[发明专利]用于显示深度效果增强的图像的方法和装置

说明书

背景技术

深度知觉是用来以三维方式感知世界的视觉能力，并且为观察者提供用来准确计量到物体的距离以及物体之间的位移的能力。在许多高等动物中，深度知觉非常有赖于双眼视觉，但也使用许多单眼线索形成最终合成知觉。人类的两个眼睛分开约2.5英寸。进入每个眼睛的光线去往视网膜上的焦点。视网膜中的光感受器神经细胞通过产生发送给大脑的电脉冲响应于光线的存在和强度。每个眼睛视点略微不同，并且把用于传递略微不同二维图像的脉冲发送给大脑。大脑把两个不同二维图像合成在一起，得到具有表观深度的单个图像。大脑使用来自眼睛的二维图像的差别辨析深度，从而产生三维或立体视觉。

传统三维(3D)显示技术为观察者的每个眼睛提供略微不同的图像。观察者的大脑随后使用图像的差别产生具有表观深度的单个图像。已知3D显示技术有赖于偏振光、不同颜色(彩色立体图)、交替柱(光栅透镜)、交替图像(自动电子光栅)、单独显示、或者体积构造。

所有已知3D显示技术均需要用于为观察者的每个眼睛提供略微不同图像的特殊装置。例如，在已知偏振光技术中，观察者佩戴具有如下这些偏振透镜的眼镜：只允许左眼图像进入左眼以及只允许右眼图像进入右眼。类似地，已知不同颜色(彩色立体图)技术需要观察者佩戴有色透镜对于每个眼睛不同(例如，一个红色透镜和一个绿色透镜)的眼镜。不同有色透镜只允许左眼图像进入左眼以及只允许右眼图像进入右眼。已知交替柱(光栅透镜)技术包括如下这些特殊光学器件：只允许左眼图像对于观测者的左眼是可见的以及只允许右眼图像对于观测者的右眼是可见的。

发明内容

本文中描述的用于增强观看者深度知觉的显示方法和装置至少部分地解决了上述问题。相比于已知3D技术而言，公开的方法不需要为观察者的每个眼镜提供略微不同的图像。而是，显示屏幕以增强观看者深度知觉的分阶段方式呈现图像的不同部分。对于每个图像帧，以相对于图像帧起始时间而言增加的延时显示在景象中的深度增加的物体。相信：得到的深度错觉是由于人视觉系统的边缘检测响应(对于物体边缘每侧的交替照明有强烈的反应)。

所公开的用于显示包含多个物体的图像的一些方法实施例包括：交替地以及以时序方式把图像的多个部分显示成使得这些部分的连续显示之间的时间段落入选定时间范围内。图像的多个部分中的每个部分包含物体中的不同物体，把时间范围选择成使得：随着显示图像的这些部分，在图像的人观测者感知图像中的深度。图像可以由深度值相关联的多个图片元素(像素)构建。显示方法可以包括：把像素划分成包括第一深度层和第二深度层的多个深度层。在起始时间显示深度值在第一深度层内的像素，在自起始时间起的选定时间段之后，显示深度值在第二深度层内的像素。把选定时间段选择成使得：随着显示图像的像素，图像的人观测者感知图像中的深度。

一些系统实施包括：显示设备，具有显示屏幕；以及存储器系统，用于存储要在显示屏幕上显示的图像的多个像素中每个像素的颜色/强度数据和深度数据。把图像划分成多个深度层。显示系统的显示处理器耦合在存储器系统与显示设备之间，以及被配置成：访问存储器系统中存储的颜色/强度数据和深度数据，使用颜色/强度数据和深度数据生成显示信号，以及向显示设备提供显示信号。显示信号使得显示设备交替地以及以时序方式在显示屏幕上显示图像的深度层，以使得图像的人观测者感知图像中的深度。

一些显示设备实施例包括多个像素单元，其中，像素单元中的每个像素单元包括：像素部件，被配置成根据像素的颜色/强度数据显示像素；颜色/强度数据缓存器，用于存储颜色/强度数据；深度数据缓存器，用于存储像素的深度数据；像素切换元件，耦合到颜色/强度数据缓存器；定时电路，耦合到深度数据缓存器以及耦合到像素切换元件。像素切换元件被耦合成从定时电路接收信号，以及被配置成响应于来自定时电路的信号向像素部件提供来自颜色/强度数据缓存器的颜色/强度数据。定时电路被配置成根据深度数据缓存器中存储的深度数据向像素切换元件提供信号。

附图说明

在结合附图考虑详细描述时，可以获得对各种公开实施例的更好理解，在附图中：

图1是要在显示屏幕上显示的图像的图，其中，图像包括几个不同的物体；

图2是显示屏幕上显示的图1的图像的第一部分的图；

图3是显示屏幕上显示的图1的图像的第二部分的图；

图4是显示屏幕上显示的图1的图像的第三部分的图；

图5是如下这种上述方法的时序图：用于在显示屏幕上把图1的图像显示成用以为人观测者提供对图像中深度的知觉；

图6是为构建图1的图像的图片元素(像素)定义的三维空间的图；