專利名稱：一種自動(dòng)立體顯示的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在屏幕上把一幅N-視點(diǎn)圖像自動(dòng)立體地顯示出來的方法，該屏幕的顯示圖像點(diǎn)或像素按行和列來放置，每個(gè)顯示像素有P＞1個(gè)色點(diǎn)，分別對(duì)應(yīng)著第一、二、…，P種顏色成份。在本方法中，一幅將被顯示的自動(dòng)主體圖像的像素是通過在空間上把每個(gè)像素的P個(gè)色點(diǎn)分配給P個(gè)不同顯示像素中相應(yīng)顏色成份色點(diǎn)上顯示出來的。
這樣一種方法已被在以本申請(qǐng)人名義歸檔的，PCT申請(qǐng)?zhí)枮閃O94/26072，標(biāo)題為《一種自動(dòng)立體視頻裝置和系統(tǒng)》并發(fā)表于1994年11月10日的專利說明書中進(jìn)行了描述。那種方法涉及到視頻屏幕的像素由P個(gè)在行方向上一個(gè)挨著一個(gè)地放置的色點(diǎn)所構(gòu)成的情形。在該方法中，一幅具有N個(gè)視點(diǎn)的自動(dòng)立體圖像中的一個(gè)單獨(dú)的圖像點(diǎn)或像素的P(例如2或3)種顏色成份(或色點(diǎn))被分配給P(例如2或3)個(gè)在圖像的行方向上連續(xù)排列的像素。圖像的視點(diǎn)數(shù)N不是P的倍數(shù)，透鏡陣列的間距等于色點(diǎn)間距與視點(diǎn)數(shù)量的乘積。
一種實(shí)現(xiàn)上述相同原理的方法被在歐洲專利權(quán)申請(qǐng)?zhí)朜o.0791847(菲利浦電子)，標(biāo)題為《自動(dòng)立體顯示設(shè)備》，公布于1997年8月27日的專利權(quán)申請(qǐng)中進(jìn)行了描述。該方法試圖把因有多個(gè)圖像而引起的清晰度方面的損失分配在行和列兩個(gè)方向上。在該方法中，像素從一行偏移到另一行，其距離為構(gòu)成像素的色點(diǎn)的間距的一半。在那種情況下，上述偏移可以通過把顯示陣列的透鏡相對(duì)于屏幕的顯示像素的列方向傾斜來從視覺上得到。
上述文件中所描述的方法不可能補(bǔ)償，因存在N個(gè)視點(diǎn)而產(chǎn)生的清晰度的損失，甚至或部分地補(bǔ)償，也是不可能的。
本發(fā)明的一個(gè)目的就是要提供一種能夠使上述問題得以彌補(bǔ)，至少是部分地得到彌補(bǔ)的顯示方法。
所以本發(fā)明提供了一種在屏幕上把一幅N-視點(diǎn)圖像自動(dòng)立體地顯示出來的方法，該屏幕的顯示像素按行和列來放置，每個(gè)顯示像素有P＞1個(gè)色點(diǎn)，分別對(duì)應(yīng)著第一、二…、P種顏色成份。在本方法中，一幅將被顯示的自動(dòng)立體圖像的像素是通過在空間上把每個(gè)像素的P個(gè)色點(diǎn)分配給P個(gè)不同顯示像素中相應(yīng)顏色成份的色點(diǎn)上顯示出來的。本方法的特點(diǎn)在于，從一幅“高清晰度”自動(dòng)立體圖像出發(fā)生成了一幅將要顯示的自動(dòng)立體圖像，上述“高清晰度”自動(dòng)立體圖像所擁有的具有P個(gè)色點(diǎn)的像素的數(shù)量至少與N視點(diǎn)圖像所具有的色點(diǎn)數(shù)相同，而上述將要顯示的自動(dòng)立體圖像中的每個(gè)像素都是一個(gè)來自上述高清晰度自動(dòng)立體圖像中P個(gè)不同像素的相應(yīng)顏色成份的色點(diǎn)。
這樣，在將被顯示的圖像的P個(gè)像素間的分配就在高清晰度自動(dòng)立體圖像的P個(gè)不同像素的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了。而在上述已有的技術(shù)中，這一分配是在P個(gè)來自相同像點(diǎn)或像素的色點(diǎn)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。
將被顯示的自動(dòng)立體圖像可以從領(lǐng)先于存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)器或在任何記錄媒體中的屏幕的高清晰度圖像產(chǎn)生，甚至可以直接在屏幕水平上編址。
最好是高清晰度自動(dòng)立體圖像在行方向上能夠提供的每個(gè)都具有P個(gè)色點(diǎn)的像素的數(shù)量與每個(gè)圖像行提供的色點(diǎn)數(shù)相同。
假設(shè)每個(gè)像素的P種顏色成份都帶有來自分布于空間的P個(gè)點(diǎn)的信息，則結(jié)果圖像在亮度方面的解析度要化以前高P倍，而在顏色清晰度方面的解析度則與以前相同。因?yàn)檩喞€感知度的提高，觀眾都看到了一幅在清晰度方面提高了P倍的圖像，而在立體視覺中，顏色的較低的清晰度(“拖尾”顏色效應(yīng))卻不會(huì)被感知。
