RU2117414C1 - Method for generation of stereo image on display screen and device which implements said method - Google Patents
Method for generation of stereo image on display screen and device which implements said method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2117414C1 RU2117414C1 SU5021720A RU2117414C1 RU 2117414 C1 RU2117414 C1 RU 2117414C1 SU 5021720 A SU5021720 A SU 5021720A RU 2117414 C1 RU2117414 C1 RU 2117414C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- observer
- right eyes
- information
- image
- display screen
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к стереоскопическому телевидению, а более конкретно к способам создания стереоскопических изображений на экранах дисплеев ПЭВМ, мониторов или иных средств отображения телевизионной информации и системам для их практической реализации. The invention relates to stereoscopic television, and more specifically to methods for creating stereoscopic images on screens of PC displays, monitors or other means of displaying television information and systems for their practical implementation.
При поляризационном способе световые лучи от предварительно созданных на экране дисплея телевизионных изображений пропускают через поляризационные фильтры, а затем наблюдают получающееся стереоскопическое изображение через специальные поляризационные очки со взаимным смещением плоскостей пропускания световых волн относительно правого и левого глаза [1, 2]. Достоинствами способа является возможность перемещения наблюдателя относительно экрана без ухудшения стереоэффекта и возможность наблюдения цветных стереоскопических изображений. Существенными недостатками данного способа являются сложность аппаратурного исполнения, возможность наблюдения стереоскопического изображения только в специальных поляризационных очках, а также необходимость повышенной яркости изображений на экране (повышенное свечение экрана) из-за поглощения фильтрами части световой энергии, что в свою очередь вызывает повышенный износ кинескопа дисплея. In the polarization method, light rays from television images previously created on the display screen are passed through polarizing filters, and then the resulting stereoscopic image is observed through special polarizing glasses with mutual displacement of the transmission planes of the light waves relative to the right and left eye [1, 2]. The advantages of the method are the ability to move the observer relative to the screen without deteriorating the stereo effect and the ability to observe color stereoscopic images. Significant disadvantages of this method are the complexity of the hardware design, the possibility of observing a stereoscopic image only in special polarizing glasses, and the need for increased brightness of the images on the screen (increased screen glow) due to the absorption of part of the light energy by the filters, which in turn causes increased wear of the display picture tube .
При способе анаглифов формирование стереоизображения основано на поглощении определенных спектров изображения противоположными по цвету фильтрами [3, 4, 5] . Достоинствами данного способа является относительная простота исполнения и возможность реализации на любом цветном кинескопе при наличии только дополнительных очков с цветными фильтрами, окрашенными в противоположные по спектру цвета, например, красный-голубой. Недостатками способа является возможность восприятия с цветного монитора (цветного телевизионного экрана) только черно-белого стереоскопического изображения. In the anaglyph method, the formation of a stereo image is based on the absorption of certain spectra of the image by filters that are opposite in color [3, 4, 5]. The advantages of this method are the relative simplicity of execution and the possibility of implementation on any color picture tube in the presence of only additional glasses with color filters painted in colors that are opposite in spectrum, for example, red-blue. The disadvantages of the method is the ability to perceive from a color monitor (color television screen) only a black and white stereoscopic image.
По способу создания разделенных изображений формируют отдельно два изображения, предназначенные для левого и правого глаза, и различными оптическими способами (приемами) при помощи призм, зеркал или окуляров направляют каждое в соответствующий глаз наблюдателя [6]. Достоинствами способа являются относительная простота реализации. Данный способ позволяет наблюдать как цветные, так и черно-белые изображения. Недостатками способа является возможность восприятия изображений только через специальные окуляры. By the method of creating divided images, two images are formed separately, intended for the left and right eye, and each using different optical methods (tricks) using prisms, mirrors or eyepieces direct each to the corresponding eye of the observer [6]. The advantages of the method are the relative ease of implementation. This method allows you to observe both color and black and white images. The disadvantages of the method is the ability to perceive images only through special eyepieces.
При голографических способах получения стереоскопического изображения осуществляют формирование объемных трехмерных изображений при помощи когерентных источников света, например, лазеров [7]. Достоинствами способа является высокая степень объемности и возможность наблюдения (рассматривания) изображений с различных точек его положения на голограмме. Недостатками способа является сложность и высокая стоимость аппаратуры, невозможность его реализации на стандартных видеотерминалах (экранах) дисплеев. With holographic methods for obtaining stereoscopic images, three-dimensional three-dimensional images are formed using coherent light sources, for example, lasers [7]. The advantages of the method is a high degree of volumetricity and the ability to observe (view) images from various points of its position on the hologram. The disadvantages of this method are the complexity and high cost of the equipment, the impossibility of its implementation on standard video terminals (screens) displays.
