CN107635119B - 投射方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种投射方法和设备,涉及显示领域。所述方法包括:确定一投射的影像和用户的至少一眼睛之间的介质的透明度;响应于所述透明度小于一阈值,降低所述影像的亮度和/或清晰度。所述方法和设备,在投射的影像和用户眼睛之间的介质的透明度低于一阈值的情况下,降低所述影像的亮度和/或清晰度,从而使所述影像可以更好的与周围环境融合,提高了所述影像的真实感。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域,尤其涉及一种投射方法和设备。
背景技术
随着显示技术的发展,图像可以以越发逼真的方式被呈现给用户的眼睛,显著提升了人们的视觉体验。增强现实,即AR,是近年发展较迅速的一种显示技术。该技术是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像的技术,这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。
图1是一增强现实的显示场景示意图。从一光源110射出的光线L1到达一界面120后被反射,形成反射光线L2,反射光线L2进入用户的眼睛130。所述界面120既能发射光线也能投射光线。用户会感觉在远处某一投影平面150处有一个投射的影像140。由于光线并未真正到达该投影平面150,所述影像140是一个虚像。如果用户的周围空气中存在雾霾,则所述目标位置周围的真实物体会由于雾霾的遮挡而显得模糊。但由于所述影像140是虚像,不会受到雾霾的遮挡,因此会表现的很突兀,使用户感觉到不真实。
发明内容
本申请的目的是:提供一种投射方法和设备,以提高投射的影像的真实感。
根据本申请至少一个实施例的第一方面,提供了一种投射方法,所述方法包括:
确定一投射的影像和用户的至少一眼睛之间的介质的透明度;
响应于所述透明度小于一阈值,降低所述影像的亮度和/或清晰度。
根据本申请至少一个实施例的第二方面,提供了一种投射设备,所述设备包括:
一第一确定模块,用于确定一投射的影像和用户的至少一眼睛之间的介质的透明度;
一降低模块,用于响应于所述透明度小于一阈值,降低所述影像的亮度和/或清晰度。
根据本申请至少一个实施例的第三方面,提供了一种用户设备,所述用户设备包括:
一存储器,用于存储指令;
一处理器,用于执行所述存储器存储的指令,所述指令使得所述处理器执行以下操作:
确定一投射的影像和用户的至少一眼睛之间的介质的透明度;
响应于所述透明度小于一阈值,降低所述影像的亮度和/或清晰度。
所述方法和设备,在投射的影像和用户眼睛之间的介质的透明度低于一阈值的情况下,降低所述影像的亮度和/或清晰度,从而使所述影像可以更好的与周围环境融合,提高了所述影像的真实感。
附图说明
图1是本申请一个实施例中增强现实的显示场景示意图;
图2是本申请一个实施方式中投射方法的流程图;
图3是本申请另一个实施方式中增强现实的显示场景示意图;
图4是图3的位置关系简化示意图;
图5是本申请另一个实施方式中增强现实的显示场景示意图;
图6是本申请一个实施例中投射设备的模块图;
图7是本申请一个实施方式中降低模块的模块图;
图8是本申请另一个实施方式中降低模块的模块图;
图9是本申请另一个实施方式中所述设备的模块图;
图10是本申请另一个实施方式中所述设备的模块图;
图11是本申请另一个实施方式中所述设备的模块图;
图12是本申请另一个实施方式中所述降低模块的模块图;
图13是本申请另一个实施方式中所述设备的模块图;
图14是本申请另一个实施例所述用户设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本申请的具体实施方式作进一步详细说明。以下实施例用于说明本申请,但不用来限制本申请的范围。
本领域技术人员理解,在本申请的实施例中,下述各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各步骤的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
图2是本申请一个实施例所述投射方法的流程图,所述方法可以在例如一投射设备上实现。如图2所示,所述方法包括:
S220:确定一投射的影像和用户的至少一眼睛之间的介质的透明度;
S240:响应于所述透明度小于一阈值,降低所述影像的亮度和/或清晰度。
本申请实施例所述方法,在投射的影像和用户眼睛之间的介质的透明度低于一阈值的情况下,降低所述影像的亮度和/或清晰度,从而使所述影像可以更好的与周围环境融合,提高了所述影像的真实感。
以下将结合具体实施方式详细说明所述步骤S220和S240的功能。
