TWI408948B - 根據不同視角播放相對應之立體影像之方法及其相關影像處理系統 - Google Patents

Description

根據不同視角播放相對應之立體影像之方法及其相關影像處理系統

本發明關於一種立體影像播放方法及其相關影像處理系統，尤指一種根據不同視角播放相對應之立體影像之方法及其相關影像處理系統。

一般而言，立體影像的工作原理即是將左眼所看到的影像和右眼所看到的影像分別傳送到左眼及右眼，藉由左右眼視角的角度差異，而使得左右眼所接收到的影像在使用者的腦中疊合為具有景深以及層次感之一立體影像。常見的立體影像生成方法有偏光眼鏡(polarizing glasses)、快門眼鏡(shutter glasses)、紅綠(藍)立體眼鏡(anaglyph)以及裸眼式立體顯示等方式。以下係針對較為普遍使用的快門眼鏡介紹其工作原理。

快門眼鏡之工作原理係採用讓左右鏡片快門輪流依序開關之方式，當右眼的鏡片快門打開時，螢幕上會同步輸出給右眼看的影像；當左眼的鏡片快門打開時，螢幕上的影像也會同步輸出給左眼看的影像。現今歐美正逐漸盛行的I-MAX立體電影院和國內外的一些立體劇場採用的就是此種技術。為了避免配戴快門眼鏡時眼前的影像忽暗忽明，鏡片快門切換的速度必須非常迅速，通常每秒至少要開關60次以上，才不致造成配戴者的不適感。

在使用快門眼鏡方面，使用者在觀賞立體影像之前，除了必須先完成配戴步驟之外，由於立體影像通常具有特定視角的限制，因此，配戴快門眼鏡之使用者與播放立體影像之顯示裝置的相對角度必須符合此一特定視角，如位於顯示裝置的正前方，如此方能觀賞到立體影像。

為了解決上述僅能從單一視角觀看到立體影像的問題，許多增加立體影像之可視角度的方法因應而生，常見的方式係在立體影像製作過程中透過演算法以擴大立體影像之可視角度範圍，藉以增加立體影像在觀看上的便利性，從而達到可多人觀看的功效。然而，上述方式係會帶來複雜的演算過程，進而增加立體影像在製作上的困難；除此之外，雖然此種方式係可允許使用者在不同位置上均可觀看到立體影像，但是由於使用者所觀看到的影像都是在相同視角上的立體影像，因此，此種方式所能提供的立體視覺感受仍不夠明顯以及真實。

因此，本發明提供一種根據不同視角播放相對應之立體影像之方法及其相關影像處理系統，以解決上述問題。

本發明提供一種根據不同視角播放相對應之立體影像之方法，其包含有利用一偵測模組偵測一顯示裝置與一快門眼鏡所夾之一視角；該顯示裝置以一特定頻率播放分別具有不同視角之複數組立體影像；該偵測模組傳送對應該視角之一同步控制訊號至該快門眼鏡；以及根據該同步控制訊號控制該快門眼鏡之快門開關頻率，以使該快門眼鏡接收該複數組立體影像中對應該視角之一組立體影像。

本發明另提供一種根據不同視角播放相對應之立體影像之影像處理系統，其包含有一顯示裝置，其係用來以一特定頻率播放複數組立體影像；一快門眼鏡，其係位於與該顯示裝置夾一視角之位置上，該快門眼鏡用來接收該複數組立體影像中對應該視角之一組立體影像；以及一偵測模組，其係耦接於該顯示裝置以及該快門眼鏡，該偵測模組係用來偵測該視角，以及傳送對應該視角之一同步控制訊號至該快門眼鏡，藉以控制該快門眼鏡之快門開關頻率。

綜上所述，本發明所提供之影像處理系統係利用紅外線偵測裝置偵測與快門眼鏡之間的距離，以利用餘弦定理計算出偵測模組與快門眼鏡所夾之視角，從而完成偵測模組與快門眼鏡之間的水平定位以及垂直定位，並接著傳送對應該視角之同步控制訊號至快門眼鏡以控制其快門開關頻率，以使快門眼鏡接收到複數組立體影像中對應該視角之一組立體影像，如此一來，本發明係可允許配戴快門眼鏡之使用者可於不同視角觀看到相對應之立體影像，進而提供給使用者更加立體化的視覺感受。