例如，在一幅只顯示一條斜線的圖像中，在存在對(duì)比度的情況下，大腦在感知“高清晰度”圖像中一個(gè)挨一個(gè)地排列的像素的顏色成份的偏移時(shí)，對(duì)大的亮度方面的解析度差的感知要比對(duì)顏色上的周期性變化的感知多。上述顏色成份可以是，比如紅、綠和蘭色，而偏移則是由上述在關(guān)于不同顯示像素的原始信息的空間中的分配而產(chǎn)生的。另外，色點(diǎn)的空間經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生使通過一個(gè)給定的透鏡看兩個(gè)不同視點(diǎn)的雙眼看到不同顏色成份的效果，由此產(chǎn)生了從一只眼給另一只減少了對(duì)顏色成份的低解析度的感知度的眼的補(bǔ)償?？傮w的主觀效果是在圖像的優(yōu)良性和平面的感知性(由于不同解析度的增加)方面都得到了提高，而較低的顏色解析度則實(shí)際并未被感知到。
一幅本身清晰度就很高的自動(dòng)立體圖像可從一個(gè)攝像機(jī)，或一個(gè)圖像庫或以合成圖像的方式獲得。
本方法的特點(diǎn)可表現(xiàn)在高清晰度自動(dòng)立體圖像可通過使用一種增加清晰度的方法從清晰度低于上述高清晰度圖像的清晰度的開始自動(dòng)立體圖像中產(chǎn)生出來，上述方法可以是內(nèi)插法、矢量化法、或者是輪廓線搜索法。開始自動(dòng)立體圖像可從一個(gè)攝像機(jī)或一個(gè)圖像庫獲得，或者以合成圖像的方式獲得。
這就有可能從圖像清晰度的提高方面獲利，這一提高可通過現(xiàn)代數(shù)字圖像處理方法來得到。具體講，上述較低清晰度可能是屏幕的清晰度，所以尤為可能的是從標(biāo)準(zhǔn)視頻圖像開始。
高清晰度自動(dòng)立體圖像可通過只生成每個(gè)像素的在生成該將被顯示的自動(dòng)立體圖像時(shí)要用到的色點(diǎn)的方法來生成。
增加清晰度的方法可以在行和/或列的方向上增加清晰度。
在一種適用于在前述歐洲專利權(quán)申請(qǐng)?zhí)枮镹o.0791847的專利權(quán)申請(qǐng)中所描述的，能在行和列兩個(gè)方向上都使清晰度得到提高的顯示技術(shù)的實(shí)施例中，本方法的特點(diǎn)在于高清晰度自動(dòng)立體圖像是利用上述清晰度增加方法從一幅開始自動(dòng)立體圖像得到的，具體講是利用該方法生成一個(gè)中間自動(dòng)立體圖像，它在行方向上的像素?cái)?shù)是屏幕的像素?cái)?shù)的P或P-1倍，在列方向上的像素?cái)?shù)是屏幕的像素?cái)?shù)的P或P-1倍。本方法的特點(diǎn)還在于上述高清晰度自動(dòng)立體圖像是通過選擇中間自動(dòng)立體圖像的像素中位置與上述空間分布相對(duì)應(yīng)的那些像素來獲得的。
然而在本技術(shù)領(lǐng)域中，只在水平或行方向上增加清晰度還是有好處可得的。
尤其是當(dāng)上述較低清晰度是屏幕清晰度時(shí)，通過生成一個(gè)中間自動(dòng)立體圖像來增加清晰度是有好處可得的，該中間自動(dòng)立體圖像的清晰度已被增加但低于上述高清晰，并且上述高清晰度自動(dòng)立體圖像就由它產(chǎn)生的。這在以下情形中尤為適用，即當(dāng)P=3，被增加清晰度的圖像的像素?cái)?shù)是開始自動(dòng)立體圖像的像素?cái)?shù)P-1(即2)倍，而高清晰度自動(dòng)立體圖像的像素?cái)?shù)則是開始自動(dòng)立體圖像的像素?cái)?shù)的3倍。
最好能通過為每個(gè)像素只計(jì)算“有用”的色點(diǎn)的方式來生成中間自動(dòng)立體圖像和/或高清晰度圖像。這里的“有用”是指那些將在后續(xù)的計(jì)算或顯示中被用到的色點(diǎn)。
在本發(fā)明的一種能使清晰度在行方向和列方向上都能得到增加的變形中，本方法的特性在于高清晰度自動(dòng)立體圖像是通過一幅已其行數(shù)是屏幕行數(shù)的P或P-1倍，像素的列數(shù)是屏幕像素的列數(shù)的P或P-1倍的開始自動(dòng)立體圖像獲得的，其特性還在于高清晰度自動(dòng)立體圖像是通過從開始自動(dòng)立體圖像中選擇那些其位置與上述空間的分布相對(duì)應(yīng)的像素來獲得的。上面的說明對(duì)此也適用。
在一種尤為有用的變形中，本方法的特點(diǎn)在于當(dāng)上述將要顯示的自動(dòng)立體圖像被安排得便于插入依照其顯示拓?fù)鋪順?gòu)成它的N個(gè)視點(diǎn)的像素時(shí)，它是由像素組構(gòu)成的，每個(gè)組包括N個(gè)像素并分別對(duì)應(yīng)著一個(gè)不同的視點(diǎn)，以便構(gòu)成一個(gè)插入圖像。如同在本申請(qǐng)人的專利權(quán)申請(qǐng)WO 94/26072的專利說明書中所描述的那樣。一個(gè)給定的N像素組的對(duì)應(yīng)于一個(gè)第一視點(diǎn)的第一個(gè)像素將由一個(gè)第一色點(diǎn)、一個(gè)第二色點(diǎn)，…，一個(gè)第P色點(diǎn)構(gòu)成。該第一色點(diǎn)是上述第一視點(diǎn)的一個(gè)P像素組的P個(gè)不同像素中的第一像素的第一種顏色成份的色點(diǎn)，第二色點(diǎn)是上述第一視點(diǎn)的上述P像素組的不同像素中的第二個(gè)像素的第二種顏色成份的色點(diǎn)，…，第P色點(diǎn)是上述第一視點(diǎn)的上述P像素組的不同像素中的第P個(gè)像素的第P種顏色成份的色點(diǎn)。上述給定的N像素組的對(duì)應(yīng)于第二個(gè)視點(diǎn)的第二個(gè)像素將由一個(gè)第一色點(diǎn)，…，一個(gè)第P色點(diǎn)構(gòu)成，該第一色點(diǎn)是上述第二視點(diǎn)的一個(gè)P像素組的P個(gè)不同像素中的第一個(gè)像素的第二種顏色成份，…，第P色點(diǎn)是上述第二視點(diǎn)的上述P像素組的P個(gè)不同像素中的第P個(gè)像素的第一種顏色成份的色點(diǎn)，…，如此循環(huán)排列直至上述給定組的對(duì)應(yīng)于第N個(gè)視點(diǎn)的第N個(gè)像素以及與之對(duì)應(yīng)的P像素組的全部像素。上述N像素組在行方向上重復(fù)尤為有利。
