[发明专利]自动立体视觉系统

权利要求书

1.一种在屏幕(16)上自动立体视觉显示图像的方法，其中， 用于用户的右眼(34)和左眼(32)的独立通道的图像信息显示在屏 幕(16)的交替部分(52、54)上，并且设置透镜阵列(18)以使从 所述屏幕发射的光偏转成每个通道的图像信息仅对用户的一只眼睛 可见，所述方法的特征在于包括如下步骤：

在与所述透镜阵列(18)具有固定关系的显示器坐标系(DCS) 中限定通道掩模(44)，所述通道掩模(44)由透镜阵列(18)确定；

使所述通道掩模经历坐标变换，所述坐标变换对应于将用户的 位置(U)作为投影中心，将所述通道掩模(44)从所述透镜阵列(18) 的主平面(p)投影到所述屏幕的物面(o)上，从而为所述屏幕的每 个像素分配与所述通道中的至少之一相关的相关性；

对于每个通道，存储纹理贴图(L、R)，所述纹理贴图包含该 通道的图像信息；

执行使所述屏幕的每个像素(64)与所述纹理贴图(L、R)的 至少之一中的区域(66)相关联的坐标变换，所述变换表示通过所述 透镜阵列(18)使来自像素的光发生偏转；以及

根据像素与所述纹理贴图(L、R)的相关性以及这些纹理贴图 的相关联区域(66)的内容来确定每个像素(64)的内容。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，

在所述屏幕(16)上将所述透镜阵列(18)设置在这样的位置 上：在该位置上所述透镜阵列的柱面透镜(28)的纵向相对于所述屏 幕(16)的竖直轴线(SCSy)以角度(α)倾斜；并且使每个像素与 所述纹理贴图中之一的区域(66)相关联的坐标变换包括旋转所述透 镜阵列的倾斜角(α)以及仿射线性变换，所述仿射线性变换对应于 柱面透镜沿着与这些透镜的纵轴垂直的方向的放大效果。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，

探测并跟踪所述用户的位置(U)的改变，并且根据所述用户的 改变后的位置动态地改变与所述通道掩模的投影对应的坐标变换。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，

通过将均匀化矩阵相乘来执行与所述通道掩模的投影对应的坐 标变换以及使所述屏幕的每个像素与所述纹理贴图至少之一的区域 相关联的坐标变换。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，

探测并跟踪所述用户的位置(U)的改变，并且根据所述用户的 改变后的位置动态地改变与所述通道掩模的投影对应的坐标变换，

通过将均匀化矩阵相乘来执行与所述通道掩模的投影对应的坐 标变换以及使所述屏幕的每个像素与所述纹理贴图至少之一的区域 相关联的坐标变换，并且

与所述通道掩模的投影对应的坐标变换由常数矩阵与可变矩阵 的乘积矩阵来限定，所述可变矩阵反映出所述用户的位置(U)的改 变的效果。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，

确定每个像素的内容的步骤包括将所述纹理贴图(L、R)的区 域映射到所述屏幕的所述交替部分(52、54)上的纹理化步骤。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，

为每个像素分配与所述通道中的至少之一相关的相关性的步骤 包括如下步骤：识别位于两个所述交替部分(52、54)之间的分界线 (60)上的像素(56、58)并且为这些像素分配与两个通道中的每一 个相关的相关性，并且在应用于这些像素时确定所述内容的步骤包括 如下步骤：根据分配给所述像素的相关性混合两个纹理贴图的内容。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，

屏幕的像素包括具有不同颜色的亚像素(70、72、74)，为了 在所述屏幕(16)上显示彩色图像，分配与所述通道中的至少之一相 关的相关性的步骤是针对每个亚像素单独执行的。

9.一种自动立体视觉显示图像的系统，包括：

具有屏幕(16)的监视器(14)、设置在所述屏幕(16)前方 的透镜阵列(18)、以及适用于执行根据权利要求1至8中任一项所 述的方法的计算机系统(10)。