S220:确定一投射的影像和用户的至少一眼睛之间的介质的透明度。
所述影像是指经一光源投射后,用户感觉在某一空间位置处存在的影像。如图1所示,所述影像可以是一虚像,即光源发出的光线并没有真正到达该空间位置,只是用户会感觉在该空间位置处存在所述影像。
所述介质可以包括所述影像和所述用户眼睛之间任意能够传播光线的物质,比如可以包括空气、雾、霾、烟、尘、水等。由于单纯的空气没有颜色,并不会导致所述介质的透明度降低。因此,本申请主要关注当所述介质中存在一些具有遮挡或半遮挡效果的物质时的情况,比如当所述介质中存在雾、霾、烟、尘等时。
所述介质的透明度是指所述介质透射可见光的能力。所述透明度越高,则所述介质透射可见光的能力越强;所述透明度越低,则所述介质透射可见光的能力越低。
在一种实施方式中,所述介质主要是指用户周围的大气环境,从而所述介质的透明度可以是大气透明度,从而可以按照现有的确定大气透明度的方法确定所述介质的透明度。
另外,大气能见度是大气透明度的一个重要指标,在一种实施方式中,还可以根据大气能见度确定所述透明度,大气能见度越高则所述透明度越高,大气能见度越低则所述透明度越低。具体的,可以直接用大气能见度的数值表示所述透明度,也可以确定大气能见度的数值和所述透明度直接的对应关系。
在另一种实施方式中,还可以根据空气质量确定所述透明度,空气质量越好则所述透明度越高,空气质量越差则所述透明度越低。所述空气质量的好坏可以比如通过空气质量指数反映。
在另一种实施方式中,也可以按照自定义的标准确定所述介质的透明度,比如假设所述介质主要是水,可以拿一个直径25厘米的白色圆盘,沉到水中,注视着它,直至看不见为止。这时圆盘下沉的深度,就是所述介质的透明度。
S240:响应于所述透明度小于一阈值,降低所述影像的亮度和/或清晰度。
其中,所述阈值可以根据实际情况设置,比如在所述透明度直接采用大气能见度的情况下,可以将所述阈值设置为2米,即响应于大气能见度小于2米,降低所述影像的亮度和/或清晰度。
所述降低所述影像的亮度,也就是降低所述影像对人眼的光强刺激。在一种实施方式中,可以通过降低用于投射所述影像的一光源的功率,以降低所述影像的亮度。如图1所示,假设所述光源110的功率被降低,则反射光线L2的强度被降低,人眼会感觉影像140的亮度降低,同时人眼可以更多的看到界面120后面的真实物体,如果空气中有薄雾,则用户会感觉影像140在薄雾中若隐如现。
所述降低所述影像的清晰度,也就是使所述影像看上去模糊。在一种实施方式中,可以通过对所述影像的至少一像素进行模糊处理,以降低所述影像的清晰度。其中,所述模糊处理比如可以采用平均模糊算法或高斯模糊算法等。模糊处理后,人眼也会感觉影像140受到了薄雾的遮挡。
在一种实施方式中,本步骤可以按照统一的标准降低所述影像的亮度和/或清晰度,比如一旦所述透明度小于所述阈值,则将所述影像的亮度降低10流明。当降低所述影像的清晰度时,其实就是对所述影像进行模糊处理,比如一旦所述透明度小于所述阈值,则按照预定的模糊半径对所述影像进行模糊处理。
上述处理方式简单易行,但是没有具体考虑处于所述影像的位置处的真实物体被实际遮挡的程度,其处理结果可能仍然让用户感觉所述影像不能较好的融合于周围真实场景。在一种实施方式中,为了进一步提高真实感,所述方法还包括:
S231:确定所述至少一眼睛到所述影像的注视距离。
其中,所述注视距离也就是所述至少一眼睛到所述影像所在投影平面的距离,所述影像所在的投影平面是由投射所述影像的光源的投射参数决定的,换句话说,根据投射参数即可确定所述影像所在的投影平面,即可确定所述注视距离。如图1所示,眼睛130到投影平面150的距离即所述注视距离为图1中Dg。另外,相对于Dg,眼睛130到界面120的视线交点的距离较近,所述注视距离也可以近似等于所述投影平面150到所述视线交点的距离即图1中Dg′。
在一种实施方式中,所述降低所述影像的亮度和/或清晰度可以包括:
S240a:根据所述透明度和所述注视距离降低所述影像的亮度和/或清晰度。
以降低所述影像的亮度为例,所述方法可以预先确定一参考透明度、一参考注视距离和一参考亮度之间的第一对应关系。具体的,比如可以在环境透明度最高的情况下,在距离一物体距离为零的情况下,获取该物体的亮度为实际亮度;然后改变环境透明度和检测距离,分别在不同透明度的环境中,不同的检测距离处检测该物体的亮度,分别得到多个亮度与实际亮度的比值;然后可以将每个透明度作为一参考透明度、每个检测距离作为一参考注视距离,将相应的比值与所述影像的最大亮度的乘积作为与所述参考透明度和所述参考注视距离相对应的参考亮度。
所述参考透明度、所述参考注视距离和所述参考亮度之间的第一对应关系可以存储在一个表格中,所述步骤S240a中可以根据所述透明度和所述注视距离查询该表格,以确定相应的参考亮度,然后将所述影像的亮度降低至所述参考亮度。