При растровом способе, реализуемом посредством цилиндрических линз, изображение кодируют в виде чередующихся для правого и левого глаз вертикально расположенных элементов, которые при наложении оптического цилиндрического растра формируют стереоскопическое изображение. Таким образом из суммарного набора элементов на экране информация для правого и левого глаза направляется в соответствующие глаза [8]. Достоинствами данного способа являются возможность наблюдения (рассматривания) цветных и черно-белых стереоскопических изображений без специальных очков. Недостатками - сложность технологии изготовления оптических растров на основе цилиндрических линз и относительно невысокое вследствие абберации элементарных линз качество стереоскопического изображения. In the raster method implemented by means of cylindrical lenses, the image is encoded in the form of vertically arranged elements alternating for the right and left eyes, which, when superimposed on an optical cylindrical raster, form a stereoscopic image. Thus, from the total set of elements on the screen, information for the right and left eye is sent to the corresponding eyes [8]. The advantages of this method are the ability to observe (view) color and black and white stereoscopic images without special glasses. The disadvantages are the complexity of the manufacturing technology of optical rasters based on cylindrical lenses and the relatively low quality of stereoscopic images due to aberration of elementary lenses.
Известны способ и устройство для формирования и наблюдения стереоскопического изображения путем формирования на экране дисплея набора элементов изображений (пиксел) в виде мозаичного набора отдельных групп линий, расположенных под различным углом и выполненных в виде отдельных чередующихся решеток, образованных на экране сканирующими линиями [9]. При этом перед экраном дисплея, на определенном расстоянии от него установлена плоская решетка, имеющая вертикальные ряды светопропускающих желобообразных выемок, выполняющих по своему назначению функции цилиндрических оптических линз. При этом, благодаря делению выходным устройством элементов информации и превращению их в наборы тонкоструктурных решеток, производят одновременное и чередующееся относительно друг друга формирование на экране изображений для левого и правого глаза и преобразование их в стереоскопическое посредством специальных оптических цилиндрических растров. A known method and device for generating and observing a stereoscopic image by forming on the display screen a set of image elements (pixel) in the form of a mosaic of separate groups of lines located at different angles and made in the form of separate alternating gratings formed on the screen by scanning lines [9]. At the same time, a flat grating is installed in front of the display screen, at a certain distance from it, having vertical rows of light-transmitting groove-shaped recesses that perform the functions of cylindrical optical lenses according to their purpose. In this case, due to the division of information elements by the output device and their transformation into sets of fine-structured gratings, the images on the screen for the left and right eyes are simultaneously and alternating relative to each other and converted to stereoscopic by means of special optical cylindrical rasters.
Данная система позволяет получать и наблюдать без очков изображения с высоким стереоскопическим эффектом, однако оно отличается сложностью изготовления специального оптического цилиндрического растра и недостаточно высокой четкостью отображения элементов изображений, так как из пяти смежных решеточек в каждой их группе отображает воспринимаемую наблюдателем информацию только одна. При этом, вследствие особенностей формирования пиксел изображений разрешающая способность видеотерминала по вертикали снижается в три раза, а по горизонтали в два раза. This system allows you to receive and observe glasses with high stereoscopic effect without glasses, however, it is notable for the complexity of manufacturing a special optical cylindrical raster and the lack of clarity in displaying image elements, since out of five adjacent lattices in each group, only one information is perceived by the observer. At the same time, due to the peculiarities of the formation of image pixels, the resolution of the video terminal vertically decreases by three times, and horizontally by half.
Известна система стереоскопического дисплея, применяемого в автомобилях, содержащая по меньшей мере два элемента одного дисплея и соответствующее число систем для получения промежуточных изображений, а также соответствующий набор полевых (поляризационных) диафрагм и расположенных за ними увеличительных линз [10]. Недостатками данной системы является сложность системы и низкое качество изображений. A known system of stereoscopic display used in automobiles, containing at least two elements of one display and the corresponding number of systems for obtaining intermediate images, as well as the corresponding set of field (polarization) diaphragms and magnifying lenses located behind them [10]. The disadvantages of this system are the complexity of the system and poor image quality.
Известна система стереоцветного телевизионного устройства, содержащая, с целью уменьшения полосы частот видеосигнала при сохранении качества изображений, объектив, цветофильтры, цветоделительный блок, передающие телевизионные трубки, кодер синего и зеленого цветоделенных сигналов, коммутаторы, синхрогенератор, блок разверток коммутирующих импульсов, блок установки скважности коммутирующих импульсов, сумматор, а на приемной части - коммутаторы, селектор синхроимпульсов, декодер, блок разверток, кинескоп и очки-цветофильтры [11]. Данная система позволяет формировать цветоделенные сигналы стереопары и наблюдать стереоскопическое изображение через специальные очки с цветными фильтрами. Недостатками данной системы являются сложность установки и недостаточно высокое качество стереоскопических изображений. A known system of a stereo-color television device comprising, in order to reduce the frequency band of a video signal while maintaining image quality, a lens, color filters, a color splitter, transmitting television tubes, an encoder of blue and green color-separated signals, switches, a sync generator, a sweep of switching pulses, a unit for setting the duty cycle of a switching pulses, an adder, and on the receiving part there are commutators, a sync pulse selector, a decoder, a scan unit, a kinescope and color filter glasses [11]. This system allows you to generate color-separated stereo pair signals and observe a stereoscopic image through special glasses with color filters. The disadvantages of this system are the complexity of the installation and the insufficiently high quality of stereoscopic images.
