CN105898284A - 一种判定连续视点无镜立体光栅参数优良性的方法 - Google Patents
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Abstract
一种判定连续视点无镜立体光栅参数优良性的方法。通过普适的排列视点的方法中，跳变点是规律排列的，人在观看的时候会明显感觉到跳变线的存在，特别是在移动的过程中感觉最为明显。在衡量光栅的连续观看的优良性上，主要就是看跳变线的疏密程度，相邻跳变线之间的距离越近点，光栅视点的跳变线就越多，在移动观看裸眼图像的平滑度就越差，人眼在观看时的舒适度就会降低，表明光栅的优良性就越差，反之，表明光栅的优良性越好。
Description
技术领域
本发明涉及无镜立体显示器上合成连续多视点的自由立体图片，利用普适的自由立体图片合成方法，快速判断光栅的参数的优良性。
技术背景
4K分辨率是发展的趋势，即3840×2160的像素分辨率，在此分辨率下，观众将可以看清画面中的每一个细节，每一个特写。继液晶电视之后，无镜立体播放机也开始逐渐配备4K分辨率超清屏幕，实现更精细的无镜立体显示效果。
在合成连续多视点自由立体显示图像时，并非所有的子像素对3D图像的合成有贡献，合成处理只需要选取每个视点视图的一部分，并将其取出来，最后合成一幅立体图像。例如，要合成拥有8个视点的立体图像，每个视点视图的分辨率为1920*1080，最后合成的立体图像的分辨率也是1920*1080，这样数据总量下降为原来的1/8，这样自由立体显示合成图像的清晰度和亮度都会随着视点数的增多而减弱。因此4K无镜立体显示器在很大程度上能解决亮度和清晰度上的问题。但与此同时，4K无镜立体显示伴随而来的是4倍于1080p无镜立体显示的子像素处理量，对硬件的配置要求也越高，所以一个快速有效的自由立体合成算法是很有必要的。
目前的无镜立体图片合成主要是数字合成方法。数字合成方法通过计算机程序对每一个视点视图子像素位置进行设计并实现采样算法，然后运行程序对多视点的视图进行一次处理并产生合成结果，这种合成方式的关键问题在于找到统一的子像素排布规律，并按照这个规律编程处理。这个规律也是对每一个视点的某一位置处的RGB子像素进行有规则采样，将采样值放在矩阵中，当每一个视点采样完毕后，分别把每个视点采样矩阵的值以一定合成规律填入到最终合成矩阵的相应位置，填充完毕后就产生了所需要的合成图像。采样规律和合成规律根据自由立体显示设备的棱柱镜参数不同而有所不同。
在设计光栅时，主要考虑到光栅的分光，影响光栅产生立体效果的因素很多，如光栅柱镜单元的曲率半径、光栅柱镜单元的截距、柱镜光栅的倾斜角度、以及设计的视点数等等。
就目前的光栅的制作和贴合工艺而言，当最终生产出来无镜立体显示器参数和设计之初的参数可能会存在一定的误差，由于误差，获得子像素和视点的映射表会造成较大的运算量。
发明内容
本发明提出一种快速的有效的判断4K柱镜光栅的优良性，并且对合成自由立体图像具有指导意义。
本发明提出的快速判断光栅优良性的方法主要利用光栅的倾斜角度、设计的视点数和和柱镜光栅的截距，计算出对应光栅的视点排图，快速直观给出光栅的优良性。
然后本发明利用得出视点排图，根据规律性优化普适的合成立体图片的方法，降低处理图片计算量，提高合成无镜立体图片的效率。
理想的连续多视点自由立体显示中，多视点图片的视点排列是连续的，但实际受限于光栅的生产工艺，不可能做到完全连续的视点排列，而是在连续的排列过程当中会出现一些阻断连续视点排列的点，我们称这些点是跳变点。
通过普适的排列视点的方法中，跳变点是规律排列的，人在观看的时候会明显感觉到跳变线的存在，特别是在移动的过程中感觉最为明显。
如在图3和图4中所示，跳变点组合起来就会产生跳变线，而且根据不同的光栅参数，跳变点就会不同，规律性产生的跳变线也会不同。
我们在衡量光栅的连续观看的优良性上，主要就是看跳变线的疏密程度，相邻跳变线之间的距离越近点，光栅视点的跳变线就越多，在移动观看无镜立体图像的平滑度就越差，人眼在观看时的舒适度就会降低，表明光栅的优良性就越差，反之，表明光栅的优良性越好。
根据光栅的情况视点的这种规律性的排列，可以更简单的方式得到对应光栅的视点排列。
主要步骤如下：
1)获得自由立体显示器的光栅参数，视点数N、光栅节距p、光栅倾斜角度θ，计算的出光栅的pitch值。
2)计算第一行的第一个子像素对应的视点值和第二个子像素对应得视点值；
3)分离出视点值的小数部分，分离得到的两个视点值的小数部分；
4)计算δ是每一个固定参数的光栅的一个定值，称之为跳变算子δ。
5)根据计算得出的跳变算子δ，再计算出同一行中相邻跳变点的间距大小M。
6)计算初始视点值，即算出第一个子像素的视点值n0。
7)根据计算每一行的第一个子像素的视点值 ，分离出小数部分 。
8)计算每行的第一个子像素跳变位置。
9)计算每行其他的跳变点，利用累加性，求出所有的跳变点子像素位置 。
10) 计算所有行中的跳变点，然后利用软件进行绘制跳变点图像。
11) 得到跳变图，根据跳变线的疏密，就可以判别柱镜光栅的优良性。
附图说明
下面针对本方法结合附图和具体实例进一步详细说明：
图1是常用方法计算跳变点的流程图；
图2是本方法中计算跳变点的流程图；
图3是本方法中具体实施得出的跳变点的整体；
图4是利用本方法测出的另外的一组参数的光栅得出的跳变点的整体图。
具体实施方式
