視差圖像顯示裝置、視差圖像生成方法、視差圖像打印的制作方法
【專利摘要】此視差圖像顯示裝置配備有圖像采集單元(22)，所述圖像采集單元獲取左眼圖像以及右眼圖像；視差圖像顯示單元(12)，所述視差圖像顯示單元具有視差圖像顯示區(qū)(18)，所述視差圖像顯示區(qū)包括顯示左眼圖像的左眼區(qū)(18L)以及顯示右眼圖像的右眼區(qū)(18R)；以及視差圖像生成單元(24)，所述視差圖像生成單元生成視差圖像。視差圖像顯示區(qū)(18)從各對單元區(qū)集合(18U)中進(jìn)行配置，所述單元區(qū)集合包括矩形左眼單元區(qū)(18UL)以及具有與左眼單元區(qū)(18UL)相同形狀的右眼單元區(qū)(18UR)。視差圖像生成單元(24)通過在左眼區(qū)(18L)中顯示左眼圖像并且在右眼區(qū)(18R)中顯示右眼圖像來生成視差圖像。
【專利說明】CN 103535031 A
書
明
說
i/ll 頁
視差圖像顯示裝置、視差圖像生成方法、視差圖像打印
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及視差圖像顯示裝置、視差圖像生成方法，以及視差圖像打印，用于使用 左眼圖像以及右眼圖像執(zhí)行立體視圖。
【背景技術(shù)】
[0002]視差圖像顯示裝置或視差圖像生成方法目前是已知的，其中通過使用例如交錯圖 案陣列或條形圖案陣列等預(yù)定陣列在空間上劃分顯示屏幕，并且基于左眼圖像以及右眼圖 像顯示視差圖像來實行立體視圖。
[0003]專利文獻(xiàn)I揭示一種裝置，其使用交錯圖案陣列或條形圖案陣列在空間上劃分顯 示屏以顯示左和右視差圖像。專利文獻(xiàn)2揭示一種裝置，其使用條形圖案陣列在空間上劃 分顯示屏以顯示左和右視差圖像。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)I JP07-307959A
[0007]專利文獻(xiàn)2 JP2005-215326A

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明所欲解決的問題
[0009]在如專利文獻(xiàn)I中所描述使用預(yù)定的陣列來在空間上劃分顯示屏的情況下，當(dāng)相 似的信號分量包含在圖像信號中時，空間信號之間出現(xiàn)干擾，因此干擾信號(莫列波紋)出 現(xiàn)在觀察到圖像中，由此顯著損害了圖像質(zhì)量。
[0010]如專利文獻(xiàn)2中所描述，特別地，在條形圖案陣列中，類似于條形圖案(條形間距) 的信號分量常常包含在圖像信號中，而莫列波紋常常出現(xiàn)在觀察到圖像中。
[0011]本發(fā)明的目標(biāo)是提供視差圖像顯示裝置、視差圖像生成方法，以及視差圖像打印， 在不引起顯示區(qū)域的圖案與視差圖像顯示裝置中的圖像信號之間的干擾(莫列波紋)的情 況下，其能夠生成并且顯示高質(zhì)量的視差圖像，在所述視差圖像顯示裝置中，使用預(yù)定的陣 列在空間上劃分顯示屏以執(zhí)行立體視圖。
[0012]問題的解決方案
[0013]為了解決前述問題，本發(fā)明提供了一種視差圖像顯示裝置，其包括:圖像采集單 元，所述圖像采集單元獲取可以通過生成視差圖像來進(jìn)行立體視圖的左眼圖像以及右眼圖 像；視差圖像顯示單元，所述視差圖像顯示單元具有包含用于顯示左眼圖像的左眼區(qū)以及 用于顯示右眼圖像的右眼區(qū)的視差圖像顯示區(qū)域；以及視差圖像生成單元，所述視差圖像 生成單元生成視差圖像，其中視差圖像顯示區(qū)域由一對的單元區(qū)集合組成，每一個單元區(qū) 集合都具有構(gòu)成左眼區(qū)的矩形左眼單元區(qū)以及與左眼單元區(qū)形狀相同并且構(gòu)成右眼區(qū)的 右眼單元區(qū)，并且其中視差圖像生成單元通過在左眼區(qū)中顯示左眼圖像以及在右眼區(qū)中顯 示右眼圖像來生成視差圖像。[0014]優(yōu)選地，視差圖像生成單元包含視差圖像顯示區(qū)域劃分部、單元區(qū)重排部，以及圖 像反映部；視差圖像顯示區(qū)域劃分部具有條形劃分函數(shù)，所述條形劃分函數(shù)將視差圖像顯 示區(qū)域劃分成具有相同寬度的條形，并且進(jìn)一步在條形寬度方向上將每一個條形劃分成具 有相同寬度的左眼條形區(qū)以及右眼條形區(qū)，左眼條形區(qū)以及右眼條形區(qū)被定義為條形區(qū)集 合，并且對左眼條形區(qū)以及右眼條形區(qū)進(jìn)行布置以便在條形寬度方向上交替地放置，以及 單元區(qū)劃分函數(shù)，所述單元區(qū)劃分函數(shù)在條形方向上將條形區(qū)集合劃分成隨機寬度以在條 形方向上生成具有不同大小的單元區(qū)集合；單元區(qū)重排部將單元區(qū)集合重排，每一個單元 區(qū)集合都由左眼單元區(qū)以及右眼單元區(qū)組成，從而使得左眼單元區(qū)以及右眼單元區(qū)在條形 方向上交替地進(jìn)行布置，并且其中圖像反映部通過在視差圖像顯示區(qū)域的左眼區(qū)中反映左 眼圖像并且在視差圖像顯示區(qū)域的右眼區(qū)中反映右眼圖像來生成視差圖像。
[0015]優(yōu)選地，視差圖像生成單元進(jìn)一步包含單元區(qū)移位部，并且單元區(qū)移位部選定已 經(jīng)歷重排的視差圖像顯示區(qū)域中的任意條形，并且基于構(gòu)成選定條形的左眼單元區(qū)以及右 眼單元區(qū)使視差圖像顯示區(qū)域在條形寬度方向上隨機移位。
