一種3d圖像顯示系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種3D圖像顯示系統(tǒng)和方法，所述系統(tǒng)包括：用于輸出3D圖像的左眼圖像顯示單元(101)和右眼圖像顯示單元(102)、用于對3D圖像進行放大以進行全景顯示的左眼圖像放大單元(103)和右眼圖像放大單元(104)、用于調(diào)節(jié)左眼和右眼兩個圖像放大單元(103、104)之間距離的瞳距調(diào)節(jié)單元(105)。通過瞳距調(diào)節(jié)單元(105)對圖像放大單元之間的調(diào)節(jié)，使得兩個放大單元(103、104)之間的距離與用戶瞳距相適應(yīng)，并在單屏模式和雙屏模式下通過不同的方法對兩個圖像顯示單元(101、102)也進行瞳距的適應(yīng)性調(diào)整，從而使用戶獲得良好的3D圖像體驗。
【專利說明】—種3D圖像顯示系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于3D【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種3D圖像顯示系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]三維立體(3 Dimens1n, 3D)成像技術(shù)在現(xiàn)代生活中的應(yīng)用越來越廣泛。3D圖像是靠人兩眼的視覺差產(chǎn)生的。通過讓人的左眼和右眼看到不同視角的影像，使兩幅畫面產(chǎn)生一定差距，也就是模擬實際人眼觀看時的情況，從而使用戶產(chǎn)生3D的立體感覺。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，通常情況下通過傳統(tǒng)3D圖像顯示系統(tǒng)，其具體的實現(xiàn)方式可以是3D全景眼鏡來實現(xiàn)3D成像，得到較大尺寸的虛擬屏幕，使用戶獲得3D體驗。
[0004]圖1所示為傳統(tǒng)單屏幕3D圖像顯示系統(tǒng)(3D全景眼鏡)對具有人眼平均瞳距用戶的顯示效果。
[0005]參見圖1，圖中左分屏001和右分屏002共同構(gòu)成一個屏幕，分別構(gòu)成單屏幕的左區(qū)和右區(qū)。左屏放大單元003用于放大左屏001的圖像，右屏放大單元004用于放大右分屏002的圖像，當用戶的瞳距Cltl與所示的顯示系統(tǒng)的左分屏中心點和右分屏中心點的距離相同時，此時，用戶左眼看到的是左邊圖像中心的位置，右眼看到的是右邊圖像中心的位置，3D體驗很好。但是，由于采用單塊屏幕，為了適合人眼的瞳距，多采用長度為人眼平均瞳距2倍的顯示屏，屏幕選擇的限制多，靈活性差。
[0006]同時，由于傳統(tǒng)3D圖像顯示系統(tǒng)(3D全景眼鏡)采用單塊屏幕，屏幕上顯示的左右格式的3D圖像不能根據(jù)人眼瞳距變化來調(diào)節(jié)圖像間的距離，導致其對于瞳距較大或較小的用戶，3D顯示效果差，容易造成人眼疲勞，極大的影響了用戶體驗。
[0007]圖2所示為傳統(tǒng)單屏幕3D圖像顯示系統(tǒng)對具有小于人眼平均瞳距ds用戶的顯示效果。
[0008]圖2中，用戶左眼看到的是左邊圖像中心靠右位置，右眼看到的是右邊圖像中心靠左的位置，3D體驗很差。
[0009]圖3所示為傳統(tǒng)單屏幕3D圖像顯示系統(tǒng)對具有大于人眼平均瞳距A用戶的顯示效果。
[0010]圖3中，用戶左眼看到的是左邊圖像中心靠左的位置，右眼看到的是右邊圖像中心靠右的位置，3D體驗也很差。
[0011]由上可見，傳統(tǒng)的單屏幕3D圖像顯示系統(tǒng)和雙屏幕3D圖像顯示系統(tǒng)由于缺乏瞳距調(diào)節(jié)和瞳距匹配機制，因而無法針對不同瞳距的人群進行瞳距調(diào)節(jié)，嚴重影響3D體驗效果O


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的是提供一種3D圖像顯示系統(tǒng)和方法，可以根據(jù)不同的瞳距調(diào)節(jié)左眼圖像和右眼圖像的距離，使具有不同瞳距的用戶都可以獲得良好的3D體驗。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種3D圖像顯示系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:左眼圖像顯示單元101、左眼圖像放大單元103、右眼圖像顯示單元102、右眼圖像放大單元104、瞳距調(diào)節(jié)單元105 ;其中，
[0014]所述左眼圖像顯示單元101用于輸出左眼圖像；
[0015]所述左眼圖像放大單元103與所述左眼圖像顯示單元101相連，其與所述左眼圖像顯示單元101的距離小于所述左眼圖像放大單元103的焦距，其中心位置與所述左眼圖像顯示單元101的中心位置相對應(yīng)，用于對所述左眼圖像進行放大；
[0016]所述右眼圖像顯示單元102用于輸出右眼圖像；
[0017]所述右眼圖像放大單元104與所述右眼圖像顯示單元102相連，其與所述右眼圖像顯示單元102的距離小于所述右眼圖像放大單元104的焦距，其中心位置與所述右眼圖像顯示單元104的中心位置相對應(yīng)，用于對所述右眼圖像進行放大；
