼睛位置處的圖像與基于與匹配的像素相關(guān)的信息和所述多個(gè)層圖像將顯示在眼睛位置處的圖像之間的差異最小化。