Известен способ создания стереоскопических изображений по Эйслеру [12], включающий расположение специального экрана со множеством прозрачных щелей спереди второго экрана, который создает стереоскопическую пару изображений, полученную от альтернативных полос. Каждая полоса представляет собой тонкую вертикальную секцию одного из изображений, причем секции для левого и правого глаза чередуются. Экран с прозрачными щелями расположен на таком расстоянии от показывающего дисплея, что наблюдатель видит только правым глазом изображения для правого глаза, а левым глазом - изображения для левого глаза. Эта техника построения стереоскопических картин известна как система Гесса. Приборы, использующие эту технику, очень дешевы и просты в исполнении, однако, для хороших изображений щели должны быть очень тонкими относительно закрытых зон между ними, и таким образом большая часть света, идущая от дисплея, блокируется. Это создает практические трудности для получения широких стереоизображений. A known method of creating stereoscopic images according to Eisler [12], including the location of a special screen with many transparent slots in front of the second screen, which creates a stereoscopic pair of images obtained from alternative bands. Each bar represents a thin vertical section of one of the images, with sections for the left and right eye alternating. A screen with transparent slits is located at such a distance from the display that the observer sees only the images for the right eye with the right eye and the images for the left eye with the left eye. This technique for constructing stereoscopic paintings is known as the Hess system. Devices using this technique are very cheap and simple to implement, however, for good images, the slots should be very thin relative to the closed areas between them, and thus most of the light coming from the display is blocked. This creates practical difficulties for obtaining wide stereo images.
Известен предложенный Эйхенлаубом способ воспроизведения изображений в трех измерениях и наблюдения их под различными углами [13]. Эти изображения создаются с помощью точечной апертуры вертикальной щели, которая сканируется через расположенную перед электронно-лучевой трубкой поверхность, создающую быстро сменяющиеся последовательные изображения. При этом проблемы блокирования света, связанные с маленькой апертурой, по данному патенту решаются использованием оптической техники посредством движения источника света в месте точек и поверхности, создающей прозрачные изображения спереди электронно-лучевой трубкой. Этим достигается широкое ясное изображение в трех измерениях, однако данная система также сложна в изготовлении и реализации. Known proposed Eichenlaub method of reproducing images in three dimensions and observing them at different angles [13]. These images are created using a point aperture of a vertical slit, which is scanned through the surface located in front of the cathode ray tube, which creates rapidly changing successive images. At the same time, the problems of blocking light associated with a small aperture according to this patent are solved using optical technology by moving the light source at the points and surface creating transparent images in front of the cathode ray tube. This achieves a wide, clear image in three dimensions, but this system is also difficult to manufacture and implement.
Известен способ формирования стереоскопических изображений на автостереоскопическом (то есть специальной конструкции) дисплее [14], включающем плоский внешний экран, создающий множество тонких параллельных излучающих через его поверхность свет вертикальных линий, причем часть экрана остается между излучающими линиями темной, и световой клапан, расположенный параллельно и спереди от экрана. При этом световой клапан изготовлен из жидкокристаллических или механических элементов, способных под действием специальных элекрооптических приспособлений активироваться и образовывать на поверхности пикселы изображения, в виде сетчатого (имеющего набор вертикальных и горизонтальных линий) рисунка, образующего набор парных вертикальных, разделенных на отдельные горизонтальные ряды, колонн отдельных элементов рисунка, а на цветном дисплее каждый из трех горизонтальных рядов отдельных элементов рисунка окрашен в один из трех первичных цветов. Причем, согласно данного способа автостереоскопического получения изображений, который сочетается с передачей от излучателя серии модулированных электромагнитных сигналов, которые получены через расположенный спереди плоского экрана плоский световой клапан, получение изображений в цвете осуществляют путем разделения электромагнитных сигналов в отдельные сигналы для каждого из трех первичных цветов, а каждый горизонтальный ряд сетчатого растра представлен тремя рядами элементов. A known method of forming stereoscopic images on an autostereoscopic (that is, a special design) display [14], including a flat external screen that creates many thin parallel vertical lines emitting light through its surface, and part of the screen remains dark between the emitting lines, and the light valve located in parallel and in front of the screen. In this case, the light valve is made of liquid crystal or mechanical elements capable of activating and forming image pixels on the surface in the form of a grid (having a set of vertical and horizontal lines) pattern forming a set of paired vertical columns divided into separate horizontal rows under the action of special electro-optical devices individual elements of the picture, and on a color display, each of the three horizontal rows of individual elements of the picture is painted in one of the three first GOVERNMENTAL colors. Moreover, according to this method of autostereoscopic imaging, which is combined with the transmission of a series of modulated electromagnetic signals from the emitter, which are obtained through a flat light valve located in front of the flat screen, color images are obtained by separating the electromagnetic signals into separate signals for each of the three primary colors, and each horizontal row of the mesh raster is represented by three rows of elements.
Характерной особенностью данного технического решения является использование в качестве светового фильтра сетчатого растра, расположенного на определенном расстоянии специального плоского экрана дисплея и имеющего набор вертикальных и горизонтальных линий и содержащих (для создания цветных изображений) дополнительные отдельные элементы, окрашенные в один из трех первичных цветов. Это позволяет несколько повысить качество стереоскопических изображений, однако изготовление специальных экранов и сетчатых световых фильтров данной конструкции технологически очень сложно. A characteristic feature of this technical solution is the use as a light filter of a grid raster located at a certain distance of a special flat screen display and having a set of vertical and horizontal lines and containing (to create color images) additional individual elements painted in one of three primary colors. This allows you to slightly improve the quality of stereoscopic images, but the manufacture of special screens and mesh light filters of this design is technologically very difficult.
