本發(fā)明涉及3D顯示領(lǐng)域，尤其涉及一種裸眼3D顯示方法、系統(tǒng)及裸眼3D顯示裝置。

背景技術(shù)：
裸眼3D顯示技術(shù)，是指不通過任何工具就能讓左右兩只眼睛從顯示屏幕上看到兩幅具有視差的、有所區(qū)別的畫面，將它們反射到大腦，從而產(chǎn)生立體感。裸眼3D顯示技術(shù)也利用了人眼的視差原理，通過給觀看者左右兩眼分別送去不同的畫面，從而達到立體的視覺效果。由于裸眼3D電視的觀察者可以不佩戴眼鏡實現(xiàn)3D顯示體驗，符合3D顯示的市場需求，具有較大的市場和商機。目前3D信號源設(shè)備輸出的3D視頻信號一般都是左右（L/R）2視點圖像，而裸眼3D電視需要較多視點以便在大范圍進行3D體驗，因此需要將2個視點轉(zhuǎn)換成多個視點。目前常見的辦法是從原有的L/R2視點圖像中提取深度信息、并基于原有L或R視點圖像進行渲染來形成多視點圖像，這種方法可能導(dǎo)致圖像裂縫、偽影、失真抖動等問題。因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進和發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種裸眼3D顯示方法、系統(tǒng)及裸眼3D顯示裝置，旨在解決現(xiàn)有的多視點轉(zhuǎn)換方法導(dǎo)致圖像裂縫、偽影、失真抖動等問題。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種裸眼3D顯示方法，其中，包括步驟：預(yù)處理：分別對RGB格式的L視點圖像和R視點圖像進行預(yù)處理，形成灰度格式的L’視點圖像和R’視點圖像；視差估算：采用特征匹配獲取L’視點圖像和R’視點圖像的相似對象區(qū)域，根據(jù)所述相似對象區(qū)域完成L’視點圖像和R’視點圖像的視差估算并輸出視差數(shù)據(jù)表；深度圖形成：根據(jù)視差數(shù)據(jù)表計算出每一個像素的深度值，繪制和形成原始的深度圖；深度圖矯正：采用L’視點圖像和R’視點圖像來對原始的深度圖進行矯正，輸出平滑和連續(xù)的深度圖DP_M；視點生成：通過L視點圖像和DP_M來生成多個新視點的虛擬視點圖像；視點修正：通過R視點圖像來修正生成的虛擬視點圖像；視點后處理：對虛擬視點圖像、L視點圖像和R視點圖像進行存儲以及排序，共輸出N個視點圖像；視點交織：對N個視點圖像進行交織處理后合成為一副多視點圖像；裸眼3D顯示：輸出多視點圖像，實現(xiàn)裸眼3D顯示。所述的裸眼3D顯示方法，其中，所述預(yù)處理的步驟具體包括：降噪處理：采用低通濾波器來去除L視點圖像和R視點圖像的高頻噪聲；銳化處理：采用拉普拉斯二階微分算法來對降噪后的L視點圖像和R視點圖像進行銳化處理；灰度轉(zhuǎn)換處理：對銳化處理后的L視點圖像和R視點圖像進行格式轉(zhuǎn)換，將其對應(yīng)轉(zhuǎn)換成HSI圖像格式的L視點圖像和R視點圖像；然后分別提取L視點圖像和R視點圖像的I分量，形成灰度格式的L’視點圖像和R’視點圖像。所述的裸眼3D顯示方法，其中，所述視差估算的步驟具體包括：對象匹配：分別分析L’視點圖像和R’視點圖像的幾何特征信息，根據(jù)幾何特征信息進行對象匹配，獲取L’視點圖像和R’視點圖像中的相似對象區(qū)域；像素位移計算：在L’視點圖像的相似對象區(qū)域中選取像素點，在R’視點圖像的相似對象區(qū)域中找到對應(yīng)的匹配像素點，并進行像素位移計算得到像素視差值；視差表形成：將像素視差值存儲在二維數(shù)據(jù)表中形成像素視差表。