基于心理視覺(jué)調(diào)制的圖像處理方法、裝置及顯示設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種基于屯、理視覺(jué)調(diào)制的圖像處理 方法、裝置及顯示設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 在人類文明進(jìn)步的過(guò)程中，信息顯示技術(shù)擔(dān)任著不可或缺的角色。目前，大量且不 斷增多的復(fù)雜的光電顯示深刻地改變了我們的學(xué)習(xí)、工作、交流、娛樂(lè)和社會(huì)行為。近期出 現(xiàn)了一種新的信息顯示技術(shù)，稱為屯、理視覺(jué)調(diào)制(TPVM)，運(yùn)種技術(shù)巧妙地把信號(hào)處理、光電 學(xué)和屯、里物理學(xué)融合在一起。屯、理視覺(jué)調(diào)制技術(shù)利用了一個(gè)眾所周知的屯、理物理學(xué)視覺(jué)現(xiàn) 象:人類的大腦視覺(jué)系統(tǒng)化VS)不能分辨超過(guò)閃光融合頻率的快速變化的光信號(hào)?，F(xiàn)代顯示 技術(shù)已經(jīng)使光電子顯示設(shè)備能達(dá)到120Hz或更高的刷新頻率，因此，在高頻光電子顯示設(shè)備 中，可見(jiàn)光譜可W發(fā)送比任何觀察者能吸收的視覺(jué)刺激更多的信息，運(yùn)樣，一個(gè)單一光電顯 示設(shè)備具有額外容量(也就是屯、理視覺(jué)冗余)可W為不同觀察者產(chǎn)生不同的視覺(jué)刺激。
[0003] 屯、理視覺(jué)調(diào)制顯示技術(shù)在物理上可W通過(guò)高頻光電子顯示設(shè)備顯示若干原子圖 像W及與其同步的動(dòng)態(tài)液晶眼鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)。高頻顯示光電子設(shè)備基于屯、理視覺(jué)調(diào)制顯示技術(shù) 發(fā)射一組稱為原子帖的高頻圖像，原子帖在進(jìn)入人類的大腦視覺(jué)系統(tǒng)之前，先經(jīng)過(guò)觀看者 所佩戴的液晶眼鏡進(jìn)行同步幅度調(diào)制，然后在人類的大腦視覺(jué)系統(tǒng)中融合成一個(gè)目標(biāo)圖 像。運(yùn)樣，通過(guò)不同觀看者佩戴的具有不同調(diào)制權(quán)重的液晶眼鏡，可W使不同觀看者在同一 光電顯示設(shè)備上觀看到不同的畫面。
[0004] 在上述顯示過(guò)程中，通過(guò)所要成像的目標(biāo)圖像來(lái)設(shè)計(jì)原子帖的輸出圖像和各液晶 眼鏡的調(diào)制權(quán)重時(shí)，由于調(diào)制權(quán)重值和目標(biāo)圖像亮度值的非負(fù)性，對(duì)于TPVM信號(hào)的分解本 質(zhì)上變成了一個(gè)非負(fù)矩陣分解(NMF)的問(wèn)題，并且，調(diào)制權(quán)重值和目標(biāo)圖像的灰度值都不可 能是無(wú)窮大即都有上界限制，因此，對(duì)于TPVM信號(hào)的分解是一個(gè)有上界限制的NMF問(wèn)題。
[0005] 在專利號(hào)為2015102900093.0的在先專利申請(qǐng)中，通過(guò)在NMF時(shí)進(jìn)行附加約束和擴(kuò) 展，實(shí)現(xiàn)了為未佩戴液晶眼鏡設(shè)備(裸眼觀看）的觀看者提供一個(gè)清晰的裸眼圖像。但是，采 用上述專利中公開的實(shí)現(xiàn)裸眼視圖的方法進(jìn)行NMF時(shí)，由于彩色圖像的大小為灰度圖像的 S倍，在對(duì)彩色圖像的TPVM信號(hào)進(jìn)行NMF時(shí)相對(duì)于灰度圖像會(huì)大大增加因式分解的時(shí)間，因 此會(huì)影響到顯示系統(tǒng)產(chǎn)生原子帖的輸出圖像時(shí)的處理速度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于屯、理視覺(jué)調(diào)制的圖像處理方法、裝置及 顯示設(shè)備，用W解決現(xiàn)有的在對(duì)彩色圖像進(jìn)行屯、理視覺(jué)調(diào)制時(shí)處理速度低的問(wèn)題。
[0007] 因此，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于屯、理視覺(jué)調(diào)制的圖像處理方法，包括：
[000引確定輸入的彩色圖像的色度信息和亮度信息;所述彩色圖像包含裸眼視圖和非裸 眼視圖；
[0009]利用確定出的亮度信息迭代求解屯、理視覺(jué)調(diào)制的非負(fù)矩陣分解方程，確定出原子 帖的亮度成分和調(diào)制權(quán)重；
[0010] 根據(jù)確定出的所述調(diào)制權(quán)重W及所述色度信息，確定出原子帖中的色度成分；