本發明之一具體實施例係利用紅外線偵測裝置偵測快門眼鏡與用來播放複數組分別對應不同視角之立體影像的顯示裝置之間的距離，藉以利用餘弦定理計算出顯示裝置與快門眼鏡所夾之視角，從而完成二維定位或是三維定位之目的，並接著傳送對應該視角之同步控制訊號至快門眼鏡以控制其快門開關頻率，以使快門眼鏡接收到上述複數組立體影像中對應該視角之一組立體影像，藉以達到允許配戴快門眼鏡之使用者可於不同視角觀看到相對應之立體影像的目的，進而提供給使用者更加立體化的視覺感受。需說明的是，由於用來二維定位或是三維定位之設計係常見於先前技術中，如台灣專利公告號457447所揭露之一種電磁場三度空間定位系統之發射器，其中該發射器於接收線圈X,Y,Z接近發射座標軸x,y,z時會變換發射線圈X,Y,Z所發射出之電磁場，即變換發射座標軸，以增加追蹤定位之準確度，或是台灣專利公告號I298779所揭露之一種使用連續波形超音波信號及使用具多數個接收器之檢測器以決定定位元件之定位的系統等；因此，本發明用來進行顯示裝置與快門眼鏡之間的二維定位或是三維定位的方式並不限於上述使用紅外線偵測之設計，也就是說只要是利用偵測模組以進行顯示裝置與快門眼鏡之定位的設計，均屬於本發明之保護範疇。

請參閱第1圖，其為依據本發明一實施例所提出之一影像處理系統10之功能方塊示意圖，影像處理系統10包含有一顯示裝置12、一快門眼鏡14，以及一偵測模組16；顯示裝置12係用來以一特定頻率播放分別具有不同視角之複數組立體影像，顯示裝置12係可為一般常見之影像播放設備，如液晶顯示裝置等；快門眼鏡14係位於與顯示裝置12夾一視角之位置上，在此實施例中，快門眼鏡14係較佳地為一紅外線快門眼鏡，其係用來接收該複數組立體影像中對應該視角之一組立體影像；偵測模組16係耦接於顯示裝置12以及快門眼鏡14，偵測模組16係用來偵測該視角，以及傳送對應該視角之一同步控制訊號至快門眼鏡14。

請同時參閱第1圖以及第2圖，第2圖為第1圖所示之影像處理系統10之示意圖，偵測模組16包含有一第一紅外線偵測裝置18、一第二紅外線偵測裝置20、一第三紅外線偵測裝置22，以及一處理單元24；第一紅外線偵測裝置18、第二紅外線偵測裝置20以及第三紅外線偵測裝置22均可為一般常見用來偵測距離之紅外線裝置，在此實施例中，第一紅外線偵測裝置18、第二紅外線偵測裝置20，以及第三紅外線偵測裝置22係分別用來偵測與快門眼鏡14之間的距離，而由第2圖可知，第一紅外線偵測裝置18係設置於對應顯示裝置12之一垂直中心軸26之位置上，在此實施例中，其係較佳地設置於顯示裝置12之上側對應垂直中心軸26之位置上，第二紅外線偵測裝置20係設置於與第一紅外線偵測裝置18位於同一水平軸28的位置上，在此實施例中，其係較佳地設置於顯示裝置12之左上角的位置上，而第三紅外線偵測裝置22則是設置於對應顯示裝置12之垂直中心軸26之另一位置上，在此實施例中，其係較佳地設置於顯示裝置12之下側對應垂直中心軸26之位置上；處理單元24係耦接於第一紅外線偵測裝置18、第二紅外線偵測裝置20，以及第三紅外線偵測裝置22，處理單元24係可為一般常見具有資料運算以及控制功能的處理器，處理單元24係用來根據第一紅外線偵測裝置18、第二紅外線偵測裝置20，以及第三紅外線偵測裝置22所偵測到與快門眼鏡14之距離與餘弦定理計算出快門眼鏡14與顯示裝置12之間所夾的該視角，其中由第2圖可知，該視角包含有快門眼鏡14相對於第一紅外線偵測裝置18與水平軸28所夾之一第一偏角θ₁ 以及快門眼鏡14相對於第一紅外線偵測裝置18與垂直中心軸26所夾之一第二偏角θ₂ ，此外，處理單元24亦用來控制第一紅外線偵測裝置18傳送對應該視角之該同步控制訊號至快門眼鏡14，如此即可控制快門眼鏡14之快門開關頻率，以使快門眼鏡14可相對應地接收到顯示裝置12所播放之該複數組立體影像中對應該視角之該組立體影像。