[0018]所述瞳距調(diào)節(jié)單元105與所述左眼圖像放大單元103和右眼圖像放大單元104連接，用于調(diào)節(jié)左眼圖像放大單元103的中心位置與右眼圖像放大單元104的中心位置之間的距離。
[0019]上述方案中，所述瞳距調(diào)節(jié)單元105通過手動方式或自動方式對左眼圖像放大單元103的中心位置與右眼圖像放大單元104的中心位置之間的距離進行調(diào)節(jié)。
[0020]上述方案中，所述左眼圖像顯示單元101和右眼圖像顯示單元102為單屏幕模式，所述系統(tǒng)還包括:瞳距匹配單元106，與左眼圖像顯示單元101和右眼圖像顯示單元102相連，用于調(diào)節(jié)單屏幕模式下左眼圖像顯示單元101的中心位置與右眼圖像顯示單元102的中心位置之間的距離。
[0021]上述方案中，所述瞳距匹配單元106通過手動方式或自動方式對左眼圖像顯示單元101的中心位置與右眼圖像顯示單元102的中心位置之間的距離進行調(diào)節(jié)。
[0022]上述方案中，所述左眼圖像顯示單元101和右眼圖像顯示單元102為雙屏幕模式，所述左眼圖像顯示單元101和左眼圖像放大單元103固定在一起，左眼圖像顯示單元101與左眼圖像放大單元103保持同步調(diào)節(jié)，所述右眼圖像顯示單元102和右眼圖像放大單元104固定在一起，右眼圖像顯示單元102與右眼圖像放大單元104保持同步調(diào)節(jié)。
[0023]上述方案中，所述系統(tǒng)還包括:
[0024]操作控制單元107，用于向左眼圖像顯示單元101和右眼圖像顯示單元102輸出相同的操作控制信號；和/或
[0025]圖像拆分單元108，其與所述左眼圖像顯示單元101和所述右眼圖像顯示單元102相連，用于對全屏圖像信號進行拆分，將拆分的左眼圖像信號輸出給左眼圖像顯示單元101，將拆分的右眼圖像信號輸出給右眼圖像顯示單元102。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供了一種3D圖像顯示方法，所述方法包括:
[0027]調(diào)節(jié)左眼圖像放大單元的中心位置與右眼圖像放大單元的中心位置之間的距離；
[0028]調(diào)節(jié)左眼圖像顯示單元的中心位置與右眼圖像顯示單元的中心位置之間的距離；
[0029]向左眼圖像顯示單元輸出左眼圖像，以及向右眼圖像顯示單元輸出右眼圖像；
[0030]對左眼圖像顯示單元的左眼圖像進行放大以得到第一圖像；
[0031]對右眼圖像顯示單元的右眼圖像進行放大以得到第二圖像；
[0032]將所述第一圖像和第二圖像構(gòu)成3D圖像。
[0033]上述方案中，所述方法還包括:
[0034]將所述左眼圖像放大單元的中心位置調(diào)節(jié)為對應(yīng)于左眼瞳孔，將所述右眼圖像放大單元的中心位置調(diào)節(jié)為對應(yīng)于右眼瞳孔；
[0035]將所述左眼圖像顯示單元的中心位置調(diào)節(jié)為對應(yīng)于左眼瞳孔，將所述右眼圖像顯示單元的中心位置調(diào)節(jié)為對應(yīng)于右眼瞳孔。
[0036]上述方案中，所述左眼圖像放大單元的中心位置與右眼圖像放大單元的中心位置之間的距離，以及所述左眼圖像顯示單元的中心位置與右眼圖像顯示單元的中心位置之間的距離是通過手動方式或自動方式進行調(diào)節(jié)。
[0037]上述方案中，所述方法還包括:
[0038]向左眼圖像顯示單元和右眼圖像顯示單元輸出相同的操作控制信號；和/或
[0039]對全屏圖像信號進行拆分，將拆分的左眼圖像信號輸出給左眼圖像顯示單元，將拆分的右眼圖像信號輸出給右眼圖像顯示單元。
[0040]本發(fā)明所提供的3D圖像顯示系統(tǒng)，包括用于輸出3D圖像信號的左眼圖像顯示單元和右眼圖像顯示單元、用于對3D的構(gòu)成圖像進行放大以進行全景顯示的左眼圖像放大單元和右眼圖像放大單元、用于調(diào)節(jié)左眼圖像放大單元和右眼圖像放大單元之間的距離的瞳距調(diào)節(jié)單元、用于調(diào)節(jié)左眼圖像顯示單元與右眼圖像顯示單元之間的距離的瞳距匹配單元。通過瞳距調(diào)節(jié)單元對左眼圖像放大單元和右眼圖像放大單元之間距離的調(diào)節(jié)、瞳距匹配單元對左眼圖像顯示單元和右眼圖像顯示單元之間距離的調(diào)節(jié)，使得兩個顯示單元和兩個放大單元之間的距離與用戶瞳距相適應(yīng)，從而使用戶獲得良好的3D圖像體驗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]圖1是傳統(tǒng)單屏幕3D圖像顯示系統(tǒng)對具有人眼平均瞳距用戶的顯示效果圖；
[0042]圖2是傳統(tǒng)單屏幕3D圖像顯示系統(tǒng)對具有小于人眼平均瞳距用戶的顯示效果圖；
[0043]圖3是傳統(tǒng)單屏幕3D圖像顯示系統(tǒng)對具有大于人眼平均瞳距用戶的顯示效果圖；
[0044]圖4是本發(fā)明第一實施例的3D圖像顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖5是本發(fā)明第二實施例的3D圖像顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖6是本發(fā)明第三實施例的3D圖像顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047]圖7是本發(fā)明圖6所示第三實施例的3D圖像顯示系統(tǒng)的圖像拆分單元107的圖像拆分示意圖；