所述的裸眼3D顯示方法，其中，所述深度圖形成的步驟具體包括：像素深度計算：根據(jù)像素視差表，計算出其中每一個像素的深度值；深度圖繪制：將像素深度值轉(zhuǎn)換為像素空間坐標(biāo)，將各個像素空間坐標(biāo)連接起來形成一個整體，繪制出原始的深度圖。所述的裸眼3D顯示方法，其中，所述深度圖矯正的步驟具體包括：基于L’視點圖像和R’視點圖像的矯正：由原始的深度圖來生成某一角度的灰度圖像a，并與L’視點圖像進行比較和尋找差異、生成差異數(shù)據(jù)表Ta；同樣由原始的深度圖來生成另外某一角度的灰度圖像b，并與R’視點圖像進行比較和尋找差異、生成另外一個差異數(shù)據(jù)表Tb；形成深度圖DP_M:采用不同的權(quán)重系數(shù)對Ta和Tb進行混合，形成像素深度修正表；以及將像素深度修正表轉(zhuǎn)化成像素空間坐標(biāo)，對原始的深度圖進行插值填充、疊加修正處理后，形成平滑、連續(xù)的深度圖DP_M。所述的裸眼3D顯示方法，其中，所述視點生成的步驟具體包括：灰度圖生成：設(shè)定多個角度，根據(jù)深度圖來生成多個新視點的灰度圖；虛擬視點圖像輸出：以L視點圖像作為參考，根據(jù)新視點的灰度圖與L視點圖像間的位置差異，對新視點的灰度圖進行顏色填充，輸出多個新視點的虛擬視點圖像。所述的裸眼3D顯示方法，其中，所述視點修正的步驟具體包括：搜尋異常區(qū)域：判別虛擬視點圖像是否存在顏色異常的區(qū)域，如有顏色異常區(qū)域則進行標(biāo)注；顏色修正：在R視點圖像中找到與虛擬視點圖像標(biāo)注區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域，根據(jù)R視點圖像與虛擬視點圖像間的距離差異、采用R視點圖像相對應(yīng)區(qū)域像素顏色的某一比重來修正虛擬視點圖像中標(biāo)注區(qū)域的像素顏色。所述的裸眼3D顯示方法，其中，所述視點后處理的步驟具體包括：視點存儲：存儲修正后的多個虛擬視點圖像、以及L視點圖像和R視點圖像，共有N個視點圖像；視點排序：在N個視點圖像中，依據(jù)視點間的距離差異對N個視點圖像進行排序，依次標(biāo)注為1,2,...,n,...,N；視點渲染：對各個視點圖像進行渲染處理，然后同時輸出N個視點圖像。一種裸眼3D顯示系統(tǒng)，其中，其包括：預(yù)處理模塊：用于分別對RGB格式的L視點圖像和R視點圖像進行預(yù)處理，形成灰度格式的L’視點圖像和R’視點圖像；視差估算模塊：用于采用特征匹配獲取L’視點圖像和R’視點圖像的相似對象區(qū)域，根據(jù)所述相似對象區(qū)域完成L’視點圖像和R’視點圖像的視差估算并輸出視差數(shù)據(jù)表；深度圖形成模塊：用于根據(jù)視差數(shù)據(jù)表計算出每一個像素的深度值，繪制和形成原始的深度圖；深度圖矯正模塊：用于采用L’視點圖像和R’視點圖像來對原始的深度圖進行矯正，輸出平滑和連續(xù)的深度圖DP_M；視點生成模塊：用于通過L視點圖像和DP_M來生成多個新視點的虛擬視點圖像；視點修正模塊：用于通過R視點圖像來修正生成的虛擬視點圖像；視點后處理模塊：用于對虛擬視點圖像、L視點圖像和R視點圖像進行存儲以及排序，共輸出N個視點圖像；視點交織模塊：用于對N個視點圖像進行交織處理后合成為一副多視點圖像；裸眼3D顯示模塊：用于輸出多視點圖像，實現(xiàn)裸眼3D顯示。