CN102811358A - 三维图像显示设备及观看位置校验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了三维图像显示设备及观看位置校验方法，根据一种实施方式，当请求校验观看位置的事件发生时，三维图像显示设备(10)通过在显示器(2103)上显示三维显示图像来显示测试用三维图像，该三维显示图像是利用在三维图像显示设备(10)的存储装置(249)内的测试用三维静态图像数据中包括的左眼图像和右眼图像来获得的。测试用三维图像包括这样的第一图像，使得当从预定观看区域观看测试用三维图像时，能感知到置于不同景深位置处的多个竖杆(511～517)的立体图像。

Description

三维图像显示设备及观看位置校验方法

相关申请的交叉参考

本申请基于并要求于2011年5月30日提交的日本在先专利申请第2011-120935号的优先权的权益，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本文所述的实施方式通常涉及一种显示三维图像的三维图像显示设备以及一种应用于该设备的观看位置校验方法。

背景技术

近年来，已提供了用于观看三维(3D)图像的各种类型的三维(3D)图像显示设备，例如，三维(3D)TV。在这些3D图像显示设备中，例如，用户能够通过使用基于双目视差的左眼图像和右眼图像来感知3D图像(立体图像)。

显示3D图像的方法可分为使用3D眼镜的眼镜法和裸眼立体观测法(无眼镜3D方法)。使用3D眼镜的方法包括快门法(主动法)和偏振法(被动法)。作为裸眼立体观测法(无眼镜3D法)，例如，已知晓双凸透镜法、屏障法和积分成像法。

在这些3D图像显示设备中，观看者(用户)当从恰当的位置观看显示屏时，可感知正常的立体图像，即，真实的立体图像(“3D观看”)。然而，若观看位置偏离恰当的位置，则立体观测不再有效，并将出现诸如串扰(3D串扰，3D crosstalk)或幻视的现象。若发生3D串扰，将发生图像的立体效果降低、图像的景深效果下降或重影(幻影图像)现象出现。幻视(pseudoscopy)是左眼图像入射到右眼同时右眼图像入射到左眼的现象。串扰和幻视可能成为引起用户眼疲劳的因素。

然而，甚至当用户观看诸如3D电影或3D TV广播节目的普通3D运动画面时，用户也无法总是确定其是否实际上在享受3D观看。其原因是画面图案在普通3D移动画面中一个接一个地改变，而且画面图案很复杂。因此，用户不能分辨出用户当前所感知的立体图像是否为真实的立体图像，并且对用户来说，很难确定当前的观看位置是否处于恰当的观看位置(3D观看区域)中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三维图像显示设备以及一种能使用户容易地确认当前观看位置是否位于三维观看区域内的观看位置校验方法。

根据一种实施方式，三维图像显示设备包括接收模块、第一显示控制模块、存储装置以及第二显示控制模块。接收模块被构造为接收视频内容数据。第一显示控制模块被构造为通过在显示器上显示三维显示图像来显示对应于所接收到的视频内容数据的每一帧的三维图像，该三维显示图像利用包括在所接收到的视频内容数据的每一帧中的左眼图像和右眼图像而获得的。存储装置被构造为存储测试用三维静态图像数据。第二显示控制模块被构造为当请求校验观看位置事件发生时，通过在显示器上显示利用在存储装置内的测试用三维静态图像数据中包括的左眼图像和右眼图像所获得的三维显示图像，来显示测试用三维图像。测试用三维图像包括这样的第一图像，使得当从预定观看区域观看该测试用三维图像时，能感知到置于不同景深位置处的多个竖杆(vertical rod)的立体图像。

附图说明

现在将参照附图来描述实现实施方式的各种特征的一般结构。提供附图及其相关描述是为了说明本实施方式，但其并不限制本发明的范围。

图1是用于描述根据实施方式的三维(3D)图像显示设备的一般操作的示例性示图。

图2是用于描述实施方式的3D图像显示设备的观看位置的范围的示例性示图。

图3是用于解释实施方式的3D图像显示设备中的串扰和幻视的示例性示图。

图4是示出了实施方式的3D图像显示设备的***构造的示例性框图。

图5是示出了设置在实施方式的3D图像显示设备中的3D处理模块的结构的示例性示图。

图6是示出了显示在实施方式的3D图像显示设备的显示器上的3D设置菜单的实例的示图。

图7是示出了由实施方式的3D图像显示设备显示的3D观看校验图案图像(测试用3D图像)的实例的示图。

图8是用于描述被用于产生图7的3D观看校验图案图像的左眼图像中的各行的示例性示图。

图9是用于描述被用于产生图7的3D观看校验图案图像的右眼图像中的各行的示例性示图。

图10是示出了在实施方式的3D图像显示设备中的、显示面上视差与所感知到的立体图像的景深位置之间的关系的实例的示图。

图11是示出了在实施方式的3D图像显示设备中的、显示面上视差与所感知到的立体图像的景深位置之间的关系的另一实例的示图。

图12是示出了在实施方式的3D图像显示设备中的、显示面上视差与所感知到的立体图像的景深位置之间的关系的又一实例的示图。

图13是示出了显示在被用于显示图7的3D观看校验图案图像的左眼图像上的对象内容的示例性示图。

图14是示出了显示在被用于显示图7的3D观看校验图案图像的右眼图像上的对象内容的示例性示图。

图15是示出了显示在通过利用图13的左眼图像和图14的右眼图像所获得的3D观看校验图案图像上的对象内容的示例性示图。

图16是示出了由实施方式的3D图像显示设备执行的3D观看校验图案图像显示操作的示例性流程图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图对各种实施方式进行描述。