[0016]優(yōu)選地，條形劃分函數(shù)將視差圖像顯示區(qū)域劃分成具有不同寬度的條形，而不是 將視差圖像顯示區(qū)域劃分成具有相同寬度的條形。
[0017]優(yōu)選地，條形方向為顯示屏的水平方向、顯示屏的垂直方向，或顯示屏的傾斜方 向。
[0018]優(yōu)選地，視差圖像顯示裝置進(jìn)一步包括偏振濾光器，所述偏振濾光器設(shè)置在視差 圖像顯示單元的前方并且可以基于視差圖像而操作，從而使得左眼區(qū)的光偏振狀態(tài)與右眼 區(qū)的偏振態(tài)彼此不相同。
[0019]本發(fā)明提供一種通過在空間上劃分左眼圖像以及右眼圖像來生成視差圖像的視 差圖像生成方法，所述視差圖像生成方法用于顯示立體視圖并且分別在視差圖像顯示區(qū)域 的左眼區(qū)以及右眼區(qū)中反映左眼圖像以及右眼圖像，所述方法包括如下步驟:將視差圖像 顯示區(qū)域劃分成具有相同寬度的條形；進(jìn)一步在條形寬度方向上將每一個條形劃分成左眼 條形區(qū)以及右眼條形區(qū)并且對左眼條形區(qū)以及右眼條形區(qū)進(jìn)行布置以便在條形寬度方向 上交替地放置，左眼條形區(qū)以及右眼條形區(qū)被定義為條形區(qū)集合；在條形方向上將條形區(qū) 集合劃分成隨機寬度以在條形方向上生成具有不同大小的單元區(qū)集合；交替地重排單元區(qū) 集合，每一個單元區(qū)集合都由左眼單元區(qū)以及右眼單元區(qū)組成，從而使得左眼單元區(qū)以及 右眼單元區(qū)在條形方向上交替地布置；以及通過在視差圖像顯示區(qū)的左眼區(qū)中反映左眼圖 像并且在視差圖像顯示區(qū)域的右眼區(qū)中反映右眼圖像來生成視差圖像。
[0020]優(yōu)選地，視差圖像生成方法進(jìn)一步包括如下步驟:選定已經(jīng)歷重排的視差圖像顯 示區(qū)域中的任意條形，并且基于構(gòu)成選定條形的左眼單元區(qū)以及右眼單元區(qū)使視差圖像顯 示區(qū)域在條形寬度方向上隨機移位。
[0021]優(yōu)選地，視差圖像生成方法進(jìn)一步包括如下步驟:將視差圖像顯示區(qū)域劃分成具 有不同寬度的條形，而不是劃分成具有相同寬度的條形。
[0022]本發(fā)明提供一種視差圖像打印，其中通過前述視差圖像生成方法生成的視差圖像 被打印。
[0023]優(yōu)選地，粘貼一種光偏振膜，所述光偏振膜具有用于右眼區(qū)的光偏振狀態(tài)以及用 于左眼區(qū)的光偏振狀態(tài)，這兩種光偏振狀態(tài)彼此不相同。[0024]發(fā)明的效果
[0025]根據(jù)本發(fā)明，可以生成高質(zhì)量的視差圖像，同時防止干擾(莫列波紋)出現(xiàn)在顯示區(qū)域的圖案與圖像信號之間，以及保持左眼圖像和右眼圖像在信息量上大體上彼此相等。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026][圖1]為說明根據(jù)本發(fā)明的視差圖像顯示裝置的實例的外形圖。
[0027][圖2]為說明根據(jù)本發(fā)明的視差圖像顯示裝置的實例的詳細(xì)配置的方框圖。
[0028][圖3]的(A)和⑶為各自說明在根據(jù)本發(fā)明的視差圖像顯示裝置中的視差圖像生成方法的第一實例的說明圖。
[0029][圖4]的(A)和⑶為各自說明在根據(jù)本發(fā)明的視差圖像顯示裝置中的視差圖像生成方法的第二實例的說明圖。
[0030][圖5]的(A)~(D)為各自說明在根據(jù)本發(fā)明的視差圖像顯示裝置中的視差圖像生成方法的第三實例的說明圖。
簡圖。
[圖6]為說明了根據(jù)本發(fā)明的第一實例生成視差圖像的工序流程的流程圖。
`[圖7]為說明了根據(jù)本發(fā)明的第二實例生成視差圖像的工序流程的流程圖。
[圖8]為說明了根據(jù)本發(fā)明的第三實例生成視差圖像的工序流程的流程圖。
[圖9]的(A)~(C)為各自說明在先前技術(shù)中具有條形圖案的視差圖像的實例的
【具體實施方式】
[0035]基于附圖中所示的優(yōu)選實例，下文將詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的視差圖像顯示裝置、 視差圖像生成方法，以及視差圖像打印。
[0036]<視差圖像顯示裝置>
[0037]圖1為說明根據(jù)本發(fā)明的視差圖像顯示裝置的配置的一個實施例的外形圖。如圖1中所示，根據(jù)本發(fā)明的視差圖像顯示裝置10包含視差圖像顯示單元12、光偏振眼鏡14、操作輸入單元16、控制臺20，以及圖像服務(wù)器32。
[0038]如圖1中所示，顯示空間視差圖像的視差圖像顯示單元12包含視差圖像顯示區(qū)域 18，所述視差圖像顯示區(qū)域18具有用于顯示左眼圖像的左眼圖像顯示區(qū)(下文稱為左眼區(qū))18L，以及用于顯示右眼圖像的右眼圖像顯示區(qū)(下文稱為右眼區(qū))18R。
[0039]視差圖像顯示單元12也包含偏振濾光器48，在所述偏振濾光器48中可以操作任意區(qū)的光偏振狀態(tài)，并且視差圖像顯示單元12操作偏振濾光器48，從而使得在視差圖像顯示區(qū)域18中，顯示左眼圖像的區(qū)(左眼區(qū)18L)的光偏振狀態(tài)與顯示右眼圖像的區(qū)(右眼區(qū)18R)的光偏振狀態(tài)彼此不相同。
[0040]作為偏振濾光器的具體實例，可以考慮從用于顯示視差圖像的液晶顯示器中分離、能夠獨立操作視差圖像的光偏振狀態(tài)的液晶面板或類似的。