Недостатками данного известного способа системы для его реализации является сложность специального дисплея и светового клапана, а также сложность их изготовления. The disadvantages of this known method of the system for its implementation is the complexity of the special display and the light valve, as well as the complexity of their manufacture.
Таким образом существует неразрешенная пока в полной мере практическая изобретательская ситуация, связанная с тем, что существующая потребность в формировании и наблюдении высококачественного стереоскопического изображения не может быть удовлетворена в настоящее время (при использовании известных способов) без наличия специальных очков для наблюдателя или сложной аппаратуры и сложной технологии ее изготовления. Thus, there is an unresolved fully practical inventive situation related to the fact that the existing need for the formation and observation of high-quality stereoscopic images cannot be satisfied at present (using known methods) without special glasses for the observer or complex equipment and complex manufacturing technology.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому при использовании изобретения результату (прототипом) является способ формирования стереоизображения путем отображения на экране дисплея информации для левого и правого глаза наблюдателя и преобразования этой информации в стереоскопическое изображение путем поглощения определенных спектров изображения противоположными по цвету фильтрами [4]. Достоинствами данного способа является относительная простота исполнения и возможность реализации на любом цветном кинескопе при наличии только дополнительных очков с цветными фильтрами, окрашенными в противоположные по спектру цвета, например, красный-голубой. Недостатками способа является возможность восприятия с цветного монитора (цветного телевизионного экрана) только черно-белого стереоскопического изображения. The closest in technical essence and the result achieved by using the invention (prototype) is a method for generating a stereo image by displaying information for the observer's left and right eyes on the display screen and converting this information into a stereoscopic image by absorbing certain image spectra with filters that are opposite in color [4]. The advantages of this method are the relative simplicity of execution and the possibility of implementation on any color picture tube in the presence of only additional glasses with color filters painted in colors that are opposite in spectrum, for example, red-blue. The disadvantages of the method is the ability to perceive from a color monitor (color television screen) only a black and white stereoscopic image.
Целью изобретения (требуемым техническим результатом) является повышение качества стререоскопического изображения при одновременном упрощении аппаратуры, а также технологии ее изготовления и обеспечение возможности использования для воспроизведения стереоскопических изображений видеотерминалов традиционных дисплеев, телевизоров или иных распространенных средств отображения визуальной информации. The aim of the invention (the required technical result) is to improve the quality of stereoscopic images while simplifying the equipment, as well as its manufacturing technology and making it possible to use traditional displays, televisions, or other common means of displaying visual information for reproducing stereoscopic images of video terminals.
Поставленная цель (требуемый технический результат) достигается тем, что по способу формирования стереоскопического изображения на экране дисплея, включающему операции отображения на экране дисплея информации для правого и левого глаза наблюдателя и преобразование этой информации в стереоскопическое изображение, согласно изобретения операцию отображения на экране дисплея информации для левого и правого глаза наблюдателя осуществляют путем преобразования сигналов исходной информации в две или более синхронные, последовательные или чередующиеся группы сигналов изображений для левого и правого глаза наблюдателя, формируют на экране чередующиеся элементы изображений для левого и правого глаза наблюдателя, а преобразование изображений для левого и правого глаза в стереоскопическое изображение осуществляют посредством избирательного пропускания элементов изображений для левого и правого глаза наблюдателя через оптический пленочный штриховой растр. The goal (the desired technical result) is achieved by the fact that by the method of forming a stereoscopic image on the display screen, including the operation of displaying information on the display screen for the right and left eyes of the observer and converting this information into a stereoscopic image, according to the invention, the operation of displaying information on the display screen for the observer's left and right eyes is carried out by converting the source information signals into two or more synchronous, sequential and alternating groups of image signals for the left and right eyes of the observer, form alternating image elements on the screen for the left and right eyes of the observer, and the conversion of images for the left and right eyes into a stereoscopic image is performed by selectively passing image elements for the left and right eyes of the observer through the optical film dashed raster.
Кроме этого, чередующиеся на экране дисплея элементы изображений для левого и правого глаза выполнены в виде вертикальных линий. In addition, the image elements alternating on the display screen for the left and right eyes are made in the form of vertical lines.
Кроме этого штрихи на поверхности пленочного оптического штрихового растра выполнены параллельно формируемым на экране дисплея элементам изображений для правого и левого глаз. In addition, strokes on the surface of the film optical dash line are made in parallel with the image elements for the right and left eyes formed on the display screen.