首先，参照图1，对根据实施方式的三维(3D)图像显示设备给予一般性描述。该3D图像显示设备被实现为例如能显示三维(3D)图像(立体图像)的数字电视(TV)10。该数字TV 10被构造为基于视频内容数据来显示当从预定观看区域观看时被感知为立体图像的3D图像。作为视频内容数据，例如，可利用由广播信号广播的广播节目数据，或被存储在存储媒介中的内容数据。

数字TV 10可以是使用3D眼镜实现立体图像感知的眼镜法的3D图像显示设备，或者是裸眼立体观测法(无眼镜3D法)的3D图像显示设备。具体地，该数字TV 10适于能感知立体图像的观看位置的范围(观看区域)受限制的3D图像显示法。观看区域的范围受限制的3D图像显示法的实例包括作为眼镜法之一的偏振法(被动法)以及无眼镜3D法。在偏振法中，相对于显示面在上下方向上的观看区域受到限制。无眼镜3D法包括双视型和多视型。在多视型无眼镜3D法中，通过利用大量视差图像(例如，三个以上的视差图像)来增加信息量，从而使能够观看立体图像的范围宽于双视型无眼镜3D法中的范围。然而，即使是在这种多视型无眼镜3D法中，相对于显示面在左右方向上的观看区域也受到了限制，并且若观看的位置相对预定的3D观看区域而向左或右偏离，则将会出现串扰现象。

在本实施方式中，数字TV 10具有3D观看位置校验功能。该3D观看位置校验功能是能够使用户很容易地确认用户的当前观看位置是否位于3D观看区域内的功能。该3D观看位置校验功能是适于观看区域受限制的一方法中的3D图像显示设备(例如，偏振法(被动法)的3D图像显示设备，或无眼镜3D法的3D视频显示设备)的功能。

在下文描述中，将假设数字TV 10是使用作为眼镜法之一的偏振法(被动法)的3D图像显示设备的情况，来描述数字TV 10的结构。

如上所述，偏振法(被动法)是其中能感知立体图像的观看位置的范围(观看区域)受到限制的3D图像显示法之一。在偏振法(被动法)的3D图像显示设备中，通过利用左眼视频图像和右眼视频图像获得的用作立体观看的预定图像(3D显示图像)被显示在数字TV 10的显示器上。在该偏振法(被动法)中，左眼图像和右眼图像交替地配置的隔行扫描图像(interleaved image，交织图像)被用作3D显示图像。该显示器可以是液晶显示器(LCD)。偏振滤光器被放置在显示器(LCD)的屏幕上。该偏振滤光器是用于使显示器的各水平行的偏振方向不同的滤光器。例如，偏振滤光器将以奇数行显示在LCD的屏幕上的左眼图像和以偶数行显示在屏幕上的右眼图像在不同方向上进行偏振。

布置在3D眼镜20的左眼眼镜部20L上的偏振滤光器仅使对应于左眼图像的偏振方向的光通过。另一方面，布置在3D眼镜20的右眼眼镜部20R上的偏振滤光器仅使对应于右眼图像的偏振方向的光通过。通过使用作为偏振眼镜的3D眼镜20，用户可通过左眼观看显示在LCD的屏幕上的左眼图像和通过右眼观看显示在LCD的屏幕上的右眼图像。

数字TV 10例如能执行由数字TV 10中的调谐器接收的用于观看广播节目数据的直播处理、将所收到的广播节目数据记录在诸如HDD的存储媒介中的记录处理、以及重放记录在存储媒介中的视频内容数据(广播节目数据、视频字幕等)的回放处理。数字TV 10具有二维显示模式(2D显示模式)和两种三维显示模式(3D显示模式)。

2D显示模式是用于在显示器上显示对应于正常的2D视频数据的2D图像的显示模式。在2D显示模式中，数字TV 10在显示器上显示作为显示目标的视频内容数据的帧图像的每一个。3D显示模式包括3D视频显示模式和2D/3D(2D转3D)显示模式。

3D视频显示模式是用于显示与3D格式的3D视频数据对应的3D图像的3D显示模式。作为3D格式的3D视频数据，例如，可使用并排格式(side-by-side format)的3D视频数据或上下格式的3D视频数据。并排格式是左眼图像(L)被布置在每一帧的左半部上而右眼图像(R)被布置在每一帧的右半部上的一种3D视频格式。大部分3D广播节目数据都是并排格式的视频内容数据。