[0041]利用液晶面板的偏振濾光器設(shè)置在用于顯示視差圖像的液晶顯示器的前方，并且使用在視差圖像上的信息可以對其用于視差圖像的左眼區(qū)18L以及右眼區(qū)18R的光偏振狀態(tài)進(jìn)行操作。
[0042]通過觀察通過偏振眼鏡14顯示在視差圖像顯示單元12上的視差圖像，觀察者通過偏振透鏡14L利用左眼僅識別出左眼圖像，并且通過偏振透鏡14R利用右眼僅識別出右 眼圖像。
[0043]因此，觀察者的大腦可以基于利用左眼識別出的左眼圖像以及利用右眼識別出的 右眼圖像來執(zhí)行立體視圖。
[0044]操作輸入端單元16將各種指令傳送給控制臺20的控制單元26 (稍后將進(jìn)行描 述)。指令的實例包含用于從圖像服務(wù)器32中獲取左眼圖像以及右眼圖像的指令、用于在 視差圖像顯示單元12中切換立體顯示和二維顯示的指令，以及用于將生成的視差圖像存 儲在圖像服務(wù)器32中的指令。
[0045]〈控制臺〉
[0046]圖2為說明根據(jù)本發(fā)明的視差圖像顯示裝置的詳細(xì)配置的方框圖，并且確切地 說，示出了控制臺20的詳細(xì)配置。如圖2中所示，上述控制臺20包含圖像采集單元22、視 差圖像生成單元24、控制單元26、顯示控制單元28、偏振濾光器控制單元30，以及存儲單元
34。視差圖像生成單元24包含具有條形劃分函數(shù)38以及單元區(qū)劃分函數(shù)40的視差圖像 顯示區(qū)域劃分部36、單元區(qū)重排部42、單元區(qū)移位部44，以及圖像反映部46。
[0047]具體地說，控制臺20是由計算機構(gòu)成的，所述計算機包含CPU (中央處理單元)、 RAM(主要存儲裝置)、硬盤以及類似物。事實上，CPU(中央處理單元)、RAM(主要存儲裝 置)、硬盤以及類似物一起工作以構(gòu)成控制臺20的前述單元以及部分。
[0048]圖像采集單元22由控制單元26根據(jù)來自指令輸入單元16的指令進(jìn)行控制，并且 獲取存儲在圖像服務(wù)器32中的左眼圖像以及右眼圖像以實現(xiàn)立體顯示。
[0049]如上文所描述，視差圖像生成單元24在左眼區(qū)18L以及右眼區(qū)18R中反映左眼圖 像以及右眼圖像，并且生成視差圖像。
[0050]具體地說，通過將視差圖像顯示區(qū)域18劃分成條形圖案，并通過視差圖像顯示劃 分部分36的條形劃分函數(shù)38在條形寬度方向上進(jìn)一步均勻劃分每一個條形，生成由左眼 條形區(qū)18SL以及右眼條形區(qū)18SR組成的條形區(qū)集合18S。
[0051]隨后，如圖3的(A)中所說明，通過視差圖像劃分部分36的單元區(qū)劃分函數(shù)40隨 機劃分上述條形區(qū)集合18S，以生成單元區(qū)集合18U，每一個單元區(qū)集合18U都由上述左眼 單元區(qū)18UL以及右眼單元區(qū)18UR組成。
[0052]在此處所提到的隨機劃分過程中，例如，假設(shè)在條形方向上每一個條形區(qū)集合18S 的寬度為100，并且從具有I到10的隨機編號的表中獲得的值被設(shè)定為在條形方向上每一 個單元區(qū)集合18U的寬度，每一個條形區(qū)集合都可以在條形寬度方向上進(jìn)行劃分直到累計 值超過100為止。
[0053]例如，當(dāng)從具有隨機編號的表中獲得的值依次為5、10、8、2、7、7、4、1、9、10、2、10、
10、5、3以及9，并且在條形方向上的寬度被定義為100時，條形區(qū)集合可以被劃分成十六個 區(qū)，所述十六個區(qū)具有的寬度為5、10、8、2、7、7、4、1、9、10、2、10、10、5、3以及7(超過100的
部分在最后部分進(jìn)行下舍入)。
[0054]可替代地，例如，劃分次數(shù)可以首先由具有I到99的隨機編號的表進(jìn)行確定，并且 隨后在條形方向上每一個單元區(qū)集合18U的寬度都可以從具有I到99的隨機編號的表中 進(jìn)行確定。
[0055]當(dāng)由具有隨機編號的表確定的劃分次數(shù)為5時，從具有隨機編號的表中獲得六個數(shù)字，并且當(dāng)這六個數(shù)字為24、34、55、11、11以及13時，條形可以被劃分成六個區(qū)，其方式 為使得在條形方向上為100的寬度以比率24 / 148,34 / 148,55 / 148,11 / 148,11 / 148以及13 / 148進(jìn)行劃分。
[0056]進(jìn)一步可替代地，作為一種更簡單的方式，假設(shè)在條形方向上的像素數(shù)目為960， 從具有I到99的隨機編號的表中得到的數(shù)字分別被定義為將要應(yīng)用到每一個單元區(qū)集合 18U的寬度上的像素數(shù)目，并且每一個條形顯示區(qū)集合18S都可以進(jìn)行劃分直到累計值超 過960為止。可以考慮各種方法，并且可以選定被認(rèn)為最適合于該情況的方法。
[0057]隨后，如圖3的(B)中所說明，通過單元區(qū)重排部42來重排每一個其他單元區(qū)集 合18U，從而使得左眼單元區(qū)18UL以及右眼單元區(qū)18UR在條形方向上交替地布置。
[0058]如圖4的(A)中所說明，在單元區(qū)集合18U被交替地重排之后，視差圖像顯示區(qū)域 18的一個條形S可以通過單元區(qū)移位部44而被選定，并且如圖4的(B)中所說明，構(gòu)成該 選定條形的左眼單元區(qū)18UL以及右眼單元區(qū)18UR可以通過單元區(qū)移位部44而以在條形 寬度方向上的預(yù)定寬度隨機地進(jìn)行移位。