[0048]圖8是本發(fā)明第二實施例的3D圖像顯不系統(tǒng)放大原理圖；
[0049]圖9是本發(fā)明第三實施例的3D圖像顯示系統(tǒng)對具有人眼平均瞳距用戶的顯示效果圖；
[0050]圖10是本發(fā)明第三實施例的3D圖像顯示系統(tǒng)對具有小于人眼平均瞳距用戶的瞳距調(diào)節(jié)示意圖；
[0051]圖11是本發(fā)明第三實施例的3D圖像顯示系統(tǒng)對具有小于人眼平均瞳距用戶的顯示效果示意圖；
[0052]圖12是本發(fā)明第三實施例的3D圖像顯示系統(tǒng)對具有大于人眼平均瞳距用戶的瞳距調(diào)節(jié)示意圖；
[0053]圖13是本發(fā)明第三實施例的3D圖像顯示系統(tǒng)對具有大于人眼平均瞳距用戶的顯示效果示意圖；
[0054]圖14是本發(fā)明第四實施例的3D圖像顯示方法流程示意圖；
[0055]圖15是本發(fā)明第五實施例的3D圖像顯示方法流程示意圖；
[0056]圖16是本發(fā)明第六實施例的3D圖像顯示方法流程示意圖。
[0057]附圖標記說明:
[0058]101—左眼圖像顯示單元，102—右眼圖像顯示單元，103—左眼圖像放大單元，
104—右眼圖像放大單元，105—瞳距調(diào)節(jié)單元，106—瞳距匹配單元，107—圖像拆分單元，108—操作控制單元。

【具體實施方式】
[0059]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明了，下面結(jié)合【具體實施方式】并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。
[0060]圖4是本發(fā)明第一實施例的3D圖像顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0061]如圖4所示，本實施例的3D圖像顯示系統(tǒng)包括左眼圖像顯示單元101、右眼圖像顯示單元102、左眼圖像放大單元103、右眼圖像放大單元104以及瞳距調(diào)節(jié)單元105，下面具體介紹各個部件。
[0062]左眼圖像顯示單元101用于輸出左眼圖像。
[0063]左眼圖像放大單元103與所述左眼圖像顯示單元101相連，與所述左眼圖像顯示單元101的距離小于所述左眼圖像放大單元103的焦距，中心位置與所述左眼圖像顯示單元101的中心位置相對應(yīng)，用于對所述左眼圖像進行放大。
[0064]右眼圖像顯示單元102用于輸出右眼圖像。
[0065]右眼圖像放大單元104與所述右眼圖像顯示單元102相連，與所述右眼圖像顯示單元102的距離小于所述右眼圖像放大單元104的焦距，中心位置與所述右眼圖像顯示單元104的中心位置相對應(yīng)，用于對所述右眼圖像進行放大。
[0066]在本實施例中，左眼圖像顯示單元101形成一個獨立的第一屏幕，左眼圖像顯示單元102形成另一個獨立的第二屏幕，兩個屏幕構(gòu)造基本一致，相互獨立，互不影響。兩個圖像顯示單元可以通過IXD、OLED等顯示器或顯示屏來實現(xiàn)，其總的分辨率不低于1280X720，對于單屏幕模式，高度不低于人眼平均瞳距，以實現(xiàn)3D成像。屏幕的長度大致為人眼平均瞳距的兩倍。在雙屏幕模式下，由于采用虛擬成像，對屏幕大小無具體要求，但一般要求分辨率不低于640*480，這樣在放大后，可以減少圖像的顆粒感。
[0067]優(yōu)選的，本實施例中的左眼圖像放大單元的中心位置對準左眼圖像顯示單元101的中心位置，右眼圖像放大單元的中心位置對準右眼圖像顯示單元102的中心位置，兩個圖像放大單元共面且平行于圖像顯示單元。這里，左眼圖像放大單元103和右眼圖像放大單元104可通過凸透鏡實現(xiàn)，包括但不限于雙凸透鏡、平凸透鏡或具有凸透鏡效果的凸凹或凹凸透鏡，也可以為凸透鏡和凹透鏡并最后實現(xiàn)凸透鏡的組合透鏡。
[0068]瞳距調(diào)節(jié)單元105同時與所述左眼圖像放大單元103和右眼圖像放大單元104相連，用于調(diào)節(jié)左眼圖像放大單元103的中心位置和右眼圖像放大單元104的中心位置之間的距離。
[0069]這里，由于圖像放大單元103、104本身起始的中心位置與瞳孔的中心位置是相對應(yīng)的，調(diào)節(jié)各自的中心位置，與調(diào)節(jié)各單元本身是同一個操作動作。
[0070]人眼平均瞳距約62毫米，但具體到每個人，瞳距會有大有小。左眼圖像放大單元103和右眼圖像放大單元104之間設(shè)置的瞳距調(diào)節(jié)單元105，用于調(diào)節(jié)兩個圖像放大單元的間距，以適配不同的瞳距。瞳距調(diào)節(jié)單元105可以通過伸縮器、調(diào)節(jié)旋桿、調(diào)節(jié)旋鈕或推拉桿實現(xiàn)。瞳距調(diào)節(jié)單元105調(diào)節(jié)左眼圖像放大單元103和右眼圖像放大單元104的間距的方式包括:瞳距調(diào)節(jié)單元105作為伸縮器伸縮調(diào)節(jié)間距、旋桿或旋鈕旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)間距、推拉桿拉動調(diào)節(jié)等。在具體的調(diào)節(jié)過程中，可以通過手動模式進行調(diào)節(jié)，即根據(jù)用戶自身的體驗和需要自主的進行調(diào)節(jié)，也可以通過程序設(shè)定進行自動調(diào)節(jié)，如自動模式。
