多視點(diǎn)裸眼立體視窗檢查方法與系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
一、技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種立體顯示系統(tǒng)，特別是設(shè)計(jì)一種無輔助裸眼視窗檢查系統(tǒng)，屬于信息顯示技術(shù)領(lǐng)域。
二、【背景技術(shù)】
[0002]目前市面上的立體顯示裝置基本有三種:眼鏡式立體顯示裝置、多視點(diǎn)裸眼立體顯示裝置和頭跟蹤式立體顯示裝置。三種裝置的技術(shù)特點(diǎn)及原理各有不同，所涉及到的技術(shù)類別也有所差異。其中，頭跟蹤立體顯示方式結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜，技術(shù)性能也相對先進(jìn)。立體裝置已經(jīng)有大量產(chǎn)品面市；目前，市面上的頭跟蹤立體裝置并不多見，成熟的產(chǎn)品少有問世。究其原因，是因?yàn)楝F(xiàn)在的頭跟蹤立體顯示技術(shù)的核心原理還是基于多視點(diǎn)立體顯示的原理，因此，繼承了多視點(diǎn)立體顯示方式的技術(shù)缺點(diǎn)，不具有太多的技術(shù)優(yōu)勢。三種立體顯示方式都具有極強(qiáng)的立體感、色彩還原性好。但在視場角、分辨率、數(shù)據(jù)量、兼容性、觀看人數(shù)等技術(shù)指標(biāo)上，每一種立體顯示方式都存在這樣那樣的不足，綜合性能指標(biāo)不能夠完全滿足立體視覺檢查應(yīng)用的需要。
[0003]現(xiàn)有立體視覺檢查方法的不足之處是只能檢查近距離或遠(yuǎn)距離立體視覺，而且這些方法需要受檢者佩戴輔助分離眼鏡(偏振光眼鏡或紅綠眼鏡)，降低了檢查的敏感性，都不能很好的滿足立體視覺檢查的需要。近年來裸眼立體顯示技術(shù)的迅速發(fā)展為立體視覺檢查擺脫輔助分離眼鏡的干擾帶來了機(jī)遇，但由于裸眼立體顯示器往往清晰度不足并存在雙眼串?dāng)_，僅能檢測出顯著立體視覺異常而無法實(shí)現(xiàn)正常人的立體視覺篩查，限制了其應(yīng)用價(jià)值。如果能研制成功可以滿足不同觀察距離的高清晰度多視點(diǎn)裸眼立體顯示技術(shù)，結(jié)合相應(yīng)的立體視覺檢查計(jì)算機(jī)軟件，就可以設(shè)計(jì)出一套可以在裸眼狀態(tài)下完成不同距離檢查的立體視覺功能自動化檢查系統(tǒng)，滿足檢查立體視覺功能的需要。
三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是:提出一種在不同觀察距離觀看的，高清晰多視點(diǎn)裸眼立體視窗檢查方法與系統(tǒng)，結(jié)合相應(yīng)的立體視覺檢查計(jì)算機(jī)軟件，滿足檢查立體視覺功能的各項(xiàng)需求。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:多視點(diǎn)裸眼立體視窗檢查方法，基于設(shè)有的視力檢查屏、位置跟蹤模塊、控制系統(tǒng)，視力檢查屏為平面電子顯示器，顯示器的周邊位置設(shè)有位置跟蹤模塊，電子顯示器后部具有指向性背光系統(tǒng)；先檢測觀看者即被檢查者相對顯示器位置，位置跟蹤模塊通過圖像采集裝置，獲取實(shí)時(shí)的觀看者圖像；然后利用圖像處理算法，區(qū)分有人區(qū)域和無人區(qū)域，在有人區(qū)域利用模式識別算法，檢測觀看者的大概所在位置；再在檢測到的觀看者位置區(qū)域，利用模式識別算法，精確定位觀看者的位置信息；
[0006]位置跟蹤模塊給出觀看者位置數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)接口發(fā)送給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，分別輸出信號調(diào)節(jié)指向性背光系統(tǒng)控制指向性背光的出光方向；即立體電子顯示器的指向性背光系統(tǒng)根據(jù)觀看者相對顯示器的橫向與縱向位置，將顯示器上的左右視圖指向性的匯聚于觀看者的左右眼。
[0007]利用圖像采集裝置即攝像頭實(shí)時(shí)獲取圖像，有人與無人區(qū)域利用模式識別算法是將圖像區(qū)分為膚色區(qū)域和非膚色區(qū)域，并將膚色區(qū)域作為有人候選區(qū)域；然后利用模式識別算法中的adboost算法結(jié)合haar特征，在候選區(qū)域中檢測是否有觀看者的人臉存在；如果檢測到觀看者的人臉，再次利用模式識別算法中的ASM算法，定位觀看者的五官位置，取其中的瞳孔位置作為位置跟蹤模塊的輸出信息。