一種裸眼3D顯示裝置，其中，包括如上所述的裸眼3D顯示系統(tǒng)。有益效果：本發(fā)明通過將雙視點圖像轉(zhuǎn)換成多視點圖像，實現(xiàn)裸眼3D顯示，本發(fā)明的方法其視點轉(zhuǎn)換精度高、失真小，極大減少了裸眼3D顯示的圖像偽影、抖動等現(xiàn)象，且成本更低，具有較大的應(yīng)用價值。附圖說明圖1為本發(fā)明一種裸眼3D顯示方法較佳實施例的流程圖；圖2為本發(fā)明另一實施例的流程圖；圖3為本發(fā)明中像素位移計算的原理圖；圖4為本發(fā)明一種裸眼3D顯示方法較佳實施例的結(jié)構(gòu)框圖。具體實施方式本發(fā)明提供一種裸眼3D顯示方法、系統(tǒng)及裸眼3D顯示裝置，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對本發(fā)明進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。請參閱圖1，圖1為本發(fā)明一種裸眼3D顯示方法較佳實施例的流程圖，如圖所示，其包括步驟：S1、預(yù)處理：分別對RGB格式的L視點圖像和R視點圖像進行預(yù)處理，形成灰度格式的L’視點圖像和R’視點圖像；S2、視差估算：采用特征匹配獲取L’視點圖像和R’視點圖像的相似對象區(qū)域，根據(jù)所述相似對象區(qū)域完成L’視點圖像和R’視點圖像的視差估算并輸出視差數(shù)據(jù)表；S3、深度圖形成：根據(jù)視差數(shù)據(jù)表計算出每一個像素的深度值，繪制和形成原始的深度圖；S4、深度圖矯正：采用L’視點圖像和R’視點圖像來對原始的深度圖進行矯正，輸出平滑和連續(xù)的深度圖DP_M；S5、視點生成：通過L視點圖像和DP_M來生成多個新視點的虛擬視點圖像；S6、視點修正：通過R視點圖像來修正生成的虛擬視點圖像；S7、視點后處理：對虛擬視點圖像、L視點圖像和R視點圖像進行存儲以及排序，共輸出N個視點圖像；S8、視點交織：對N個視點圖像進行交織處理后合成為一副多視點圖像；S9、裸眼3D顯示：輸出多視點圖像，實現(xiàn)裸眼3D顯示。如圖2所示，本發(fā)明的方法，其對L視點圖像（圖中簡稱為L圖）和R視點圖像（圖中簡稱為R圖）進行降噪、銳化和灰度處理等預(yù)處理后形成灰度格式的L’視點圖像和R’視點圖像，采用特征匹配獲取L’視點圖像（圖中簡稱為L’圖）和R’視點圖像（圖中簡稱為R’圖）相似對象區(qū)域、并在相似對象區(qū)域進行像素位移計算、完成視差估算并輸出視差數(shù)據(jù)表，根據(jù)視差數(shù)據(jù)表來計算出每一個像素的深度、繪制和形成原始深度圖（或稱為深度模型），然后分別采用L’視點圖像和R’視點圖像來對原始深度圖進行矯正、輸出平滑和連續(xù)的深度圖DP_M，通過L視點圖像和DP_M來生成虛擬視點圖像、并通過R視點圖像來修正虛擬視點圖像，對虛擬視點圖像、L視點圖像和R視點圖像進行存儲、排序等視點后處理，同時輸出視點1至N（即N個視點圖像），進一步對N個視點圖像進行視點交織、將N個視點圖像混合成一幅多視點圖像輸出給裸眼3D屏幕（或稱裸眼3D屏）、實現(xiàn)裸眼3D顯示。下面分別對每一步驟進行詳細的說明。進一步，所述步驟S1具體包括：降噪處理：采用低通濾波器來去除L視點圖像和R視點圖像的高頻噪聲；降噪處理可避免噪聲干擾。