本發(fā)明涉及3D成像技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種3D視覺(jué)成像方法及實(shí)現(xiàn)3D視覺(jué)成像的眼鏡。

背景技術(shù)：

現(xiàn)實(shí)世界是三維立體世界，它為人的雙眼提供了兩幅具有位差的圖像，映入雙眼后即形成立體視覺(jué)所需的視差，這樣經(jīng)視神經(jīng)中樞的融合反射，以及視覺(jué)心理反應(yīng)便產(chǎn)生了三維立體感覺(jué)。利用這個(gè)原理，通過(guò)顯示器將兩幅具有位差的左圖像和右圖像分別呈現(xiàn)給左眼和右眼，就能獲得3D的觀看效果。現(xiàn)實(shí)世界給人眼豐富的信息，其中產(chǎn)生立體效果的主要有靜態(tài)視差和運(yùn)動(dòng)視差。

為了使顯示的場(chǎng)景和物體具有深度感覺(jué)(也就是3D)，人們?cè)诟鞣矫孢M(jìn)行了嘗試。3D顯示技術(shù)的研究經(jīng)歷了十幾年的發(fā)展，取得了十分豐碩的成果，從各種手執(zhí)式觀測(cè)器、3D立體眼鏡、頭盔顯示器，到現(xiàn)在最新的不需要眼鏡的3D顯示器，有用棱鏡的、透鏡的、光柵的、電子開(kāi)關(guān)的等等很多種類(lèi)。

現(xiàn)有的3D眼鏡分為被動(dòng)式3D眼鏡和主動(dòng)式3D眼鏡，被動(dòng)式3D眼鏡設(shè)置特制鏡片，片源為3D左右分屏，需要3D投影儀、3D電視機(jī)等其他3D設(shè)備搭配使用；主動(dòng)式3D眼鏡，片源為3D,左右閃爍，也需要3D投影儀、3D電視機(jī)等其他3D設(shè)備配合使用；HMD頭帶設(shè)備，片源為3D，相關(guān)設(shè)備配置高。因此現(xiàn)有的3D觀看設(shè)備均存在配置多，成本高，使用不便的問(wèn)題。

因此，有必要提供一種新的3D視覺(jué)成像方法及實(shí)現(xiàn)3D視覺(jué)成像的眼鏡，以解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種節(jié)省成本，可增強(qiáng)3D顯示效果的一種3D視覺(jué)成像方法及實(shí)現(xiàn)3D視覺(jué)成像的眼鏡。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種3D視覺(jué)成像方法，包括：

首先在眼鏡鏡片的前端設(shè)置不透光擋板；

然后根據(jù)人的雙眼距離、人眼與所述屏幕邊界的距離及觀看角度，計(jì)算所述不透光擋板遮擋左眼視角范圍和右眼視角范圍的遮擋比例h：

h＝f/g＝(tanα/tanβ-1)e/g

其中，d為人眼距離所述屏幕的垂直距離，e為所述不透光擋板左邊緣距離所述屏幕左邊界垂直平面的垂直距離，f為不透光擋板長(zhǎng)度，g為人的左眼左邊界與右眼右邊界之間的距離，α為左眼最右視線與水平方向的夾角，β為右眼最左視線與水平方向的夾角；

通過(guò)調(diào)節(jié)該遮擋比例h，以得到3D觀看最佳效果。

進(jìn)一步，所述眼鏡為平光眼鏡、近視眼鏡、遠(yuǎn)視眼鏡、老花眼鏡、散光眼鏡中的一種。

一種基于單眼3D視覺(jué)成像原理的眼鏡，包括眼鏡主體，所述眼鏡主體的前端設(shè)有不透光擋板，所述不透光擋板遮住左眼部分可視范圍和右眼部分可視范圍，所述眼鏡主體或/和所述不透光擋板上設(shè)有調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)所述不透光擋板遮擋所述左眼可視范圍或所述右眼可視范圍的大小或比例，以使左眼和右眼同時(shí)只能看到所觀看屏幕的左邊界或右邊界。