[0011] 將確定出的所述原子帖中的亮度成分和所述原子帖中的色度成分轉(zhuǎn)換為所述原 子帖的輸出圖像。
[0012] 在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述圖像處理方法中，所述利 用確定出的亮度信息迭代求解屯、理視覺(jué)調(diào)制的非負(fù)矩陣分解方程，確定出原子帖中的亮度 成分和調(diào)制權(quán)重，包括：
[0013] 將確定出的彩色圖像的亮度信息迭代求解下述方程，得到原子帖中的亮度成分和 調(diào)制權(quán)重：
[0015] 其中，S表示非裸眼視圖的光強(qiáng)系數(shù)，SO表示裸眼視圖的光強(qiáng)系數(shù)，a表示用于調(diào)節(jié) 裸眼視圖和非裸眼視圖相對(duì)分解質(zhì)量的懲戒因子，材表示所述原子帖中的亮度成分，W表示 所述調(diào)制權(quán)重，Y表示非裸眼視圖的亮度信息，Yo表示裸眼視圖的亮度信息。
[0016] 在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述圖像處理方法中，根據(jù)確 定出的所述調(diào)制權(quán)重W及所述色度信息，確定出原子帖中的色度成分；，具體包括：
[0017] 根據(jù)確定出的調(diào)制權(quán)重和所述色度信息，通過(guò)下述公式確定原子帖中的色度成 分：
[0020] 其中，S表示非裸眼視圖的光強(qiáng)系數(shù)，SO表示裸眼視圖的光強(qiáng)系數(shù)，a表示用于調(diào)節(jié) 裸眼視圖和非裸眼視圖相對(duì)分解質(zhì)量的懲戒因子，Xu和Xv分別表示原子帖中的色度成分，U 和V分別表示非裸眼視圖的色度信息，Uo和Vo分別表示裸眼視圖的色度信息。
[0021] 在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述圖像處理方法中，所述確 定輸入的彩色圖像的色度信息和亮度信息，包括：
[0022] 通過(guò)下述公式確定彩色圖像的色度信息和亮度信息：
[0024] 其中，y表示所述彩色圖像的亮度信息，U和V分別表示所述彩色圖像的色度信息， r、g和b分別表示彩色圖像的RGB輸入信號(hào)。
[0025] 在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述圖像處理方法中，所述將 確定出的所述原子帖中的亮度成分和所述原子帖中的色度成分轉(zhuǎn)換為所述原子帖的輸出 圖像，包括：
[0026] 通過(guò)下述公式將所述原子帖中的亮度成分和所述原子帖中的色度成分轉(zhuǎn)換為原 子帖的RGB輸出信號(hào)：
[002引其中，Xy表不原子帖中的亮度成分，Xu和Xv分別表不原子帖中的色度成分，R、G和B 分別表示原子帖的RGB輸出信號(hào)。
[0029] 本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于屯、理視覺(jué)調(diào)制的圖像處理裝置，包括：
[0030] 第一轉(zhuǎn)換單元，用于確定輸入的彩色圖像的色度信息和亮度信息；所述彩色圖像 包含裸眼視圖和非裸眼視圖；
[0031] 第一處理單元，用于利用確定出的亮度信息迭代求解屯、理視覺(jué)調(diào)制的非負(fù)矩陣分 解方程，確定出原子帖的亮度成分和調(diào)制權(quán)重；
[0032] 第二處理單元，用于根據(jù)確定出的所述調(diào)制權(quán)重W及所述色度信息，確定出原子 帖中的色度成分；
[0033] 第二轉(zhuǎn)換單元，用于將確定出的所述原子帖中的亮度成分和所述原子帖中的色度 成分轉(zhuǎn)換為所述原子帖的輸出圖像。
[0034] 在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述圖像處理裝置中，所述第 一處理單元，具體用于將確定出的彩色圖像的亮度信息迭代求解下述方程，得到原子帖中 的亮度成分和調(diào)制權(quán)重：
[0036] 其中，S表示非裸眼視圖的光強(qiáng)系數(shù)，SO表示裸眼視圖的光強(qiáng)系數(shù)，a表示用于調(diào)節(jié) 裸眼視圖和非裸眼視圖相對(duì)分解質(zhì)量的懲戒因子，材表示所述原子帖中的亮度成分，W表示 所述調(diào)制權(quán)重，Y表示非裸眼視圖的亮度信息，Yo表示裸眼視圖的亮度信息。
[0037] 在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述圖像處理裝置中，所述第 二處理單元，具體用于根據(jù)確定出的調(diào)制權(quán)重和所述色度信息，通過(guò)下述公式確定原子帖 中的色度成分：
[0040] 其中，S表示非裸眼視圖的光強(qiáng)系數(shù)，SO表示