[0059]在沿條形寬度方向隨機移位的過程中，例如，假設(shè)條形寬度被定義為100，可以從 具有0到99的隨機編號的表中獲得兩個數(shù)字，從而使得選定條形的左眼單元區(qū)18UL以及 右眼單元區(qū)18UR各自以第二次獲得的數(shù)字量在條形寬度方向上進(jìn)行移位，以便在第一次 獲得的數(shù)字為偶數(shù)時沿著正方向(例如，圖4中朝上的方向)移位，以及在第一次獲得的數(shù) 字為奇數(shù)時沿負(fù)方向(例如，圖4中朝下方向)移位。
[0060]構(gòu)成一個單元區(qū)集合18U的左眼單元區(qū)18UL以及右眼單元區(qū)18UR的形狀以及大 小都相同，但其形狀以及大小根據(jù)每一個單元區(qū)集合(確切地說，在條形方向上的大小)而 有所不同。構(gòu)成一個條形區(qū)集合18S的左眼條形區(qū)18SL以及右眼條形區(qū)18SR在條形寬度 上彼此相等，但如圖5中所說明條形區(qū)集合18S的條形寬度可能不同。
[0061]因此，左眼區(qū)18L以及右眼區(qū)18R的區(qū)面積可以保持大體上彼此相等。
[0062]用以表示左眼條形區(qū)18SL以及右眼條形區(qū)18SR的條形寬度的最小單位為像素的 寬度，但條形寬度不需要與如上文所描述的像素的寬度相同，并且(例如)一個寬度可以被 設(shè)定成對應(yīng)于2到10個像素或可以被設(shè)定成大于2到10個像素。
[0063]左眼條形區(qū)18SL由多個左眼單元區(qū)18UL組成，并且右眼條形區(qū)18SR由多個右眼 單元區(qū)18UR組成。也就是說，條形區(qū)集合18S由多個單元區(qū)集合18U組成。
[0064]圖像反映部46通過反映左眼圖像以及右眼圖像來生成視差圖像，從而使得在視 差圖像顯示區(qū)域中，左眼圖像被顯示在左眼區(qū)18L中并且右眼圖像被顯示在右眼區(qū)18R中， 在所述視差圖像顯示區(qū)域中，如上文所描述左眼單元區(qū)18UL以及右眼單元區(qū)18UR被交替 地布置。
[0065]控制單元26接收來自指令輸入單元16的指令并且對視差圖像顯示裝置10的各 單元的操作進(jìn)行控制。如上文所描述，使得圖像采集單元22能夠獲取左眼圖像以及右眼圖 像，使得視差圖像生成單元24能夠生成視差圖像，通過稍后將描述的顯示控制單元28而使 得視差圖像顯示單元12能夠顯示視差圖像，并且使得稍后將描述的偏振濾光器控制單元 30能夠控制偏振濾光器48的光偏振狀態(tài)，所述偏振濾光器48根據(jù)該視差圖像設(shè)置在視差 圖像顯示單元12上。所生成的視差圖像被存儲在稍后將描述的存儲單元34中，或者所生 成的視差圖像可以通過存儲單元34被存儲在圖像服務(wù)器中。[0066]除了如上文所描述在視差圖像顯示單元12上顯示視差圖像之外，響應(yīng)于來自指 令輸入單元16的指令，顯示控制單元28在視差圖像顯示單元12上二維地顯示左眼圖像以 及右眼圖像。
[0067]偏振濾光器控制單元30控制偏振濾光器48，從而使得基于來自視差圖像生成單 元24(視差圖像顯示區(qū)域18)的視差圖像，不同的光偏振狀態(tài)分別被施加到左眼區(qū)18L以 及右眼區(qū)18R。
[0068]存儲單元34暫時對由視差圖像生成單元24生成的視差圖像連同左眼圖像以及右 眼圖像一起進(jìn)行存儲，并且響應(yīng)于來自指令輸入單元16的指令，對在圖像服務(wù)器32中的這 些圖像的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲。
[0069]如上文所描述，控制臺20基于實現(xiàn)立體視圖的左眼圖像以及右眼圖像生成視差 圖像。所生成的視差圖像顯示在具有視差圖像顯示區(qū)域18的視差圖像顯示單元12上，并 且在必要時存儲在圖像服務(wù)器32中，其中所述視差圖像顯示區(qū)域18由左眼區(qū)18L以及右 眼區(qū)18R組成。
[0070]如果圖像服務(wù)器32可以將實現(xiàn)立體視圖的左眼圖像以及右眼圖像存儲為圖像數(shù) 據(jù)，那么所述圖像服務(wù)器32是滿足要求的，并且各種記錄媒體以及記錄媒體讀取裝置被用 來替代圖像服務(wù)器，其中左眼圖像以及右眼圖像的圖像數(shù)據(jù)被存儲在所述記錄媒體中。
[0071]根據(jù)本發(fā)明的視差圖像顯示裝置10的配置如上文所說明。
[0072]接著，下文將描述根據(jù)本發(fā)明的視差圖像顯示裝置10的操作。
[0073]接收到來自指令輸入單元16的指令之后，圖像采集單元22獲取實現(xiàn)立體視圖的 左眼圖像以及右眼圖像的圖像數(shù)據(jù)。所獲取的左眼圖像以及所獲取的右眼圖像被輸出到視 差圖像生成單元24上。
[0074]在視差圖像生成單元24中，通過視差圖像顯示區(qū)域劃分部36的條形劃分函數(shù)38， 視差圖像顯示區(qū)域18被劃分成條形圖案，并且每一個條形在條形寬度方向上進(jìn)一步均勻 地進(jìn)行劃分，從而獲得由左眼條形區(qū)18SL以及右眼條形顯示區(qū)域18SR組成的條形區(qū)集合 18S。
[0075]此外，通過視差圖像顯示區(qū)域劃分部36的單元區(qū)劃分函數(shù)40在條形方向上將每 一個條形區(qū)集合劃分成隨機寬度，以生成單元區(qū)集合18U，每一個單元區(qū)集合18U都由左眼 單元區(qū)18UL以及右眼單元區(qū)18UR組成。