進(jìn)一步，所述眼鏡主體包括鏡框及設(shè)置于所述鏡框內(nèi)的鏡片。

進(jìn)一步，所述調(diào)節(jié)裝置包括設(shè)置于所述鏡框邊緣的托架，所述托架上設(shè)有沿左右方向延伸的通孔，所述不透光擋板的邊緣設(shè)有滑桿，所述滑桿穿過(guò)所述通孔，通過(guò)推動(dòng)所述不透光擋板使所述滑桿沿所述通孔左右移動(dòng)，來(lái)調(diào)節(jié)所述不透光擋板的遮擋比例。

進(jìn)一步，所述通孔內(nèi)設(shè)有膠圈。

進(jìn)一步，所述滑桿遠(yuǎn)離所述不透光擋板的端部裝有螺母，所述螺母的直徑大于所述通孔的直徑。

進(jìn)一步，所述不透光擋板包括兩個(gè)擋板部分重疊設(shè)置，每個(gè)所述擋板上設(shè)有所述調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)所述擋板使其向所述眼鏡主體中間收縮或向所述眼鏡兩側(cè)延伸。

進(jìn)一步，所述擋板或所述眼鏡主體可選擇的設(shè)有滑塊或沿左右方向延伸的滑槽，所述滑塊沿所述滑槽移動(dòng)，帶動(dòng)所述擋板沿左右移動(dòng)以改變遮蔽區(qū)域。

進(jìn)一步，每個(gè)所述擋板的上端或/和下端凸設(shè)有T形的所述滑塊，所述眼鏡主體的鏡框上凹設(shè)有T形的所述滑槽，所述滑塊裝設(shè)在所述滑槽內(nèi)。

進(jìn)一步，所述不透光擋板的邊緣設(shè)有刻度，用于觀測(cè)調(diào)節(jié)的距離。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明3D視覺(jué)成像方法是基于普通眼鏡提出的技術(shù)解決方案，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，應(yīng)用面廣泛。同時(shí)，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)3D視覺(jué)成像的眼鏡結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，使用方便，通過(guò)不透光擋板遮擋左眼部分可視范圍和右眼部分可視范圍，配合運(yùn)動(dòng)變化場(chǎng)景視頻，增強(qiáng)2D視頻的3D顯示效果，使3D觀看更自然。本發(fā)明在環(huán)幕電影院、家庭平面動(dòng)態(tài)電影等場(chǎng)合具有廣泛的應(yīng)用前景。

附圖說(shuō)明

圖1為采用本發(fā)明3D視覺(jué)成像方法在觀看時(shí)雙眼視角范圍示意圖；

圖2為采用本發(fā)明3D視覺(jué)成像方法在觀看時(shí)遮擋比例調(diào)節(jié)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)現(xiàn)3D視覺(jué)成像的眼鏡第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)現(xiàn)3D視覺(jué)成像的眼鏡第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖3的側(cè)視圖。

圖中，1—眼鏡主體、11—鏡框、12—鏡片、2—不透光擋板、3—托架、4—通孔、

5—滑桿、6—膠圈、7—螺母、8—滑塊、9—滑槽、10—左眼、13—右眼、14—屏幕。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

需要說(shuō)明，本發(fā)明實(shí)施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對(duì)位置關(guān)系、運(yùn)動(dòng)情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時(shí)，則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。

另外，各個(gè)實(shí)施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ)，當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無(wú)法實(shí)現(xiàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。