当接收到3D格式的3D视频数据时，数字TV 10在显示器上显示通过利用包括在所接收到的3D视频数据中的左眼图像和右眼图像而获得的3D显示图像。从而，数字TV 10显示与所接收到的视频内容数据的每一帧相对应的3D图像。

例如，当作为显示目标的视频内容数据为并排格式时，数字TV 10产生隔行扫描图像作为用于立体观看的3D显示图像，并将该隔行扫描图像显示在显示器上，在隔行扫描图像中，在每一帧图像的左半区域上的图像(左眼图像)和在每一帧图像的右半区域上的图像(右眼图像)以水平行为单位交替地配置。例如，左眼图像L中的第一行图像L1被显示在显示器的第一行中，右眼图像R中的第二行图像R2被显示在显示器的第二行中，左眼图像L中的第三行图像L3被显示在显示器的第三行中，以及右眼图像R中的第四行图像R4被显示在显示器的第四行中。

2D/3D(2D转3D)显示模式是用于通过将2D视频数据转换成3D视频数据来显示3D图像的3D显示模式。在2D/3D(2D转3D)显示模式中，数字TV 10在显示器上显示通过将作为显示目标的2D视频内容数据转换成3D视频数据而获得的3D图像。具体地，数字TV 10通过估算2D视频数据的每一帧图像的每个像素的景深，而从2D视频数据的每一帧图像中产生左眼图像和右眼图像。然后，通过利用从每一帧图像产生的左眼图像和右眼图像，该数字TV 10产生隔行扫描图像并在显示器上显示该隔行扫描图像。

在该偏振法中，由于偏振滤光器被布置在显示器上的这一结构，在垂直方向上的3D观看角度相对较窄。3D观看角度是能准确感知立体图像的观看角度。若在不同于3D观看角度区域的区域中观看3D图像，则可能会发生上述的串扰或幻视。

现参照图2和图3，对该数字TV 10的3D观看角度进行描述。

图2是数字TV 10的左侧示图，而图3示出了数字TV 10的显示器(LCD)2103中的垂直线上的像素配置。数字TV 10的显示器(LCD)2103是通过偏振法显示3D图像的3D显示器。偏振滤光器2103A被布置在显示器(LCD)2103的显示面上。在图3中，假设了左眼图像(L)被显示在每一奇数行中，而右眼图像(R)被显示在每一偶数行中。在该情况下，对应于左眼图像(L)的偏振滤光器(L)被布置在对应于显示面上的每一奇数行的位置处。对应于右眼图像(R)的偏振滤光器(R)被布置在对应于显示面上的每一偶数行的位置处。

在图2中，标记“θ”表示垂直方向上的3D观看角度。由该3D观看角度指定的范围是能够感知正常立体图像的观看区域(3D观看区域)。观察位置(也被称为“观看位置”)相对于3D观看区域向上或向下偏离的区域是发生上述串扰的串扰区域。观察位置进一步向上或向下偏离的区域是发生上述幻视的幻视区域。

数字TV 10包括能改变显示器(LCD)2103的角度的倾斜机制11。因此，用户可调整观看位置，使得通过利用倾斜机制11向上或向下改变显示器(LCD)2103的角度，或通过移动用户自身眼睛的高度，可将观看位置包含在3D观看区域内。

接下来，参照图3，解释串扰和幻视的发生机制。图3中的观察位置VP1位于作为能感知正常立体图像的区域的3D观看区域内。左眼图像的光经由用于左眼图像的偏振滤光器被送至观察者，而右眼图像的光经由用于右眼图像的偏振滤光器被送至观察者。因此，观察者可通过使用3D眼镜20而利用左眼观看左眼图像并利用右眼观看右眼图像。

观察位置VP2位于串扰区域内。例如，左眼图像显示行的像素的光经由用于左眼图像的偏振滤光器(被布置在左眼图像显示行上)被发送至观察者。然而，邻近左眼图像显示行的右眼图像显示行的像素的光经由用于左眼图像的偏振滤光器(被布置在左眼图像显示行上)也被发送至观察者。在该情况下，不仅左眼图像显示行的像素的光而且右眼图像显示行的像素的光均经由3D眼镜20的左眼眼镜部20L被送至观察者的左眼。因此，即使观察者使用了3D眼镜20，观察者也通过左眼同时观看到左眼图像和右眼图像，而且也能通过右眼同时观看到左眼图像和右眼图像。这导致3D图像的立体效果下降、3D图像的景深效果下降或重影(幻影图像)的出现。

观察位置VP3位于幻视区域内。例如，左眼图像显示行的像素的光经由用于右眼图像的偏振滤光器(被布置在右眼图像显示行上)被送至观察者。此外，右眼图像显示行的像素的光经由用于左眼图像的偏振滤光器(被布置在左眼图像显示行上)被送至观察者。在该情况下，左眼图像显示行的像素的光经由3D眼镜20的右眼眼镜部20R被送至观察者的右眼，而右眼图像显示行的像素的光经由3D眼镜20的左眼眼镜部20L被送至观察者的左眼。因此，观察者利用右眼观看到左眼图像，并利用左眼观看到右眼图像。