当降低所述影像的清晰度时,所述方法可以预先确定一参考透明度、一参考注视距离和一参考模糊半径之间的第二对应关系。具体的,比如可以获取一原始图像的最高清晰度作为其实际清晰度,并对应模糊半径为零;然后改变环境透明度和检测距离,分别在不同透明度的环境中,不同的检测距离处拍摄获取该原始图像的示例图像,检测每个示例图像的清晰度,同时对该原始图像分别进行模糊处理,使处理后的图像的清晰度与每个示例图像的清晰度相等,记录每个模糊处理对应的模糊半径;然后可以将每个透明度作为一参考透明度、每个检测距离作为一参考注视距离,将相应的模糊半径作为与所述参考透明度和所述参考注视距离相对应的参考模糊半径。
所述参考透明度、所述参考注视距离和所述参考模糊半径之间的第二对应关系可以存储在一个表格中,所述步骤S240a中可以根据所述透明度和所述注视距离查询该表格,以确定相应的参考模糊半径,然后按照所述参考模糊半径将所述影像的清晰度降低。
对于一般的二维影像均可以按照上述实施方式进行处理,以提高影像的真实感。但是,有些情况下,虽然所述影像是二维影像,所述影像本身具有一定的层次,比如所述影像是一个大的建筑,当用户观看该建筑时会自然认为建筑朝向自己的区域离自己更近,而背向自己的区域离自己更远。这种情况下,如果将整个影像做统一的处理,往往也会让用户感觉不真实。因此,在另一种实施方式中,所述降低所述影像的亮度和/或清晰度包括:
S241b:根据所述影像的深度信息和所述注视距离,确定所述影像的一像素所在的一第一模拟平面到所述至少一眼睛的第一模拟距离;
S242b:根据所述透明度和所述第一模拟距离降低所述像素的亮度和/或清晰度。
其中,所述影像的深度信息可以根据生成所述影像的图像的原数据获取,比如所述影像是一3D图像投影后生成的,则所述影像上每个像素的深度信息可以根据所述3D图像的原数据得到。所述深度信息反映了每个像素在所述3D图像中的位置关系。
如图3所示,假设一立方体的3D图像被一光源(未示出)投射到一投影平面350上,用户眼睛330通过界面320看到该立方体的影像340。其中,影像340中实线部分是用户实际看到的部分,虚线部分表示用户可以想象的部分。界面320下方的带箭头的实线表示实际进入用户眼睛330的光线,这些光线的反向延长虚线表示用户感觉存在的光线。可以理解,这里的影像340也是一个虚像,并且该投影实质上是一个位于投影平面350上的2D图像。
所述影像340上A、B两点分别对应A像素和B像素,虽然A像素和B像素都在投影平面350上,但是根据立方体的形状,用户会感觉B像素较近一些,A像素较远一些,从而A像素比B像素被烟雾的遮挡更严重一些才更真实。
所述步骤S241b中,所述像素到所述至少一眼睛的第一模拟距离,也就是用户感觉所述像素所在的第一模拟平面到自己眼睛的距离,所述第一模拟平面可能在所述投影平面的前方或后方。以所述像素为B像素为例,假设根据所述影像的深度信息可知B像素和A像素在所述投影平面的垂线方向上相差n个像素。同时假设A像素刚好在所述投影平面350上,则A像素所在的第一模拟平面即为所述投影平面,A像素所在第一模拟平面到用户眼睛的第一模拟距离为注视距离Dg。
对图3进行简化处理后得到如图4所示的位置关系示意图,其中L表示所述投影平面350的垂线方向,Da表示用户感觉像素A所在第一模拟平面到用户眼睛的第一模拟距离,Db表示用户感觉像素B所在第一模拟平面到用户眼睛的第一模拟距离,根据投射参数可以确定所述影像340的像素间距Dp,进而可以得到:
Db=Da-n×Dp=Dg-n×Dp (1)
类似的,根据上述处理可以得到所述影像340上任一像素所在第一模拟平面到用户眼睛的第一模拟距离。另外,上述处理中假设用户感觉像素A刚好位于所述投影平面350上,可以将这种用户感觉刚好位于所述投影平面350上的像素记做基准像素。本领域技术人员理解,可以选择任一像素作为基准像素,简单起见可以选择所述影像的几何中心处的点作为基准像素。
所述步骤S242b的实现原理与所述步骤S240a的实现原理相类似,只是将所述注视距离替换为所述第一模拟距离。简单起见,仅以降低所述影像的亮度为例进行说明,所述方法可以预先确定一参考透明度、一参考第一模拟距离和一参考亮度之间的第三对应关系。具体的,比如可以在环境透明度最高的情况下,在距离一图像距离为零的情况下,获取该图像的为实际亮度;然后改变环境透明度和检测距离,分别在不同透明度的环境中,不同的检测距离处检测该物体的亮度,分别得到多个亮度与实际亮度的比值;然后可以将每个透明度作为一参考透明度、每个检测距离作为一参考第一模拟距离,将相应的比值与所述影像的最大亮度的乘积作为与所述参考透明度和所述第一模拟距离相对应的参考亮度。
所述参考透明度、所述参考第一模拟距离和所述参考亮度之间的第三对应关系可以存储在一个表格中,所述步骤S242b中可以根据所述透明度和所述参考第一模拟距离查询该表格,以确定相应的参考亮度,然后将所述影像的亮度降低至所述参考亮度。
