專利名稱：景深保持裝置及3d顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種景深保持裝置及3D顯示裝置。
背景技術(shù)：
3D顯示已經(jīng)成為顯示行業(yè)的一大趨勢?，F(xiàn)在的3D顯示的基本原理就是“視差產(chǎn)生立體”，S卩，使觀看者的左眼只看到左眼圖，右眼只看到右眼圖，左眼圖和右眼圖是對于某一空間景象的了兩個角度拍攝而得，這二者被稱為立體圖像對。人的大腦就會把這兩幅圖融合起來，從而產(chǎn)生3D效果。而人眼睛判斷顯示內(nèi)容的景深的方法可以用圖I來說明。處于觀看者位置處的兩間距為S的圓圈分別代表觀看者左右眼，S為瞳距。顯示屏幕平面所在位置上兩個正方形 代表某個物體的左右眼視圖，他們分別被觀看者的右、左眼看到。經(jīng)過此立體成像，觀看者的大腦就會認(rèn)為該物體其實(shí)位于距離屏幕表面L的位置，距離L就是景深，D是觀看者的觀看距離。所以根據(jù)上圖，很容易得到如下公式
「 ^ M L—=-
S D-L現(xiàn)有的3D顯示器中，對于同一場景，顯示屏幕上立體圖像對的間距是不變的(即M不變)，于是當(dāng)觀看者位置發(fā)生變化時(即D變化)，其實(shí)景深會跟著變化了(即L隨D變化)。如圖2所示(左圖為觀看距離變化前的情況，右圖為觀看距離變化后的情況)，S為瞳距，不能變，當(dāng)M不變時，觀看者觀看距離D變化成D "時，景深L變?yōu)榱?L "。而事實(shí)上，為了模擬出更逼真的畫面，希望景深是不變的。

實(shí)用新型內(nèi)容(一)要解決的技術(shù)問題本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是如何使得在觀看者移動的情況下，保持觀看者看到的3D畫面的景深不變。(二)技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種景深保持裝置，包括3D視頻信號輸入裝置、位置測定裝置、圖像處理裝置及3D視頻信號輸出裝置，所述3D視頻信號輸入裝置、位置測定裝置及3D視頻信號輸出裝置均連接所述圖像處理裝置，所述3D視頻信號輸入裝置將獲取的3D視頻信號傳輸至所述圖像處理裝置；所述位置測定裝置將檢測到的觀看者與顯示屏幕的位置信息傳輸至所述圖像處理裝置；所述圖像處理裝置根據(jù)所述位置信息調(diào)節(jié)3D視頻信號中的左右眼視圖中各物點(diǎn)的間距使景深保持不變，并將調(diào)節(jié)后的3D視頻信號傳輸至所述3D視頻信號輸出裝置。其中，所述圖像處理裝置包括左右眼視圖調(diào)節(jié)模塊，根據(jù)所述位置信息調(diào)節(jié)3D視頻信號中的左右眼視圖中各物點(diǎn)的間距使景深相對同一觀看者保持不變，將調(diào)節(jié)后的左右眼視圖傳輸至3D視頻信號生成模塊；3D視頻信號生成模塊，根據(jù)調(diào)節(jié)后的左右眼視圖生成新的3D視頻信號，并將新的3D視頻信號傳輸至所述3D視頻信號輸出裝置。其中，所述圖像處理裝置還包括左右眼視圖提取模塊，所述左右眼視圖提取模塊接收所述3D視頻信號，并將從所述3D視頻信號提取的左右眼視圖傳輸至左右眼視圖調(diào)節(jié)模塊。其中，所述左右眼視圖提取模塊包括采樣子模塊，采集所述3D視頻信號中的一幀數(shù)據(jù)，并將所述一幀數(shù)據(jù)發(fā)送至拆分子模塊；拆分子模塊，將從所述一幀數(shù)據(jù)中拆分出的左右眼視圖傳輸至所述左右眼視圖調(diào) 節(jié)模塊。其中，還包括景深獲取裝置和景深存儲器，所述景深獲取裝置連接所述位置測定裝置、所述圖像處理裝置和景深存儲器，所述景深存儲器連接所述圖像處理裝置，所述景深獲取裝置接收所述位置測定裝置檢測得到的觀看者的初始位置信息和接收所述圖像處理裝置發(fā)送的3D視頻信號中的左右眼視圖中各物點(diǎn)的初始間距，并計(jì)算所述景深，將所述景深發(fā)送至景深存儲器存儲。其中，還包括景深獲取裝置和景深存儲器，所述景深獲取裝置連接所述景深存儲器，所述景深存儲器連接所述圖像處理裝置，所述景深獲取裝置將接收到的初始景深值發(fā)送至所述景深存儲器存儲。其中，所述位置測定裝置包括攝像頭、紅外感應(yīng)器或手動輸入位置信息的裝置。本實(shí)用新型還提供了一種3D顯示裝置，包括顯示裝置及上述任一項(xiàng)所述的景深保持裝置，所述景深保持裝置的3D視頻信號輸出裝置連接所述顯示裝置，將所述調(diào)節(jié)后的3D視頻信號傳輸至所述顯示裝置顯示。其中，所述顯示裝置包括快門眼鏡式、相位差板式(不閃式3D)、視差擋板式、柱透鏡光柵式或指向背光式3D顯示裝置。(三)有益效果本實(shí)用新型的景深保持裝置根據(jù)觀看者移動后與顯示屏幕的距離重新計(jì)算顯示屏幕上左右眼視圖(即立體圖像對)的間距，從而使得景深不變，達(dá)到了較好的觀看效果。