接下来，参照图4，对数字TV 10的***构造进行描述。

数字TV 10包括调谐器224、解码器225、选择器226、信号处理器234、控制器235、音频输出电路237、操作模块247、远程控制信号接收模块248和存储器249。

数字电视广播信号经由天线222和输入端223被提供给调谐器224。调谐器224是接收由数字电视广播信号广播的视频内容数据(广播节目数据)的接收模块。调谐器224接收预期频道的信号，并对所接收到的信号进行解调。从调谐器224输出的数字视频信号由解码器225解码，并且解码后的数字视频信号被提供给选择器226。

外部装置连接至数字信号的输入端233。供给数字信号的输入端233的数字视频信号被直接被供给选择器226。

选择器226从两种输入的数字视频信号中选出一种数字视频信号，并将所选择的信号提供给信号处理器234。信号处理器234从输入的数字视频信号中分离音频信号和视频信号，并对音频信号和视频信号执行预定的信号处理。音频信号进行了信号处理(诸如音频解码处理、音质调整处理、混音处理等)。视频信号进行了色彩调整处理、图像质量调整处理等。

信号处理器234包括3D处理模块80。3D处理模块80基于视频内容数据而使LCD 2103显示当从预定观看区域观看时被感知为立体图像的3D图像。例如，3D处理模块80产生隔行扫描图像，并使LCD 2103在布置偏振滤光器2103A的显示面上显示该隔行扫描图像，在隔行扫描图像中，视频内容数据的每一帧中的左眼图像和右眼图像被交替地配置在水平行的单元中。隔行扫描图像的信号经由视频输出电路239被送至LCD2103。如图5所示，3D处理模块80可包括2D转3D显示控制器81、3D视频显示控制器82和2D显示控制器83。

2D转3D显示控制器81是用于以2D转3D显示模式显示视频内容数据的显示控制模块。当2D转3D显示模式已由用户选择时，2D转3D显示控制器81估算作为显示目标的视频内容数据的每一帧图像的像素的景深值，并基于所估算的景深值来生成多个视差图像，例如，双视差图像，即，左眼图像和右眼图像。2D转3D显示控制器81显示通过利用在LCD2103的显示面上所生成的左眼图像和右眼图像而获得的3D显示图像。该3D显示图像是通过基于用于3D显示的预定像素配置而重新配置(重构)左眼图像和右眼图像所获得的图像。3D显示图像(重构图像)根据所使用的3D方法而不同。在偏振法情况下，如上所述，其中以水平行为单位交替布置了左眼图像和右眼图像的图像被用作3D显示图像。

具体地，如上所述，当LCD 2103为偏振法的3D显示装置时，生成其中以水平行为单位交替布置了左眼图像和右眼图像的隔行扫描图像，并且将该隔行扫描图像显示在LCD 2103的显示面上。

若LCD 2103是支持双视型无眼镜法的3D显示器，则例如将通过利用作为显示目标的视频数据的左眼图像和右眼图像而获得的3D显示图像显示在LCD 2103的显示面上。在该情况下，作为3D显示图像，使用了一种图像(也被称作“合成图像”)，其中，左眼图像和右眼图像被重新配置为使得左眼图像和右眼图像的彼此关联的像素在水平方向上相邻。此外，若LCD 2103是支持多视型无眼镜法的3D显示器，则使用一种图像(也被称作“合成图像”)作为3D显示图像，在该图像中，多个视差图像被重新配置为使得多视差图像的彼此关联的像素在水平方向上相邻。例如，当使用九个视差图像时，相关联的九个视差图像的九个像素被配置在在水平方向上相邻的九个像素位置处。

3D视频显示控制器82是基于3D格式的3D视频内容数据来显示3D图像的显示控制模块。作为3D格式的3D视频内容数据，使用了并排格式的3D视频数据或上下格式的3D视频数据。当用户选择了3D显示模式时，3D视频显示控制器82显示与3D视频内容数据的每一帧相对应的3D图像。即，3D视频显示控制器82通过利用在视频内容数据(作为显示目标)的每一帧图像的两个区域上的两个图像(例如，每一帧图像的左侧图像和右侧图像)作为左眼图像和右眼图像，来显示3D图像。在该情况下，将通过利用左眼图像和右眼图像所获得的3D显示图像(隔行扫描图像或合成图像)显示在LCD 2103的显示面上。

2D显示控制器83是用在2D显示模式中的显示控制模块。当用户已选择2D显示模式时，2D显示控制器83将作为显示目标的视频内容数据的每一帧图像显示在LCD 2103上。

在图4中，音频信号被音频输出电路237转换成模拟音频信号，并且该模拟音频信号经由输出端238被输出到扬声器装置2102。

在数字TV 10中，包括接收视频信号操作的各种操作均全部由控制器235来控制。控制器235结合有CPU(中央处理单元)等。控制器235根据由用户对操作模块247的操作或者根据由远程控制信号接收模块248接收的来自远程控制器2104的远程控制信号，来控制数字TV 10中的各部件。