上述P個(gè)不同的像素可以是相鄰的。
上述P個(gè)不同的像素最好能在行方向上排成一條直線。
每個(gè)顯示像素的P個(gè)色點(diǎn)在列方向上被一個(gè)挨著一個(gè)地放置是很有利的，或者最好是在行方向上如此放置。
本發(fā)明也提供了一種N視點(diǎn)的自動(dòng)立體圖像。該圖像的像素被在行和列方向上放置，每個(gè)像素都由P個(gè)色點(diǎn)構(gòu)成，每個(gè)色點(diǎn)對(duì)應(yīng)著一種不同的顏色成份，該圖像的特點(diǎn)在于每個(gè)像素的P個(gè)色點(diǎn)中的每一個(gè)都是由一個(gè)相應(yīng)顏色成份在空間中的偏移的色點(diǎn)構(gòu)成，其方式與一個(gè)高清晰度自動(dòng)立體圖像的一個(gè)視點(diǎn)的一個(gè)P像素組的P個(gè)不同像素中的每一個(gè)的方式相同。上述高清晰度自動(dòng)立體圖像所提供的具有P個(gè)色點(diǎn)的像素的數(shù)量至少與N視點(diǎn)自動(dòng)立體圖像提供的色點(diǎn)數(shù)相同。上述P個(gè)不同像素相鄰著是非常有利的，并它們?cè)谛蟹较蛏献詈媚芘懦芍本€。它們也可以沿著高清晰度自動(dòng)立體圖像的一條對(duì)角線排成一條直線。
圖像的特點(diǎn)在于，當(dāng)它被以能夠插入N個(gè)視點(diǎn)的像素的方式來安排時(shí)，它是由具有N個(gè)像素的像素組構(gòu)成的。上述N個(gè)視點(diǎn)依照?qǐng)D像的顯示拓?fù)鋪順?gòu)成圖像。N像素組中的每個(gè)像素都對(duì)應(yīng)著一個(gè)不同的視點(diǎn)，一個(gè)給定的N像素組的第一個(gè)像素對(duì)應(yīng)著第一視點(diǎn)，它由第一、二、…、P個(gè)色點(diǎn)構(gòu)成，該第一色點(diǎn)是第一視點(diǎn)的一個(gè)P像素組的P個(gè)不同像素中的第一個(gè)像素的第一種顏色成份的色點(diǎn)，該第二色點(diǎn)是第一視點(diǎn)的上述P像素組的P個(gè)不同像素中的第二個(gè)像素的第二種顏色成份的色點(diǎn)，…，該第P色點(diǎn)是該視點(diǎn)的上述P像素組的不同像素中的第P個(gè)像素的第P種顏色成份的色點(diǎn)。上述給定的N像素組的第二個(gè)像素與一個(gè)第二視點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，它是由一個(gè)第一色點(diǎn)，…，一個(gè)第P色點(diǎn)構(gòu)成，其中第一色點(diǎn)是第二視點(diǎn)的一個(gè)P像素組的上述P個(gè)不同的像素中的第一個(gè)像素的第二種顏色成份的色點(diǎn)，…，第P色點(diǎn)是第二視點(diǎn)的上述P像素組的上述P個(gè)不同的像素中的第P個(gè)像素的第一種顏色成份的色點(diǎn)，如此循環(huán)排列到與第N個(gè)視點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的第N個(gè)像素及與之對(duì)應(yīng)的P像素組。
本發(fā)明也提供了一種顯示或打印在一種媒體上的圖像。此圖像的特點(diǎn)在于它是以顯示點(diǎn)或像素的形式從一幅自動(dòng)立體圖像中而來的，同時(shí)上述顯示點(diǎn)或像素是通過把上述自動(dòng)立體圖像的每個(gè)像素的P個(gè)色點(diǎn)分配到P個(gè)不同像素的相應(yīng)顏色成份的色點(diǎn)上來得到的。
本發(fā)明也提供了一種記錄媒體，諸如一個(gè)硬盤，一個(gè)DVD盤，或者一個(gè)能提供至少一幅自動(dòng)立體圖像的的磁帶，就象上面定義的那樣。
最后，本發(fā)明提供了一種傳輸系統(tǒng)，尤其是通過電纜或無線電鏈路，它主要是通過衛(wèi)星來實(shí)現(xiàn)的，包括一個(gè)能發(fā)送象上面所定義的那種自動(dòng)立體圖像的發(fā)射器裝置。
通過閱讀下面以非限定性的例子及參考著附圖，本發(fā)明的其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)更好地表現(xiàn)出來，在這些附圖中

