專利名稱：用于顯示立體圖像的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于顯示立體圖像的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
立體顯微鏡圖像在顯示屏上的顯示變得越來越重要且現(xiàn)在被使用者期望用于很多應用?，F(xiàn)今廣泛使用的是具有用于立體顯示的顯示屏(要求使用用于觀看的主動式眼鏡或被動式眼鏡)的系統(tǒng)。作為示例，此處參考Truevision 3D Surgical公司的“Truevision” 系統(tǒng)。最近的發(fā)展已經(jīng)具有不需要眼鏡的顯示屏。傳統(tǒng)的用于顯示立體顯微鏡圖像的系統(tǒng)具有顯著的缺點:他們錯誤地評價或設(shè)置立體觀測?！傲Ⅲw觀測”被理解為指從立體相關(guān)的單目視覺(monoscopic)圖像對獲取深度信息的能力。這種圖像對從稍微不同的觀看角度顯示相同的物體或相同的主題。因此，兩個單目視覺圖像中的物體和表面的位置、方向或陰影不同，從這些差異中可以獲取立體視覺所需的深度的印象。 與立體觀測密切相關(guān)的是所謂的視差。術(shù)語“視差”指的是由觀察者的位置的移動(即，觀看角度的改變)產(chǎn)生的觀察物體的位置的明顯改變。由此，立體深度感知是基于兩個眼睛的單目視覺圖像之間的與視差相關(guān)的差異的。如上所述，術(shù)語“單目視覺圖像”被理解為指由每個眼睛看到的觀察場景的單個圖像。通過觀察者的相應的大腦活動對兩個這種圖像的算術(shù)組合或混合產(chǎn)生立體深度感知，即三維感知。由此，立體觀測和視差組成用于立體圖像對的立體感知能力的評價的標準。錯誤的立體觀測調(diào)整和/或過量的視差導致顯示在顯示屏上顯示的立體圖像對不再能夠被觀察者混合。因此，實際上，這種顯示系統(tǒng)不被使用者接受，因為它們傳遞不相容的或無用的視覺印象。例如，當使用窄通道與由顯微鏡捕獲的圖像在顯示屏(監(jiān)控器)上的顯示連接時，產(chǎn)生這種錯誤的視覺印象。此時，右和左(單目視覺)圖像不再能夠被混合在一起，因為它們在顯示屏上間隔得太遠。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于顯示立體顯微鏡圖像的系統(tǒng)，該系統(tǒng)盡可能地克服上面描述的不相容性。這個目的通過具有權(quán)利要求1的特征的用于顯示立體顯微鏡圖像的系統(tǒng)和具有權(quán)利要求4的特征的相應的方法來實現(xiàn)。本發(fā)明的特征是確定立體圖像的所有或至少一些立體圖像對是否可被觀測者立體地感知。如果否，則在顯示屏上顯示單目視覺圖像(例如，右單目視覺圖像或左單目視覺圖像)，而不是顯示不能被立體地分辨或感知的圖像對。由此，總的說來，場景或圖像可以以部分立體的和部分單目視覺的表現(xiàn)形式在顯示屏上顯示。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這種立體的和單目視覺的部分圖像的組合不會導致任何不相容的或令人不滿意的視覺印象。本發(fā)明的優(yōu)選實施例是從屬權(quán)利要求的主題。在本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施例中，確定提供的或計算出的立體圖像的視差是否超過與立體感知能力相關(guān)的閾值。然后，在超過這個閾值的區(qū)域中或?qū)τ诔^這個閾值的圖像對可以生成和/或利用單目視覺圖像，在不超過這個閾值的區(qū)域中可以生成并利用立體圖像。這兩種情況可彼此疊加以便為觀察者生成混合的立體和單目視覺圖像。例如，如果單目視覺地顯示的圖像區(qū)域與立體地顯示的圖像區(qū)域相比是非常小的，立體的和單目視覺的圖像區(qū)域的疊加很難被觀測者感知。總的說來，圖像基本上顯示為立體圖像。優(yōu)選地，評價裝置能夠使用單目視覺圖像的一個(即，例如使用左圖像或右圖像)或者使用從兩個圖像計算出的合成單目視覺圖像替換立體圖像。這種合成單目視覺圖像可以例如為位置在各個左單目視覺圖像和右單目視覺圖像之間的單目視覺圖像。

本發(fā)明的進一步優(yōu)點和實施例將從下面的描述和附圖中變得明顯。應理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的前提下，上述的和那些下面描述的特征不僅可以用于特定組合，也可以用于其他組合或者單獨使用。本發(fā)明將在使用示例性實施例的附圖中示意性地示出，并在下面結(jié)合附圖詳細描述。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的優(yōu)選實施例的必要組件的示意圖；以及圖2a至圖2c示出示出顯示主題的兩個單目視覺圖像的顯示屏的示意圖，以及示意性地示出為觀察者產(chǎn)生的圖像。附圖標記列表:100 系統(tǒng)110立體顯微鏡115記錄設(shè)備120計算機設(shè)備130顯示屏P 視差L 左單目視覺圖像R 右單目視覺圖像S 立體圖像
具體實施例方式在圖1中，僅以示意性的形式示出根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的優(yōu)選實施例，并將系統(tǒng)標記為100。系統(tǒng)100包括用于立體地觀看待觀測的物體的立體顯微鏡110。立體顯微鏡110可被提供有用于物體的直接立體觀看的目鏡(未示出)。立體顯微鏡的基本設(shè)計對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是已知的，因此此處不需要詳細描述?？赡鼙惶峒暗氖纠ㄔ趯＠糄E10255961AUDE10332603AUDE102004022330A1 和 DE102010003640A1 中描述的立體顯微鏡。