在另一种实施方式中,所述至少一眼睛包括左眼和右眼,所述影像包括所述左眼对应的左眼影像和所述右眼对应的右眼影像,所述左眼影像和所述右眼影像之间可能存在视差,从而可以使用户感觉最终看到的影像有立体效果。本实施方式中,为了提高真实感,所述方法还可以包括:
232:确定所述左眼影像中一左眼像素和所述右眼影像中一右眼像素之间的一视差,所述左眼像素和所述右眼像素对应同一综合像素。
所述降低所述影像的亮度和/或清晰度包括:
S241c:根据所述视差和所述注视距离,确定所述综合像素所在第二模拟平面到所述至少一眼睛的第二模拟距离;
S242c:根据所述透明度和所述第二模拟距离降低所述左眼像素和所述右眼像素的亮度和/或清晰度。
其中,所述综合像素,就是用户感觉最终看到的像素,所述综合像素其实是所述左眼像素和所述右眼像素对用户造成的综合视觉效果。
如图5所示,假设用户的左眼531通过一界面520的反射看到左眼影像上一左眼像素Cl,右眼532通过所述界面520的反射看到右眼影像上一右眼像素Cr,假设左眼像素Cl和右眼像素Cr均位于投影平面550上,左眼像素Cl和右眼像素Cr之间的视差为m个像素,用户最终感觉到的综合像素C会位于所述投影平面550的后方。根据投射参数可以得到左眼影像和右眼影像的像素间隔为Dp,进而可以得到左眼像素Cl和右眼像素Cr之间的视差距离为Ds=m×Dp。根据三角等比关系可以得到:
其中,De表示左眼和右眼之间的距离,Dc表示综合像素C所在第二模拟平面到所述至少一眼睛的第二模拟距离,Dg所述至少一眼睛到投影平面550的距离。根据上述公式可以计算得到Dc。
所述步骤S242c的实现原理与所述步骤S240a的实现原理相类似,只是将所述注视距离替换为所述第二模拟距离。简单起见,仅以降低所述影像的亮度为例进行说明,所述方法可以预先确定一参考透明度、一参考第二模拟距离和一参考亮度之间的第三对应关系。具体的,比如可以在环境透明度最高的情况下,在距离一图像距离为零的情况下,获取该图像的为实际亮度;然后改变环境透明度和检测距离,分别在不同透明度的环境中,不同的检测距离处检测该物体的亮度,分别得到多个亮度与实际亮度的比值;然后可以将每个透明度作为一参考透明度、每个检测距离作为一参考第二模拟距离,将相应的比值与所述影像的最大亮度的乘积作为与所述参考透明度和所述第二模拟距离相对应的参考亮度。
所述参考透明度、所述参考第二模拟距离和所述参考亮度之间的第三对应关系可以存储在一个表格中,所述步骤S242c中可以根据所述透明度和所述参考第二模拟距离查询该表格,以确定相应的参考亮度,然后将所述影像的亮度降低至所述参考亮度。
此外,本申请实施例还提供一种计算机可读介质,包括在被执行时进行以下操作的计算机可读指令:执行上述图2所示实施方式中的方法的步骤S220和S240的操作。
综上,本申请所述方法,可以根据介质透明度和用户感觉的观看距离,适当降低投射的影像的亮度和/或清晰度,从而使投射的影像能够较好的与周围的真实物体相融合,可以提高增强现实显示的真实感。
图6是本发明实施例所述投射设备的模块结构示意图,所述投射设备可以作为一个功能模块设置于一显示设备内,或者所述投射设备也可以作为一个单独的设备通过与一显示设备通信完成相应功能。所述设备600可以包括:
一第一确定模块610,用于确定一投射的影像和用户的至少一眼睛之间的介质的透明度;
一降低模块620,用于响应于所述透明度小于一阈值,降低所述影像的亮度和/或清晰度。
本申请实施例所述设备,在投射的影像和用户眼睛之间的介质的透明度低于一阈值的情况下,降低所述影像的亮度和/或清晰度,从而使所述影像可以更好的与周围环境融合,提高了所述影像的真实感。
以下结合具体实施方式,详细说明所述第一确定模块610和所述降低模块620的功能。
所述第一确定模块610,用于确定一投射的影像和用户的至少一眼睛之间的介质的透明度。
所述影像是指经一光源投射后,用户感觉在某一空间位置处存在的影像。如图1所示,所述影像可以是一虚像,即光源发出的光线并没有真正到达该空间位置,只是用户会感觉在该空间位置处存在所述影像。
所述介质可以包括所述影像和所述用户眼睛之间任意能够传播光线的物质,比如可以包括空气、雾、霾、烟、尘、水等。由于单纯的空气没有颜色,并不会导致所述介质的透明度降低。因此,本申请主要关注当所述介质中存在一些具有遮挡或半遮挡效果的物质时的情况,比如当所述介质中存在雾、霾、烟、尘等时。
所述介质的透明度是指所述介质透射可见光的能力。所述透明度越高,则所述介质透射可见光的能力越强;所述透明度越低,则所述介质透射可见光的能力越低。
在一种实施方式中,所述介质主要是指用户周围的大气环境,从而所述介质的透明度可以是大气透明度,从而可以按照现有的确定大气透明度的方法确定所述介质的透明度。