圖1示出了本發(fā)明的第一實(shí)施例，它適用于在前面所引述的PCT申請(qǐng)?zhí)枮閃O 94/26072的專利申請(qǐng)中的圖1a中所給出的情形。圖2和圖3示出了分別對(duì)于5個(gè)和7個(gè)視點(diǎn)的實(shí)施例；圖4示出了一種本發(fā)明的第二實(shí)施例，它適用于在前面所引述的PCT申請(qǐng)中所給出的圖16所示的情形；圖5示出了一種本發(fā)明的第三實(shí)施例，它適用于在前面所引述的PCT申請(qǐng)中所給出的圖1a所示的情形，圖像的清晰度是通過兩個(gè)階段提高的；圖6a和6b示出了一種本發(fā)明的第四實(shí)施例，它對(duì)應(yīng)于在前面所引述的歐洲專利號(hào)為No.0791847的專利權(quán)申請(qǐng)中所給出的圖4A和4B所示的情形；圖7a和7b示出了一種本發(fā)明的第五種實(shí)施例，它對(duì)應(yīng)于在前面所引述的歐洲專利號(hào)為No.0791847的專利權(quán)申請(qǐng)中所給出的圖5A和5B所示的情形；圖8a和8b示出了一種本發(fā)明的第六實(shí)施例，它對(duì)應(yīng)于在前面所引述的歐洲專利號(hào)為No.0791847的專利權(quán)申請(qǐng)中所給出的圖6A和6B所示的情形。
圖9示出了清晰度的增加，它是從一幅低清晰度圖像開始，通過計(jì)算中間像素來實(shí)現(xiàn)的。
在圖1中，N=4,P=3，其中的高清晰度圖像在行方向上的像素?cái)?shù)是PCT申請(qǐng)?zhí)枮閃O 94/26072的專利權(quán)申請(qǐng)的圖1a中所用的標(biāo)準(zhǔn)圖像的三倍。為了便于描述，它是以一幅被插入的在行方向上由P=3個(gè)像素所構(gòu)成的像素組構(gòu)成的圖像的形式示出的，即第一個(gè)視點(diǎn)PV1的三個(gè)第一像素T1、T2、T3，第二個(gè)視點(diǎn)PV2的三個(gè)第一像素T1、T2、T3，第三個(gè)視點(diǎn)PV3的頭三個(gè)像素T1、T2、T3，第四個(gè)視點(diǎn)PV4的三個(gè)第一像素T1、T2、T3，然后是PV1的下面三個(gè)像素T4、T5、T6,PV2的下面三個(gè)像素T4、T5、T6，等等。
屏幕在行方向上有顯示像素P1、P2、P3、…、PM，每個(gè)像素都由P=3個(gè)色點(diǎn)構(gòu)成，分別對(duì)應(yīng)著紅R、綠G、蘭B三種顏色成份。透鏡陣列10包括透鏡L1、L2、L3、…等，其間距是顯示像素中色點(diǎn)間距的4倍，這意味著第一個(gè)透鏡L1在范圍上覆蓋了P1的R、G、B三種成份和P2的R成份，透鏡L2在范圍上覆蓋了P2的G、B兩種成份和P3的R、G兩種成份，依此類推。
在本發(fā)明中，不是把標(biāo)準(zhǔn)圖像的第一個(gè)像素的R、G、B三種成份分別分配到像素P1、P2、P3的相應(yīng)顏色成份的點(diǎn)上，而是通過分別為R、G、B三種顏色保留第一視點(diǎn)PV1的像素T1、T2、T3的第一個(gè)像素的色點(diǎn)中的一個(gè)色點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)這一分配的。
為其它視點(diǎn)PV2、PV3和PV4的頭三個(gè)像素T1、T2、T3的顏色成份的循環(huán)排列同樣適用。
對(duì)于視點(diǎn)PV1,T1的R色點(diǎn)在相應(yīng)的P1的R色點(diǎn)上顯示，T2的G色點(diǎn)在相應(yīng)的P2的G色點(diǎn)上顯示，T3的B色點(diǎn)在相應(yīng)的P3的B色點(diǎn)上顯示。由此T1的R色點(diǎn)，T2的G色點(diǎn)，T3的B色點(diǎn)就構(gòu)成了一個(gè)代表將被顯示的圖像的第一像素的顯示三元組TR1。
對(duì)于視點(diǎn)PV2,T1的G色點(diǎn)，T2的B,T3的R構(gòu)成了代表將被顯示的圖像的第二個(gè)像素的三元組TR2，它們分別被顯示在P1的G色點(diǎn)，P2的B和P4的R。對(duì)于視點(diǎn)PV3,T1的B色點(diǎn)、T2的R，T3的G構(gòu)成了一個(gè)三元組TR3，它們分別被顯示在P1的B色點(diǎn)。P3的R,P4的G。對(duì)于視點(diǎn)PV4,T1的R色點(diǎn)，T2的G,T3的B構(gòu)成一個(gè)三元組TR4，它們分別被顯示在P2的R色點(diǎn)，P3的G和P4的B，由此結(jié)束這一序列。這一序列對(duì)于視點(diǎn)PV1重復(fù)下去，T4的R色點(diǎn)，T5的G,T6的B構(gòu)成一個(gè)三元組TR5，它們分別被顯示在P5的R色點(diǎn)，P6的G,P7的B，如此往復(fù)。這一在空間中的分配始于一幅在行方向上有三倍像素的圖像，其作用是增加圖像的亮度的清晰度而保持顏色清晰度不變。在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)觀察位置，一個(gè)觀察者要么看到視點(diǎn)PV1和PV3，要么看到PV2和PV4，在第一種情形，左眼通過三個(gè)連續(xù)的透鏡看到R、G、B三種顏色成份，而右眼看到的是B、R、G三種顏色。在第二種情形，左眼通過三個(gè)連續(xù)的透鏡看到的是G、B、R三種顏色，而右眼看到的則是R、G、B三種顏色。當(dāng)觀察者所處的位置能看到視點(diǎn)PV1和PV2，或PV2和PV3，或PV3和PV4時(shí)，情況也相同。