接著，請參閱第3圖，其為本發明利用第2圖所示之影像處理系統10根據不同視角播放相對應之立體影像之方法的流程圖，其方法包含下列步驟。

步驟300：利用偵測模組16偵測顯示裝置12與快門眼鏡14所夾之視角；步驟302：顯示裝置12以一特定頻率播放分別具有不同視角之複數組立體影像；步驟304：偵測模組16傳送對應該視角之一同步控制訊號至快門眼鏡14；步驟306：根據該同步控制訊號控制快門眼鏡14之快門開關頻率，以使快門眼鏡14接收該複數組立體影像中對應該視角之一組立體影像。

於此針對上述步驟進行詳細之說明。在步驟300中，影像處理系統10係運用偵測模組16偵測如第2圖所示之第一偏角θ₁ 以及第二偏角θ₂ 的偵測結果，藉以進行快門眼鏡14之定位，換句話說，在此實施例中，影像處理系統10係以計算出快門眼鏡14相對於第一紅外線偵測裝置18水平偏移以及垂直向下偏移之角度的方式，來完成快門眼鏡14相對於顯示裝置12的水平定位以及垂直定位，進而使偵測模組16針對快門眼鏡14之偵測具有三維定位的效果。以下係針對如何利用偵測模組16以計算出快門眼鏡14相對於第一紅外線偵測裝置18水平偏移以及垂直向下偏移之角度進行詳細的說明。

首先，需說明的是快門眼鏡14在不同高度位置相對第一紅外線偵測裝置18而與水平軸28所夾之偏角的變化，請參閱第4圖，其係為快門眼鏡14位於位置C以及位置C’時(位置C與C’可以取快門眼鏡14之左鏡片到右鏡片之間的中心點位置)與第一紅外線偵測裝置18以及第二紅外線偵測裝置20之相對位置示意圖，其中第一紅外線偵測裝置18所在之位置設為位置A(即如第2圖所示之顯示裝置12之上側對應垂直中心軸26之位置)，第二紅外線偵測裝置20所在之位置設為位置B(即如第2圖所示之顯示裝置12之左上角的位置)，當快門眼鏡14在位置C時，代表快門眼鏡14係與水平軸28位於同一水平面(即第4圖所示之一水平面30)且快門眼鏡14與第一紅外線偵測裝置18之連線係與水平軸28夾一偏角α(即∠BAC)，當快門眼鏡14在位置C’時(代表快門眼鏡14在相對位置C垂直下移一段距離)，快門眼鏡14與第一紅外線偵測裝置18之連線係與水平軸28夾一偏角α₁ (即∠BAC’)，而位置C’相對於位置C之距離變化範圍則是對應顯示裝置12從頂邊至底邊之垂直高度，舉例來說，假設顯示裝置12係為一32吋液晶螢幕(即代表位置A與位置B之距離約等於33cm)，則位置C’相對於位置C之距離變化約會落在0到36cm的範圍內；接下來，假設位置C至位置C’之距離等於36cm，則由於位置A與位置C之距離以及位置B與位置C之距離係可分別利用第一紅外線偵測裝置18以及第二紅外線偵測裝置20與快門眼鏡14之間的紅外線感應來取得，再加上由上述假設可知，位置A與位置B之距離係等於33cm，因此，偏角α(即∠BAC)之角度數值係可利用餘弦定理計算而得(假設測得AC距離的距離為450cm，BC距離為434cm，α=cos^-1 {[(450)^2+(33)^2-(434)^2]/[2*(450)*(33)]}=60度，而由於∠ACC’為直角，故AC’距離可利用畢氏定理(AC’^2=AC^2+CC’^2)求得為451.4cm，同理BC’距離可求得為435.5cm，故再依餘弦定理可求得α₁ =59.4度)。