另外,大气能见度是大气透明度的一个重要指标,在一种实施方式中,所述第一确定模块610,用于根据大气能见度确定所述透明度。大气能见度越高则所述透明度越高,大气能见度越低则所述透明度越低。具体的,可以直接用大气能见度的数值表示所述透明度,也可以确定大气能见度的数值和所述透明度直接的对应关系。
在另一种实施方式中,所述第一确定模块610,用于根据空气质量确定所述透明度。空气质量越好则所述透明度越高,空气质量越差则所述透明度越低。所述空气质量的好坏可以比如通过空气质量指数反映。
在另一种实施方式中,也可以按照自定义的标准确定所述介质的透明度,比如假设所述介质主要是水,可以拿一个直径25厘米的白色圆盘,沉到水中,注视着它,直至看不见为止。这时圆盘下沉的深度,就是所述介质的透明度。
所述降低模块620,用于响应于所述透明度小于一阈值,降低所述影像的亮度和/或清晰度。
其中,所述阈值可以根据实际情况设置,比如在所述透明度直接采用大气能见度的情况下,可以将所述阈值设置为2米,即响应于大气能见度小于2米,降低所述影像的亮度和/或清晰度。
所述降低所述影像的亮度,也就是降低所述影像对人眼的光强刺激。在一种实施方式中,参见图7,所述降低模块620包括:一亮度降低单元621,用于通过降低用于投射所述影像的一光源的功率,以降低所述影像的亮度。
所述降低所述影像的清晰度,也就是使所述影像看上去模糊。在一种实施方式中,参见图8,所述降低模块620包括:一清晰度降低单元622,用于通过对所述影像的至少一像素进行模糊处理,以降低所述影像的清晰度。
在一种实施方式中,所述降低模块620可以按照统一的标准降低所述影像的亮度和/或清晰度,比如一旦所述透明度小于所述阈值,则将所述影像的亮度降低10流明。当降低所述影像的清晰度时,其实就是对所述影像进行模糊处理,比如一旦所述透明度小于所述阈值,则按照预定的模糊半径对所述影像进行模糊处理。
上述处理方式简单易行,但是没有具体考虑处于所述影像的位置处的真实物体被实际遮挡的程度,其处理结果可能仍然让用户感觉所述影像不能较好的融合于周围真实场景。在一种实施方式中,为了进一步提高真实感,参见图9,所述设备600还包括:
一第二确定模块630,用于确定所述至少一眼睛到所述影像的注视距离。
其中,所述注视距离也就是所述至少一眼睛到所述影像所在投影平面的距离,所述影像所在的投影平面是由投射所述影像的光源的投射参数决定的,换句话说,根据投射参数即可确定所述影像所在的投影平面,即可确定所述注视距离。
在一种实施方式中,所述降低模块620,用于根据所述透明度和所述注视距离降低所述影像的亮度和/或清晰度。
首先,以降低所述影像的亮度为例,参见图10,所述设备600还可以包括:
一第一对应关系确定模块640,用于确定一参考透明度、一参考注视距离和一参考亮度之间的第一对应关系。所述参考透明度、所述参考注视距离和所述参考亮度之间的第一对应关系可以存储在一个表格中,所述降低模块620可以根据所述透明度和所述注视距离查询该表格,以确定相应的参考亮度,然后将所述影像的亮度降低至所述参考亮度。
另外,当降低所述影像的清晰度时,参见图11,所述设备600还包括:
一第二对应关系确定模块650,用于确定一参考透明度、一参考注视距离和一参考模糊半径之间的第二对应关系。所述参考透明度、所述参考注视距离和所述参考模糊半径之间的第二对应关系可以存储在一个表格中,所述降低模块620可以根据所述透明度和所述注视距离查询该表格,以确定相应的参考模糊半径,然后按照所述参考模糊半径将所述影像的清晰度降低。
对于一般的二维影像均可以按照上述实施方式进行处理,以提高影像的真实感。但是,有些情况下,虽然所述影像是二维影像,所述影像本身具有一定的层次,比如所述影像是一个大的建筑,当用户观看该建筑时会自然认为建筑朝向自己的区域离自己更近,而背向自己的区域离自己更远。这种情况下,如果将整个影像做统一的处理,往往也会让用户感觉不真实。因此,在另一种实施方式中,参见图12,所述降低模块620包括:
一第一模拟距离确定单元623,用于根据所述影像的深度信息和所述注视距离,确定所述影像的一像素所在的第一模拟平面到所述至少一眼睛的第一模拟距离;
一降低单元624,用于响应于所述透明度小于一阈值,根据所述透明度和所述第一模拟距离降低所述像素的亮度和/或清晰度。
其中,所述影像的深度信息可以根据生成所述影像的图像的原数据获取,比如所述影像是一3D图像投影后生成的,则所述影像上每个像素的深度信息可以根据所述3D图像的原数据得到。所述深度信息反映了每个像素在所述3D图像中的位置关系。
如图3所示,假设一立方体的3D图像被一光源(未示出)投射到一投影平面350上,用户眼睛330通过界面320看到该立方体的影像340。其中,影像340中实线部分是用户实际看到的部分,虚线部分表示用户可以想象的部分。界面320下方的带箭头的实线表示实际进入用户眼睛330的光线,这些光线的反向延长虚线表示用户感觉存在的光线。可以理解,这里的影像340也是一个虚像,并且该投影实质上是一个位于投影平面350上的2D图像。