控制器235连接至存储器249。存储器249由非易失性存储器构成。为了能使观察者(用户)确认当前观看位置是否位于3D观看区域内，存储器249预存储了3D观看位置校验图案图像数据。3D观看位置校验图案图像数据是用于显示3D图像的测试用3D静态图像数据。测试用3D静态图像数据例如为用于显示3D图像的3D图形数据，并且包括左眼图像和右眼图像。测试用3D静态图像数据可以是MP(多画面)格式的静态图像文件。左眼图像数据和右眼图像数据可单独被包括在MP(多图像)格式的静态图像文件中。无需说明，通过利用左眼图像和右眼图像获得的单个3D显示图像(例如，其中以水平行为单位交替配置左眼图像和右眼图像的隔行扫描图像数据)可被存储在存储器249中作为测试用3D静态图像数据。

控制器235包括菜单显示模块235A和3D校验图案显示模块235B。菜单显示模块235A在LCD 2103上显示用于与视频调整有关的各种设置和与3D观看有关的各种设置的菜单。如图6所示，与3D观看的设置相关的菜单(3D设置菜单)包括“3D观看位置校验”菜单。3D校验图案显示模块235B是被构造为当发生请求校验观看位置的事件时、基于预存储在存储器249中的3D观看位置校验图案图像数据(测试用3D静态图像数据)来显示测试用3D图像的显示控制模块。当通过用户对远程控制器2104的操作选择了“3D观看位置校验”菜单时，3D校验图案显示模块235B基于预存储在存储器249中的3D观看位置校验图案图像数据(测试用3D静态图像数据)，而在LCD 2103上显示作为测试用3D图像的3D观看位置校验图案。

接下来，参照图7，对作为测试用3D图像的3D观看位置校验图案的实例给予描述。在图7中示出了被显示在LCD 2103的显示面上的3D显示图像。假设该情况是3D显示图像为对应于偏振法的3D显示图像，即，隔行扫描图像。

图7的3D显示图像(3D观看位置校验图案)是在不使用3D眼镜20的情况下观看LCD 2103的显示面时所观察到的图像。在图7的3D显示图像(测试用3D图像)中，右眼图像和左眼图像被隔行扫描的状态无法清晰可见。然而，事实上，通过以水平行为单位交替地配置3D观看位置校验图案图像数据的右眼图像和左眼图像而获得的图像被显示在LCD2103的显示面上。具体地，例如，通过以行为单位交替地配置左眼图像(L图像)中的各奇数行的图像(图8)和右眼图像(R图像)中的各偶数行的图像(图9)，来构造图7的图像(3D观看位置校验图案)。不必说明，可通过交替地配置L图像中的各偶数行的图像和R图像中的各奇数行的图像来构造用于3D显示的图像。

当在3D观看区域内通过3D眼镜20观察该3D显示图像(3D观看位置校验图案)时，均可感知包括在3D显示图像中的多个对象中的每一个的正常立体图像。此外，当在3D观看区域外的位置处通过3D眼镜20观察该3D显示图像(3D观看位置校验图案)时，会发生串扰并且感受到多个对象的每一个的重影等。换句话说，如果在3D观看区外的某位置处通过3D眼镜20观察该3D显示图像，则会感受到与实际显示在LCD 2103的显示面上的3D显示图像大致相同的图像，即，与在不使用3D眼镜20观看LCD 2103的显示面时所观察到的图像大致相同的图像。

3D显示图像(3D观看位置校验图案)被设计成使得由虚线所指示的位置与LCD 2103的显示面的景深位置(景深Z＝0)一致。显示面的景深位置(景深Z＝0)是所感知到的立体图像的突出量为零的位置。3D显示图像中的虚线下侧的图像部分是被感知为位于显示面前方的立体图像部分的图像(突出区域)。此外，虚线上侧的图像部分是被感知为位于显示面后方的立体图像的图像部分(退后区域，retreating area)。3D观看位置校验图案的景深空间包括突出区域和退后区域，而且突出区域占景深空间的比例被设置为小于退后区域占景深空间的比例。另外，考虑到安全性，3D观看位置校验图案的视差角度被设置为在1度以内。

该3D观看位置校验图案显示了多个竖杆(柱)511、512、513、514、515、516和517。竖杆511、512、513、514、515、516和517中的每一个均为包括了在垂直方向(即，垂直于显示面的水平行的方向)上延伸的线段的对象。竖杆511、512、513、514、515、516和517中的每一个均可以为例如圆柱形。不必说明，竖杆511、512、513、514、515、516和517中的每一个可以为棱柱形。

