[发明专利]视觉感知增强

说明书

技术领域

适用于本发明的分类通常是美国的359类，“OPTICAL：SYSTEMS ANDELEMENT”，但是只有两个子类标题提供了文字上的相似性，它们是462，“STEROSCOPIC”和478，“RELIEF ILLUSION”，这二者的说明都不适用于本发明的操作理论。倒不如假定美国类359，“OPTICAL：SYSTEMS AND ELEMENT”可适用于本发明的该方面。美国类351，“OPTICAL：EYE EXAMINING，VISIONTESTING AND CORRECTION”也可适用。否则，就所采用的事实，专利分类系统不包含适用于本发明的类别。

背景技术

本发明的领域属于用于在二维图像中对观察者的视觉进行增强的系统、设备和方法，其包括增强观察者对二维图像中的深度和清晰度的感知。本发明的领域不同于Garcia的美国专利第5,510,832号：从二维图像合成的立体成像(synthesizedstereoscopic imaging from two-dimensional images)。Garcia充分讨论了从二维视频信号源得到的3D视觉仿真的作用和价值。本发明的领域也不同于Ashbey的美国专利第5,541,642号：通过透镜解码器屏带有交错影像的立体成像(stereoscopic imagingwith interlaced video through a lenticular decoder screen)。Ashbey还讨论了立体效应来自于“单目视觉”源，通过该系统同时显示有横向位移的电影的连续帧。

在现有技术中，已经使用术语“二维的”、“单目视觉”和“单目的”来区分观察单独的图像和观察“立体视觉”的图像——立体视觉是对于两眼具有正常视力并且具有观看立体影像能力的观察人来说，他所看到的在离观察者不同距离处有多个物体的物理(三维)空间中的场景的视觉质量。然而，有必要对这些术语作一些说明：术语“二维的”作为术语“图像”的修饰语并不表示图像不代表三维场景，即，带有关于场景透视中的不同距离处的物体和表面的深度可见信号的场景；术语“三维的”或者“3D”在应用于图像时并不一定表示图像是立体视觉的，还可以表示二维表面(平面或曲面)上显示的图像，和/或的可以被操纵(随着观察者位置的表观改变，通过旋转物体或者变换观察角度)使得其中表示的物体在不同角度可见的图像；术语“单目的”，其字面意思是“仅有一只眼睛”或者“用一只眼”(与“双目的”(表示用两只眼)相对)，有时被用作“二维的”同义词，用来描述看起来显示在二维表面上的图像(当用一只眼睛观察离观察者不同距离的物体的物理场景的情况)，在现有技术中也使用术语“单目信号”和“单目深度信号”来描述三维场景的二维显示的某些方面，其中三维场景指示参考本文所提出的观点的物体的不同距离和角度；术语“单目视觉”似乎在现有技术中被用作“单目”的同义词，特别是在Ashbey的专利中，但是在公共使用中，该词并没有被定义为这样的意思。

在LeMay，美国专利第5,488,510号中已经讨论了“电视屏幕上对图像的深度感知”的主题，但是没有讨论其它类型的二维图像的深度感知的主题，诸如，海报、油画、标志，静止的照片、电影等。LeMay在设备中使用由观察者穿戴的窗口屏幕类型的网格，通过其可观察二维电视图像，并根据其发明者，可产生“错觉”。与LeMay不同，本发明在其优选实施例中不需要任何类型的戴在眼睛上或者穿在身上的设备，并且本发明提供了在观察所有种类(一般而言包括，照片、海报、图画和油画、标志、电视和电影，以及投影图像)的二维图像时的自然的立体视觉体验。而且，与LeMay不同，本发明不依赖“错觉”，而是增强观察者对单目深度信号的深度的感知和对二维图像的清晰度的感知。

应该将本发明与立体照相设备和提供需要同时或者交替显示两个图像抑或电影(其中每个图像是对一个场景的双目视野的两个单目视野之一，真实的或者模拟的，该场景必须用特定观察眼镜或者显示镜来观察)的立体视觉的方法区分开；而本发明仅涉及单一图像的显示，静止的或者电影，场景的单一的单目视觉视野。应注意，如Garcia的专利中所讨论的现有技术提供的立体视觉的外观有人造感。立体照相设备多年来已经广为人知，而本发明所基于的原理，尽管尚未被完全理解，但却是本申请中最新提出的。