所述影像340上A、B两点分别对应A像素和B像素,虽然A像素和B像素都在投影平面350上,但是根据立方体的形状,用户会感觉B像素较近一些,A像素较远一些,从而A像素比B像素被烟雾的遮挡更严重一些才更真实。
所述像素到所述至少一眼睛的第一模拟距离,也就是用户感觉所述像素所在的第一模拟平面到自己眼睛的距离,所述第一模拟平面可能在所述投影平面的前方或后方。以所述像素为B像素为例,假设根据所述影像的深度信息可知B像素和A像素在所述投影平面的垂线方向上相差n个像素。同时假设A像素刚好在所述投影平面350上,则A像素所在的第一模拟平面即为所述投影平面,A像素所在第一模拟平面到用户眼睛的第一模拟距离为注视距离Dg。
对图3进行简化处理后得到如图4所示的位置关系示意图,其中L表示所述投影平面350的垂线方向,Da表示用户感觉像素A所在第一模拟平面到用户眼睛的第一模拟距离,Db表示用户感觉像素B所在第一模拟平面到用户眼睛的第一模拟距离,根据投射参数可以确定所述影像340的像素间距Dp,进而可以得到上述公式(1)。
类似的,根据上述处理可以得到所述影像340上任一像素所在第一模拟平面到用户眼睛的第一模拟距离。另外,上述处理中假设用户感觉像素A刚好位于所述投影平面350上,可以将这种用户感觉刚好位于所述投影平面350上的像素记做基准像素。本领域技术人员理解,可以选择任一像素作为基准像素,简单起见可以选择所述影像的几何中心处的点作为基准像素。
根据所述透明度和所述第一模拟距离降低所述像素的亮度和/或清晰度的实现原理与所述根据所述透明度和所述注视距离降低所述影像的亮度和/或清晰度的实现原理相类似,只是将所述注视距离替换为所述第一模拟距离。简单起见,仅以降低所述影像的亮度为例进行说明,所述方法可以预先确定一参考透明度、一参考第一模拟距离和一参考亮度之间的第三对应关系。具体的,比如可以在环境透明度最高的情况下,在距离一图像距离为零的情况下,获取该图像的为实际亮度;然后改变环境透明度和检测距离,分别在不同透明度的环境中,不同的检测距离处检测该物体的亮度,分别得到多个亮度与实际亮度的比值;然后可以将每个透明度作为一参考透明度、每个检测距离作为一参考第一模拟距离,将相应的比值与所述影像的最大亮度的乘积作为与所述参考透明度和所述第一模拟距离相对应的参考亮度。
所述参考透明度、所述参考第一模拟距离和所述参考亮度之间的第三对应关系可以存储在一个表格中,所述降低单元624中可以根据所述透明度和所述参考第一模拟距离查询该表格,以确定相应的参考亮度,然后将所述影像的亮度降低至所述参考亮度。
在另一种实施方式中,所述至少一眼睛包括左眼和右眼,所述影像包括所述左眼对应的左眼影像和所述右眼对应的右眼影像,所述左眼影像和所述右眼影像之间可能存在视差,从而可以使用户感觉最终看到的影像有立体效果。本实施方式中,参见图13,为了提高真实感,所述设备600还包括:
一第三确定模块650,用于确定所述左眼影像中一左眼像素和所述右眼影像中一右眼像素之间的一视差,所述左眼像素和所述右眼像素对应同一综合像素;
所述降低模块620包括:
一第二模拟距离确定单元625,用于根据所述视差和所述注视距离,确定所述综合像素所在第二模拟平面到所述至少一眼睛的第二模拟距离;
一降低单元626,用于根据所述透明度和所述第二模拟距离降低所述左眼像素和所述右眼像素的亮度和/或清晰度。
其中,所述综合像素,就是用户感觉最终看到的像素,所述综合像素其实是所述左眼像素和所述右眼像素对用户造成的综合视觉效果。
如图5所示,假设用户的左眼531通过一界面520的反射看到左眼影像上一左眼像素Cl,右眼532通过所述界面520的反射看到右眼影像上一右眼像素Cr,假设左眼像素Cl和右眼像素Cr均位于投影平面550上,左眼像素Cl和右眼像素Cr之间的视差为m个像素,用户最终感觉到的综合像素C会位于所述投影平面550的后方。根据投射参数可以得到左眼影像和右眼影像的像素间隔为Dp,进而可以得到左眼像素Cl和右眼像素Cr之间的视差距离为Ds=m×Dp。根据三角等比关系可以得到上述公式(2),根据上述公式(2)可以计算得到Dc。
所述根据所述透明度和所述第二模拟距离降低所述左眼像素和所述右眼像素的亮度和/或清晰度的实现原理与所述根据所述透明度和所述注视距离降低所述影像的亮度和/或清晰度的实现原理相类似,只是将所述注视距离替换为所述第二模拟距离,以及对两个像素进行调整。简单起见,仅以降低所述影像的亮度为例进行说明,所述方法可以预先确定一参考透明度、一参考第二模拟距离和一参考亮度之间的第三对应关系。具体的,比如可以在环境透明度最高的情况下,在距离一图像距离为零的情况下,获取该图像的为实际亮度;然后改变环境透明度和检测距离,分别在不同透明度的环境中,不同的检测距离处检测该物体的亮度,分别得到多个亮度与实际亮度的比值;然后可以将每个透明度作为一参考透明度、每个检测距离作为一参考第二模拟距离,将相应的比值与所述影像的最大亮度的乘积作为与所述参考透明度和所述第二模拟距离相对应的参考亮度。