[0008]位置跟蹤模塊觀看者位置數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)接口發(fā)送給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，分別輸出信號調(diào)節(jié)指向性背光與普通圖像顯示裝置的相對距離，同時(shí)控制指向性背光的出光方向。多視點(diǎn)裸眼立體視窗檢查系統(tǒng)，設(shè)有的視力檢查屏、位置跟蹤模塊、控制系統(tǒng)，視力檢查屏為平面電子顯示器，顯示器的周邊位置設(shè)有位置跟蹤模塊，電子顯示器后部具有指向性背光系統(tǒng)；指向性背光系統(tǒng)給電子顯示器以背光照射顯示圖像；
[0009]位置跟蹤模塊觀看者位置數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)接口發(fā)送給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，分別輸出信號調(diào)節(jié)指向性背光與普通圖像顯示裝置的相對距離，同時(shí)控制指向性背光的出光方向；立體電子顯示器的指向性背光系統(tǒng)根據(jù)觀看者相對顯示器的橫向與縱向位置，將顯示器上的左右視圖指向性的匯聚于觀看者的左或右眼。
[0010]指向性背光源會配合進(jìn)行前后位置的移動，形成縱向光線的指向性背光。接收位置跟蹤模塊獲得的觀看者位置數(shù)據(jù)，控制系統(tǒng)(單片機(jī))對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，輸出兩路控制信號；一路信號控制電機(jī)驅(qū)動模塊，調(diào)節(jié)指向性背光與普通圖像顯示裝置的相對距離?’另一路信號控制LED驅(qū)動電路模塊實(shí)現(xiàn)指向性背光；電機(jī)驅(qū)動模塊驅(qū)動指向性背光系統(tǒng)或平面電子顯示器沿軌道上運(yùn)動，軌道上設(shè)有光柵尺反饋輸入至控制系統(tǒng)。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是:
[0012]1、高清晰立體顯示的裝置。本系統(tǒng)顯示器的分辨率與市面上的高清顯示器相當(dāng)，實(shí)現(xiàn)了圖像的全分辨率立體顯示。
[0013]2、無輔助自由立體。觀看者無需佩戴任何立體輔助設(shè)備，即可獲取高清的立體視覺。
[0014]3、多觀看距離?？梢詽M足觀看者在不同距離下獲取立體視覺。
[0015]4、自動化檢查。整套系統(tǒng)全自動化操作，獨(dú)自完成立體視覺的檢查。
四【附圖說明】
[0016]圖1不同距離觀看實(shí)施實(shí)例的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖2指向性光源原理圖。
[0018]圖3控制系統(tǒng)框圖。
五【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖所示，利用攝像頭實(shí)時(shí)獲取圖像，然后對獲取的圖像利用圖像處理算法，將圖像區(qū)分為膚色區(qū)域和非膚色區(qū)域，并將膚色區(qū)域作為有人候選區(qū)域。然后利用模式識別算法中的adboost算法結(jié)合haar特征，在候選區(qū)域中檢測是否有觀看者的人臉存在。如果檢測到觀看者的人臉，再次利用模式識別算法中的ASM算法，定位觀看者的五官位置，取其中的瞳孔位置作為位置跟蹤模塊的輸出信息。
[0020]人臉膚色的可以由若干矩形特征分割表示:矩形特征在給定有限的數(shù)據(jù)情況下，基于特征的檢測能夠編碼特定區(qū)域的狀態(tài)，而且基于矩形特征的系統(tǒng)比基于象素的系統(tǒng)要快得多。矩形特征對一些簡單的圖形結(jié)構(gòu)，比如邊緣、線段，比較敏感，但是其只能描述特定走向(水平、垂直、對角)的結(jié)構(gòu)，臉部一些特征能夠由矩形特征簡單地描繪，例如，通常，目艮睛要比臉頰顏色更深；鼻梁兩側(cè)要比鼻梁顏色要深；嘴巴要比周圍深，確定分類器。分類器和這些矩形特征做個(gè)一一對應(yīng)。亦即每個(gè)分類器就由一個(gè)特征的值來決定。于是得到分類器原型:即矩形特征值計(jì)算函數(shù)，一個(gè)符號因子對于不同的特征，計(jì)算得到的特征值中有可能負(fù)例的值小于正例，也有可能負(fù)例的值大于正例，因此正例不都是小于區(qū)分正負(fù)例的閾值的，引入一個(gè)符號因子來確定不等式方向，就是對應(yīng)分類器的閾值。
[0021]針對已經(jīng)引入的矩形特征，為了進(jìn)一步降低所