[发明专利]用于显示系统的图像非意愿光污染的基于感知的补偿

说明书

引用相关申请

本申请要求2010年1月19日提交的题为“用于投影显示系统的图像非意愿光污染的基于感知的补偿”的美国临时申请No.61/296,465的优先权，为所有目的，其全文通过引用而构成本申请的一部分。

技术领域

本发明一般地涉及光学系统，具体涉及作为显示的一部分的解决光污染的图像补偿。

背景技术

在某一图像将被观众观看的情况下，在理想情况中，屏幕(或者其中投影接收面)的每个区域应当在期望的时间向观众反射期望的色彩和强度。然而，存在引起光污染的物理约束，其中光污染包括从一个或多个屏幕区域的光的反射或者再-反射，其包括非预期的从该点反射的光。通常，这种“光污染”，由显示系统的一些物理特性引起的非意愿泄露，可能归因于屏幕的弯曲或者立体3D显示系统的鬼影，其中预期给一只眼睛的光被另一只眼睛看到，并且与实际上预期给该另一只眼睛的光结合。

3D显示系统中的光污染造成“鬼影”-在传递给眼睛的两个立体图像之间轻微的移位的物体，当一只眼睛的图像的部分泄露到另一只眼睛的图像时，其深度表现为“鬼影图像”。在一些情形中，光污染容易被模型化。例如，可以通过经验或者其他方法而确定由于投射或者反射光的不完全极化，某个3D显示系统泄露右眼图像的10％至左眼图像以及泄露左眼图像的10％至右眼图像。

在一个去鬼影的传统方法中，右眼的图像与左眼图像的负10％混合并且显示合成的混合物。然而，对于右眼图像中的像素应该比来自左眼的光污染暗的时候则存在问题(或者反之亦然)。这相当于尝试减去比可减去的更多的光，使得合成的混合图像具有负光值。当然，既然任何种类的物理显示设备都不可能实现负光，该混合图像仍有一些光污染。

为了处理剩余的光污染，一些制造者修改“黑度(black level)”使得图像的最黑点不是完全黑的，从而允许一些减去。然而，这降低了显示的图像的动态范围。

另一个方法是仔细地控制和编辑呈现的图像序列，使得场景的前景中的亮物体不出现在暗物体之前，从而减少混合图像中的负光值的情况。然而，这可能在导演、放映技师、动画师等需要在近似中使用大动态范围的光时，过分地限制他们。

又一个方法是忽略剩余的光污染，让观看者心理上应付剩余的鬼影。然而，这导致视觉疲劳，特这是在长片中。

大部分，如果不是所有的，显示系统的目的是提供观看者尽可能高质量的观看感受。很多因素决定整体的观看质量，但是一个重要因素是由于在预期的图像(其部分)上的非意愿光污染引起的质量下降。

重要的是降低不能通过简单的减去而消除的鬼影对观看者的认知负担。

发明内容

在包括非意愿光并且不能从显示的图像中完全减去这些光的如此显示图像的情况下，图像处理器通过使用感知模型补偿剩余光而补偿。在一些情形中，感知模型包括多个使用者敏感度，计算至少部分地基于预期的使用者对图像的部分的光污染敏感度。该感知模型可能包括对比敏感度函数，亮度感知门限，显著性预测和视觉遮罩。该模型可能包括关于观看注意的美工指示。光污染可能性图可以用于降低需要的计算量，使用可能性程度来确定要执行的计算量。

在一个具体实施例中，通过计算机基于从计算机可读的存储器获得的场景外形以及代表场景外形的元素随时间的变化的动画数据而生成的在显示器上可视的图像如此生成：确定将要显示的期望的一个或多个图像或者其它图像源；自所述将要显示的期望的一个或多个图像和/或将要显示所述图像的显示系统的特征，确定可能呈现的图像的交叉；确定一个或者多个补偿图像，所述一个或者多个补偿图像代表所述图像以及交叉的逆，使得所述补偿图像被计算，以在显示时近似地产生所述期望的图像；如果所述补偿的图像包括负光值，设置所述负光值为非负值，使用感知模型，调节所述补偿的图像以降低所述设置步骤的结果的感知。

该交叉可能来自极化的3D图像，在基于快门的3D图像中的重叠的快门时间，来自曲面屏的屏至屏反射，或者任何预期给某一位置的光在另一位置被察觉的过程。

该感知模型可以包括多个使用者敏感度，其中与调节图像的部份相关的计算活动至少部份地基于对于所述图像的所述部份的光污染的预期的使用者敏感度，并且包括对比敏感度函数，亮度感知门限，显著性预测和视觉遮罩。

确定图像的调节部分的过程也可由美工或者技师输入的预期的使用者观看注意的指示驱动。

以下结合附图的详细的描述将提供对本发明的特性和优点的更好的理解。

附图说明

图1示出了根据本发明的实施例的图形处理系统；

图2更具体地示出了图像处理系统的元件；