以下详细说明利用本发明一种基于柱镜光栅的自由立体图像快速合图方法的一个典型实施例，对本发明作进一步的描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于本发明做进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域技术熟练人员根据上述本发明内容对本发明做出一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
本发明快速合图方法如图2中所示，是本方法的一个整体流程，详细说明如下：
a. 选择一台分辨率为4K的无镜立体显示器，确定无镜立体显示器的光栅参数为pitch值，倾斜角θ的正切值tanθ和光栅视点；
b. 如图2所示的流程模块101中是计算第一行的第一个子像素对应的视点值和第二个子像素对应得视点值，根据我们选取的光栅参数计算的到的值分别为0和0.99875；
c. 如图2所示的流程模块102中是分离出视点值的小数部分，根据我们选取的光栅参数，分离得到的两个视点值的小数部分分别为0和0.99875；
d. 如图2所示的流程模块103中是根据计算得出的跳变算子δ，跳变算子是每一个固定参数的光栅的一个固定值，我们此次选用光栅计算出的跳变算子（保留小数后5位），本说明中描述的快速判别方法中主要是用到了跳变算子，才使得方法中能够快速的计算出所有的跳变点；
e. 图2中模块103中根据计算的到的跳变算子，再计算出同一行中相邻跳变点的步长，跳变算子是固定的，那么相邻跳变点之间的跳变步长也是固定的，跳变步长M=1/δ，例子中的同一行相邻的跳变点间的间距M=801；
f. 图2中模块104中是确定每一行的第一个跳变点的位置，模块中先计算每一行初始视点的值，每一行的初始的视点值都会随着不规律的改变，我们求得的第一个跳变点也会随之改变；
g. 图2中模块104中根据计算的第一个子像素的视点值，分离出小数部分，主要是视点值的小数部分会影响跳变点的位置，所以分离出小数部分是一个关键的步骤；
h. 图2中模块104中根据分离得到的每一行初始视点分离出的小数部分，就可以计算每行的第一个子像素跳变位置，跳变位置x0 = /δ+1, 如第一行第一个跳变位子x0 = 1，其他行的初始跳变位置根据跳变位置的公式就可以得到；
i. 图2中模块105中是计算每行其他的跳变点，主要是利用了累加性，求出每一行所有的跳变点子像素位置，在4K无镜立体液晶显示器上；
j. 计算所有行中的跳变点，然后利用软件进行绘制跳变点图像，根据105中得到所有的跳变点x的值作为x坐标值，跳变点所在的行数做为y坐标，利用描点绘图软件对所有的跳变点进行描点绘图；
k. 最后得到跳变图，如附图3和附图4是两个不同的参数获得跳变线图的部分截图，判别柱镜光栅的优良性，主要就是看跳变线的疏密程度，相邻跳变线之间的距离越近点，光栅视点的跳变线就越多，在移动观看无镜立体图像的平滑度就越差，人眼在观看时的舒适度就会降低，图3的光栅参数较优于图4的光栅参数。
Claims (9)
1.本发明提出一种快速的有效的判断柱镜光栅的优良性，其特征在于判断光栅跳变点规律性地组成的跳变线的疏密。
2.根据权利要求1所述的判断柱镜光栅的优良性方法，其特征在于利用光栅的倾斜角度、设计的视点数和和柱镜光栅的截距，计算出对应光栅的视点排图，快速直观给出光栅的优良性。
3.根据权利要求1所述的判断柱镜光栅的优良性方法，其特征在于理想的连续多视点自由立体显示中，多视点图片的视点排列是连续的，但实际受限于光栅的生产工艺，不可能做到完全连续的视点排列，而是在连续的排列过程当中会出现一些阻断连续视点排列的点，我们称这些点是跳变点。
4.根据权利要求1所述的判断柱镜光栅的优良性方法，其特征在于跳变点组合起来就会产生跳变线，而且根据不同的光栅参数，跳变点就会不同，规律性产生的跳变线也会不同。
5.根据权利要求1所述的判断柱镜光栅的优良性方法，其特征在于衡量光栅的连续观看的优良性上，主要就是看跳变线的疏密程度，相邻跳变线之间的距离越近点，光栅视点的跳变线就越多，在移动观看无镜立体图像的平滑度就越差，人眼在观看时的舒适度就会降低，表明光栅的优良性就越差，反之，表明光栅的优良性越好。
6.根据权利要求1所述的判断柱镜光栅的优良性方法，其特征在于根据光栅的情况视点的这种规律性的排列，可以更简单的方式得到对应光栅的视点排列。
7.根据权利要求2所述的判断柱镜光栅的优良性方法，其特征在于获得自由立体显示器的光栅参数，视点数N、光栅节距p、光栅倾斜角度θ，计算的出光栅的pitch值，再计算δ是每一个固定参数的光栅的一个定值，称之为跳变算子δ。
8.根据权利要求2所述的判断柱镜光栅的优良性方法，其特征在于根据计算得出的跳变算子δ，再计算出同一行中相邻跳变点的间距大小M。
9.根据权利要求2所述的判断柱镜光栅的优良性方法，其特征在于根据计算的第一个子像素的视点值 ，分离出小数部分，计算每行的第一个子像素跳变位置，利用累加性，求出所有的跳变点子像素位置 。
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| CN106547101A (zh) * | 2017-01-22 | 2017-03-29 | 宁波万维显示科技有限公司 | 数据处理方法及装置 |
| CN114173108A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-03-11 | 合肥京东方光电科技有限公司 | 3d显示面板的控制方法、装置、计算机设备及存储介质 |
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