立體顯微鏡100與具有例如用于每個立體觀看通道(未示出)的CXD芯片的記錄設(shè)備115相連。未示出的是可以用于這個連接中的輸出耦合設(shè)備，例如半透明鏡。上述的CXD芯片用于記錄被觀察的物體的各個圖像，即左單目視覺圖像和右單目視覺圖像。記錄設(shè)備115的CXD芯片(也未示出)與計算機設(shè)備20相連。計算機設(shè)備20能夠基于由各個C⑶芯片記錄的圖像計算或生成可立體感知的圖像。例如，計算機設(shè)備120被設(shè)計為對兩個圖像和/或合成或計算出的立體圖像應用算法，其中算法測量立體圖像對之間的距離并在距離超過預定閾值時抑制兩個單目視覺圖像的一個。這個立體圖像可在與計算機設(shè)備120相連的顯示屏130上顯示。關(guān)于可立體感知的圖像，可以參考例如以快速交替的方式在顯示屏上顯示的單目視覺圖像。每個圖像應每秒顯示大約60次，結(jié)果是每秒總共顯示120個單個的圖像。為了這種交替地顯示的圖像能夠被立體地感知，典型地需要能夠為每只眼睛濾除校正半圖像的所謂的快門眼鏡。如果目的是不使用眼鏡，另一個選擇是以交叉線的圖案同步地顯示兩個圖像。然后，在顯示屏上或前面提供的具有相應的圖案的薄膜可以濾除兩個圖像并以關(guān)于彼此的特定角度顯示它們，由此使能立體觀測。最后，參考所謂的眼睛跟蹤方法，其中確定并使用觀看者的眼睛方向。本發(fā)明的特征是:對于計算出的立體圖像的一些或所有區(qū)域，計算機設(shè)備120確定兩個單目視覺圖像之間的視差是否超過用于這個區(qū)域的可預設(shè)的或可選的閾值。對于視差不超過閾值的區(qū)域，將立體圖像提供給顯示屏130。但是，對于視差達到或超過閾值的區(qū)域，初始提供的立體圖像被單目視覺圖像(即，例如左或右(單目視覺)圖像)替換，在顯示屏130上顯示這個區(qū)域的各個單目視覺圖像。由此，總的來說，可在顯示屏上產(chǎn)生合成的立體和單目視覺圖像，而這個圖像不會令觀察者不滿意。將結(jié)合圖2a至圖2c再次說明這個關(guān)系:在圖2a中，作為示例，在顯示屏130上顯示被觀察的物體或者相應的區(qū)域的左單目視覺圖像L和右單目視覺圖像R。如上所述，在實際中有多種方式來實現(xiàn)這種疊加的圖像。通過例如圖像的兩個中心之間的距離P來給定視差。如果這個視差比特定閾值(對于使用者群體或者對于單個使用者都是可確定的)小，那么觀察者能夠以使它們顯示為立體圖像的方式處理這個圖像。這種情況在圖2b中示出。相反地，如果視差P比這個閾值大，那么觀察者不再能夠混合這兩個圖像。觀察者將看見顯得模糊不清的重像，如圖2c中以示`例的方式所示出的，其中單目視覺圖像L、R不能被混合。
權(quán)利要求
1.一種用于顯示立體顯微鏡圖像的系統(tǒng)，包括: 顯示屏(130);和 計算機設(shè)備(120)，用于從單目視覺圖像計算或提供立體圖像， 其中，所述計算機設(shè)備(120)具有評價裝置，所述評價裝置用于評價計算出的或提供的立體圖像的立體感知能力，以及在確定至少一個區(qū)域的立體圖像不能夠被立體地感知的情況下，使用單目視覺圖像替換在所述至少一個區(qū)域中的所述計算出的或提供的立體圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述評價裝置確定所述計算的或提供的立體圖像的視差是否超過與立體感知能力相關(guān)的閾值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中，所述評價裝置能夠使用所述單目視覺圖像的一個或從兩個所述單目視覺圖像計算出的合成單目視覺圖像替換立體圖像。
4.一種用于在顯示屏(130)上顯示立體顯微鏡圖像的方法，其中通過計算機設(shè)備(120)基于單目視覺圖像計算或提供立體圖像， 其中，通過所述計算機設(shè)備(120)評價計算出的或提供的立體圖像的立體感知能力，以及在確定至少一個區(qū)域的立體圖像不能夠被立體地感知的情況下，使用單目視覺圖像替換所述至少一個區(qū)域中的所述計算出的或提供的立體圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，確定所述計算出的或提供的立體圖像的視差是否超過與所述立體感知能力相關(guān)的閾值。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其中，在使用單目視覺圖像至少部分地替換計算出的或提供的立體圖 像的情況下，使用所述單目視覺圖像的一個或從兩個所述單目視覺圖像計算出的合成單目視覺圖像作為所述單目視覺圖像。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于顯示立體顯微鏡圖像的系統(tǒng)，包括顯示屏(130)和用于從單目視覺圖像計算或提供立體圖像的計算機設(shè)備(120)。計算機設(shè)備(120)具有評價裝置，所述評價裝置用于評價所述計算出的或提供的立體圖像的立體感知能力，以及在確定至少一個區(qū)域的立體圖像不能夠被立體地感知的情況下，使用單目視覺圖像替換在所述至少一個區(qū)域中的所述計算出的或提供的立體圖像。
文檔編號G02B21/22GK103246054SQ20131004678
公開日2013年8月14日 申請日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月2日
發(fā)明者烏爾里克·桑德 申請人:徠卡顯微系統(tǒng)(瑞士)股份公司