圖I是觀看者感知3D顯示的原理圖；圖2是觀看者移動前后分別感知3D顯示的原理圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的一種景深保持裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的另一種景深保持裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例的又一種景深保持裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例的一種3D顯示裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
[0034]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。實(shí)施例I本實(shí)施例的景深保持裝置結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括3D視頻信號輸入裝置I、位置測定裝置2、圖像處理裝置3及3D視頻信號輸出裝置4。3D視頻信號輸入裝置I、位置測定裝置2及3D視頻信號輸出裝置4均連接圖像處理裝置3。3D視頻信號輸入裝置I將獲取的3D視頻信號傳輸至圖像處理裝置3。該3D視頻信號輸入裝置I可以是能夠傳輸3D視頻信號的各種類型的傳輸接口。位置測定裝置2將檢測到的觀看者與顯示屏幕的位置信息傳輸至圖像處理裝置3，本實(shí)施例中，位置測定裝置2包括但不限于攝像頭、紅外感應(yīng)器或手動輸入位置信息的裝置，其中，該位置信息可以是觀看者和顯示屏幕在當(dāng)前空間坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，也可以是觀 看者與顯示屏幕間的距離。如攝像頭采集到觀看者和顯示屏幕在空間坐標(biāo)系下的位置坐標(biāo)，將該坐標(biāo)數(shù)據(jù)傳輸至圖像處理裝置3，或者攝像頭中的運(yùn)算模塊根據(jù)空間坐標(biāo)系下顯示屏幕的坐標(biāo)和該位置坐標(biāo)計(jì)算出觀看者與顯示屏幕間的距離，并將該距離數(shù)據(jù)傳輸至圖像處理裝置3。圖像處理裝置3根據(jù)上述位置信息調(diào)節(jié)3D視頻信號中的左右眼視圖中各物點(diǎn)的間距使景深相對同一觀看者保持不變，并將調(diào)節(jié)后的3D視頻信號傳輸至3D視頻信號輸出裝置4。本實(shí)施例中，圖像處理裝置3可以是MCU、FPGA或PIXD等構(gòu)成的嵌入式芯片系統(tǒng)。其中3D視頻信號通常包括左右眼視圖(左眼視圖和右眼視圖)和兩者在顯示時各物點(diǎn)的初始間距。圖像處理裝置3具體包括左右眼視圖調(diào)節(jié)模塊32和3D視頻信號生成模塊33。左右眼視圖調(diào)節(jié)模塊32根據(jù)上述位置信息調(diào)節(jié)3D視頻信號中的左右眼視圖中各物點(diǎn)的間距使景深保持不變，將調(diào)節(jié)后的左右眼視圖傳輸至3D視頻信號生成模塊33。若位置信息為觀看者的位置坐標(biāo)時，該模塊先根據(jù)空間坐標(biāo)系下顯示屏幕的坐標(biāo)和該位置坐標(biāo)計(jì)算觀看者與顯示屏幕間的距離。其中，調(diào)節(jié)3D視頻信號中的左右眼視圖中各物點(diǎn)的間距M的公式如下