銳化處理：采用拉普拉斯二階微分算法來對降噪后的L視點圖像和R視點圖像進行銳化處理；銳化處理可提升L視點和R視點圖像的對比度，使得圖像中對象的邊緣和輪廓線突出、細節(jié)變得清晰，以便后續(xù)在視差估算時更容易進行對象識別和匹配?；叶绒D(zhuǎn)換處理：對銳化處理后的L視點圖像和R視點圖像進行格式轉(zhuǎn)換，將其對應(yīng)轉(zhuǎn)換成HSI圖像格式的L視點圖像和R視點圖像；然后分別提取L視點圖像和R視點圖像的I分量（即灰度分量），形成灰度格式的L’視點圖像和R’視點圖像。L視點圖像和R視點圖像的圖像格式為RGB圖像格式（即：每一個像素由R、G、B三個顏色分量組成），轉(zhuǎn)換成HSI圖像格式（即：每一個像素由H色度、S彩色飽和度、I灰度三個分量組成）。進一步，所述步驟S2具體包括：對象匹配：分別分析L’視點圖像和R’視點圖像的幾何特征信息，根據(jù)幾何特征信息進行對象匹配，獲取L’視點圖像和R’視點圖像中的相似對象區(qū)域；所述的幾何特征信息可指圖像的輪廓、邊沿、紋理、線等等。像素位移計算：在L’視點圖像的相似對象區(qū)域中選取像素點（也可稱為像素，或選取一個像素點及其臨近的像素點，將這些選取的像素點一起當(dāng)成一個像素點），在R’視點圖像的相似對象區(qū)域中找到對應(yīng)的匹配像素點，并進行像素位移計算得到像素視差值；如圖3所示，L’視點圖像（圖中簡稱為L’圖像）相似對象區(qū)域（RS區(qū)域）的一個像素點（黑色點）的矢量坐標(biāo)為dl，其在R’視點圖像（圖中簡稱為R’圖像）相似對象區(qū)域中對應(yīng)的匹配像素點的矢量坐標(biāo)為dr，則像素點的像素視差值記做dr-dl、即匹配像素的矢量差。視差表形成：將像素視差值存儲在二維數(shù)據(jù)表中形成像素視差表。如果L’視點圖像和R’視點圖像的某些區(qū)域差異大而無法匹配到相似區(qū)域，則將像素視差表對應(yīng)單元格標(biāo)記為“NC”、即沒有像素視差值。將L’視點圖像（或R’視點圖像）所有像素的像素視差值存儲在二維數(shù)據(jù)表中，形成像素視差表。進一步，所述步驟S3具體包括：像素深度計算：根據(jù)像素視差表，計算出其中每一個像素的深度值；像素深度值計算算法為：Dp=(D*P)/(P-E)，其中D為觀看距離（離裸眼3D屏幕的觀看距離D可自由設(shè)定）、P為像素視差值、E為人的雙眼間距。像素視差值為NC時，其像素深度值也為NC。深度圖繪制：將像素深度值轉(zhuǎn)換為像素空間坐標(biāo)，將各個像素空間坐標(biāo)連接起來形成一個整體，繪制出原始的深度圖。深度圖可以體現(xiàn)對象的表面結(jié)構(gòu)、形狀等立體信息。由于存在一些像素深度值為NC，繪制出的是原始深度圖，存在突變、不連續(xù)的情況。進一步，所述步驟S4具體包括：基于L’視點圖像和R’視點圖像的矯正：由原始的深度圖來生成某一角度的灰度圖像a，并與L’視點圖像進行比較和尋找差異、生成差異數(shù)據(jù)表Ta；同樣由原始的深度圖來生成另外某一角度的灰度圖像b，并與R’視點圖像進行比較和尋找差異、生成另外一個差異數(shù)據(jù)表Tb；形成深度圖DP_M:采用不同的權(quán)重系數(shù)對Ta和Tb進行混合，形成像素深度修正表；以及將像素深度修正表轉(zhuǎn)化成像素空間坐標(biāo)，對原始的深度圖進行插值填充、疊加修正處理后，形成平滑、連續(xù)的深度圖DP_M。進一步，所述步驟S5具體包括：灰度圖生成：設(shè)定多個角度，根據(jù)深度圖來生成多個新視點的灰度圖；虛擬視點圖像輸出：以L視點圖像作為參考，根據(jù)新視點的灰度圖與L視點圖像間的位置差異，對新視點的灰度圖進行顏色填充即著色處理，輸出多個新視點的虛擬視點圖像。