正如前面所說眼睛之間，透鏡之間的這種補(bǔ)償效應(yīng)使得減少對(duì)立體視覺中低顏色解析度的印象被感知的程度成為可能。
圖2對(duì)應(yīng)于有5個(gè)視點(diǎn)(N=5)的情形。透鏡陣列10中的透鏡L1,L2…的間距是顯示像素P1、P2、…的色點(diǎn)間距的N=5倍。對(duì)于視點(diǎn)PV1，代表將被顯示的圖像的第一個(gè)像素的三元組TR1是由第一個(gè)像素T1的紅色，寫為T1(R)，第二個(gè)像素T2為蘭色，寫為T2(B)，第三個(gè)像素T3的綠色，寫為T3(G)構(gòu)成。T1(R)被顯示在顯示像素P1的紅色點(diǎn)R上，T2(B)被顯示在P2的蘭色點(diǎn)上，T3(G)被顯示在P4的綠色點(diǎn)上。在圖2中，這一顯示規(guī)則被以表的形式給了出來。三元組TR1、TR2、TR3、TR4、和TR5分別對(duì)應(yīng)著視點(diǎn)PV1、PV2,…，PV5。三元組TR6,…,TR10分別對(duì)應(yīng)著視點(diǎn)PV1,…,PV5，依此類推，模為5。
圖3對(duì)應(yīng)著有7個(gè)視點(diǎn)(N=7)的情形。透鏡陣列10中的透鏡L1,L2，…的間距是顯示像素P1,P2,…的色點(diǎn)間距的7倍。以表的形式給出了內(nèi)容與圖2中的相似。三元組TR1,…,TR7分別對(duì)應(yīng)著視點(diǎn)PV1,…,PV7，依此類推，以7為模。
在圖4所示的情形中，屏幕像素是由在水平或行方向上緊挨著放置的兩種顏色成份構(gòu)成的，具體講一種是由在垂直方向上疊堆起來的強(qiáng)度減半的紅色成份和綠色成份構(gòu)成的(R,G)顏色成份，另一種是由在垂直方向上堆疊的強(qiáng)度減半的綠色成份B和蘭色成份B所構(gòu)成的顏色成份(G,B)。透鏡陣列中透鏡L’的間距為顏色成份的間距的N=3倍。清晰度的提高是通過一幅在行方向上的像素?cái)?shù)是在PCT申請(qǐng)?zhí)枮閃O 94/26072的圖1b中所使用的標(biāo)準(zhǔn)圖像行方向上所擁有的像素?cái)?shù)的2倍的圖像來得到的。
對(duì)于視點(diǎn)PV1，顯示三元組TR1是由將要顯示的圖像的視點(diǎn)PV1的像素T1的顏色成份(R,G)，和將要顯示的圖像的視點(diǎn)PV1的像素T2的顏色成份(G,B)構(gòu)成。對(duì)于視點(diǎn)PV2，顯示三元組TR2是由將視點(diǎn)PV2的像素T1的顏色成份(G,B)和視點(diǎn)PV2的像素T2的顏色成份(R,G)構(gòu)成。PV1的像素T1的顏色成份(R,G)被顯示為顯示像素P’1的(R,G)成份。PV1的像素T2的(G,B)成份被顯示為像素P’2的(G,B)成份。PV2的像素T1的(G,B)成份被顯示為像素P’1的(G,B)成份。PV2的像素T2的(R,G)成份被顯示為像素P’3的(R,G)成份，依此類推。在標(biāo)準(zhǔn)觀察位置，要么是左眼看到視點(diǎn)PV1，右眼看到視點(diǎn)PV2，要么是左眼看到視點(diǎn)PV2，右眼看到視點(diǎn)PV3。在第一種情況中，左眼看到的是連續(xù)二個(gè)透鏡中的(R,G)和(G,B)成份，右眼看到的是上述兩透鏡中的(G,B)和(R,G)成份。在第二種情況中左眼看到的是連續(xù)兩個(gè)透鏡中的(G,B)和(R,G)兩種成份，而右眼看到的是這兩個(gè)透鏡的(R,G)和(G,B)成份。
由此，顏色就在一只眼與另一只眼之間，一個(gè)透鏡與另一個(gè)透鏡之間得到了補(bǔ)償，但在這種情形中，三個(gè)成份中包含了紅、綠、蘭顏色，這對(duì)視覺感知來講是非常有利的。
圖5所示的情形與圖1所示的情形相同，只是在這里將要顯示的圖像是從一個(gè)“中間”自動(dòng)立體圖像生成的，此中間立體圖像行方向上的清晰度是PCT申請(qǐng)?zhí)枮閃O 94/26072的專利權(quán)申請(qǐng)的圖1b中所用的那種標(biāo)準(zhǔn)圖像在行方向上的清晰度的兩倍，而不是三倍，它可以是一幅由攝像提供的圖像，或者是一幅來自視頻數(shù)據(jù)庫的圖像，或者直接是由一幅標(biāo)準(zhǔn)圖像經(jīng)過增加清晰度通過計(jì)算而得的圖像，它也可以是一幅合成的圖像。
如果想在顯示的過程中保留圖像信息，就有必要為每個(gè)始于一對(duì)像素T1和T2,T3和T4等等的視點(diǎn)計(jì)算其用于顯示的三種顏色成份。
在下面所示的例子中，這是利用三個(gè)連續(xù)的像素T1、T2、T3；T3,T4、T5等進(jìn)行線性內(nèi)插來實(shí)現(xiàn)的。
PV1的T1(R)成份顯示為P1的R成份。內(nèi)插成份T1(G)3+2T2(G)3]]>顯示為P2的G成份。
內(nèi)插成份2T2(B)3+T3(B)3]]>顯示為P3的蘭成份，按照?qǐng)D5中以表的形式給出的規(guī)則類推下去。
上面所描述的實(shí)施例中的方法可以直接用來提高歐洲申請(qǐng)?zhí)枮镹o.0791847的專利權(quán)申請(qǐng)中所描述的設(shè)備的行方向上的清晰度。在該申請(qǐng)書的圖4A、4B,6A和6B所示的環(huán)境中，清晰度可以提高三倍。在其圖5A和5B所示的情形中，清晰度的增加不超過2倍。