權(quán)利要求1.一種景深保持裝置，其特征在于，包括3D視頻信號輸入裝置、位置測定裝置、圖像處理裝置及3D視頻信號輸出裝置，所述3D視頻信號輸入裝置、位置測定裝置及3D視頻信號輸出裝置均連接所述圖像處理裝置， 所述3D視頻信號輸入裝置將獲取的3D視頻信號傳輸至所述圖像處理裝置； 所述位置測定裝置將檢測到的觀看者與顯示屏幕的位置信息傳輸至所述圖像處理裝置； 所述圖像處理裝置將調(diào)整左右眼視圖中各物點(diǎn)的間距后使景深保持不變的3D視頻信號傳輸至所述3D視頻信號輸出裝置。
2.如權(quán)利要求I所述的景深保持裝置，其特征在于，所述圖像處理裝置包括 左右眼視圖調(diào)節(jié)模塊，根據(jù)所述位置信息調(diào)節(jié)3D視頻信號中的左右眼視圖中各物點(diǎn)的間距使景深相對同一觀看者保持不變，將調(diào)節(jié)后的左右眼視圖傳輸至3D視頻信號生成模塊； 3D視頻信號生成模塊，根據(jù)調(diào)節(jié)后的左右眼視圖生成新的3D視頻信號，并將新的3D視頻信號傳輸至所述3D視頻信號輸出裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的景深保持裝置，其特征在于，所述圖像處理裝置還包括左右眼視圖提取模塊，所述左右眼視圖提取模塊接收所述3D視頻信號，并將從所述3D視頻信號提取的左右眼視圖傳輸至左右眼視圖調(diào)節(jié)模塊。
4.如權(quán)利要求3所述的景深保持裝置，其特征在于，所述左右眼視圖提取模塊包括 采樣子模塊，采集所述3D視頻信號中的一幀數(shù)據(jù)，并將所述一幀數(shù)據(jù)發(fā)送至拆分子模塊； 拆分子模塊，將從所述一幀數(shù)據(jù)中拆分出的左右眼視圖傳輸至所述左右眼視圖調(diào)節(jié)模塊。
5.如權(quán)利要求I所述的景深保持裝置，其特征在于，還包括景深獲取裝置和景深存儲器，所述景深獲取裝置連接所述位置測定裝置、所述圖像處理裝置和景深存儲器，所述景深存儲器連接所述圖像處理裝置， 所述景深獲取裝置接收所述位置測定裝置檢測得到的觀看者的初始位置信息和接收所述圖像處理裝置發(fā)送的3D視頻信號中的左右眼視圖中各物點(diǎn)的初始間距，并計(jì)算所述景深，將所述景深發(fā)送至景深存儲器存儲。
6.如權(quán)利要求I所述的景深保持裝置，其特征在于，還包括景深獲取裝置和景深存儲器，所述景深獲取裝置連接所述景深存儲器，所述景深存儲器連接所述圖像處理裝置，所述景深獲取裝置將接收到的初始景深值發(fā)送至所述景深存儲器存儲。
7.如權(quán)利要求1飛中任一項(xiàng)所述的景深保持裝置，其特征在于，所述位置測定裝置包括攝像頭、紅外感應(yīng)器或手動輸入位置信息的裝置。
8.一種3D顯示裝置，其特征在于，包括顯示裝置及權(quán)利要求廣5中任一項(xiàng)所述的景深保持裝置，所述景深保持裝置的3D視頻信號輸出裝置連接所述顯示裝置，將所述調(diào)節(jié)后的3D視頻信號傳輸至所述顯示裝置顯示。
9.如權(quán)利要求8所述的3D顯示裝置，其特征在于，所述顯示裝置包括快門眼鏡式、相位差板式、視差擋板式、柱透鏡光柵式或指向背光式3D顯示裝置。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種景深保持裝置，涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，包括3D視頻信號輸入裝置、位置測定裝置、圖像處理裝置及3D視頻信號輸出裝置，3D視頻信號輸入裝置、位置測定裝置及3D視頻信號輸出裝置均連接圖像處理裝置，3D視頻信號輸入裝置將獲取的3D視頻信號傳輸至圖像處理裝置；位置測定裝置將檢測到的觀看者與顯示屏幕的位置信息傳輸至圖像處理裝置；圖像處理裝置將調(diào)整左右眼視圖中各物點(diǎn)的間距后使景深保持不變的3D視頻信號傳輸至所述3D視頻信號輸出裝置。還公開了一種3D顯示裝置。本實(shí)用新型根據(jù)觀看者移動后與顯示屏幕的距離重新計(jì)算顯示屏幕上左右眼視圖的間距，從而使得景深不變，達(dá)到了較好的觀看效果。
文檔編號H04N13/04GK202634616SQ201220306020
公開日2012年12月26日 申請日期2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月26日
發(fā)明者陳炎順, 董友梅, 武延兵 申請人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司