根據上述運算流程，其係可得出偏角α₁ 約等於偏角α之計算結果，而若是改變偏角α之角度(變化範圍可為0度至180度)或者改變位置C’相對於位置C之距離(變化範圍可為0至36cm)並根據上述運算流程來計算的話，亦可同樣地得出偏角α₁ 約等於偏角α的計算結果，舉例來說，假設位置C至位置C’之距離等於20cm以及測得AC距離的距離為500cm，BC距離為471.7cm，α=cos^-1 {[(500)^2+(33)^2-(471.7)^2]/[2*(500)*(33)]}=30度，而由於∠ACC’為直角，故AC’距離可利用畢氏定理(AC’^2=AC^2+CC’^2)求得為500.4cm，同理BC’距離可求得為472.1cm，故再依餘弦定理可求得α₁ =29.9度(意即約等於偏角α)，至於其他距離與角度變化的舉例說明，其可以此類推；綜上所述，不論位置C’相對於位置C之距離如何變化，當快門眼鏡14位於位置C’之時，快門眼鏡14與第一紅外線偵測裝置18之連線與水平軸28所夾之偏角α₁ 均可實質上等同於當快門眼鏡14位於位置C之時，快門眼鏡14與第一紅外線偵測裝置18之連線與水平軸28所夾之偏角α，因此，只要再以90度減去偏角α，其所計算而得的餘角角度即可實質上視為快門眼鏡14位於位置C時，快門眼鏡14與第一紅外線偵測裝置18之連線與如第4圖所示之一垂直中心面32所夾之角度(上述垂直中心面32係為通過垂直中心軸26且與水平面30互相垂直的平面)，而此餘角角度，係可被定義為上述所提及之快門眼鏡14在水平面30上相對於第一紅外線偵測裝置18水平偏移之角度。

由上述可知，無論快門眼鏡14之位置為何，偵測模組16利用餘弦定理所計算出之快門眼鏡14與第一紅外線偵測裝置18之連線與水平軸28所夾之偏角皆可視為快門眼鏡14從原本位置垂直移動至水平面30上時，快門眼鏡14與第一紅外線偵測裝置18之連線與水平軸28所夾之偏角，接下來，只要再以90度減去偵測模組16所偵測而得的偏角，其所計算而得的餘角角度就可以如上所述地視為快門眼鏡14在水平面30上相對於第一紅外線偵測裝置18水平偏移之角度，如此即可達到利用第一紅外線偵測裝置18以及第二紅外線偵測裝置20以水平定位快門眼鏡14的目的。

接下來說明的是快門眼鏡14在不同水平位置相對於第一紅外線偵測裝置18而與垂直中心軸26所夾之偏角的變化，請參閱第5圖，其係為快門眼鏡14位於位置E以及位置E’時(位置E與E’可以取快門眼鏡14之左鏡片到右鏡片之間的中心點位置)與第一紅外線偵測裝置18以及第三紅外線偵測裝置22之相對位置示意圖，其中第一紅外線偵測裝置18所在之位置同樣設為位置A(即如第2圖所示之顯示裝置12之上側對應垂直中心軸26之位置)，第三紅外線偵測裝置22所在之位置設為位置D(即如第2圖所示之顯示裝置12之下側對應垂直中心軸26之位置)，當快門眼鏡14在位置E時，代表快門眼鏡14在垂直中心面32上且快門眼鏡14與第一紅外線偵測裝置18之連線係與垂直中心軸26夾一偏角β(即∠EAD)，當快門眼鏡14在位置E’時(代表快門眼鏡14在相對位置E水平橫移一段距離)，快門眼鏡14與第一紅外線偵測裝置18之連線係與垂直中心軸26夾一偏角β₁ (即∠E’AD)，而位置E’相對於位置E之距離變化範圍則是對應顯示裝置12從垂直中心軸26至側邊之水平距離，舉例來說，假設顯示裝置12係為一32吋液晶螢幕(即代表位置A與位置D之距離約等於36cm)，則位置E’相對於位置E之距離變化約會落在0到33cm的範圍內；接下來，假設位置E至位置E’之距離等於33cm，則由於位置A與位置E之距離以及位置D與位置E之距離係可分別利用第一紅外線偵測裝置18以及第三紅外線偵測裝置22與快門眼鏡14之間的紅外線感應來取得，再加上由上述可知，位置A與位置D之距離係等於36cm，因此偏角β(即∠EAD)之角度數值係可利用餘弦定理計算而得(假設第一紅外線偵測裝置18測得AE距離為450cm，且第三紅外線偵測裝置22測得DE距離433.12cm，β={[(450)^2+(36)^2-(433.12)^2]/[(2*(36)*(450)]}=60度，而由於∠AEE’為直角，故AE’距離可利用畢氏定理(AE’^2=AE^2+EE’^2)求得為451.2cm，同理DE’距離可求得為434.37cm，故再依餘弦定理可求得β₁ =60.08度)。