当发生串扰时，与包括在3D图像中的同一对象对应的左眼图像部分和右眼图像部分的位置呈现出水平错位(重影)。其原因是，在3D显示图像中，对应于同一对象的左眼图像部分和右眼图像部分被布置在水平错位了与视差相对应的量的位置处。在本实施方式中，为了使得确认重影出现变得容易，显示出多个竖杆511、512、513、514、515、516和517。竖杆是具有可容易确认由串扰引起的重影的形状的对象。具体地，该3D显示图像包括这样的图像，使得当从3D观看区域观察用于立体显示的图像时，多个竖杆511、512、513、514、515、516和517中的每一个的立体图像被感知，并且当从3D观看区域以外的位置处观察该3D显示图像时，可感知到多个竖杆511、512、513、514、515、516和517中的每一个的重影。

该3D显示图像被设计成使得竖杆511、512和513被显示在不同景深位置处。如从图10和图11中可理解的，随着对象的景深位置更远离显示面，该对象的左眼图像部分与右眼图像部分之间的显示面上视差变大。另外，从图12中可理解，能在突出区域中感知其立体图像的对象的左眼图像部分和右眼图像部分被布置为使得左眼图像部分位于右侧而右眼图像部分位于左侧。

在图7的3D显示图像中，竖杆511、512和513的景深位置彼此不相同。竖杆513出现在离显示面最远的景深位置处，即，在景深空间中靠近最后面景深位置。竖杆512出现在离显示面第二远的景深位置处，而竖杆511出现在最接近显示面的景深位置处。因此，与竖杆511、512和513中的竖杆513相对应的左眼图像部分和右眼图像部分之间的显示面上视差最大。换而言之，当从3D观看区域观察该3D显示图像(测试用3D图像)时，能感知位于不同景深位置处的多个竖杆511、512和513的立体图像。然而，当从3D观看区域以外的位置处观察该3D显示图像(测试用3D图像)时，会感知到多个竖杆511、512和513的重影。多个竖杆511、512和513的重影在左、右图像部分之间具有不同的错位度。图13至图15以容易理解的方式示出了在图7的3D显示图像中的每一对象的左眼图像部分和右眼图像部分。图13和图14示出了构成图7的3D显示图像的左眼图像(L图像)和右眼图像(R图像)。图15示出了与图7的3D显示图像相同的图像。在图13至图15中，添加到各参考标号的标记“L”表示左眼图像部分，而添加到各参考标号的标记“R”表示右眼图像部分。从图13到图15中，需要理解的是，与多个竖杆511、512和513对应的重影的错位量彼此不相同，即，左眼图像部分和右眼图像部分之间的显示面上视差在竖杆之间互不相同。

竖杆513的左眼图像部分513L和右眼图像部分513R之间的显示面上视差最大。通过同时观察具有不同的重影错位量的竖杆511、512和513，用户能很容易地确认用户当前正在观看的立体图像是有缺陷的立体图像，或者换句话说，确认用户享用3D观看失败。

当显示复杂画面图案的3D图像(诸如与实景视频对应的3D视频)时，即使出现重影，用户也不能很容易地理解所显示的图像是重影还是画面图案。在本实施方式中，由于多个竖杆511、512和513具有诸如圆柱形状的简单形状，所以用户能很容易地确认出现由串扰导致的重影。

图7的3D显示图像(测试用3D图像)还显示了具有球形形状的多个对象(球)521、522、531和532。该3D显示图像被设计为使得对象(球)521被置于位于显示面的前方的景深位置(突出区域)处，而对象(球)522被置于与显示面基本相同的景深位置处。具体地，3D显示图像包括这样的图像，使得当从3D观看区域观察该3D显示图像时，能感知被置于显示面的前方的景深位置处的对象(球)521的立体图像和被置于与显示面基本相同的景深位置处的对象(球)522的立体图像。通过同时观察位于突出区域中的对象521和具有与对象521的形状相同的形状并位于与显示面基本相同的景深位置处的对象522，用户可更容易地感知到对象521的立体图像位于显示面的前方，并且能很容易地确认立体观看成功实现。

同时，如果对象521和522具有相同的形状就已足够，对象521和522不需要为球形。

此外，图7的3D显示图像(3D观看位置校验图案)显示了具有棋盘图案的画面图案的底面(也被称作“基板”或“校验板”)501。底面501是诸如地板面或地面的平坦对象。该3D显示图像被设计为使得棋盘图案的底面(基板)501在位于显示面的前方的景深位置与位于显示面的后方的景深位置(在本实例中为最后面景深位置)之间延伸。具体地，该3D显示图像包括这样的图像，使得当从3D观看区域观察该3D显示图像时，能感知到在显示面的前方的景深位置与显示面的后方的景深位置(在本实例中为最后面景深位置)之间延伸的棋盘图案的底面(基板)501的立体图像。更具体地，棋盘图案的底面(基板)501从3D观看位置棋盘图案的景深空间中的最前面景深位置延伸至该景深空间中的最后面景深位置。

棋盘图案是能很容易地通过透视被感知到的画面图案。因此，整个3D显示图像的立体效果可通过显示作为表示地板面或地面的对象的棋盘图案的底面(基板)501而被增强。对象511至517、521和522被布置在棋盘图案的底面(基板)501上，就好像它们是棋盘上的棋子一样。