為了使清晰度在行方向和列方向上都得到增加，起始點(diǎn)應(yīng)該是一幅在兩個(gè)方向上清晰度都較高的圖像。
在圖6a和6b中，清晰度在行方向和列方向上都增加了三倍。所以視點(diǎn)PV1,PV2,…的第一個(gè)要顯示的像素就都各自是由一個(gè)9像素T11,…,T33的矩陣構(gòu)成。對(duì)于PV1，有用的成份是T11的紅成份T11(R),T22的綠成份T22(G),T33的蘭成份T33(B)，對(duì)于PV2，有用的成份是T11的綠成份T11(G),T22的蘭成份T22(B)，如T33的紅成份T33(R)，依此類推，為了生成將要顯示的圖像，只需計(jì)算對(duì)顯示而言是有用的成份。
在圖7a和7b中，清晰度在行方向上增加至2倍，列方向上增加至3倍。第一個(gè)視點(diǎn)的將要顯示的像素是成份T11(R)、T21(G)、T31(B)。對(duì)于其它視點(diǎn)，將要保留的成份可通過排列來減少。
在圖8a和8b所示的情形中，清晰度在行方向上增加至3倍，列方向上增加至2倍。對(duì)于每個(gè)視點(diǎn)將要顯示的第一個(gè)像素，需要為之保留的成份是T11(R),T22(B)和T13(G)。對(duì)于其它視點(diǎn)，需要保留的視點(diǎn)可通過排列來減少。
圖9所示的情形始于一幅如同本申請(qǐng)人的PCT申請(qǐng)?zhí)枮閃O94/26071的專利權(quán)申請(qǐng)中所描述的處于“N圖像”模式中的圖像，清晰度在行方向上增加至3倍，在圖中，記為T1、T4、T7、…、TM的像素被很方便地表示為一個(gè)較大的點(diǎn)。每個(gè)視點(diǎn)或基本圖像的每個(gè)原始像素T1、T4、T7、…、TM都有兩個(gè)計(jì)算出來的中間像素(T2,T3、),(T5,T6)等，如可通過內(nèi)插來獲得，以便增加清晰度。
從標(biāo)準(zhǔn)視頻清晰度圖像開始，或者是從內(nèi)在地提供了高清晰度的圖像開始，如可以是得自攝影圖像或是利用本申請(qǐng)人的PCT申請(qǐng)?zhí)枮閃O 97/01250的專利權(quán)申請(qǐng)所描述的方法得到的合成圖像，本發(fā)明的方法使得生成其清晰度在亮度方面得到提高而在色彩方面較低的自動(dòng)立體圖像成為可能。
將要顯示的自動(dòng)立體圖像的每個(gè)像素都包含著來自空間中P個(gè)不同點(diǎn)的信息。這樣一幅將被顯示的自動(dòng)立體圖像也可以直接從一幅由攝像機(jī)提供的圖像來生成，此攝像機(jī)配有一個(gè)單CCD傳感器，有水平方向上一個(gè)挨著一個(gè)排列的顏色濾波器(RGBRGBRGB,…)，和一個(gè)發(fā)散透鏡陣列或一個(gè)收斂透鏡陣列。上述發(fā)散透鏡陣列的視在陣列間距(即為了把圖像傳送到單CCD傳感器上而由光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的透鏡陣列的間距)等于N個(gè)顏色濾波器的間距，而上述收斂透鏡陣列的由N個(gè)顏色濾波器組成的濾波器組則是對(duì)稱排列的，以便保留自動(dòng)立體圖。例如當(dāng)N=4，間距為12時(shí)，就會(huì)有如下排列RBGRGRBGBGRB，等等。這樣就實(shí)現(xiàn)了將要顯示的自動(dòng)立體圖像的每個(gè)色點(diǎn)所要求的空間偏移。在本申請(qǐng)人的PCT申請(qǐng)?zhí)枮閃O 97/26071和WO 94/25891專利申請(qǐng)中，對(duì)圖像傳遞透鏡陣列攝像機(jī)有深入的描述。
這樣一幅圖像可被用在一個(gè)傳輸系統(tǒng)中，或者它可被記錄在一種記錄媒體上，如一塊硬盤，一個(gè)DVD盤，一個(gè)磁帶等。此圖像可以被顯示在一個(gè)其而放置著一個(gè)透鏡陣列的屏幕上。它還可以打印在一張紙上，這樣這些圖像就可以通過一種合適的對(duì)紙張來講是可選的透鏡陣列來被鮮明地看出來。
在前面的描述中，術(shù)語“行”和“列”分別意味著由站著或躺著的觀看者所看到的像素的水平線和垂直線，它們獨(dú)立于顯示屏被掃描的方向，而這個(gè)方向可以是水平的，也可以是垂直的。例如，對(duì)于一個(gè)掃描線為垂直的屏幕，那些線就被認(rèn)為是“列”。
權(quán)利要求
1．一種在一個(gè)屏幕上自動(dòng)立體地顯示一幅N視點(diǎn)圖像的方法，屏幕的顯示像素被按行和列來放置，且每個(gè)像素都有P＞1個(gè)色點(diǎn)，分別對(duì)應(yīng)著第一、第二、…、第P種顏色成份，本方法通過把每個(gè)像素的P個(gè)色點(diǎn)在空間中分配給來自P個(gè)不同顯示像素的相應(yīng)的顏色成份的色點(diǎn)上來將一幅將要顯示的自動(dòng)立體圖像的像素顯示出來，本方法的特點(diǎn)在于，它是從一幅“高清晰度”自動(dòng)立體圖像開始生成上述將要顯示的自動(dòng)立體圖像的，上述“高清晰度”自動(dòng)立體圖像所擁有的有P個(gè)色點(diǎn)的像素?cái)?shù)至少應(yīng)與N視點(diǎn)圖像所擁有的色點(diǎn)數(shù)相同，而在將要顯示的自動(dòng)立體圖像中，每個(gè)像素都是上述高清晰度自動(dòng)立體圖像中P個(gè)不同像素的相應(yīng)顏色成份的一個(gè)色點(diǎn)。