Поставленная цель (требуемый технический результат) достигается также тем, что в системе для формирования стереоскопического изображения на экране дисплея путем отражения на экране дисплея информации для правого и левого глаза наблюдателя и преобразования этой информации в стереоскопическое изображение, включающей последовательно соединенные блок преобразования исходной информации, средства отображения элементов изображений для левого и правого глаза наблюдателя, оптически связанный с блоком преобразования элементов изображений в стереоскопическое изображение, согласно изобретения в качестве блока отображения элементов изображений используют экран монитора, видеотерминала, дисплея или иного обычного средства отображения телевизионным способом визуальной информации, а в качестве блока преобразования элементов изображений в стереоскопическое изображение используют оптический пленочный штриховой растр. The goal (the required technical result) is also achieved by the fact that in the system for forming a stereoscopic image on the display screen by reflecting information on the right and left eyes of the observer on the display screen and converting this information into a stereoscopic image, including means for converting the source information conversion unit, means image element display for the left and right eye of the observer, optically coupled to the image element conversion unit into a stereoscopic image, according to the invention, a screen of a monitor, a video terminal, a display or other conventional means of displaying visual information in a television way is used as a block for displaying image elements, and an optical film dash screen is used as a block for converting image elements into a stereoscopic image.
Кроме этого, оптический пленочный штриховой растр наложен непосредственно на экран дисплея или установлен внутри кинескопа (электронно-лучевой трубки) дисплея или иного средства отображения телевизионным способом визуальной информации. In addition, an optical film dashed raster is superimposed directly on the display screen or installed inside the picture tube (cathode ray tube) of the display or other means of displaying visual information by television.
По сравнению с прототипом изобретение содержит новую совокупность существенных признаков, поэтому изобретение соответствует требованиям критерия "Новизна". Compared with the prototype, the invention contains a new set of essential features, so the invention meets the requirements of the criterion of "Novelty."
Некоторые отдельные существенные признаки изобретения известны, однако в изобретении они проявляют новые свойства и в совокупности с другими признаками позволяют достичь новый технический результат. Some of the individual essential features of the invention are known, but in the invention they exhibit new properties and, in combination with other features, can achieve a new technical result.
Так, например, известны приемы формирования элементов изображений для левого и правого глаза в способах анаглифов в виде вертикальных элементов и последующего их наблюдения через специальные очки с цветными фильтрами, однако там этот способ позволяет получать только черно-белые стереоскопические изображения вследствие поглощения цветов фильтрами. So, for example, there are well-known methods of forming image elements for the left and right eyes in the methods of anaglyphs in the form of vertical elements and their subsequent observation through special glasses with color filters, however, this method only allows receiving black-and-white stereoscopic images due to the absorption of colors by filters.
В предлагаемой по изобретению системе одновременное использование традиционных мониторов, дисплеев или иных традиционных средств отображения телевизионным способом визуальной информации в совокупности с оптическим пленочным штриховым растром и закодированных определенным образом и представленных в виде вертикальных линий элементов изображений для левого и правого глаз, позволяет не только получать черно-белые и цветные стереоскопические изображения на традиционных мониторах, дисплеях, но и использовать данные видеотерминалы для отображения обычных нестереоскопических изображений без ухудшения качества их воспроизведения, что резко упрощает возможность широкой практической реализации изобретения. In the system according to the invention, the simultaneous use of traditional monitors, displays, or other traditional means of displaying television information of visual information in combination with an optical film dashed raster and encoded in a certain way and represented as vertical lines of image elements for the left and right eyes, allows not only to obtain black -white and color stereoscopic images on traditional monitors, displays, but also use these video terminals to display conventional non-stereoscopic images without compromising the quality of their reproduction, which greatly simplifies the possibility of wide practical implementation of the invention.
Общей совокупности отличительных существенных признаков изобретений, позволяющих достичь требуемый технический результат среди известных в науке и технике решений, в объеме проведенного нами поиска не обнаружено. The total set of distinctive essential features of the inventions, allowing to achieve the required technical result among the solutions known in science and technology, was not found in the scope of our search.
Поэтому можно утверждать, что изобретение соответствует требованиям критерия "Изобретательский уровень", так как заявленные отличительные признаки изобретения не следуют явным образом из современного уровня развития науки и техники. Therefore, it can be argued that the invention meets the requirements of the criterion of "Inventive step", since the claimed distinguishing features of the invention do not follow explicitly from the current level of development of science and technology.
Совокупность общих и частных существенных признаков изобретения обеспечивает возможность достижения цели изобретений (требуемого технического результата), а именно - повышение качества стереоскопического изображения за счет устранения оптических аббераций при одновременном упрощении аппаратуры и технологии ее изготовления. The combination of general and private essential features of the invention provides the ability to achieve the goal of inventions (the required technical result), namely, improving the quality of stereoscopic images by eliminating optical aberrations while simplifying the equipment and technology for its manufacture.
Действительно, осуществление операции отражения на экране дисплея информации для левого и правого глаза путем преобразования сигналов исходной информации в две или более группы синхронных, последовательных или чередующихся групп сигналов изображений для левого и правого глаза, формируют на экране чередующиеся элементы изображений для левого и правого глаза, а преобразование изображений в стереоскопическое осуществляют посредством избирательного пропускания элементов изображений для левого и правого глаза через оптический пленочный штриховой растр позволяет обеспечить возможность использования стандартных мониторов, например, дисплеев ПЭВМ, без принципиальных изменений их конструкции, например, путем наложения пленочного штрихового растра на экран. При этом, по сравнению с системой-прототипом, резко снижаются потери разрешающей способности мониторов. Indeed, the operation of reflection on the display screen of information for the left and right eyes by converting the source information signals into two or more groups of synchronous, sequential or alternating groups of image signals for the left and right eyes, alternating image elements for the left and right eyes are formed on the screen, and the conversion of images into stereoscopic is carried out by selectively transmitting image elements for the left and right eyes through an optical film The dashed dash raster makes it possible to use standard monitors, for example, PC displays, without fundamentally changing their design, for example, by applying a film dashed raster to the screen. At the same time, in comparison with the prototype system, the loss of resolution of monitors is sharply reduced.