[0071]當通過手動模式進行調(diào)節(jié)時，瞳距調(diào)節(jié)單元105在用戶輸入相關(guān)調(diào)節(jié)參數(shù)后，通過驅(qū)動或顯示引擎等控制方式對左眼圖像放大單元和右眼圖像放大單元的中心位置進行調(diào)整，使其中心位置分別對應(yīng)人的左、右眼瞳孔位置。
[0072]當通過自動模式進行調(diào)節(jié)時，可以包括如下步驟:
[0073]步驟S001，通過光學模塊獲取當前用戶的瞳距，這里所獲取的瞳距可以通過獲取電信號的方式獲得；
[0074]步驟S002，判斷當前用戶的瞳距與基準值的第一偏移量，這里的基準值可以根據(jù)用戶的瞳距平均值進行設(shè)定。
[0075]步驟S003，根據(jù)預(yù)定義的屏幕規(guī)格，獲取當前所顯示3D圖像的第二偏移量。
[0076]步驟S004,對比第一偏移量和第二偏移量，當?shù)谝黄屏颗c第二偏移量不同時，執(zhí)行步驟S005 ;當?shù)谝黄屏颗c第二偏移量相同時，結(jié)束調(diào)節(jié)過程。
[0077]步驟S005，調(diào)節(jié)左眼圖像放大單元103和右眼圖像放大單元104的間距，并重新計算和設(shè)定基準值，重復(fù)步驟SOOl。
[0078]通過上述步驟，瞳距調(diào)節(jié)單元以自動模式實現(xiàn)左眼圖像放大單元103和右眼圖像放大單元104間距的調(diào)節(jié)。
[0079]瞳距匹配單元106，與所述瞳距調(diào)節(jié)單元105相連，同時與左眼圖像顯示單元101和右眼圖像顯示單元102相連，用于調(diào)節(jié)左眼圖像顯示單元101的中心位置與右眼圖像顯示單元102的中心位置之間的距離。
[0080]本實施例中，左眼圖像顯示單元101為第一屏幕，右眼圖像單元102為第二屏幕，各自形成獨立的屏幕互不影響，且兩個屏幕的初始中心位置與瞳孔是相對應(yīng)的，調(diào)節(jié)各自的中心位置，與調(diào)節(jié)各單元本身是同一個操作動作。
[0081]本實施例中，左眼圖像顯示單元101和右眼圖像顯示單元102為雙屏幕模式，所述左眼圖像顯示單元101和左眼圖像放大單元103固定在一起，例如，通過固定件固定在一起；左眼圖像顯示單元101與左圖像放大單元103保持同步調(diào)節(jié)，也就是說，在通過瞳距調(diào)節(jié)單元進行瞳距調(diào)節(jié)時，左眼圖像顯示單元101和左眼圖像放大單元103完全同步移動。所述右眼圖像顯示單元102和右眼圖像放大單元104固定在一起，例如，通過固定件固定在一起；右眼圖像顯示單元102與右眼圖像放大單元104保持同步調(diào)節(jié)，也就是說，在通過瞳距調(diào)節(jié)單元進行瞳距調(diào)節(jié)時，右眼圖像顯示單元101和右眼圖像放大單元103也是完全同步移動。
[0082]圖5是本發(fā)明第二實施例的3D圖像顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0083]如圖5所示，本實施例的3D圖像顯示系統(tǒng)包括:
[0084]左眼圖像顯示單元101用于輸出左眼圖像。
[0085]左眼圖像放大單元103與所述左眼圖像顯示單元101相連，與所述左眼圖像顯示單元101的距離小于所述左眼圖像放大單元103的焦距，中心位置與所述左眼圖像顯示單元101的中心位置相對應(yīng)，用于對所述左眼圖像進行放大。
[0086]右眼圖像顯示單元102用于輸出右眼圖像。
[0087]右眼圖像放大單元104與所述右眼圖像顯示單元102相連，與所述右眼圖像顯示單元102的距離小于所述右眼圖像放大單元104的焦距，中心位置與所述右眼圖像顯示單元104的中心位置相對應(yīng)，用于對所述右眼圖像進行放大。
[0088]所述瞳距調(diào)節(jié)單元105與所述左眼圖像放大單元103和右眼圖像放大單元104連接，用于調(diào)節(jié)左眼圖像放大單元103的中心位置與右眼圖像放大單元104的中心位置之間的距離。
[0089]上述各單元與第一實施例中的功能相同。
[0090]不同的是，本實施例中，所述左眼圖像顯示單元101和右眼圖像顯示單元102為單屏幕模式，即左眼圖像顯示單元101和右眼圖像顯示單元102共同構(gòu)成同一個屏幕，左眼圖像顯示單元101是該屏幕的左分屏，右眼圖像顯示單元102是該屏幕的右分屏。
[0091]所述系統(tǒng)還包括瞳距匹配單元106，其與左眼圖像顯示單元101和右眼圖像顯示單元102相連，用于調(diào)節(jié)單屏幕模式下左眼圖像顯示單元101的中心位置與右眼圖像顯示單元102的中心位置之間的距離。