根據上述運算流程，其係可得出偏角β₁ 約等於偏角β之計算結果，而若是改變偏角β之角度(變化範圍可為0度至90度)或者改變位置E’相對於位置E之距離(變化範圍可為0至33cm)並根據上述運算流程來計算的話，亦可同樣地得出偏角β₁ 約等於偏角β的計算結果，舉例來說，假設位置E至位置E’之距離等於20cm以及測得AE距離的距離為500cm，DE距離為469.17cm，β=cos^-1 {[(500)^2+(36)^2-(469.17)^2]/[2*(500)*(36)]}=30度，而由於∠AEE’為直角，故AE’距離可利用畢氏定理(AE’^2=AE^2+EE’^2)求得為500.4cm，同理DE’距離可求得為469.59cm，故再依餘弦定理可求得β₁ =30.06度(意即約等於偏角β)，至於其他距離與角度變化的舉例說明，其可以此類推；綜上所述，不論位置E’相對於位置E之距離如何變化，當快門眼鏡14位於位置E’之時，快門眼鏡14與第一紅外線偵測裝置18之連線與垂直中心軸26所夾之偏角β₁ 均可實質上等同於當快門眼鏡14位於位置E之時，快門眼鏡14與第一紅外線偵測裝置18之連線與垂直中心軸26所夾之偏角β，因此，只要再以90度減去偏角β，其所計算而得的餘角角度即可實質上視為快門眼鏡14位於位置E時，快門眼鏡14與第一紅外線偵測裝置18之連線與水平面30所夾之角度，而此餘角角度，係可被定義為上述所提及之快門眼鏡14在垂直中心面32上相對於第一紅外線偵測裝置18垂直向下偏移之角度。

由上述可知，無論快門眼鏡14之位置為何，偵測模組16利用餘弦定理所計算出之快門眼鏡14與第一紅外線偵測裝置18之連線與垂直中心軸26所夾之偏角皆可視為快門眼鏡14從原本位置水平移動至垂直中心面32上時，快門眼鏡14與第一紅外線偵測裝置18之連線與垂直中心軸26所夾之偏角，接下來，只要再以90度減去偵測模組16所偵測而得的偏角，其所計算而得的餘角角度就可以如上所述地視為快門眼鏡14在垂直中心面32上相對於第一紅外線偵測裝置18垂直向下偏移之角度，如此即可達到利用第一紅外線偵測裝置18以及第三紅外線偵測裝置22以垂直定位快門眼鏡14的目的。

以下係參照上述之運算流程來進行如第2圖所示之第一偏角θ₁ 的偵測，請參閱第6圖，其為第2圖所示之快門眼鏡14與第一紅外線偵測裝置18以及第二紅外線偵測裝置20之相對位置示意圖；在快門眼鏡14與第一紅外線偵測裝置18以及第二紅外線偵測裝置20的距離計算方面，第一紅外線偵測裝置18係可根據紅外線波長以及與快門眼鏡14之間的紅外線收發時間計算出與快門眼鏡14之間的一第一距離d₁ ，同樣地，第二紅外線偵測裝置20也可根據紅外線波長以及與快門眼鏡14之間的紅外線收發時間計算出與快門眼鏡14之間的一第二距離d₂ ；在完成第一距離d₁ 與第二距離d₂ 的偵測之後，處理單元24即可根據第一距離d₁ 、第二距離d₂ 、第一紅外線偵測裝置18與第二紅外線偵測裝置20之間的距離，以及餘弦定理計算出第一偏角θ₁ ，而由上述可知，第一偏角θ₁ 係可實質上視為快門眼鏡14從原本位置垂直移動至水平面30後相對於第一紅外線偵測裝置18而與水平軸28所夾之偏角，因此，若再以90度減去第一偏角θ₁ ，處理單元24即可計算出快門眼鏡14從原本位置垂直移動至水平面30後以第一紅外線偵測裝置18為基準點相對於垂直中心面32所偏移之角度，從而達到上述所提及之水平定位快門眼鏡14的目的。