Технологическая простота изготовления пленочного штрихового растра, например, фотографическими или типографскими методами, позволяет резко упростить реализацию предлагаемой стереоскопической системы путем наложения пленочного штрихового растра на экран дисплея или путем встраивания его в кинескоп без принципиальных изменений технологии его изготовления. The technological simplicity of manufacturing a film dash raster, for example, by photographic or typographic methods, makes it possible to dramatically simplify the implementation of the proposed stereoscopic system by applying a film dash raster to the display screen or by embedding it in a picture tube without fundamental changes in its manufacturing technology.
При этом выполнение чередующихся на экране дисплея элементов изображений для левого и правого глаза в виде вертикальных штриховых линий позволяет формировать высококачественные цветные и черно-белые стереоскопические изображения практически любыми общедоступными средствами при помощи аппаратных приставок или программного обеспечения ПЭВМ. In this case, the execution of the image elements alternating on the display screen for the left and right eyes in the form of vertical dashed lines allows you to create high-quality color and black and white stereoscopic images by almost any public means using hardware consoles or PC software.
Таким образом, предлагаемая совокупность операций отображения и преобразования визуальной телевизионной информации позволяет не только существенно повысить качество стереоскопического изображения за счет устранения оптических аббераций, упростить аппаратурную схему системы для реализации изобретения, но и упростить технологию ее изготовления, а также осуществить реализацию изобретения промышленным способом. Поэтому можно утверждать, что группа изобретений соответствуют требованиям критерия "Промышленная применимость", а также то, что все общие и частные признаки группы изобретений являются существенными, так как каждый из них необходим, а все вместе они необходимы и достаточны для достижения цели изобретений. Thus, the proposed set of operations for displaying and converting visual television information allows not only to significantly increase the quality of stereoscopic images by eliminating optical aberrations, to simplify the hardware circuit of the system for implementing the invention, but also to simplify its manufacturing technology, as well as to implement the invention in an industrial way. Therefore, it can be argued that the group of inventions meets the requirements of the criterion of "Industrial applicability", as well as the fact that all the general and particular features of the group of inventions are essential, since each of them is necessary, and together they are necessary and sufficient to achieve the purpose of the invention.
Кроме этого, проведенный анализ показывает, что предлагаемая система предназначена непосредственно для реализации способа воспроизведения и наблюдения стереоскопических изображений, что доказывает единство изобретений и возможность объединения их в одной заявке. In addition, the analysis shows that the proposed system is intended directly for implementing the method of reproducing and observing stereoscopic images, which proves the unity of the inventions and the possibility of combining them in one application.
На фиг. 1, 2, 3, изображены блок-схемы, основных функциональных узлов системы для создания стереоскопических изображений; на фиг. 4, 5 - схема отображения на экране дисплея элементов изображений для правого и левого глаза и формирования стереоскопического изображения посредством избирательного пропускания элементов изображений для левого и правого глаза через оптический штриховой растр и схема расположения пленочного штрихового растра. In FIG. 1, 2, 3, shows block diagrams of the main functional units of the system for creating stereoscopic images; in FIG. 4, 5 is a diagram for displaying image elements for a right and left eye on a display screen and forming a stereoscopic image by selectively passing image elements for a left and right eye through an optical dashed raster and an arrangement of a film dashed raster.
Система для формирования и наблюдения на экране дисплея стереоскопического изображения содержит последовательно соединенные средствами передачи информационных сигналов источник 1 первичных сигналов (фиг. 1), блок 2 подготовки двух или более синхронных, последовательных или чередующихся сигналов, блок 3 кодирования сигналов перед подачей на видеотерминал (экран) монитора (дисплея), экран монитора (дисплея) 4 с воспроизведенными на нем в виде вертикальных чередующихся по направлению строчной развертки полос, представляющих собой элементы носителей избирательной информации для правого и левого глаза наблюдателя, и штриховой растр 5 для формирования оптическим путем стереоизображения из отдельных элементов носителей информации для левого и правого глаза. The system for generating and observing a stereoscopic image on a display screen comprises a source 1 of primary signals (Fig. 1) connected in series by means of transmitting information signals, a unit 2 for preparing two or more synchronous, sequential or alternating signals, a
Причем получение и преобразование сигналов информации для правого и левого глаза наблюдателя может осуществляться при помощи двух или более сдвоенных видео- или телекамер 6, 7 и дополнительного средства 8 кодирования информации из элементов левого и правого изображения (фиг. 2) или блока 9 программного обеспечения (фиг. 3). Moreover, the receipt and conversion of information signals for the right and left eyes of the observer can be carried out using two or more dual video or
При этом конкретное аппаратное исполнение отдельных функциональных блоков зависит от особенностей назначения системы и от вида использованных средств преобразования и отображения информации. Так, источник 1 первичных сигналов может представлять собой стандартную видео- или телекамеру, видеомагнитофон или другой аналогичный по назначению источник первичных сигналов визуальной информации, например, программного обеспечения ПЭВМ (игровые программы). In this case, the specific hardware execution of individual functional blocks depends on the features of the purpose of the system and on the type of information conversion and display tools used. So, the source 1 of the primary signals may be a standard video or television camera, a VCR or other similarly designed source of primary signals of visual information, for example, PC software (game programs).