[0076]單元區(qū)集合18U被交替地重排以通過單元區(qū)重排部42在條形寬度方向上(垂直 地)倒置，從而使得左眼單元區(qū)18UL以及右眼單元區(qū)18UR在條形方向上交替地進(jìn)行布置。
[0077]在通過單元區(qū)重排部42將單元區(qū)集合18U交替地重排之后，一個條形S通過單元 區(qū)移位部44而被選定，以基于構(gòu)成該選定條形S的左眼單元區(qū)18UL以及右眼單元區(qū)18UR 使視差圖像顯示區(qū)域18在條形寬度方向上(垂直地)隨機移位。
[0078]應(yīng)當(dāng)注意，例如，從顯示屏朝上突出的顯示區(qū)域可以被折疊以在顯示屏的底部出 現(xiàn)，并且類似地，從顯示屏朝下突出的顯示區(qū)域可以被折疊以在頂部出現(xiàn)。
[0079]通過如此進(jìn)行折疊和顯示，可以保持左眼區(qū)的區(qū)面積以及右眼區(qū)的區(qū)面積恒定。
[0080]圖像反映部46通過在視差圖像顯示區(qū)域18 (如上文所描述進(jìn)行布置和移位)的 左眼區(qū)18UL以及右眼區(qū)18UR中反映左眼圖像以及右眼圖像來生成視差圖像。
[0081]由視差圖像生成單元24生成的視差圖像通過顯示控制單元28顯示在視差圖像顯示單元12上，并且暫時存儲在存儲單元34中，或者可以根據(jù)來自指令輸入單元16的指令 存儲在圖像服務(wù)器32中。
[0082]偏振濾光器控制單元30在視差圖像顯示區(qū)18上獲取信息并且控制偏振濾光器 48，所述視差圖像顯示區(qū)域18通過每一個部分顯示區(qū)域18D被劃分成具有不同大小的單元 區(qū)集合，并且所述視差圖像顯示區(qū)域18由右眼單元區(qū)18UR以及左眼單元區(qū)18UL組成。
[0083]控制偏振濾光器48，從而使得用于視差圖像顯示區(qū)域18的右眼區(qū)18R以及左眼 區(qū)18L的光偏振狀態(tài)彼此不相同，并且傳輸來自對應(yīng)于右眼區(qū)18R的濾波區(qū)域以及對應(yīng)于 左眼區(qū)18L的濾波區(qū)域的不同光偏振狀態(tài)的光。
[0084]因此，通過使用根據(jù)本發(fā)明的視差圖像顯示裝置10，觀察者可以通過利用偏振眼 鏡14觀察顯示在視差圖像顯示單元12上的視差圖像來執(zhí)行立體視圖。
[0085]根據(jù)本發(fā)明的視差圖像顯示裝置10的操作如上文所說明。
[0086]〈視差圖像生成方法〉
[0087]下文將描述通過根據(jù)本發(fā)明的視差圖像顯示裝置來生成視差圖像的方法。
[0088]例如如圖9的(A)至9的(C)中所說明，因為一般的視差圖像由在預(yù)定方向上(例 如，垂直、水平，或傾斜方向)的條形(左眼條形區(qū)18SL以及右眼條形區(qū)18SR)組成，所以 通過控制臺20獲取的左眼圖像以及右眼圖像可以在空間上劃分成具有相同寬度的條形并 且可以交替地進(jìn)行布置。
[0089]然而，如上文所描述，僅通過交替地布置左眼條形區(qū)18SL以及右眼條形區(qū)18SR而 生成的視差圖像無法稱為優(yōu)選視差圖像，因為如上文所描述莫列波紋易于出現(xiàn)。
[0090]因此，參考圖6至圖8中所說明的流程圖，將描述根據(jù)本發(fā)明的第一至第三實例的 視差圖像生成方法，其中莫列波紋并不易于出現(xiàn)。
[0091]在根據(jù)本發(fā)明的視差圖像顯示裝置10中，在所有第一至第三實例中的視差圖像 通過視差圖像生成單元24來生成，并且所生成的視差圖像顯示在視差圖像顯示單元12上 并且暫時存儲在存儲單元34中。
[0092]<第一實例>
[0093]參考圖6中說明的流程圖，下文將描述根據(jù)第一實例的視差圖像生成方法。
[0094]首先，顯示屏(視差圖像顯示區(qū)18)被劃分成具有相同寬度的條形的條形圖案，每 一個所得條形都在條形寬度方向上均勻地劃分成兩個部分，并且對左眼區(qū)18L以及右眼區(qū) 18R進(jìn)行分配，由此生成視差圖像顯示區(qū)域18 (例如，圖9的(A)或類似者)，在所述視差圖 像顯示區(qū)域18中，左眼條形區(qū)18SL以及右眼條形區(qū)18SR被交替地布置成在條形圖案中 (步驟SI)。
[0095]如上文所描述，當(dāng)劃分顯示屏?xí)r，可以首先確定條形的寬度并且隨后顯示屏可以 基于其上而進(jìn)行劃分。然而，在左眼圖像以及右眼圖像的像素大小被預(yù)先確定為1280X960 像素或類似的情況下，條形的寬度可以根據(jù)像素大小來確定，從而使得左眼圖像以及右眼 圖像均勻地進(jìn)行分配并且顯示屏可以與那些條形一起進(jìn)行劃分。
[0096]接著，如圖3的(A)中所說明，在具有上述條形圖案的視差圖像顯示區(qū)域18中，左 眼條形區(qū)18SL以及右眼條形區(qū)18SR被設(shè)定成一個條形區(qū)集合18S，并且每一個條形區(qū)集合 都在條形方向上(在圖3的(A)中的水平方向上)劃分成隨機寬度以形成單元區(qū)集合18U， 所述單元區(qū)集合18U由左眼單元區(qū)18UL以及右眼單元區(qū)18UR組成(步驟S3)。此隨機劃分過程與描述用于視差圖像顯示裝置10的過程相同。
[0097]隨后，在視差圖像顯示區(qū)域18中，單元區(qū)集合18U的左眼單元區(qū)18UL以及右眼單 元區(qū)18UR被交替地互換，從而使得左眼單元區(qū)18UL以及右眼單元區(qū)18UR在條形方向上交 替地進(jìn)行布置(步驟S5)。