2．按照權(quán)利要求1的方法，其特點(diǎn)在于上述高清晰度自動(dòng)立體圖像行方向上的具有P個(gè)色點(diǎn)的像素?cái)?shù)與每個(gè)圖像行所擁有的色點(diǎn)數(shù)相同。
3．按照權(quán)利要求1或2的方法，其特點(diǎn)在于上述高清晰度自動(dòng)立體圖像是從一幅清晰度較低的自動(dòng)立體圖像開始利用一種清晰度提高方法生成的，比如內(nèi)插法，矢量化法，或是輪廓線搜索法。
4．按照權(quán)利要求3的方法，上述較低清晰度是屏幕的清晰度。
5．按照權(quán)利要求3或4的方法，其特點(diǎn)在于高清晰度自動(dòng)立體圖像是通過為每個(gè)像素只生成在生成上述要顯示的自動(dòng)立體圖像時(shí)所要用到的色點(diǎn)的方法來生成的。
6．按照權(quán)利要求3至5任意之一的方法，其特點(diǎn)在于清晰度增加方法在行方向上增加了清晰度。
7．按照從權(quán)利要求3至6任意之一的方法，其特點(diǎn)在于清晰度增加方法在列方向上增加了清晰度。
8．按照權(quán)利要求6的方法，其特點(diǎn)在于高清晰度自動(dòng)立體圖像是從一幅開始自動(dòng)立體圖像開始，利用上述清晰度增加方法生成一幅中間自動(dòng)立體圖像的方式來得到的，此中間自動(dòng)立體圖像的像素的行數(shù)是屏幕像素行數(shù)的P或P-1倍，其像素的列數(shù)也是屏幕像素列數(shù)的P或P-1倍，本方法的特點(diǎn)還在于上述高清晰度自動(dòng)立體圖像是通過選擇中間自動(dòng)立體圖像中那些位置與上述空間中的分布相對(duì)應(yīng)的像素來獲得的。
9．按照權(quán)利要求3的方法，其特點(diǎn)在于上述低清晰度是屏幕清晰度，其特點(diǎn)還在于本方法使用上述清晰度增加方法生成一幅清晰度得到增加的中間自動(dòng)立體圖像，然后再生成上述高清晰度的自動(dòng)立體圖像。
10．按照權(quán)利要求9的方法，其特點(diǎn)在于P=3，還在于被增加的清晰度對(duì)應(yīng)著將行方向和/或列方向上的像素?cái)?shù)加倍。
11．按照權(quán)利要求9或10的方法，其特點(diǎn)在于中間自動(dòng)立體圖像和/或高清晰度自動(dòng)立體圖像是通過只為每個(gè)像素計(jì)算那些有用的色點(diǎn)來生成的。
12．按照權(quán)利要求1的方法，其特點(diǎn)在于高清晰度自動(dòng)立體圖像是從一幅其像素行數(shù)是屏幕像素行數(shù)的P或P-1倍，像素列數(shù)是屏幕像素列數(shù)的P或P-1倍的開始自動(dòng)立體圖像得到的，其特點(diǎn)還在于高清晰度自動(dòng)立體圖像是通過選擇開始自動(dòng)立體圖像中那些位置與上述空間分配相對(duì)應(yīng)的像素來獲得的。
13．按照前面各權(quán)利要求中任意之一的方法，其特點(diǎn)在于當(dāng)上述將要顯示的自動(dòng)立體圖像被安排得以便于交織按照它的顯示拓?fù)錁?gòu)成它的N視點(diǎn)的像素時(shí)，它是由N個(gè)像素構(gòu)成的像素組所構(gòu)成的，每一個(gè)像素都對(duì)應(yīng)著一個(gè)不同的視點(diǎn)，一個(gè)給定的N像素組的第一個(gè)像素對(duì)應(yīng)著一個(gè)第一視點(diǎn)，它是由第一視點(diǎn)的一個(gè)P像素組P個(gè)不同像素中的第一個(gè)像素的第一種顏色成份的第一色點(diǎn)，第一視點(diǎn)的上述P像素組的P種不同像素中的第二個(gè)像素的第二種顏色成份的第二色點(diǎn)，…，和該視點(diǎn)的上述P像素組的上述不同像素中第P個(gè)像素的第P種顏色成分的第P個(gè)色點(diǎn)組成，上述給定的N像素組的第二個(gè)像素對(duì)應(yīng)著一個(gè)第二視點(diǎn)，它由第一、…，第P色點(diǎn)構(gòu)成，該第一色點(diǎn)是一個(gè)第二視點(diǎn)的一個(gè)P像素組的P個(gè)不同像素中的第一個(gè)像素的第二種顏色成份的色點(diǎn)，…，第P色點(diǎn)是上述第二視點(diǎn)的上述P像素組的P個(gè)不同像素中第P個(gè)像素的第一種顏色成份的色點(diǎn)，如此循環(huán)排列直到給定的像素組的與第N個(gè)視點(diǎn)和與該視點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的P像素組相對(duì)應(yīng)的第N個(gè)像素為止。
14．按照權(quán)利要求13的方法，其特點(diǎn)在于上述各N像素組是在行方向上排列的。
15．按照權(quán)利要求13或14的方法，其特點(diǎn)在于上述P個(gè)不同像素是挨在一起的。
16．按照權(quán)利要求15的方法，其特點(diǎn)在于上述P個(gè)不同像素在行方向上排成一條直線。
17．按照所有上述權(quán)利要求任意之一的方法，其特點(diǎn)在于每個(gè)顯示像素的P個(gè)色點(diǎn)都是沿著行或列的方向一個(gè)挨一個(gè)地排列的。