在第二偏角θ₂ 之偵測方面，請參閱第7圖，其為第2圖所示之快門眼鏡14與第一紅外線偵測裝置18以及第三紅外線偵測裝置22之相對位置示意圖；在快門眼鏡14與第一紅外線偵測裝置18以及第三紅外線偵測裝置22的距離計算方面，第一紅外線偵測裝置18係可根據紅外線波長以及與快門眼鏡14之間的紅外線收發時間計算出與快門眼鏡14之間的第一距離d₁ ，同樣地，第三紅外線偵測裝置22也可根據紅外線波長以及與快門眼鏡14之間的紅外線收發時間計算出與快門眼鏡14之間的一第三距離d₃ ；在完成第一距離d₁ 與第三距離d₃ 的偵測之後，處理單元24即可根據第一距離d₁ 、第三距離d₃ 、第一紅外線偵測裝置18與第三紅外線偵測裝置22之間的距離，以及餘弦定理計算出第二偏角θ₂ ，而由上述可知，第二偏角θ₂ 係可實質上視為快門眼鏡14從原本位置水平橫移至垂直中心面32後相對於第一紅外線偵測裝置18而與垂直中心軸26所夾之偏角，因此，若再以90度減去第二偏角θ₂ ，處理單元24即可計算出快門眼鏡14從原本位置水平移動至垂直中心面32後以第一紅外線偵測裝置18為基準點相對於水平面30所偏移之角度，從而達到上述所提及之垂直定位快門眼鏡14的目的。

簡言之，在步驟300中，透過使用偵測模組16針對快門眼鏡14相對於第一紅外線偵測裝置18而分別與水平軸28以及垂直中心軸26所夾之第一偏角θ₁ 以及第二偏角θ₂ 的偵測，影像處理系統10係可偵測出快門眼鏡14相對於第一紅外線偵測裝置18在水平方向上的偏移角度以及在垂直方向上的向下偏移角度，從而達到三維定位的目的。

接下來，在步驟302中，顯示裝置12係以該特定頻率播放分別具有不同視角之該複數組立體影像，在此實施例中，顯示裝置12係較佳地在每秒120影像的顯示速度下以輪流交錯之方式依序顯示該複數組立體影像內之左右眼影像，如依序交錯顯示三組立體影像，也就是以不偏移之左眼影像、向左偏移15度之左眼影像、向右偏移15度之左眼影像、不偏移之右眼影像、向左偏移15度之右眼影像，以及向右偏移15度之右眼影像的影像順序依序播放。值得注意的是，該複數組立體影像係可較佳地以在不同視角位置利用影像拍攝方式製作而得，至於顯示裝置12在該特定頻率下所播放之具有不同視角之立體影像的組數，其係端視影像處理系統10之實際應用需求而定。

在顯示裝置12以該特定頻率播放分別具有不同視角之該複數組立體影像的過程中，偵測模組16就會傳送對應該視角之該同步控制訊號至快門眼鏡14(步驟304)，接著，快門眼鏡14可根據該同步控制訊號控制其左右鏡片上之快門的開關頻率，如此即可使快門眼鏡14接收該複數組立體影像中對應該視角之一組立體影像(步驟306)，進而達到使用者在對應該視角之位置上可透過快門眼鏡14觀看到對應該視角之立體影像的目的。舉例來說，假設顯示裝置12係在每秒120影像的顯示速度下以輪流交錯之方式依序播放不偏移之左眼影像、向左偏移15度之左眼影像、向右偏移15度之左眼影像、不偏移之右眼影像、向左偏移15度之右眼影像，以及向右偏移15度之右眼影像，此時，若是偵測模組16偵測出快門眼鏡14僅以第一紅外線偵測裝置18為基準點相對於垂直中心面32向左偏移15度，則偵測模組16就會傳送相對應之一同步控制訊號至快門眼鏡14，藉以控制快門眼鏡14之左右鏡片上的快門分別只在顯示裝置12播放向左偏移15度之左右眼影像時開啟，進而允許使用者可經由視覺暫留原理看到向左偏移15度的立體影像。