所述参考透明度、所述参考第二模拟距离和所述参考亮度之间的第三对应关系可以存储在一个表格中,所述降低单元626可以根据所述透明度和所述参考第二模拟距离查询该表格,以确定相应的参考亮度,然后将所述影像的亮度降低至所述参考亮度。
综上,本申请所述设备,可以根据介质透明度和用户感觉的观看距离,适当降低投射的影像的亮度和/或清晰度,从而使投射的影像能够较好的与周围的真实物体相融合,可以提高增强现实显示的真实感。
本申请一个实施例所述用户设备的硬件结构如图14所示。本申请具体实施例并不对所述用户设备的具体实现做限定,参见图14,所述用户设备1400可以包括:
处理器(processor)1410、通信接口(Communications Interface)1420、存储器(memory)1430,以及通信总线1440。其中:
处理器1410、通信接口1420,以及存储器1430通过通信总线1440完成相互间的通信。
通信接口1420,用于与其他网元通信。
处理器1410,用于执行程序1432,具体可以执行上述图1所示的方法实施例中的相关步骤。
具体地,程序1432可以包括程序代码,所述程序代码包括计算机操作指令。
处理器1410可能是一个中央处理器CPU,或者是特定集成电路ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit),或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。
存储器1430,用于存放程序1432。存储器1430可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。程序1432具体可以执行以下步骤:
确定一显示设备的显示区域中一单位区域的形变参数;
至少根据所述形变参数,确定所述单位区域的安全参数;
至少根据所述安全参数,确定所述单位区域所属的一子区域及所述子区域的安全等级,所述显示区域包括所述子区域。
程序1432中各步骤的具体实现可以参见上述实施例中的相应步骤或模块,在此不赘述。所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的设备和模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程描述,在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,控制器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上实施方式仅用于说明本申请,而并非对本申请的限制,有关技术领域的普通技术人员,在不脱离本申请的精神和范围的情况下,还可以做出各种变化和变型,因此所有等同的技术方案也属于本申请的范畴,本申请的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (25)
1.一种投射方法,其特征在于,所述方法包括:
确定一投射的影像和用户的至少一眼睛之间的介质的透明度;其中,所述影像为增强现实场景中投射的影像;
响应于所述透明度小于一阈值,降低所述影像的亮度和/或清晰度。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述介质包括雾和/或霾。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定一投射的影像和用户的至少一眼睛之间的介质的透明度包括:
根据空气质量确定所述透明度。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定一投射的影像和用户的至少一眼睛之间的介质的透明度包括:
根据大气能见度确定所述透明度。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:确定所述至少一眼睛到所述影像的注视距离。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述降低所述影像的亮度和/或清晰度包括:
根据所述透明度和所述注视距离降低所述影像的亮度和/或清晰度。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:确定一参考透明度、一参考注视距离和一参考亮度之间的第一对应关系。