[0092]具體來說，瞳距匹配單元106對左眼圖像顯示單元101和右眼圖像顯示單元102間距的調(diào)節(jié)，與瞳距調(diào)節(jié)單元105對左眼圖像放大單元103和右眼圖像放大單元104的間距是相互關(guān)聯(lián)的，通常情況下，前者的調(diào)節(jié)與后者的調(diào)節(jié)是同步進行的，且調(diào)節(jié)的步幅相同，保持同步，以保持左眼圖像放大單元的中心位置始終對準左眼圖像顯示單元101的中心位置，右眼圖像放大單元的中心位置始終對準右眼圖像顯示單元102的中心位置。
[0093]瞳距匹配單元106中設(shè)置有相應(yīng)的調(diào)節(jié)程序，調(diào)節(jié)程序可以是計算機軟件，對左眼圖像顯示單元101和右眼圖像顯示單元102間距進行調(diào)節(jié)，通過對左右圖像中心點進行調(diào)整以適配人眼瞳距的不同，使用戶在觀看3D圖像時，3D效果更逼真。上述調(diào)節(jié)，可以通過手動模式實現(xiàn)，也可以通過與瞳距調(diào)節(jié)單元的同步通過自動模式進行調(diào)節(jié)。當通過圖像瞳距匹配顯示單元在用戶輸入相關(guān)參數(shù)后，通過驅(qū)動或顯示引擎等控制方式對左眼顯示單元的和右眼顯示單元的距離進行調(diào)整，使左眼顯示單元的中心位置和右眼顯示單元的中心位置分別對應(yīng)人的左、右眼瞳孔位置。
[0094]第二實施例是對現(xiàn)有技術(shù)中單屏3D圖像顯示系統(tǒng)的優(yōu)化和改進，同樣可以使具有不同瞳距的用戶均獲得良好的3D體驗。
[0095]圖6是本發(fā)明第三實施例的3D圖像顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0096]如圖6所示，本實施例的3D圖像顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)除包括第一實施例的全部單元外，其中，與第一實施例相同的單元具有相同的功能，所述系統(tǒng)還包括:
[0097]圖像拆分單元107，與所述左眼圖像顯示單元101和所述右眼圖像顯示單元102相連，用于對全屏圖像信號進行拆分，將拆分的左眼圖像信號輸出給左眼圖像顯示單元101，將拆分的右眼圖像信號輸出給右眼圖像顯示單元102。
[0098]具體的，圖像拆分單元107將接收到的規(guī)格為M*N的全屏圖像信號拆為兩個(M/2)*N圖像，并分別輸出。為了實現(xiàn)3D圖像的效果，此時拆分的兩個圖像不完全相同，以使得左眼和右眼獲得不同的圖像，形成視差，獲得3D圖像的效果。
[0099]操作控制單元108，所述操作控制單元108同時與左眼圖像顯示單元101和右眼圖像顯示單元102相連，用于向左眼圖像顯示單元101和右眼圖像顯示單元102輸出相同的操作控制信號即CC信號。
[0100]這里相同的操作控制信號，可以是由操作控制單元108同時形成的兩個完全相同的操作控制信號并進行輸出，也可以是先形成一個操作控制信號，而后對所形成的一個控制信號進行復(fù)制，從而得到兩個完全相同的操作控制信號并進行輸出。
[0101]由于左眼圖像顯示單元101和右眼圖像顯示單元102得到完全相同的操作控制信號，使用左眼圖像顯示單元101和右眼圖像顯示單元102分別對于同一個圖像的信號獲得相同的操控定位，這里左眼圖像顯示單元101和右眼圖像顯示單元102對于同一個圖像的信號可能相同(相同時兩個顯示單元所形成的是2D圖像)，也可能不同(不同時兩個顯示單元所形成的是3D圖像)，但不論對同一個圖像的圖像信號是否相同，兩個顯示單元所獲得的操作控制信號都是相同的，也就是說，操作控制單元108保證了左眼圖像顯示單元和右眼圖像顯示單元對于同一個圖像在顯示各自圖像的時間上的同步，保證了用戶獲得良好的觀看體驗。
[0102]圖7是本發(fā)明圖6所示第三實施例的3D圖像顯示系統(tǒng)的圖像拆分單元107的圖像拆分示意圖。
[0103]如圖7所示，對于分辨率為M*N的3D全屏圖像AB，圖像拆分單元107將其分拆成一個分辨率為(M/2)*N的圖像A和一個分辨率為(M/2)*N的圖像B，并分別輸出給左眼圖像顯示單元101和右眼圖像顯示單元102。
[0104]圖8是本發(fā)明第二實施例的3D圖像顯不系統(tǒng)放大原理圖。
[0105]如圖8所示，本實施例中的圖像放大單元(包括左眼放大單元103和右眼放大單元104)通過凸透鏡實現(xiàn)，圖中OF的長度為凸透鏡的焦距f，AB為圖像，OB的長度為圖像AB的物距U，始終為正值，根據(jù)光學成像原理，AB通過凸透鏡所成的像為A’B’，OB’的長度為像距V，這里的V有正負之分，所成的像為實像時，V取值為正，所成的像為虛像時，V取值為負。
[0106]在圖8中，物距U、像距V和焦距f存在如下數(shù)學關(guān)系:
[0107]I/f = l/u+1/v ；
[0108]V I >u ；
[0109]u〈f。
[0110]在本實施例中，由于需要對原始圖像在同側(cè)進行放大，因此，所成的像為放大的虛像，原始圖像始終位于OF之間，即左眼圖像放大單元103與所述左眼圖像顯示單元101的距離u小于所述左眼圖像放大單元103的焦距0F，右眼圖像放大單元104與所述右眼圖像顯示單元102的距離u小于所述右眼圖像放大單元104的焦距OF，從而使原始圖像形成放大的虛像，以進行全景顯示，并將圖像的屏幕虛擬到較遠處，避免眼睛疲勞。通常情況下，選用合適的凸透鏡，使得像距V彡25cm,以避免用戶眼睛疲勞。
[0111]圖9是本發(fā)明第三實施例的3D圖像顯示系統(tǒng)對具有人眼平均瞳距用戶的顯示效果圖。