值得一提的是，上述第三紅外線偵測裝置22係為一可省略之元件，藉以簡化影像處理系統10之機構設計以及縮減其在視角偵測與影像播放上所需要之資料處理運算量，也就是說，影像處理系統10可省略第三紅外線偵測裝置22之配置而僅具有水平定位之功能，意即偵測模組16僅可偵測出快門眼鏡14在水平面30上以第一紅外線偵測裝置18為基準點相對於垂直中心面32所偏移之角度，至於採用何種配置，端視影像處理系統10之實際應用需求而定。

除此之外，影像處理系統10也可應用於多人觀看的使用環境中，換句話說，若是有二個以上的使用者同時配戴有快門眼鏡14以觀看顯示裝置12所播放之立體影像，則影像處理系統10可利用偵測模組16針對每一快門眼鏡14進行視角偵測，接著再利用上述使用同步控制訊號以控制每一快門眼鏡14之快門開關頻率的方式，以允許每一位使用者可分別看到對應其觀看視角的立體影像。至於同步控制訊號之傳送設計，其係可採用先前技術中常見之訊號傳送方法，如以一對一方式分別傳送相對應之同步控制訊號、以廣播方式同時傳送等。

相較於先前技術僅能讓使用者從單一視角觀看到立體影像或是在一允許視角範圍內看到具有相同視角之立體影像，本發明所提供之影像處理系統係利用紅外線偵測裝置偵測與快門眼鏡之間的距離，以利用餘弦定理計算出偵測模組與快門眼鏡所夾之一視角，從而完成偵測模組與快門眼鏡之間的水平定位以及垂直定位，並接著傳送對應該視角之同步控制訊號至快門眼鏡以控制其快門開關頻率，以使快門眼鏡接收到複數組立體影像中對應該視角之一組立體影像，如此一來，本發明係可允許配戴快門眼鏡之使用者可於不同視角觀看到相對應之立體影像，進而提供給使用者更加立體化的視覺感受。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10．．．影像處理系統

12．．．顯示裝置

14．．．快門眼鏡

16．．．偵測模組

18．．．第一紅外線偵測裝置

20．．．第二紅外線偵測裝置

22．．．第三紅外線偵測裝置

24．．．處理單元

26．．．垂直中心軸

28．．．水平軸

30．．．水平面

32．．．垂直中心面

第1圖為依據本發明實施例所提出之影像處理系統之功能方塊示意圖。

第2圖為第1圖所示之影像處理系統之示意圖。

第3圖為本發明利用第2圖所示之影像處理系統根據不同視角播放相對應之立體影像之方法的流程圖。

第4圖為快門眼鏡位於位置C以及位置C’時與第一紅外線偵測裝置以及第二紅外線偵測裝置之相對位置示意圖。

第5圖為快門眼鏡位於位置E以及位置E’時與第一紅外線偵測裝置以及第三紅外線偵測裝置之相對位置示意圖。

第6圖為第2圖所示之快門眼鏡與第一紅外線偵測裝置以及第二紅外線偵測裝置之相對位置示意圖。

第7圖為第2圖所示之快門眼鏡與第一紅外線偵測裝置以及第三紅外線偵測裝置之相對位置示意圖。

10．．．影像處理系統

12．．．顯示裝置

14．．．快門眼鏡

16．．．偵測模組

18．．．第一紅外線偵測裝置

20．．．第二紅外線偵測裝置

22．．．第三紅外線偵測裝置

26．．．垂直中心軸

28．．．水平軸

Claims (8)

