用于優(yōu)化立體視頻及圖像的顯示器再現(xiàn)的前瞻性會聚的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及立體三維(在下文中3D)視頻。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)在將額外參考圖1到7描述常規(guī)3D觀看系統(tǒng)。
[0003]圖1圖解說明大腦對立體圖像的處理。如圖中所展示，人100具有頭部102。頭部102包含左眼114、通過水平位移120分開的右眼116及大腦104。大腦104包含圖像融合器110。大腦104可操作以存儲從左眼114接收的左圖像106及從右眼116接收的右圖像108。左圖像106表示圖像118的由左眼114所觀看到的圖像。右圖像108表示圖像118的由右眼116所觀看到的圖像。圖像融合器110可操作以組合左圖像106與右圖像108以形成3D圖像112。
[0004]在操作中，人100使用左眼114來接收左圖像106且使用右眼116來接收右圖像108。接收并處理左圖像106及右圖像108以產(chǎn)生圖像118并將圖像118存儲于大腦104中。左眼114遠離右眼116水平位移120。由于水平位移120，圖像118的由左眼114所捕獲的左圖像106在水平方向上不同于圖像118的由右眼116所捕獲的右圖像108。在大腦104中，左圖像106從右圖像108水平位移。通過組合，左圖像106及右圖像108形成立體圖像對。圖像融合器110可操作以將左圖像106與右圖像108組合成合成3D圖像112。使用左圖像106及右圖像108，大腦104可更好地操作以感知具有深度及視角的圖像。
[0005]圖2圖解說明常規(guī)3D相機組合件對立體圖像的捕獲及存儲。
[0006]常規(guī)3D相機組合件200包含左相機202、右相機204、存儲器部分208及存儲器部分222。存儲器部分208可操作以存儲由左相機202所捕獲的圖像。存儲器部分222可操作以存儲由右相機204所捕獲的圖像。左相機202與右相機204分開水平位移224。存儲器部分208包含左圖像206、左圖像208、左圖像210及左圖像212，然而存儲器部分222包含右圖像214、右圖像216、右圖像216及右圖像220。存儲器部分208的圖像206、208、210及212分別與存儲器部分222的圖像214、216、218及220布置成對以分別形成圖像對223、圖像對224、圖像對226及圖像對228。
[0007]常規(guī)3D相機組合件200經(jīng)布置以近似大腦104的能力以捕獲并存儲立體圖像對。類似于接收并存儲水平位移的圖像的左眼114及右眼116，左相機202及右相機204也接收并存儲水平位移的圖像，這是因為左相機202布置為從右相機204水平位移224。因此，當左相機202及右相機204分別捕獲并存儲圖像118的左圖像212、210、208及206以及右圖像220、218、216及214時，由于左相機202與右相機204之間的水平位移224而形成立體圖像對228、226、224及222。在一個實例中，立體圖像對228包含左圖像212及右圖像220。立體圖像對228的左圖像212及右圖像220根據(jù)左相機202與右相機204之間的水平位移224而彼此水平移位。
[0008]參考圖3圖解說明人借助常規(guī)3D圖像控制器接收并處理立體數(shù)據(jù)的操作。
[0009]圖3圖解說明人100借助常規(guī)3D圖像控制器302從常規(guī)立體圖像源300接收立體圖像數(shù)據(jù)。立體圖像源300具有分別各自含有圖像對223、224、226及228的相應左圖像206,208,210及212以及右圖像214、216、218及220的左圖像集208及右圖像集222。3D圖像控制器302包含左圖像控制器304及右圖像控制器306。3D圖像控制器302經(jīng)布置以從立體圖像源300接收圖像。特定來說，左圖像控制器304經(jīng)布置以從立體圖像源300接收左圖像集208以用于選擇性發(fā)射到左眼114。然而，右圖像控制器306經(jīng)布置以從立體圖像源300接收右圖像集222以用于選擇性發(fā)射到右眼116。
[0010]人100能夠從3D圖像控制器302接收圖像。特定來說，左眼114經(jīng)布置以從立體圖像源300順序地接收由左圖像控制器304所發(fā)射的左圖像集208的圖像212、210、208及206。另外，右眼116經(jīng)布置以從立體圖像源300順序地接收由右圖像控制器306所發(fā)射的右圖像集222的圖像220、218、216及214。大腦104可操作以接收并存儲來自左眼114的左圖像106及來自右眼116的右圖像108。圖像融合器110可操作以將左圖像106及右圖像108合并成合成3D圖像112。