而且，图7的3D显示图像(3D观看位置校验图案)还显示出云作为背景。云背景位于3D观看位置校验图案的景深空间中的最后面景深位置处。通过显示云，可以很自然地表现出景深效果。

尽管每个人对于立体观看都存在差异，但本实施方式的3D观看位置校验图案显示了位于不同景深位置处的用于很容易地确认重影出现的多个竖杆，并且还显示了在相对较宽的景深范围中被用于很容易地感知透视的棋盘图案的画面图案。另外，该3D观看位置校验图案还显示了在对应于突出区域的景深位置处和与显示面大致相同的景深位置处的相同形状的两个对象(球)，使得可清晰地感知位于前侧的对象。因此，可以使各用户容易地确认是否成功实现了3D观看(立体观看)。

此外，在本实施方式中，由于用于显示3D显示图像的3D观看位置校验图案图像数据被预存储在作为存储装置的存储器249中，所以很容易随时显示该3D显示图像(3D观看位置校验图案)。此外，由于该3D显示图像(3D观看位置校验图案)为静态图像，所以由用户感知的立体图像不会改变，除非观看位置发生移动。因此，通过用户观察该3D观看位置校验图案，同时移动他/她的眼睛的位置或通过倾斜机制11改变显示器(LCD)2103的角度，用户能很容易地确认当前观看位置是否位于3D观看区域内。

接下来，参照图16的流程图，对使用3D观看位置校验图案的观看位置校验方法的步骤给予了描述。

当通过用户对远程控制器2104的操作选择了“3D观看位置校验”菜单时，控制器235检测到请求校验3D观看位置事件的发生(在步骤S11中为是)。控制器235读取被存储在存储器249中的3D观看位置校验图案图像数据(步骤S12)。然后，控制器235通过利用该3D观看位置校验图案图像数据的左眼图像(L图像)和右眼图像(R图像)，而在LCD 2103上显示3D显示图像(3D观看位置校验图案图像)(步骤S13)。在步骤S13中，控制器235在LCD 2103上显示通过利用3D观看位置校验图案的图像数据中的左眼图像和右眼图像所获得的3D显示图像(在使用偏振法的显示器的情况下为隔行扫描图像)。

例如，若用户执行了远程控制器2104的“结束”按钮或“确定”按钮，则控制器235检测到请求结束校验3D观看位置事件的发生(在步骤S14中为是)。在该情况下，控制器235终止3D观看位置校验图案图像的显示，并在LCD 2103上显示当前所选频道的广播节目数据的视频(步骤S15)。在步骤S15中，以上述2D显示模式、3D显示模式或2D转3D显示模式显示广播节目数据的视频。

在本实施方式中，响应于进行请求校验3D观看位置的事件来显示3D观看位置校验图案(测试用3D视频)。在该意义下，请求校验3D观看位置的事件可被说成是请求显示该3D观看位置校验图案(测试用3D视频图像)的事件。

如上所述，根据本实施方式，测试用3D静态图像数据(3D观看位置校验图案图像数据)被预存储在存储装置中。当请求校验观看位置的事件发生时，基于测试用3D静态图像数据来显示该测试用3D图像。由于测试用3D图像包括这样的图像，使得当从预定区域观察该3D图像时，置于不同景深位置处的多个竖杆的立体图像可被感知。因此，当观看位置被移动到预定区域以外的位置时，容易理解，呈现给用户的将会是重影的出现。因此，用户能够很容易地确认当前观看位置是否位于3D观看区域内。

在本实施方式中，主要对将本实施方式应用于偏振型3D图像显示设备的情况给予描述。然而，由于3D观看区域也同样出现在裸眼法的3D图像显示设备的情况中，所以可将显示测试用3D图像的实施方式的结构应用于双视型裸眼法的3D图像显示设备或多视型裸眼法的3D图像显示设备。

当使用双视型裸眼法的3D图像显示设备时，可生成一种图像(合成图像)作为立体观看的3D显示图像，而且可将该3D显示图像显示在显示器上，在该图像中，左眼图像和右眼图像被重新配置为使得在3D观看位置校验图案的图像数据中的左眼图像(L图像)和右眼图像(R图像)的相互关联的像素在水平方向上邻近。不必说明，该合成图像可作为一种静态图像数据被预存储在存储装置中。在该情况下，不需要生成3D显示图像的处理。与图7所示的设计相同的设计可被用作3D观看位置校验图案图像数据的设计。

多视型裸眼法的3D图像显示设备被构造为通过利用大量的视差图像(例如，三个以上的视差图像)来显示3D图像。因此，当显示测试用3D图像的本实施方式的结构被应用于多视型裸眼法的3D图像显示设备时，包括大量视差图像的测试用3D静态图像数据可被预存储在数字TV 10的存储装置中。

本文所述的***的各模块可被实现为软件应用、硬件和/或软件模块、或诸如服务器等的一台或多台计算机上的部件。尽管单独说明了各模块，但它们还可以共享某些或全部相同的基本逻辑或代码。