18．一幅N視點(diǎn)自動(dòng)立體圖像，它的像素按行和列放置，每個(gè)像素由P個(gè)色點(diǎn)構(gòu)成，每個(gè)色點(diǎn)對(duì)應(yīng)著一種不同的顏色成份，此圖像的特點(diǎn)在于，每個(gè)像素的P個(gè)色點(diǎn)中的每一個(gè)都是一個(gè)在空間中被偏移的一種相應(yīng)顏色成份的色點(diǎn)構(gòu)成的，其方式與一個(gè)高清晰度自動(dòng)立體圖像的一個(gè)視最的一個(gè)P像素組的P個(gè)不同像素中的每一個(gè)像素的構(gòu)成方式相同，上述高清晰度自動(dòng)立體用圖像的有P個(gè)色點(diǎn)的像素的數(shù)量至少與N視點(diǎn)自動(dòng)立體圖像的色點(diǎn)數(shù)相同。
19．按照權(quán)利要求18的自動(dòng)立體圖像，其特點(diǎn)在于高清晰度自動(dòng)立體圖像的每一行所擁有的有P個(gè)色點(diǎn)的像素的數(shù)量與N視點(diǎn)自動(dòng)立體圖像每行所擁有的色點(diǎn)數(shù)相同。
20．按照權(quán)利要求19的自動(dòng)立體圖像，其特點(diǎn)在于上述P個(gè)不同像素在行方向上排成直線。
21．按照權(quán)利要求19的自動(dòng)立體圖像，其特點(diǎn)在于上述不同像素沿著上述高清晰度自動(dòng)立體圖像的一條對(duì)角線排成直線。
22．按照權(quán)利要求18至21中任意之一的自動(dòng)立體圖像，其特點(diǎn)在于，當(dāng)它被按一種便于交織按照它的顯示拓?fù)錁?gòu)成它的N個(gè)視點(diǎn)的像素的方式進(jìn)行安排時(shí)，它是由N個(gè)像素構(gòu)成的像素組構(gòu)成的，像素組中的每一個(gè)像素都對(duì)應(yīng)著一個(gè)不同的視點(diǎn)，一個(gè)給定的N像素組的第一個(gè)像素對(duì)應(yīng)著一個(gè)第一視點(diǎn)，它是由一個(gè)第一色點(diǎn)，一個(gè)第二色點(diǎn)，…，一個(gè)第P色點(diǎn)構(gòu)成的，其中的第一色點(diǎn)是第一視點(diǎn)的一個(gè)P像素組的上述P個(gè)不同像素中的第一個(gè)像素的第一種顏色成份的色點(diǎn)，第二色點(diǎn)是第一視點(diǎn)的上述給定的P像素組的上述P個(gè)不同像素中的第二個(gè)像素的第二種顏色成份的色點(diǎn)，…，第P色點(diǎn)是上棕視點(diǎn)的上述P像素組的上述不同像素中第P個(gè)像素的第P種顏色成份的色點(diǎn)，上述給定的N像素組的第二個(gè)像素對(duì)應(yīng)著一個(gè)第二視點(diǎn)，它是由一個(gè)第一色點(diǎn)，…，一個(gè)第P色點(diǎn)組成的，其中的第一色點(diǎn)是第二視點(diǎn)的一個(gè)P像素組的上述P個(gè)不同像素中的第一個(gè)像素的第二種顏色成份的色點(diǎn)，…，第P色點(diǎn)是第二視點(diǎn)的上述P像素組的上述P個(gè)不同像素中第P個(gè)像素的第一種顏色成份的色點(diǎn)，如此循環(huán)排列直至與第N個(gè)視點(diǎn)相應(yīng)的第N個(gè)像素及與它們相應(yīng)的P像素組。
23．按照權(quán)利要求18至22中任意之一的自動(dòng)立體圖像，其特點(diǎn)在于其中的第一、第二和第三種顏色成份分別是紅、綠和蘭。
24．一種被顯示或打印在媒質(zhì)上的圖像，其特點(diǎn)在于它是從一幅按照權(quán)利要求18至23中任意之一的自動(dòng)立體圖像以顯示點(diǎn)或像素的形式顯示或打印而來的，這些顯示點(diǎn)或像素是通過把上述自動(dòng)立體圖像的每個(gè)像素的P個(gè)色點(diǎn)分配到P個(gè)不同像素的相應(yīng)顏色成份的色點(diǎn)上來得到的。
全文摘要
本發(fā)明涉及到一種把一幅N視點(diǎn)圖像自動(dòng)立體地顯示在一個(gè)屏幕上的方法,屏幕的顯示像素(P1、P2、…)依行和列來放置,每個(gè)顯示像素都有P>1個(gè)色點(diǎn),分別對(duì)應(yīng)著第一種(R)、第二種(G)、…、第P種顏色成份,在本發(fā)明的方法中,將要顯示的自動(dòng)立體圖像的像素是通過把每個(gè)像素的P個(gè)色點(diǎn)在空間中分配至P個(gè)不同顯示像素(P1、P2、P3、…)中的相應(yīng)顏色成份的色點(diǎn)上來顯示的,本發(fā)明的方法從一幅“高清晰度”自動(dòng)立體圖像開始,生成上述將要顯示的自動(dòng)立體圖像。上述“高清晰度”自動(dòng)立體圖像所擁有的有著P個(gè)色點(diǎn)的像素?cái)?shù)至少與N視點(diǎn)圖像所具有的色點(diǎn)數(shù)相同,而將要顯示的自動(dòng)立體圖像中的每個(gè)像素(TR1、TR2、…)都是上述高清晰度自動(dòng)立體圖像中P個(gè)不相同像素(T
文檔編號(hào)G06T17/40GK1315119SQ99809619
公開日2001年9月26日 申請(qǐng)日期1999年8月4日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月13日
發(fā)明者皮埃爾·埃里奧 申請(qǐng)人:皮埃爾·埃里奧