[0011]可根據(jù)圖2的描述使用常規(guī)3D相機組合件形成立體圖像源300的立體圖像對228、226、224及223。3D圖像控制器302用于將左圖像集208的左圖像順序地發(fā)射到左眼114且將右圖像集222的右圖像順序地發(fā)射到右眼116，借此將左圖像106固定為對應于左圖像集208且將右圖像108固定為對應于右圖像集222。當圖像融合器110對右圖像108進行操作且左圖像106使用不自然水平位移224來布置時大腦104可能體驗到不舒適。
[0012]3D圖像控制器302可包含左圖像控制器304及右圖像控制器306。在一個實例中，左圖像控制器304包含經(jīng)布置以使用藍光將左圖像集208的圖像順序地投影的投影裝置且包含一副眼鏡的第一部分，其中所述第一部分為經(jīng)布置以可投影地插置于左眼114與左圖像集208之間的藍色透鏡。繼續(xù)所述實例，右圖像控制器306包含經(jīng)布置以使用紅光將右圖像集222的圖像順序地投影的投影裝置且包含一副眼鏡的第二部分，其中所述第二部分為經(jīng)布置以可投影地插置于右眼116與右圖像集222之間的紅色透鏡。在此實例中，左眼114由于左圖像控制器304的濾波效應而接收藍色經(jīng)投影左圖像206、208、210及212且右眼116由于右圖像控制器306的濾波效應而接收紅色經(jīng)投影右圖像214、216、218及220。
[0013]參考圖4A及4B圖解說明立體圖像的分量。圖4A到4B分別圖解說明左圖像400及右圖像402。如圖4A中所展示，左圖像400包含圖案406。如圖4B中所展示，右圖像402包含圖案408。
[0014]參考圖4C描述視差。圖4C圖解說明左圖像400與右圖像402的視差410作為立體圖像的實例。如圖中所展示，立體圖像404包含疊加到圖案408上的圖案406。視差410為圖案406與408之間的水平偏移。圖4C圖解說明視差410，其為同一對象的從不同水平位置獲得的兩個圖像之間的水平位移。左眼114與右眼116之間的水平位移120及左相機202與右相機204之間的水平位移224可操作以形成所捕獲的圖像(例如圖案406及圖案408)之間的視差410。舉例來說，左眼114可捕獲具有圖案406的左圖像400且右眼116可捕獲具有圖案408的右圖像402，其中圖案406及408實際上為同一圖案的彼此水平偏移視差410的兩個不同視圖。圖像融合器110可操作以將立體圖像404轉換成單個3D圖像112。
[0015]額外參考圖5及6圖解說明正及負視差。
[0016]圖5圖解說明負視差的實例。圖5包含左眼114、右眼116、圖像506、右圖像520、左圖像522、觀看平面516、會聚平面514、正融合偏移524、焦距518、顯示屏500、所感知到的圖像點508、右圖像點510及左圖像點512。如所展示，右圖像520及左圖像522投影到顯示屏500上。左眼114及右眼116聚焦于顯示屏500上。左眼114及右眼116為遠離觀看平面516的焦距518且移動以會聚以用于接收右圖像520及左圖像522。圖像506因此被感知為在顯示屏500前面。更具體來說，圖像506為由如參考圖1所描述的圖像融合器110形成的所感知到的圖像，其以與顯示屏500的正融合偏移524出現(xiàn)在顯示屏500前面在會聚平面514上。
[0017]3D效應為由圖像融合器110在對以不自然視差布置的左圖像及右圖像進行操作時形成的感知。不自然視差包含左圖像在右圖像的右邊的時候。如圖5中所展示，左圖像522在顯示屏500上投影到右圖像520的右邊，從而形成不自然視差。3D圖像控制器302 (未展示)可操作以確保左眼114捕獲左圖像522且右眼116捕獲右圖像520。由于左眼114在右眼116的左邊，因此左眼114在自然界不捕獲水平位移到右圖像(例如右圖像520)的右邊的左圖像(例如左圖像522)。圖像融合器110經(jīng)設計以融合左圖像。左圖像水平位移到左邊，其中右圖像水平位移到右邊。當左眼114捕獲在顯示屏500上物理地投射到右圖像520的右邊的左圖像522且右眼116捕獲在顯示屏500上物理地投射到左圖像522的左邊的右圖像520時，圖像融合器110形成具有負視差的圖像506。圖像506為由圖像融合器110形成的感知。左圖像522及右圖像520為物理圖像。由于右圖像520及左圖像522的不自然相對位置，因此大腦104將圖像506感知為在顯示屏500前面在會聚平面514上達正融合偏移524。會聚平面514及正融合偏移524為會聚數(shù)據(jù)的實例。
[0018]一般來說，會聚平面可被認為其中左圖像及右圖像朝向彼此移位以便會聚成單個圖像的平面。關于圖5，由左眼114觀看到的左圖像522與由右眼116觀看到的右圖像520接近以便會聚成單個圖像。照此，關于圖5的討論(及圖6的以下討論)，會聚平面可被認為輻輳平面。<