如圖1所示，是采用本發(fā)明眼鏡觀看時(shí)雙眼視角范圍的示意圖，基于單眼3D成像原理，物體的遠(yuǎn)近差異會(huì)引起晶狀體焦距及瞳孔直徑的調(diào)節(jié)，位置的前后不同會(huì)引起的移動(dòng)時(shí)的差異(如速度)。即人在觀看具有動(dòng)作變化場(chǎng)景的2D視頻時(shí)，由于場(chǎng)景內(nèi)遠(yuǎn)近物體的運(yùn)動(dòng)速度等的差異，人的大腦能依據(jù)經(jīng)驗(yàn)自動(dòng)補(bǔ)全場(chǎng)景物體的三維信息，故能實(shí)現(xiàn)三維縱深度的變化。但這時(shí)，受限于二維平面顯示屏的邊界，人的雙眼可通過(guò)屏幕邊界輕易辨別顯示屏的三維特征，從而大大降低3D顯示效果。本發(fā)明采用不透光擋板2擋在鏡片12前面，阻擋住左眼10部分可視范圍，讓左眼10只能看到屏幕14左邊界，同時(shí)不透光擋板2遮擋住右眼13部分可視范圍，使右眼13也只能看到屏幕14左邊界，這樣，雙眼所看到的圖像是不相干的兩張圖像，即雙眼無(wú)法通過(guò)接受具有相對(duì)位差的兩張圖像而生成立體感覺(jué)，即模糊顯示屏幕的現(xiàn)實(shí)立體邊界，從而增強(qiáng)3D的顯示效果，使3D觀看更自然。上述眼鏡結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，效率高，可用作電影觀看眼鏡，在環(huán)幕電影院、家庭平面動(dòng)態(tài)電影等具有廣泛的應(yīng)用前景。

如圖2，在本實(shí)施例中，不透光擋板2遮住左眼10大部分可視范圍，遮住右眼13小部分可視范圍，在其它實(shí)施例中，可以通過(guò)調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)不透光擋板2的位置，調(diào)換左右眼遮擋部分比例，也可得到類(lèi)似或相同的3D增強(qiáng)效果。由于不同人的雙眼距離不同，且觀看點(diǎn)與顯示屏幕的距離以及觀看角度不同，則可通過(guò)調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)不可透光擋板2進(jìn)行相應(yīng)校正。例如，觀看者從中間往右移動(dòng)時(shí)，可使不透光擋板2右移，使左眼10可視范圍變大，右眼13可視范圍變小。其他位置的移動(dòng)，也可依據(jù)類(lèi)似辦法得到觀看最佳效果。

根據(jù)人的雙眼距離、人眼與屏幕邊界的距離及觀看角度，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)裝置，以調(diào)節(jié)不透光擋板2遮擋左眼10視角范圍和右眼13視角范圍的遮擋比例。

設(shè)定人眼距離屏幕14的垂直距離為d，不透光擋板2左邊緣距離屏幕14左邊界垂直平面的垂直距離為e，不透光擋板2長(zhǎng)度為f，人的左眼10左邊界與右眼13右邊界之間的距離為g，左眼10最右視線與水平方向的夾角為α，右眼13最左視線與水平方向的夾角為β，則

tanα＝d/e，tanβ＝d/(e+f)；

則etanα＝(e+f)tanβ；

經(jīng)過(guò)推算，f＝(tanα/tanβ-1)e；

則不透光擋板2的遮擋比例h＝f/g＝(tanα/tanβ-1)e/g，通過(guò)調(diào)節(jié)該遮擋比例h，得到3D觀看最佳效果。

若直接遮蔽單眼，即不透光擋板2完全遮擋左眼10或右眼13，觀看者會(huì)由于視覺(jué)最大邊界的縮小而感到?jīng)]那么自然，但也可以實(shí)現(xiàn)上述3D增強(qiáng)效果。

如圖3-5所示，本發(fā)明提供一種基于上述3D視覺(jué)成像原理的眼鏡，包括眼鏡主體1，在本實(shí)施例中，眼鏡主體1為普通眼鏡，包括鏡框11及設(shè)置于鏡框11內(nèi)的鏡片12。眼鏡主體1的前端設(shè)有不透光擋板2，不透光擋板2遮住左眼部分可視范圍和右眼部分可視范圍，眼鏡主體1或/和不透光擋板2上設(shè)有調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)不透光擋板2遮擋左眼10可視范圍或右眼13可視范圍的大小或比例，以使左眼10和右眼13同時(shí)只能看到所觀看屏幕14的左邊界或右邊界。