[0098]例如，布置條形區(qū)集合18S，從而使得交替單元區(qū)集合18U的左眼單元區(qū)18UL以及 右眼單元區(qū)18UR如圖3的⑶中所說明的那樣進(jìn)行互換。
[0099]相同的操作在構(gòu)成視差圖像顯示區(qū)域18的所有條形區(qū)集合18S上進(jìn)行。在條形 方向上單元區(qū)集合18U的大小根據(jù)條形區(qū)集合18S而有所不同。因此，可以生成視差圖像 顯示區(qū)18，其中當(dāng)視差圖像顯示區(qū)域被視為一個整體時，左眼區(qū)18L(左眼單元區(qū)18UL)以 及右眼區(qū)18R(右眼單元區(qū)18UR)隨機地進(jìn)行布置(步驟S7)。
[0100]最后，對應(yīng)于左眼區(qū)18L的左眼圖像以及對應(yīng)于右眼區(qū)18R的右眼圖像被分配以 生成視差圖像(步驟S9)。
[0101]因此，可以生成視差圖像，其中左眼區(qū)18L以及右眼區(qū)18R被隨機布置，并且右眼 圖像以及左眼圖像具有相同的信息量。
[0102]〈第二實例〉
[0103]在根據(jù)第一實例的視差圖像中，左眼單元區(qū)18UL以及右眼單元區(qū)18UR在條形方 向上隨機地進(jìn)行布置，但因為條形寬度是恒定的，所以左眼單元區(qū)18UL以及右眼單元區(qū) 18UR在條形寬度方向上(圖3中的垂直方向)以恒定間隔進(jìn)行布置。
[0104]在以此恒定條形間距有規(guī)律地布置條形的情況下，不能否認(rèn)如上文所描述的莫列 波紋出現(xiàn)的可能性。因此，優(yōu)選的是，也在條形寬度方向上不規(guī)則地布置條形。
[0105]參考圖7中說明的流程圖，下文將描述根據(jù)第二實例的視差圖像生成方法。
[0106]首先，執(zhí)行第一實例的步驟SI到步驟S7 (步驟S10)，隨后從視差圖像顯示區(qū)18中 選定任意條形S(步驟Sll)。此處，(例如)如由圖4的(A)中的著重輪廓所指示，來自頂 部的第二條形被選定。
[0107]隨后，選定條形S的左眼單元區(qū)18UL以及右眼單元區(qū)18UR在不超過條形S的寬 度的范圍內(nèi)在條形寬度方向上隨機移位。整個顯示區(qū)域基于在條形寬度方向上條形S的左 單元區(qū)域18UL以及右眼單元區(qū)18UR的移位而進(jìn)行移位(步驟S13)。此處，隨機移位的過 程與描述用于上述視差圖像顯示裝置10的過程相同。
[0108]因此，生成視差圖像顯示區(qū)域18，如圖4的(B)所說明，在所述視差圖像顯示區(qū)域 18中，條形間距在條形寬度方向不相同。如上文所描述，從顯示屏朝上突出的部分被折疊以 在底部出現(xiàn)，并且從顯示屏朝下突出的部分被折疊以在頂部出現(xiàn)。
[0109]在通過在條形寬度方向上對選定條形S的左眼單元區(qū)18UL以及右眼單元區(qū)18UR 隨機移位而生成的視差圖像顯示區(qū)域18中，左眼圖像被分配到左眼區(qū)18L，并且右眼圖像 被分配到右眼區(qū)18R，以生成視差圖像(步驟S15)。
[0110]單元區(qū)域在不超過條形寬度的范圍內(nèi)在條形寬度方向上移位的原因是，當(dāng)移位的 寬度等于條形寬度時，在條形寬度方向上的移位是沒有意義的。
[0111]〈第三實例〉
[0112]在根據(jù)第一實例以及第二實例的視差圖像中，條形圖案的條形寬度是一致的。然 而，條形寬度可以是隨機的。[0113]在此情況下，為了使在視差圖像中的左眼圖像以及右眼圖像的信息量大體上彼此 相等(為了使左眼區(qū)以及右眼區(qū)的顯示面積大體上彼此相等)，一個條形區(qū)集合18S的條形 寬度在被劃分成條形圖案的視差圖像顯示區(qū)域18中可以是隨機的，但構(gòu)成一個顯示區(qū)集 合18的左眼條形區(qū)18SL以及右眼條形區(qū)18SR的條形寬度需要彼此相等。
[0114]為了使條形寬度變得隨機，(例如)左眼條形區(qū)18SL以及右眼條形區(qū)18SR的最 大寬度被定義為對應(yīng)于10個像素，一個條形區(qū)集合S的條形寬度被設(shè)定成對應(yīng)于2、4到18 以及20個像素中的任一個(僅偶數(shù)編號)，并且使用具有隨機編號的表或類似者來在顯示 屏上隨機布置條形區(qū)集合18S。
[0115]例如，基于從具有隨機編號的表中獲取的數(shù)字，條形區(qū)集合18S的條形寬度依次 從顯示屏的頂部開始進(jìn)行確定。確定條形寬度，其方式為使得在具有0到99的隨機編號的 表中，數(shù)字0到9給定為2個像素，數(shù)字10到19給定為4個像素，以及數(shù)字90到99給定 為20個像素。
[0116]通過在上下方向上(在條形寬度方向上)將左眼條形區(qū)18SL以及右眼條形區(qū) 18SR分配到各個如此布置的條形區(qū)集合18S中，左眼條形區(qū)18SL以及右眼條形區(qū)18SR被 交替地布置在顯示屏上，其中它們的條形寬度對應(yīng)于I到10個像素，如圖5的(A)中所說明。
[0117]接著，參考圖8中說明的流程圖，下文將描述根據(jù)第三實例的視差圖像生成方法。
[0118]在視差圖像顯示區(qū)域18中(其中如圖5的(A)中所說明條形寬度為隨機的)，類 似于第一實例，如圖5的(B)中所說明每一個條形區(qū)集合18S在條形方向上劃分成隨機寬 度，并且如圖5的(C)中所說明每一個單元區(qū)集合18U的左眼單元區(qū)18UL以及右眼單元區(qū) 18UR在條形寬度方向上交替地進(jìn)行互換(步驟S210)。