8.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:确定一参考透明度、一参考注视距离和一参考模糊半径之间的第二对应关系。
9.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述降低所述影像的亮度和/或清晰度包括:
根据所述影像的深度信息和所述注视距离,确定所述影像的一像素所在的第一模拟平面到所述至少一眼睛的第一模拟距离;
根据所述透明度和所述第一模拟距离降低所述像素的亮度和/或清晰度。
10.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述至少一眼睛包括左眼和右眼,所述影像包括所述左眼对应的左眼影像和所述右眼对应的右眼影像;
所述方法还包括:确定所述左眼影像中一左眼像素和所述右眼影像中一右眼像素之间的一视差,所述左眼像素和所述右眼像素对应同一综合像素;
所述降低所述影像的亮度和/或清晰度包括:根据所述视差和所述注视距离,确定所述综合像素所在第二模拟平面到所述至少一眼睛的第二模拟距离;
根据所述透明度和所述第二模拟距离降低所述左眼像素和所述右眼像素的亮度和/或清晰度。
11.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述降低所述影像的亮度包括:
通过降低用于投射所述影像的一光源的功率,以降低所述影像的亮度。
12.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述降低所述影像的清晰度包括:
通过对所述影像的至少一像素进行模糊处理,以降低所述影像的清晰度。
13.一种投射设备,其特征在于,所述设备包括:
一第一确定模块,用于确定一投射的影像和用户的至少一眼睛之间的介质的透明度;其中,所述影像为增强现实场景中投射的影像;
一降低模块,用于响应于所述透明度小于一阈值,降低所述影像的亮度和/或清晰度。
14.如权利要求13所述的设备,其特征在于,所述第一确定模块,用于根据空气质量确定所述透明度。
15.如权利要求13所述的设备,其特征在于,所述第一确定模块,用于根据大气能见度确定所述透明度。
16.如权利要求13所述的设备,其特征在于,所述设备还包括:
一第二确定模块,用于确定所述至少一眼睛到所述影像的注视距离。
17.如权利要求16所述的设备,其特征在于,所述降低模块,用于根据所述透明度和所述注视距离降低所述影像的亮度和/或清晰度。
18.如权利要求17所述的设备,其特征在于,所述设备还包括:一第一对应关系确定模块,用于确定一参考透明度、一参考注视距离和一参考亮度之间的第一对应关系。
19.如权利要求17所述的设备,其特征在于,所述设备还包括:一第二对应关系确定模块,用于确定一参考透明度、一参考注视距离和一参考模糊半径之间的第二对应关系。
20.如权利要求16所述的设备,其特征在于,所述降低模块包括:
一第一模拟距离确定单元,用于根据所述影像的深度信息和所述注视距离,确定所述影像的一像素所在的第一模拟平面到所述至少一眼睛的第一模拟距离;
一降低单元,用于响应于所述透明度小于一阈值,根据所述透明度和所述第一模拟距离降低所述像素的亮度和/或清晰度。
21.如权利要求16所述的设备,其特征在于,所述至少一眼睛包括左眼和右眼,所述影像包括所述左眼对应的左眼影像和所述右眼对应的右眼影像;
所述设备还包括:
一第三确定模块,用于确定所述左眼影像中一左眼像素和所述右眼影像中一右眼像素之间的一视差,所述左眼像素和所述右眼像素对应同一综合像素;
所述降低模块包括:
确定所述综合像素所在第二模拟平面到所述至少一眼睛的第二模拟距离;
一降低单元,用于根据所述透明度和所述第二模拟距离降低所述左眼像素和所述右眼像素的亮度和/或清晰度。
22.如权利要求13所述的设备,其特征在于,所述降低模块包括:
一亮度降低单元,用于通过降低用于投射所述影像的一光源的功率,以降低所述影像的亮度。
23.如权利要求13所述的设备,其特征在于,所述降低模块包括:
一清晰度降低单元,用于通过对所述影像的至少一像素进行模糊处理,以降低所述影像的清晰度。
24.一种用户设备,其特征在于,所述用户设备包括权利要求13至23任一项所述的投射设备。
25.一种用户设备,其特征在于,所述用户设备包括:
一存储器,用于存储指令;
一处理器,用于执行所述存储器存储的指令,所述指令使得所述处理器执行以下操作:
确定一投射的影像和用户的至少一眼睛之间的介质的透明度;其中,所述影像为增强现实场景中投射的影像;
响应于所述透明度小于一阈值,降低所述影像的亮度和/或清晰度。
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