Блок 2 подготовки двух синхронных или последовательно чередующихся сигналов может быть выполнен в виде схемы строчной развертки с последовательным переключением строк изображений для правого и левого глаз или при помощи обработки исходных сигналов по определенной программе. Block 2 for the preparation of two synchronous or sequentially alternating signals can be made in the form of a horizontal scan with sequential switching of image lines for the right and left eyes or by processing the original signals in a specific program.
Блоки кодирования 3 и декодирования 8 сигналов перед их подачей на монитор 4 могут быть выполнены в виде аппаратных приставок или средств с соответствующим программным обеспечением. Blocks encoding 3 and
В качестве блока отображения исходных изображений для левого и правого глаза (элементарных компонентов стереоскопических изображений) могут быть использованы экраны 4 (кинескопы) мониторов, дисплеев, телевизоров, экраны рентгеновских установок или иных аналогичных средств отображения визуальной информации. As the display unit of the source images for the left and right eyes (elementary components of stereoscopic images), screens 4 (kinescopes) of monitors, displays, televisions, screens of x-ray units or other similar means of displaying visual information can be used.
В качестве оптического пленочного штрихового растра 5 может быть использована тонкая пленка с нанесенными на ней непрозрачными штрихами или иное аналогичное средство, которую накладывают на экран монитора (дисплея) (фиг. 5) или встраивают непосредственно в экран монитора (фиг. 4). As an optical
Система для формирования стереоскопического изображения функционирует, а способ формирования стереоскопических изображений реализуется следующим образом. The system for forming a stereoscopic image is functioning, and the method of forming stereoscopic images is implemented as follows.
Первичные сигналы информации об изображении, которое необходимо преобразовать в стереоскопическое, из источника 1 первичных сигналов, видео- или телекамер 6, 7 или блока 9 программного обеспечения путем соответствующих аппаратных средств или программного обеспечения кодируются (декодируются) и в виде двух или более синхронных, последовательных или чередующихся групп сигналов подаются на монитор дисплея или иное средство отображения визуальной информации, где обеспечивают воспроизведение на экране в виде вертикальных элементов изображений для левого и правого глаза наблюдателя, которые, после их восприятия и наблюдения через оптический пленочный штриховой растр, затем наблюдаются как высококачественное объемное стереоизображение. The primary signals of information about the image, which must be converted into stereoscopic, from the source 1 of the primary signals, video or
Изобретение позволяет обеспечить воспроизведение и наблюдение без очков или других вспомогательных приспособлений практически любых по сложности и четкости (что зависит лишь от разрешающей способности экранов дисплеев) стереоскопических изображений, в том числе и динамических изменяющихся со временем. При этом данный результат достигается при помощи традиционных средств отображения визуальной информации, простых аппаратных приставок или программных средств и простых в изготовлении и использовании оптических пленочных штриховых растров. Это позволяет реализовать возможности стереоскопического телевидения, объемных компьютерных игр или иного компьютерного представления визуальной информации, практически для любых наших современников. The invention allows for the reproduction and observation without glasses or other auxiliary devices of almost any complexity and clarity (which depends only on the resolution of the display screens) of stereoscopic images, including dynamic ones that change over time. At the same time, this result is achieved using traditional means of displaying visual information, simple hardware consoles or software, and optical film bar rasters that are easy to manufacture and use. This allows you to realize the possibilities of stereoscopic television, three-dimensional computer games or other computer representation of visual information for almost any of our contemporaries.
Источники информации
1. Заявка Японии 1-171390, кл. H 04 N 13/00, 1989.Sources of information
1. Application of Japan 1-171390, cl. H 04 N 13/00, 1989.
2. Заявка ЕПВ 0332268, кл. H 04 N 13/00, 1989. 2. Application EPO 0332268, cl. H 04 N 13/00, 1989.
3. Талицкий Е.Д., Горбатов В.А. Учебная книга по фотографии. - М.: Легкая индустрия, 1977, с. 126. 3. Talitsky E. D., Gorbatov V. A. Training book on photography. - M.: Light Industry, 1977, p. 126.
4. Мамчев Г.В. Стереотелевидение. - М.: Энергия, 1979, с. 64. 4. Mamchev G.V. Stereo TV. - M .: Energy, 1979, p. 64.
5. Авторское свидетельство 1277431, кл. H 04 N 12/02, 1986, БИ 46. 5. Copyright certificate 1277431, cl. H 04 N 12/02, 1986, BI 46.
6. Заявка Великобритании 2146877, кл. H 04 N 13/02, 1985, N 17. 6. Application UK 2146877, CL H 04 N 13/02, 1985, N 17.
7. Островский Ю.И. Голография. - Л.: Наука, Лен. отд., 1970. 7. Ostrovsky Yu.I. Holography. - L .: Science, Len. Dep., 1970.
