一種用于多視點自由立體顯示器的視角擴展方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于多視點自由立體顯示器的視角擴展方法，包括：獲取立體組件與子像素之間的夾角；確定兩眼中心的有效視野范圍的長度和寬度；計算兩眼中心相對于視區(qū)中心可移動的最大水平位移和最小水平位移；當CSIR均勻分布于兩眼中心位于最大水平位移點與視區(qū)中心之間的區(qū)域時，計算一衰減系數(shù)，其中CSIR為人眼看到正確立體圖像范圍所對應的水平長度。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明在眼部追蹤和像素補償方法的輔助下，使主動式多視角立體顯示器的視角能夠張開至全相機視野范圍，以消除立體視覺死角。此外，本發(fā)明的視角擴展方法還可解決立體元件傾斜設計時的移動視差問題。
【專利說明】—種用于多視點自由立體顯示器的視角擴展方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種立體顯示器，尤其涉及一種用于多視點自由立體顯示器的視角擴展方法。
【背景技術(shù)】
[0002]裸眼立體顯示器又稱多視角(Multi View)自由立體顯示器(Auto-stereodisplay)，其主要原理是利用人眼視差特性，在多個用戶同時裸眼觀看(無須佩帶頭盔、偏光鏡等輔助設備)的條件下呈現(xiàn)出具有空間深度且影像懸浮于屏幕外的逼真立體影像。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，發(fā)展較快速也較成熟的立體顯示技術(shù)為“空間多任務”技術(shù)，而“空間多任務”主要可以分為視差屏障(Barrier)與透鏡(Lens)兩種方式,其利用Barrier或Lens對傳統(tǒng)的平面顯示器進行影像疊合，使得顯示器的光在空間以特定周期分布。對于柱狀透鏡(Lenticular lens)來說,其成像原理就是利用特定的周期性結(jié)構(gòu),透過間距(Pitch)設計，并將透鏡與圖像單元(Image Cell)分開一段適當?shù)木嚯x進行貼合。當圖像單元播放內(nèi)容時，觀看者就可以在適當?shù)奈恢糜^賞立體影像。
[0004]空間多任務的立體顯示器，依據(jù)空間中出現(xiàn)的圖像序列數(shù)目不同，又可以分為2-view和mult1-view兩種顯示方式。其中，2-view的立體顯示器將空間中的影像以左眼影像、右眼影像的序列出現(xiàn)，而mult1-view的立體顯示器是將空間中特定范圍的張角依序放入不同視角的影像。對于2-view來說，影像單元必須同時在一個畫面中播放給觀看者左右眼觀賞的影像，并且呈現(xiàn)左右交錯的排列。當影像單元與透鏡貼合后，觀看者的左眼就只能看到播放左眼影像的像素，右眼就只能看到播放右眼影像的像素，也就是說，左眼因為透鏡聚焦的效應無法看到播放右眼影像的像素，而右眼也會因為透鏡聚焦的效應無法看到播放左眼影像的像素。對于mult1-view來說，原理與2-view基本相同，不過組件的分光角度更大，不同視角的圖更多。相較2-view只能提供雙眼視差(binocular parallax),mult1-view能提供移動視差(motion parallax),從而讓使用產(chǎn)生更為自然的立體視覺。
[0005]然而，現(xiàn)有的mult1-view立體顯示器的張角有限，如果左右眼剛好落在相鄰兩個視區(qū)的交界處，則會看到反立體影像(Pseudoscopy)，造成觀賞上的不適。此外，某些mult1-view立體顯示器的立體元件并非垂直陣列，而是采用傾斜設計，當圖像序列朝水平方向或垂直方向移動時，會產(chǎn)生移動視差，與人眼感覺不符。有鑒于此，如何設計一種新的多視角自由立體顯示器或?qū)ΜF(xiàn)有的立體顯示器進行改進，以有效改善或消除上述缺陷，是業(yè)內(nèi)相關(guān)技術(shù)人員亟待解決的一項課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)中的多視角自由立體顯示器所存在的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種用于多視點自由立體顯示器的視角擴展方法，藉由眼部追蹤(Eye-Tracking)技術(shù)和特定插圖技術(shù)，將人眼能夠觀看到正確立體影像的視野范圍擴展至全相機視野范圍，以消除立體視覺死角，大幅度提升mult1-view立體顯示器的視角。[0007]依據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于多視點自由立體顯示器的視角擴展方法，包括以下步驟:
[0008]獲取立體組件與子像素之間的夾角α ；
[0009]確定眼心相對于全相機視野范圍的有效視野范圍的長度(FOVx-1PD)和寬度(FOVy-1ro)，F(xiàn)OVx、FOVy分別為全相機視野范圍的長度和寬度，IPD (Inter-pupil distance)為人眼的瞳距；
[0010]計算眼心相對于視區(qū)中心可移動的最大水平位移Dmax和最小水平位移Dmin:
【權(quán)利要求】
1.一種用于多視點自由立體顯示器的視角擴展方法，其特征在于，該視角擴展方法包括以下步驟: 獲取立體組件與子像素之間的夾角α ; 確定眼心相對于全相機視野范圍的有效視野范圍的長度(FOVx-1PD)和寬度(FOVy-1ro)，其中F0Vx、F0Vy分別為所述全相機視野范圍的長度和寬度，IPD為人眼的瞳距； 計算眼心相對于視區(qū)中心可移動的最大水平位移Dmax和最小水平位移Dmin:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于多視點自由立體顯示器的視角擴展方法，其特征在于，所述有效視野范圍為一矩形，對應于最大水平位移Dmax的眼心位置點Pl與對應于最小水平位移Dmin的眼心位置點P2之間的連線為該矩形的對角線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于多視點自由立體顯示器的視角擴展方法，其特征在于，所述眼心位置點Pl位于靠近右眼一側(cè)的、該矩形的右上頂點，所述眼心位置點P2位于靠近左眼一側(cè)的、該矩形的左下頂點。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于多視點自由立體顯示器的視角擴展方法，其特征在于，當眼心移動至距離視區(qū)中心為最大水平位移Dmax時，右眼位于CSIR的邊緣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于多視點自由立體顯示器的視角擴展方法，其特征在于，當眼心移動至距離視區(qū)中心為最小水平位移Dmin時，左眼位于CSIR的邊緣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于多視點自由立體顯示器的視角擴展方法，其特征在于，所述視區(qū)中心為所述自由立體顯示器的面板中心。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于多視點自由立體顯示器的視角擴展方法，其特征在于，所述立體組件為實體柱狀透鏡、實體光柵、液晶遮光光柵、主動偏光顯微透鏡、柱狀液晶透鏡或折射率漸變型液晶透鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于多視點自由立體顯示器的視角擴展方法，其特征在于，所述立體組件繞豎直方向逆時針旋轉(zhuǎn)，與所述子像素形成該夾角α。
【文檔編號】G02B27/22GK103969836SQ201410216927
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】葉學舫, 廖仁偉 申請人:友達光電股份有限公司