[0112]如圖9所示，用戶為人眼平均瞳距Cltl的情況下，用戶左眼中心與左眼圖像放大單元103中心、左眼圖像顯示單元101中心相一致。同時，用戶右眼中心與右眼圖像放大單元104中心、右眼圖像顯示單元102中心相一致。此時，用戶可以獲得良好的3D視覺體驗。
[0113]圖10是本發(fā)明第三實施例的3D圖像顯示系統(tǒng)對具有小于人眼平均瞳距用戶的瞳距調(diào)節(jié)示意圖。
[0114]如圖10所示，在用戶瞳距ds小于人眼平均瞳距dQ的情況下，在未進行瞳距調(diào)節(jié)前，用戶的左眼中心點位于左眼圖像放大單元103中心、左眼圖像顯示單元101中心的右偵牝而用戶的右眼中心點則位于右眼圖像放大單元104中心、右眼圖像顯示單元102中心的左側(cè)，此時，用戶無法獲得良好的3D體驗。因此，本實施例中通過瞳距調(diào)節(jié)單元105對左眼圖像放大單元103和右眼圖像放大單元104的距離進行調(diào)節(jié)，通過瞳距匹配單元106對左眼圖像顯示單元101和右眼圖像顯示單元102的距離進行同步調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)方向如圖中顯示單元上方的箭頭所示。
[0115]圖11是本發(fā)明第三實施例的3D圖像顯示系統(tǒng)對具有小于人眼平均瞳距用戶的顯示效果圖。
[0116]如圖11所示，按圖10所示調(diào)節(jié)方式對所述顯示系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)后，在用戶瞳距ds小于人眼平均瞳距Cltl的情況下，通過瞳距調(diào)節(jié)單元105調(diào)節(jié)左眼圖像放大單元103和右眼圖像放大單元104的間距，使圖像放大單元適配用戶瞳距，同時，瞳距匹配單元106調(diào)節(jié)左眼圖像顯示單元101和右眼圖像顯示單元102的間距，使左眼圖像顯示單元101中心與用戶左眼中心和左眼圖像放大單元103中心相一致，右眼圖像顯示單元102中心與用戶右眼中心和右眼圖像放大單元104中心相一致，調(diào)節(jié)完成后，瞳距小于人眼平均瞳距的用戶也可以獲得良好的3D視覺體驗。
[0117]圖12是本發(fā)明第三實施例的3D圖像顯示系統(tǒng)對具有大于人眼平均瞳距用戶的瞳距調(diào)節(jié)示意圖。
[0118]如圖12所示，在用戶瞳距4大于人眼平均瞳距Cltl的情況下，在未進行瞳距調(diào)節(jié)前，用戶的左眼中心點位于左眼圖像放大單元103中心、左眼圖像顯示單元101中心的左偵牝而用戶的右眼中心點則位于右眼圖像放大單元104中心、右眼圖像顯示單元102中心的右側(cè)，此時，用戶無法獲得良好的3D體驗。因此，本實施例中通過瞳距調(diào)節(jié)單元105對左眼圖像放大單元103和右眼圖像放大單元104的距離進行調(diào)節(jié)，通過瞳距匹配單元106對左眼圖像顯示單元101和右眼圖像顯示單元102的距離進行同步調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)方向如圖中顯示單元上方的箭頭所示。
[0119]圖13是本發(fā)明第三實施例的3D圖像顯示系統(tǒng)對具有大于人眼平均瞳距用戶的顯示效果圖。
[0120]如圖13所示，在用戶瞳距4大于人眼平均瞳距Cltl的情況下，通過瞳距調(diào)節(jié)單元
105調(diào)節(jié)左眼圖像放大單元103和右眼圖像放大單元104的間距，使圖像放大單元適配用戶瞳距，同時，瞳距匹配單元106調(diào)節(jié)左眼圖像顯示單元101和右眼圖像顯示單元102的間距,使左眼圖像顯示單元101中心與用戶左眼中心和左眼圖像放大單元103中心相一致，右眼圖像顯示單元102中心與用戶右眼中心和右眼圖像放大單元104中心相一致，調(diào)節(jié)完成后，瞳距大于人眼平均瞳距的用戶也可以獲得良好的3D視覺體驗。
[0121]圖14是本發(fā)明第四實施例的3D圖像顯示方法流程示意圖。
[0122]如圖14所示，本實施例的3D圖像顯示方法包括如下步驟:
[0123]步驟S11，調(diào)節(jié)左眼圖像放大單元和右眼圖像放大單元之間的距離。
[0124]步驟S12，調(diào)節(jié)左眼圖像顯示單元和右眼圖像顯示單元之間的距離。
[0125]這里的步驟Sll和步驟S12中，左眼圖像顯示單元為一個獨立的第一屏幕，右眼圖像顯示單元為另一個獨立的第二屏幕，兩者基本結(jié)構(gòu)相同，但是相互獨立，互不影響。兩個圖像顯示單元即兩個屏幕可以通過IXD、OLED等顯示器或顯示屏來實現(xiàn)，其分辨率不低于1280X720,高度不低于人眼平均瞳距，以實現(xiàn)3D成像。
[0126]步驟Sll和步驟S12沒有先后順序之分，通常情況下，兩個步驟同時進行。此外，由于圖像放大單元本身起始的中心位置與瞳孔的中心位置是相對應(yīng)的，調(diào)節(jié)各自的中心位置，與調(diào)節(jié)各單元本身是同一個操作動作。同樣，左眼圖像顯示單元為第一屏幕，右眼圖像顯示單元為第二屏幕，各自形成獨立的屏幕互不影響，且兩個屏幕的初始中心位置與瞳孔是相對應(yīng)的，調(diào)節(jié)各自的中心位置，與調(diào)節(jié)各單元本身是同一個操作動作。