不透光擋板2可以是單一的一塊擋板，通過(guò)調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)擋板在眼鏡左右方向的位置，從而調(diào)節(jié)遮擋的比例或大小；不透光擋板2也可以是兩塊或幾塊擋塊部分重疊設(shè)置，通過(guò)調(diào)節(jié)兩塊擋板使其向眼鏡主體1中間收縮或向眼鏡左右兩側(cè)延伸，從而調(diào)節(jié)不透光擋板2的遮擋區(qū)域。

如圖3，在第一實(shí)施例中，調(diào)節(jié)裝置包括置于鏡框11邊緣的托架3，托架3上設(shè)有沿眼鏡主體1左右方向延伸的通孔4，不透光擋板2的邊緣設(shè)有滑桿5，滑桿5穿過(guò)通孔4，通過(guò)推動(dòng)不透光擋板2使滑桿5沿通孔4左右移動(dòng)，來(lái)調(diào)節(jié)不透光擋板2的遮擋比例。優(yōu)選的，通孔4內(nèi)設(shè)有膠圈6，膠圈6具有一定的阻力，使得滑桿5在移動(dòng)過(guò)程中可以停在需要的位置處，而不會(huì)任意滑動(dòng)?；瑮U5遠(yuǎn)離不透光擋板2的端部裝有螺母7，螺母7的直徑大于通孔4的直徑，在滑桿5向左或向右移動(dòng)到滑桿5端部時(shí)，螺母7可以擋在托架3上，防止滑桿5掉落，脫離托架3。在本實(shí)施例中，鏡框11的上下兩側(cè)對(duì)稱(chēng)的設(shè)有托架3和滑桿5，在其它實(shí)施例中，也可以單獨(dú)在鏡框11的上側(cè)。

如圖4及圖5，在第二實(shí)施例中，不透光擋板2包括兩個(gè)擋板部分重疊設(shè)置，每個(gè)擋板上設(shè)有調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)不透光擋板2的遮擋范圍。不透光擋板2或眼鏡主體1可選擇的設(shè)有滑塊8或沿左右方向延伸的滑槽9，滑塊8沿滑槽9移動(dòng)，帶動(dòng)擋板沿左右移動(dòng)以改變遮蔽區(qū)域。在本實(shí)施例中，每個(gè)擋板的上端或/和下端凸設(shè)有T形的滑塊8，鏡框11上凹設(shè)有T形的滑槽9，滑塊8裝設(shè)在滑槽9內(nèi)。在其它實(shí)施例中，也可以在擋板的上端或/和下端開(kāi)設(shè)滑槽9，在鏡框11上設(shè)置滑塊8，兩者相配合，使得擋板可沿眼鏡主體1左右移動(dòng)即可。

優(yōu)選的，不透光擋板2的邊緣設(shè)有刻度，用于觀測(cè)調(diào)節(jié)的距離。

除了上述實(shí)施例中所列的調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)及方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以采用其它常用實(shí)施方式來(lái)調(diào)節(jié)不透光擋板的遮擋范圍及遮擋比例。

本發(fā)明3D視覺(jué)成像方法是基于普通眼鏡提出的技術(shù)解決方案，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，應(yīng)用面廣泛。同時(shí)，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)3D視覺(jué)成像的眼鏡結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，使用方便，通過(guò)不透光擋板2遮擋左眼10部分可視范圍和右眼13部分可視范圍，配合運(yùn)動(dòng)變化場(chǎng)景視頻，增強(qiáng)2D視頻的3D顯示效果，使3D觀看更自然。且相對(duì)于遮蔽單眼觀看，觀看可視范圍大，使3D觀看更加自然。

以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。