進一步，所述步驟S6具體包括：搜尋異常區(qū)域：判別虛擬視點圖像是否存在顏色異常的區(qū)域，例如無色、或顏色有突變的區(qū)域，如有顏色異常區(qū)域則進行標(biāo)注；顏色修正：在R視點圖像中找到與虛擬視點圖像標(biāo)注區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域，根據(jù)R視點圖像與虛擬視點圖像間的距離差異、采用R視點圖像相對應(yīng)區(qū)域像素顏色的某一比重來修正虛擬視點圖像中標(biāo)注區(qū)域的像素顏色。例如：R視點圖像相對應(yīng)區(qū)域某一像素的顏色為（R=50，G=80，B=70），則虛擬視點圖像標(biāo)注區(qū)域?qū)?yīng)像素的顏色為（R=50*x，G=80*x，B=70*x）、x由R視點圖像與虛擬視點圖像間的距離差異來決定。修正后成為視點n圖像，視點n為多視點中的一個視點。進一步，所述步驟S7具體包括：視點存儲：存儲修正后的多個虛擬視點圖像、以及L視點圖像和R視點圖像，共有N個視點圖像；視點排序：在N個視點圖像中，依據(jù)視點間的距離差異對N個視點圖像進行排序，依次標(biāo)注為1,2,...,n,...,N；視點渲染：對各個視點圖像進行渲染處理，包括降噪平滑、對象輪廓增強、顏色拉升等處理，然后同時輸出N個視點圖像。然后根據(jù)裸眼3D屏的物理像素排列情況，對N個視點圖像進行交織處理后合成為一副圖像；通過視點交織后的圖像是多視點圖像，包含N個視點的圖像信息。最后由裸眼3D屏（軟件上是裸眼3D顯示模塊）接收多視點圖像，實現(xiàn)裸眼3D顯示?；谏鲜龇椒?，本發(fā)明還提供一種裸眼3D顯示系統(tǒng)較佳實施例，如圖4所示，其包括：預(yù)處理模塊100：用于分別對RGB格式的L視點圖像和R視點圖像進行預(yù)處理，形成灰度格式的L’視點圖像和R’視點圖像；視差估算模塊200：用于采用特征匹配獲取L’視點圖像和R’視點圖像的相似對象區(qū)域，根據(jù)所述相似對象區(qū)域完成L’視點圖像和R’視點圖像的視差估算并輸出視差數(shù)據(jù)表；深度圖形成模塊300：用于根據(jù)視差數(shù)據(jù)表計算出每一個像素的深度值，繪制和形成原始的深度圖；深度圖矯正模塊400：用于采用L’視點圖像和R’視點圖像來對原始的深度圖進行矯正，輸出平滑和連續(xù)的深度圖DP_M；視點生成模塊500：用于通過L視點圖像和DP_M來生成多個新視點的虛擬視點圖像；視點修正模塊600：用于通過R視點圖像來修正生成的虛擬視點圖像；視點后處理模塊700：用于對虛擬視點圖像、L視點圖像和R視點圖像進行存儲以及排序，共輸出N個視點圖像；視點交織模塊800：用于對N個視點圖像進行交織處理后合成為一副多視點圖像；裸眼3D顯示模塊900：用于輸出多視點圖像，實現(xiàn)裸眼3D顯示。其中，預(yù)處理模塊100具體包括：降噪處理單元，用于采用低通濾波器來去除L視點圖像和R視點圖像的高頻噪聲；銳化處理單元，用于采用拉普拉斯二階微分算法來對降噪后的L視點圖像和R視點圖像進行銳化處理；灰度轉(zhuǎn)換處理單元，用于對銳化處理后的L視點圖像和R視點圖像進行格式轉(zhuǎn)換，將其對應(yīng)轉(zhuǎn)換成HSI圖像格式的L視點圖像和R視點圖像；然后分別提取L視點圖像和R視點圖像的I分量，形成灰度格式的L’視點圖像和R’視點圖像。