[0127]步驟S13，同時向左眼圖像顯示單元輸出左眼圖像、向右眼圖像顯示單元輸出右眼圖像。
[0128]步驟S14，對左眼圖像顯示單元的圖像進行放大，得到第一圖像。
[0129]步驟S15，對右眼圖像顯示單元的圖像進行放大，得到第二圖像。
[0130]步驟S16，左眼所看到的第一圖像和右眼所看到的第二圖像構(gòu)成3D圖像。
[0131]這里的放大，一方面可對圖像放大后進行全景顯示，另一方面將屏幕虛擬到遠處，避免眼睛的疲勞。
[0132]圖15是本發(fā)明第五實施例的3D圖像顯示方法流程示意圖。如圖15所示，本實施例的3D圖像顯示方法包括如下步驟:
[0133]步驟S21，調(diào)節(jié)左眼圖像放大單元和右眼圖像放大單元之間的距離。
[0134]步驟S22，調(diào)節(jié)左眼圖像顯示單元和右眼圖像顯示單元之間的距離。
[0135]與圖14所示的步驟11和步驟S12相同，這里的步驟S21和步驟S22沒有先后順序之分，通常情況下，兩個步驟同時進行。
[0136]步驟S23，對全屏圖像信號進行拆分，將拆分的左眼圖像信號輸出給左眼圖像顯示單元，將拆分的右眼圖像信號輸出給右眼圖像顯示單元。
[0137]步驟S24，向左眼圖像顯示單元和右眼圖像顯示單元輸出相同的操作控制信號。
[0138]這里，步驟S23和步驟S24通常情況下同步進行的。
[0139]步驟S25，對左眼圖像顯示單元的圖像進行放大，得到第一圖像。
[0140]步驟S26，對右眼圖像顯示單元的圖像進行放大，得到第二圖像。
[0141]步驟S27，左眼所看到的第一圖像和右眼所看到的第二圖像構(gòu)成3D圖像。
[0142]圖16是本發(fā)明第六實施例的3D圖像顯示方法流程示意圖。
[0143]如圖16所示，本實施例的3D圖像顯示方法包括如下步驟:
[0144]步驟S31，調(diào)節(jié)左眼圖像放大單元的中心位置和右眼圖像放大單元的中心位置之間的距離。
[0145]步驟S32，調(diào)節(jié)左眼圖像顯示單元的中心位置和右眼圖像顯示單元的中心位置之間的距離。
[0146]這里步驟S31和步驟S32與圖14所示步驟Sll和步驟S12、圖15所示步驟S21和步驟S22的不同之外在于，左眼圖像顯示單元和右眼圖像顯示單元同屬于一個屏幕，左眼圖像顯示單元為所述屏幕的左分屏，而在右眼顯示單元為所述屏幕的右分屏，這里左分屏和右分屏的本身的位置是無法改變的，而能改變的僅僅中左分屏的中心位置和右分屏的中心位置。因此，這里調(diào)節(jié)的是左眼圖像顯示單元的中心位置和右眼圖像顯示單元的中心位置之間的距離。但是，由于兩個放大單元是相互獨立的，調(diào)節(jié)其中心位置的操作，與調(diào)節(jié)放大單元本身位置的操作是同一個操作，因此，步驟S31在本質(zhì)上與步驟Sll和步驟S21是相同的。所述屏幕可以通過IXD、0LED等顯示器或顯示屏來實現(xiàn)，其分辨率不低于1280X720，高度不低于人眼平均瞳距，以實現(xiàn)3D成像。
[0147]同樣，步驟S31和步驟S32沒有先后順序之分，通常情況下，兩個步驟同時進行。
[0148]步驟S33，同時向左眼圖像顯示單元輸出左眼圖像、向右眼圖像顯示單元輸出右眼圖像。
[0149]步驟S34，對左眼圖像顯示單元的圖像進行放大，得到第一圖像。
[0150]步驟S35，對右眼圖像顯示單元的圖像進行放大，得到第二圖像。
[0151]步驟S36，左眼所看到的第一圖像和右眼所看到的第二圖像構(gòu)成3D圖像。
[0152]本發(fā)明所提供的3D圖像顯示系統(tǒng)和方法，通過根據(jù)不同用戶的瞳距動態(tài)調(diào)節(jié)左偵_像和右側(cè)圖像的距離，實現(xiàn)了屏幕的靈活性，提升了用戶的3D體驗。
[0153]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成，也可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，該程序可以存儲于一計算機可讀存儲介質(zhì)中，存儲介質(zhì)可以包括存儲器、磁盤等。
[0154]應(yīng)當理解的是，本發(fā)明的上述【具體實施方式】僅僅用于示例性說明或解釋本發(fā)明的原理，而不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。因此，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。此外，本發(fā)明所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。
【權(quán)利要求】