1. 一種根據不同視角播放相對應之立體影像之方法，其包含有：利用設置於對應一顯示裝置之一垂直中心軸之位置上的一第一紅外線偵測裝置偵測與一快門眼鏡之間的一第一距離；利用設置於該顯示裝置上與該第一紅外線偵測裝置位於同一水平軸之位置上的一第二紅外線偵測裝置偵測與該快門眼鏡之間的一第二距離；根據該第一距離、該第二距離、該第一紅外線偵測裝置與該第二紅外線偵測裝置之間的距離，以及餘弦定理計算出該顯示裝置與該快門眼鏡所夾之一視角的一第一偏角，該第一偏角實質上為該快門眼鏡相對該顯示裝置之一垂直中心面水平偏移之角度的餘角；該顯示裝置以一特定頻率播放分別具有不同視角之複數組立體影像；該偵測模組傳送對應該視角之一同步控制訊號至該快門眼鏡；以及根據該同步控制訊號控制該快門眼鏡之快門開關頻率，以使該快門眼鏡接收該複數組立體影像中對應該視角之一組立體影像。
2. 如請求項1所述之方法，其另包含有：利用設置於對應該顯示裝置之該垂直中心軸之另一位置上的一 第三紅外線偵測裝置偵測與該快門眼鏡之間的一第三距離；根據該第一距離、該第三距離、該第一紅外線偵測裝置與該第三紅外線偵測裝置之間的距離，以及餘弦定理計算出該視角之一第二偏角；其中該第二偏角實質上為該快門眼鏡相對該顯示裝置之一水平面垂直偏移之角度的餘角。
3. 如請求項1所述之方法，其中該顯示裝置以該特定頻率播放分別具有不同視角之複數組立體影像包含有：該顯示裝置以120Hz之頻率播放分別具有不同視角之該複數組立體影像。
4. 一種根據不同視角播放相對應之立體影像之影像處理系統，其包含有：一顯示裝置，其係用來以一特定頻率播放複數組立體影像；一快門眼鏡，其係位於與該顯示裝置夾一視角之位置上，該快門眼鏡用來接收該複數組立體影像中對應該視角之一組立體影像；以及一偵測模組，其係耦接於該顯示裝置以及該快門眼鏡，該偵測模組包含有：一第一紅外線偵測裝置，其係設置於對應該顯示裝置之一垂直中心軸的位置上，該第一紅外線偵測裝置用來偵測與該快門眼鏡之間的一第一距離； 一第二紅外線偵測裝置，其係設置於該顯示裝置上與該第一紅外線偵測裝置位於同一水平軸的位置上，該第二紅外線偵測裝置用來偵測與該快門眼鏡之間的一第二距離；以及一處理單元，其係耦接於該第一紅外線偵測裝置以及該第二紅外線偵測裝置，該處理單元係用來根據該第一距離、該第二距離、該第一紅外線偵測裝置與該第二紅外線偵測裝置之間的距離，以及餘弦定理計算出該顯示裝置與該快門眼鏡所夾之該視角的一第一偏角，以及控制該第一紅外線偵測裝置傳送對應該視角之一同步控制訊號至該快門眼鏡，藉以控制該快門眼鏡之快門開關頻率；其中該第一偏角實質上為該快門眼鏡相對該顯示裝置之一垂直中心面水平偏移之角度的餘角。
5. 如請求項4所述之影像處理系統，其中該偵測模組另包含有：一第三紅外線偵測裝置，其係設置於對應該顯示裝置之該垂直中心軸之另一位置上且耦接於該處理單元，該第三紅外線偵測裝置用來偵測與該快門眼鏡之間的一第三距離，該處理單元根據該第一距離、該第三距離、該第一紅外線偵測裝置與該第三紅外線偵測裝置之間的距離，以及餘弦定理計算出該視角之一第二偏角；其中該第二偏角實質上為該快門眼鏡相對該顯示裝置之一水平面垂直偏移之角度的餘角。
6. 如請求項4所述之影像處理系統，其中該快門眼鏡係為一紅外線快門眼鏡。
7. 如請求項4所述之影像處理系統，其中該特定頻率係為120Hz。
8. 如請求項4所述之影像處理系統，其中該顯示裝置係為一液晶顯示裝置。