[0119]這些與第一實例中的步驟SI到步驟S7相同。
[0120]類似于第二實例的圖4的(B)，左眼圖像以及右眼圖像可以被分配到圖5的(C)中 所說明的視差圖像顯示區(qū)域18以生成視差圖像。
[0121]隨后，類似于第二實例中的步驟SI I，選定任意條形S (步驟S211)。此處，(例如) 如圖5的(C)中所說明，來自于項部的第三條形圖案被選定。
[0122]類似于第二實例中的步驟S13，基于選定條形S的左眼單元區(qū)18UL以及右眼單元 區(qū)18UR使視差圖像顯示區(qū)域18在條形寬度方向上隨機移位(步驟S213)。視差圖像顯示 區(qū)域18將具有如圖5的(D)中所說明的形狀。
[0123]類似于第二實施例，從顯示屏突出的顯示區(qū)域僅必須被折疊以在項部或底部出 現(xiàn)。
[0124]最后，在所生成的視差圖像顯示區(qū)域18中，左眼圖像被分配到左眼區(qū)18L并且右 眼圖像被分配到右眼區(qū)18R以生成視差圖像(步驟S215)。
[0125]在第三實例中，因為在垂直方向以及水平方向(條形寬度方向以及條形方向)上 的間距是各不相同的，所以可以生成視差圖像，其中考慮以大體上隨機的方式在顯示屏上 對左眼區(qū)18L以及右眼區(qū)18R進(jìn)行劃分和布置。
[0126]〈視差圖像打印〉
[0127]使用上述視差圖像生成方法生成的視差圖像不僅可以顯示在視差圖像顯示裝置 10的視差圖像顯示單元12上，還可以通過以下方式隨著視差圖像打印而輸出:通過未圖示的打印機或類似者將視差圖像打印在紙張上。
[0128]這是因為本發(fā)明涉及空間立體顯示并且不需要電力驅(qū)動。
[0129]在此情況下，在隨著視差圖像打印將視差圖像打印在紙張上之后，對應(yīng)于視差圖 像的左眼區(qū)18L以及右眼區(qū)18R的光偏振膜被粘貼在被打印的視差圖像上。
[0130]例如，在JP2009-193014A中所描述的橢圓形偏振板可以被用作光偏振膜。
[0131]因為橢圓形偏振板可以利用任意變化的偏振圖案制造出，所以橢圓形偏振板作為 光偏振膜被制造并且粘貼在視差圖像上，所述橢圓形偏振板的偏振圖案對應(yīng)于左眼區(qū)18L 以及右眼區(qū)18R。
[0132]通過利用偏振眼鏡14觀察已粘貼有光偏振膜的視差圖像打印，觀察者通過偏振 透鏡14L利用左眼僅識別出左眼圖像，并且通過偏振透鏡14R利用右眼僅識別出右眼圖像， 并且因此，如上文所描述，觀察者可以在其基礎(chǔ)上執(zhí)行立體視圖。
[0133]盡管已經(jīng)詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的視差圖像顯示裝置、視差圖像生成方法，以及視 差圖像打印，但本發(fā)明并不限于上述方面并且在不脫離本發(fā)明的要點的情況下可以以各種 形式進(jìn)行改進(jìn)或修改。
[0134]符號說明[0135]10:視差圖像顯示裝置[0136]12:視差圖像顯示單元[0137]14:偏振眼鏡[0138]16:操作輸入單元[0139]18:視差圖像顯示區(qū)域[0140]18L:左眼區(qū)(左眼圖像顯示區(qū)域)[0141]18R:右眼區(qū)(右眼圖像顯示區(qū)域)[0142]18U:單元區(qū)集合[0143]18UL:左眼單元區(qū)[0144]18UR:右眼單元區(qū)[0145]18S:條形區(qū)集合[0146]18SL:左眼條形區(qū)[0147]18SR:右眼條形區(qū)[0148]20:控制臺[0149]22:圖像采集單元[0150]24:視差圖像生成單兀[0151]26:控制單元[0152]28:顯示控制單元[0153]30:偏振濾光器控制單元[0154]34:存儲單兀[0155]36:視差圖像劃分構(gòu)件[0156]38:條形劃分函數(shù)[0157]40:單元區(qū)劃分函數(shù)[0158]42:單元區(qū)倒置構(gòu)件[0159]44:單元區(qū)移位構(gòu)件
[0160]46:圖像反映構(gòu)件
[0161]48:偏振濾光器
【權(quán)利要求】
1.一種視差圖像顯示裝置，其特征在于，包括:圖像采集單元，所述圖像采集單元獲取可以通過生成視差圖像來進(jìn)行立體視圖的左眼圖像以及右眼圖像；視差圖像顯示單元，所述視差圖像顯示單元具有包含用于顯示所述左眼圖像的左眼區(qū)以及用于顯示所述右眼圖像的右眼區(qū)的視差圖像顯示區(qū)域；以及視差圖像生成單元，所述視差圖像生成單元生成所述視差圖像，其中所述視差圖像顯示區(qū)域由一對的單元區(qū)集合組成，單元區(qū)集合具有構(gòu)成所述左眼區(qū)的矩形左眼單元區(qū)，以及與所述左眼單元區(qū)形狀相同并且構(gòu)成所述右眼區(qū)的右眼單元區(qū)，并且所述視差圖像生成單元通過在所述左眼區(qū)顯示所述左眼圖像并且在所述右眼區(qū)顯示所述右眼圖像，以生成所述視差圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視差圖像顯示裝置，其特征在于，所述視差圖像生成單元包含視差圖像顯示區(qū)域劃分部、單元區(qū)重排部，以及圖像反映部，其中所述視差圖像顯示區(qū)域劃分部具有:條形劃分函數(shù)，所述條形劃分函數(shù)將所述視差圖像顯示區(qū)域劃分成具有相同寬度的條形，并且進(jìn)一步在條形寬度方向上將每一個條形劃分成具有相同寬度的左眼條形區(qū)以及右眼條形區(qū)，所述左眼條形區(qū)以及所述右眼條形區(qū)被定義為一對的條形區(qū)集合，并且對所述左眼條形區(qū)以及所述右眼條形區(qū)進(jìn)行布置，以便在所述條形寬度方向上交替地放置；以及單元區(qū)劃分函數(shù)，所述單元區(qū)劃分函數(shù)在條形方向上將所述條形區(qū)集合劃分成隨機的寬度以在所述條形方向上生成具有不同大小的單元區(qū)集合，其中所述單元區(qū)重排部交替地重排所述單元區(qū)集合，每一個所述單元區(qū)集合都由所述左眼單元區(qū)以及所述右眼單元區(qū)組成，從而使得所述左眼單元區(qū)以及所述右眼單元區(qū)在所述條形方向上交替地進(jìn)行布置，以及其中所述圖像反映部通過在所述視差圖像顯示區(qū)域的左眼區(qū)中反映所述左眼圖像并且在所述視差圖像顯示區(qū)域的右眼區(qū)中反映所述右眼圖像來生成所述視差圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的視差圖像顯示裝置，其特征在于，所述視差圖像生成單元進(jìn)一步包含單元區(qū)移位部，并且其中所述單元區(qū)移位部在已經(jīng)歷重排的所述視差圖像顯示區(qū)域中選定任意一個條形， 并且基于構(gòu)成所述選定條形的所述左眼單元區(qū)以及所述右眼單元區(qū)，使所述視差圖像顯示區(qū)域在所述條形寬度方向上隨機移位。
4.根據(jù) 權(quán)利要求2或3所述的視差圖像顯示裝置，其特征在于，所述條形劃分函數(shù)將所述視差圖像顯示區(qū)域劃分成分刖具有不同寬度的條形，而不是將所述視差圖像顯示區(qū)域劃分成具有相同寬度的條形。
5.根據(jù)權(quán)利要求2~4中任一項所述的視差圖像顯示裝置，其特征在于，所述條形方向為顯示屏的水平方向。
6.根據(jù)權(quán)利要求2~4中任一項所述的視差圖像顯示裝置，其特征在于，所述條形方向為顯示屏的垂直方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求2~4中任一項所述的視差圖像顯示裝置，其特征在于，所述條形方向為顯示屏的傾斜方向。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~7中任一項所述的視差圖像顯示裝置，其特征在于進(jìn)一步包括偏振濾光器，所述偏振濾光器設(shè)置在所述視差圖像顯示單元的前方，并且可以基于所述視差圖像而操作，從而使得所述左眼區(qū)的光偏振狀態(tài)和所述右眼區(qū)的光偏振狀態(tài)彼此不相同。
9.一種視差圖像生成方法，所述視差圖像生成方法通過在空間上劃分用于顯示立體視圖的左眼圖像以及右眼圖像，并且分別在視差圖像顯示區(qū)域的左眼區(qū)以及右眼區(qū)反映所述左眼圖像以及所述右眼圖像來生成視差圖像，所述視差圖像生成方法的特征在于包括如下步驟:將所述視差圖像顯示區(qū)域劃分成具有相同寬度的條形；進(jìn)一步在條形寬度方向上將每一個條形劃分成相同寬度的左眼條形區(qū)以及右眼條形區(qū)，并且對所述左眼條形區(qū)以及所述右眼條形區(qū)進(jìn)行布置，以便在所述條形寬度方向上交替地放置，所述左眼條形區(qū)以及所述右眼條形區(qū)被定義為一對的條形區(qū)集合；將所述條形區(qū)集合在所述條形方向上劃分成隨機寬度，以在所述條形方向上生成具有不同大小的單元區(qū)集合；交替地重排所述單元區(qū)集合，每一個所述單元區(qū)集合都由所述左眼單元區(qū)以及所述右眼單元區(qū)組成，從而使得所述左眼單 元區(qū)以及所述右眼單元區(qū)在所述條形方向上交替地進(jìn)行布置；以及通過在所述視差圖像顯示區(qū)域的所述左眼區(qū)中反映所述左眼圖像并且在所述視差圖像顯示區(qū)域的所述右眼區(qū)中反映所述右眼圖像來生成所述視差圖像。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的視差圖像生成方法，其特征在于進(jìn)一步包括如下步驟:在已經(jīng)歷重排的所述視差圖像顯示區(qū)域中選定任意一個條形，并且基于構(gòu)成所述選定條形的所述左眼單元區(qū)以及所述右眼單元區(qū)來使所述視差圖像顯示區(qū)域在所述條形寬度方向上隨機移位。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的視差圖像生成方法，其特征在于進(jìn)一步包括如下步驟:將所述視差圖像顯示區(qū)域劃分成分別具有不同寬度的條形，而不是劃分成具有相同寬度的條形。
12.一種視差圖像打印，其特征在于，將通過根據(jù)權(quán)利要求9~11中任一項所述的視差圖像生成方法所生成的所述視差圖像打印。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的視差圖像打印，其特征在于粘貼一種光偏振膜，所述光偏振膜具有用于所述右眼區(qū)的光偏振狀態(tài)以及用于所述左眼區(qū)的光偏振狀態(tài)，這兩種光偏振狀態(tài)彼此不相同。
【文檔編號】G02B27/22GK103535031SQ201280023583
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月16日
【發(fā)明者】小野修司 申請人:富士膠片株式會社