其中，視差估算模塊200具體包括：對象匹配單元，用于分別分析L’視點圖像和R’視點圖像的幾何特征信息，根據(jù)幾何特征信息進行對象匹配，獲取L’視點圖像和R’視點圖像中的相似對象區(qū)域；像素位移計算單元，用于在L’視點圖像的相似對象區(qū)域中選取像素點，在R’視點圖像的相似對象區(qū)域中找到對應(yīng)的匹配像素點，并進行像素位移計算得到像素視差值；視差表形成單元，用于將像素視差值存儲在二維數(shù)據(jù)表中形成像素視差表。其中，深度圖形成模塊300具體包括：像素深度計算單元，用于根據(jù)像素視差表，計算出其中每一個像素的深度值；深度圖繪制單元，用于將像素深度值轉(zhuǎn)換為像素空間坐標(biāo)，將各個像素空間坐標(biāo)連接起來形成一個整體，繪制出原始的深度圖。其中，深度圖矯正模塊400具體包括：基于L’視點圖像和R’視點圖像的矯正單元，用于由原始的深度圖來生成某一角度的灰度圖像a，并與L’視點圖像進行比較和尋找差異、生成差異數(shù)據(jù)表Ta；同樣由原始的深度圖來生成另外某一角度的灰度圖像b，并與R’視點圖像進行比較和尋找差異、生成另外一個差異數(shù)據(jù)表Tb；形成深度圖DP_M單元，用于采用不同的權(quán)重系數(shù)對Ta和Tb進行混合，形成像素深度修正表；以及將像素深度修正表轉(zhuǎn)化成像素空間坐標(biāo)，對原始的深度圖進行插值填充、疊加修正處理后，形成平滑、連續(xù)的深度圖DP_M。其中，視點生成模塊500具體包括：灰度圖生成單元，用于設(shè)定多個角度，根據(jù)深度圖來生成多個新視點的灰度圖；虛擬視點圖像輸出單元，用于以L視點圖像作為參考，根據(jù)新視點的灰度圖與L視點圖像間的位置差異，對新視點的灰度圖進行顏色填充，輸出多個新視點的虛擬視點圖像。其中，視點修正模塊600具體包括：搜尋異常區(qū)域單元，用于判別虛擬視點圖像是否存在顏色異常的區(qū)域，如有顏色異常區(qū)域則進行標(biāo)注；顏色修正單元，用于在R視點圖像中找到與虛擬視點圖像標(biāo)注區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域，根據(jù)R視點圖像與虛擬視點圖像間的距離差異、采用R視點圖像相對應(yīng)區(qū)域像素顏色的某一比重來修正虛擬視點圖像中標(biāo)注區(qū)域的像素顏色。其中，視點后處理模塊700具體包括：視點存儲單元，用于存儲修正后的多個虛擬視點圖像、以及L視點圖像和R視點圖像，共有N個視點圖像；視點排序單元，用于在N個視點圖像中，依據(jù)視點間的距離差異對N個視點圖像進行排序，依次標(biāo)注為1,2,...,n,...,N；視點渲染單元，用于對各個視點圖像進行渲染處理，然后同時輸出N個視點圖像。關(guān)于上述模塊單元的技術(shù)細節(jié)在前面的方法中已有詳述，故不再贅述。基于上述系統(tǒng)，本發(fā)明還提供一種裸眼3D顯示裝置，其包括如上所述的裸眼3D顯示系統(tǒng)。綜上所述，本發(fā)明通過將雙視點圖像轉(zhuǎn)換成多視點圖像，實現(xiàn)裸眼3D顯示，本發(fā)明的方法其視點轉(zhuǎn)換精度高、失真小，極大減少了裸眼3D顯示的圖像偽影、抖動等現(xiàn)象，且成本更低，具有較大的應(yīng)用價值。應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。