8. Заявка PCT 88/08146, кл. G 02 B 27/22, H 04 N 13/04, 1988, N 23. 8. PCT Application 88/08146, CL G 02 B 27/22, H 04 N 13/04, 1988, N 23.
9. Патент США 4729017, кл. H 04 N 13/00, 1988, N 1. 9. US patent 4729017, CL. H 04 N 13/00, 1988, N 1.
10. Заявка PCT 88/08146, кл. G 02 B 27/22, H 04 N 13/04, 1988, N 23. 10. PCT Application 88/08146, CL G 02 B 27/22, H 04 N 13/04, 1988, N 23.
11. Авторское свидетельство СССР 1322508, кл. H 04 N 15/00, 1987, БИ 25. 11. Copyright certificate of the USSR 1322508, cl. H 04 N 15/00, 1987, BI 25.
12. Патент США 2209747, кл. 178/6.5, опубл. 7/1940. 12. US patent 2209747, CL. 178 / 6.5, publ. 7/1940.
13. Патент США 4367486, кл. 358/88, опубл. 1/1983. 13. US patent 4367486, CL. 358/88, publ. 1/1983.
14. Патент США 4717949, кл. H 04 N 15/00, 15.01.88, т. 1088. 14. US patent 4717949, cl. H 04 N 15/00, 01/15/08, t. 1088.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5021720 RU2117414C1 (en) | 1991-12-23 | 1991-12-23 | Method for generation of stereo image on display screen and device which implements said method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5021720 RU2117414C1 (en) | 1991-12-23 | 1991-12-23 | Method for generation of stereo image on display screen and device which implements said method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2117414C1 true RU2117414C1 (en) | 1998-08-10 |
Family
ID=21594178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5021720 RU2117414C1 (en) | 1991-12-23 | 1991-12-23 | Method for generation of stereo image on display screen and device which implements said method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2117414C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008091236A1 (en) * | 2007-01-24 | 2008-07-31 | Odnorozhenko Vasiliy Borisovic | Autostereoscopic 'stereostep-pulfrich's phenomenon' system |
| WO2008091235A1 (en) * | 2007-01-24 | 2008-07-31 | Odnorozhenko Vasiliy Borisovic | Autostereoscopic 'stereostep-multicolor' system |
| WO2008091237A1 (en) * | 2007-01-24 | 2008-07-31 | Odnorozhenko Vasiliy Borisovic | Autostereoscopic 'stereostep-eclipsmethod' system |
-
1991
- 1991-12-23 RU SU5021720 patent/RU2117414C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Мамчев Г.В. Стереотелевидение. - М.: Энергия, 1979, с.21, 34. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008091236A1 (en) * | 2007-01-24 | 2008-07-31 | Odnorozhenko Vasiliy Borisovic | Autostereoscopic 'stereostep-pulfrich's phenomenon' system |
| WO2008091235A1 (en) * | 2007-01-24 | 2008-07-31 | Odnorozhenko Vasiliy Borisovic | Autostereoscopic 'stereostep-multicolor' system |
| WO2008091237A1 (en) * | 2007-01-24 | 2008-07-31 | Odnorozhenko Vasiliy Borisovic | Autostereoscopic 'stereostep-eclipsmethod' system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2352272C (en) | Improvement in and relating to method and apparatus for producing anaglyphic 3d images | |
| US4214257A (en) | Method and color television picture tube for reproducing three-dimensional image | |
| JP3459721B2 (en) | Stereoscopic image display method and stereoscopic image display device using the same | |
| US20080291267A1 (en) | Lenticular Autostereoscopic Display Device and Method, and Associated Autostereoscopic Image Synthesising Method | |
| JPH06505840A (en) | Stereoscopic imaging system | |
| KR20070087561A (en) | Lenticular autostereoscopic display and method and associated autostereoscopic image synthesising method | |
| US5223925A (en) | Autostereoscopic system | |
| KR19990080351A (en) | Stereoscopic image display device using micro polarizer | |
| CN1066002C (en) | Stereo image display device | |
| JPS60264194A (en) | Method for processing stereoscopic television signal and equipment at its transmission and reception side | |
| US4584604A (en) | Process and apparatus for the display of relief moving pictures | |
| JP2004246153A (en) | Stereoscopic picture display device | |
| US5258833A (en) | Sterescopic television/video system | |
| JPH05284542A (en) | Three-dimensional picture/two-dimensional picture coexistence type display device | |
| KR880002501B1 (en) | Process and device for producing a screen image with a three-dimensional effect in a television receiver | |
| RU2116704C1 (en) | Method for generation and viewing stereo image for moving observer and device which implements said method | |
| RU2117414C1 (en) | Method for generation of stereo image on display screen and device which implements said method | |
| JPH05107663A (en) | Three-dimensional stereoscopic image display device | |
| CN101632312B (en) | Modulator device and apparatus for three dimensional display system | |
| RU2157056C2 (en) | Method for three-dimensional tv recording | |
| JPH0513437B2 (en) | ||
| SU738194A1 (en) | Method of simultaneous transmitting and reproducing of stereodivided television images | |
| RU2093969C1 (en) | Method for three-dimensional image playback | |
| KR0133466B1 (en) | Stereoscopic display apparatus | |
| JPS6048691A (en) | Steroscopic picture reproducing system |