1.一種3D圖像顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括:左眼圖像顯示單元(101)、左眼圖像放大單元(103)、右眼圖像顯示單元(102)、右眼圖像放大單元(104)、瞳距調(diào)節(jié)單元(105);其中， 所述左眼圖像顯示單元(101)用于輸出左眼圖像； 所述左眼圖像放大單元(103)與所述左眼圖像顯示單元(101)相連，與所述左眼圖像顯示單元(101)的距離小于所述左眼圖像放大單元(103)的焦距，中心位置與所述左眼圖像顯示單元(101)的中心位置相對應(yīng)，用于對所述左眼圖像進行放大； 所述右眼圖像顯示單元(102)用于輸出右眼圖像； 所述右眼圖像放大單元(104)與所述右眼圖像顯示單元(102)相連，與所述右眼圖像顯示單元(102)的距離小于所述右眼圖像放大單元(104)的焦距，中心位置與所述右眼圖像顯示單元(104)的中心位置相對應(yīng)，用于對所述右眼圖像進行放大； 所述瞳距調(diào)節(jié)單元(105)與所述左眼圖像放大單元(103)和右眼圖像放大單元(104)連接，用于調(diào)節(jié)左眼圖像放大單元(103)的中心位置與右眼圖像放大單元(104)的中心位置之間的距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D圖像顯示系統(tǒng)，其特征在于， 所述瞳距調(diào)節(jié)單元(105)通過手動方式或自動方式對左眼圖像放大單元(103)的中心位置與右眼圖像放大單元(104)的中心位置之間的距離進行調(diào)節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的3D圖像顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述左眼圖像顯示單元(101)和右眼圖像顯示單元(102)為單屏幕模式，所述系統(tǒng)還包括:瞳距匹配單元(106)，與左眼圖像顯示單元(101)和右眼圖像顯示單元(102)相連，用于調(diào)節(jié)單屏幕模式下左眼圖像顯示單元(101)的中心位置與右眼圖像顯示單元(102)的中心位置之間的距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的3D圖像顯示系統(tǒng)，其特征在于， 所述瞳距匹配單元(106)通過手動方式或自動方式對左眼圖像顯示單元(101)的中心位置與右眼圖像顯示單元(102)的中心位置之間的距離進行調(diào)節(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的3D圖像顯示系統(tǒng)，其特征在于， 所述左眼圖像顯示單元(101)和右眼圖像顯示單元(102)為雙屏幕模式； 所述左眼圖像顯示單元(101)和左眼圖像放大單元(103)固定在一起，左眼圖像顯示單元(101)與左眼圖像放大單元(103)保持同步調(diào)節(jié)； 所述右眼圖像顯示單元(102)和右眼圖像放大單元(104)固定在一起，右眼圖像顯示單元(102)與右眼圖像放大單元(104)保持同步調(diào)節(jié)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的3D圖像顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括: 操作控制單元(107)，用于向左眼圖像顯示單元(101)和右眼圖像顯示單元(102)輸出相同的操作控制信號；和/或 圖像拆分單元(108)，其與所述左眼圖像顯示單元(101)和所述右眼圖像顯示單元(102)相連，用于對全屏圖像信號進行拆分，將拆分的左眼圖像信號輸出給左眼圖像顯示單元(101)，將拆分的右眼圖像信號輸出給右眼圖像顯示單元(102)。
7.—種3D圖像顯示方法，其特征在于，所述方法包括: 調(diào)節(jié)左眼圖像放大單元的中心位置與右眼圖像放大單元的中心位置之間的距離； 調(diào)節(jié)左眼圖像顯示單元的中心位置與右眼圖像顯示單元的中心位置之間的距離； 向左眼圖像顯示單元輸出左眼圖像，以及向右眼圖像顯示單元輸出右眼圖像； 對左眼圖像顯示單元的左眼圖像進行放大以得到第一圖像； 對右眼圖像顯示單元的右眼圖像進行放大以得到第二圖像；以及 將所述第一圖像和第二圖像構(gòu)成3D圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的3D圖像顯示方法，其特征在于，所述方法還包括: 將所述左眼圖像放大單元的中心位置調(diào)節(jié)為對應(yīng)于左眼瞳孔，將所述右眼圖像放大單元的中心位置調(diào)節(jié)為對應(yīng)于右眼瞳孔；以及 將所述左眼圖像顯示單元的中心位置調(diào)節(jié)為對應(yīng)于左眼瞳孔，將所述右眼圖像顯示單元的中心位置調(diào)節(jié)為對應(yīng)于右眼瞳孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的3D圖像顯示方法，其特征在于，所述左眼圖像放大單元的中心位置與右眼圖像放大單元的中心位置之間的距離，以及所述左眼圖像顯示單元的中心位置與右眼圖像顯示單元的中心位置之間的距離是通過手動方式或自動方式進行調(diào)節(jié)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的3D圖像顯示方法，其特征在于，所述方法還包括: 向左眼圖像顯示單元和右眼圖像顯示單元輸出相同的操作控制信號；和 對全屏圖像信號進行拆分，將拆分的左眼圖像信號輸出給左眼圖像顯示單元，將拆分的右眼圖像信號輸出給右眼圖像顯示單元。
【文檔編號】H04N13/04GK104202591SQ201410440517
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月1日
【發(fā)明者】王洪亮, 管麗娜 申請人:北京行云時空科技有限公司