尽管已经对某些实施方式进行了描述，但这些实施方式仅是以实例的方式呈现，且它们并不意味着限制本发明的范围。事实上，文中所描述的新的实施方式也可以以各种其他形式来体现；而且，在不背离本发明的精神的情况下，可以文中所描述的实施方式的形式进行各种省略、替代和改变。所附权利要求及其等价物旨在涵盖落在本发明的范围和思想中的这些形式或修改。

Claims (10)

1.一种三维图像显示设备，其特征在于，包括：

接收模块，被构造为接收视频内容数据；

第一显示控制模块，被构造为通过在显示器上显示利用包括在接收到的所述视频内容数据的每一帧中的左眼图像和右眼图像而获得的三维显示图像，来显示与接收到的所述视频内容数据的每一帧相对应的三维图像；

存储装置，被构造为存储测试用三维静态图像数据；以及

第二显示控制模块，被构造为当发生请求校验观看位置的事件时，通过在所述显示器上显示利用在所述存储装置内的所述测试用三维静态图像数据中包括的左眼图像和右眼图像来获得的三维显示图像来显示测试用三维图像，

其中，所述测试用三维图像包括这样的第一图像，使得当从预定观看区域观看所述测试用三维图像时，位于不同景深位置处的多个竖杆的立体图像被感知到。

2.根据权利要求1所述的三维图像显示设备，

其特征在于，所述测试用三维图像还包括这样的第二图像，使得当从所述预定观看区域观看所述测试用三维图像时，位于显示面的前方的景深位置处的、具有第一形状的第一对象的立体图像以及位于与所述显示面基本相同的景深位置处的、具有所述第一形状的第二对象的立体图像被感知到。

3.根据权利要求1所述的三维图像显示设备，

其特征在于，所述测试用三维图像还包括这样的第三图像，使得当从所述预定观看区域观看所述测试用三维图像时，在所述显示器的显示面的前方的景深位置和所述显示面的后方的景深位置之间延伸的底面的立体图像被感知到，所述底面具有棋盘图案的画面图案。

4.根据权利要求1所述的三维图像显示设备，

其特征在于，所述三维图像显示设备被构造为通过偏振法显示三维图像，以及

其中，所述第二显示控制模块被构造为在所述显示器上显示隔行扫描图像作为所述三维显示图像，在所述隔行扫描图像中，所述测试用三维静态图像数据的左眼图像和右眼图像以水平行为单位交替配置。

5.根据权利要求1所述的三维视频显示设备，

其特征在于，所述多个竖杆中的每一个均为圆柱形对象。

6.根据权利要求1所述的三维视频显示设备，

其特征在于，所述测试用三维图像还包括这样的第二图像，使得当从所述预定观看区域观看所述测试用三维图像时，位于所述显示器的显示面的前方的景深位置处的具有第一形状的第一对象的立体图像、位于与所述显示面基本相同的景深位置处的具有所述第一形状的第二对象的立体图像、以及在所述显示面的前方的景深位置与所述显示面的后方的景深位置之间延伸的底面的立体图像被感知到，所述底面具有棋盘图案的画面图案，所述多个竖杆、所述第一对象和所述第二对象被布置在具有所述棋盘图案的所述画面图案的所述底面上。

7.一种三维图像显示设备，其特征在于，包括：

接收模块，被构造为接收视频内容数据；

第一显示控制模块，被构造为基于接收到的所述视频内容数据来显示三维图像；

存储装置，被构造为存储测试用三维静态图像数据；以及

第二显示控制模块，被构造为当发生请求校验观看位置的事件时，基于所述存储装置中的所述测试用三维静态图像数据，来显示测试用三维图像，

其中，所述测试用三维图像包括这样的第一图像，使得当从预定观看区域观看所述测试用三维图像时，位于不同景深位置处的多个竖杆的立体图像被感知到。

8.一种用于被构造为显示三维图像的三维视频显示设备的观看位置校验方法，其特征在于，包括：

探测请求校验观看位置的事件的发生；以及

当探测到所述事件发生时，在显示器上显示三维显示图像，从而显示测试用三维图像，所述三维显示图像是通过利用在所述三维图像显示设备的存储装置中存储的测试用三维静态图像数据的左眼图像和右眼图像来获得的，所述测试用三维图像包括这样的第一图像，使得当从预定观看区域观看所述测试用三维图像时，位于不同景深位置处的多个竖杆的立体图像被感知到。

9.根据权利要求8所述的观看位置校验方法，

其特征在于，所述测试用三维图像还包括这样的第二图像，使得当从所述预定观看区域观看所述测试用三维图像时，位于所述显示器的显示面的前方的景深位置处的、具有第一形状的第一对象的立体图像以及位于与所述显示面基本相同的景深位置处的、具有所述第一形状的第二对象的立体图像被感知到。

10.根据权利要求8所述的观看位置校验方法，

其特征在于，所述测试用三维图像还包括这样的第三图像，使得当从所述预定观看区域观看所述测试用三维图像时，在显示面的前方的景深位置和所述显示面的后方的景深位置之间延伸的底面的立体图像被感知到，所述底面具有棋盘图案的画面图案。

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