[发明专利]一种可自动调整影像显示深度的立体显示装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种立体显示装置，尤其涉及一种可自动调整影像显示深度的立体显示装置及方法。

背景技术

目前的裸眼3D显示设备，为了避免观看者在观看时站错位置而看不到立体画面，会在显示设备上方中央处添加摄像头等影像获取装置，结合人脸跟踪系统来计算用户的位置，并根据用户的位置，实时调整输出的左右眼画面的内容，使用户在最佳观赏范围内的任何位置都可以看到三维立体效果。

现有的立体显示装置只会在观看者左右位置变化的时候，根据观看者的位置改变输出的内容，但不会根据观看者到立体显示装置的距离改变输出图像中物体的景深，调节出屏和入屏物体的立体效果，因此不能使观看者看到的立体景象有跃然眼前的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可自动调整三维影像显示深度，能使观看者看到的立体景象有跃然眼前效果的立体显示装置及方法。

为实现上述目的，本发明采用以下设计方案：所述的立体显示装置包括距离获取单元、图像格式判断单元、原始深度计算单元、深度计算单元、影像处理单元、像素排列单元，所述的距离获取单元的输出端连接到深度计算单元的输入端，所述的图像格式判断单元的输入端连接有图像信号，所述的图像格式判断单元的输出端连接到深度计算单元的输入端或原始深度计算单元的输入端，所述的原始深度计算单元的输出端连接到深度计算单元的输入端，所述的深度计算单元的输出端连接到影像处理单元的输入端，所述的影像处理单元的输出端连接到像素排列单元的输入端，所述的像素排列单元的输出端连接到立体显示装置的显示屏的输入端。

采用可自动调整影像显示深度的立体显示装置的方法，所述的方法包括以下步骤： 

1)  距离获取单元获取观看者与立体显示装置之间的距离L；

2)  图像格式判断单元对输入的图像信号的格式进行判断，若获取的图像信号包含有左眼图像和右眼图像，则图像格式判断单元将图像信号输入到原始深度计算单元中计算出图像信号的原始深度图像D1，原始深度计算单元再将计算好的原始深度图像D1和左眼图像，或原始深度图像D1和右眼图像的信号输入到深度计算单元；若获取的图像信号包含有二维图像和原始深度图像D1，则图像格式判断单元将原始深度图像D1和二维图像的信号输入到深度计算单元；

3)  深度计算单元根据距离获取单元获取的观看距离L，计算深度变换系数b=a*L,其中a是立体显示装置的系数，取值为0.0002--0.05，并根据原始深度图像D1和深度变换系数b生成新深度图像D2，并将新深度图像D2和左眼图像，或新深度图像D2和右眼图像，或新深度图像D2和原始二维图像的信号输入到影像处理单元；

4)  影像处理单元根据新深度图像D2和左眼图像，或新深度图像D2和右眼图像，或新深度图像D2和二维图像生成N个不同视角的图像，并将结果输入到像素排列单元； 

5)  像素排列单元根据立体显示装置的像素排列方式将N个不同视角的图像进行像素排列形成具有N个视角的立体图像，并输入到立体显示装置的显示屏上显示。

所述步骤4）中： 

a.当立体显示装置为两视角立体显示器或电视时，将二维图像、左眼图像或者右眼图像作为新的左眼图像，并根据新深度图像D2和新的左眼图像生成新的右眼图像；或将二维图像、左眼图像或者右眼图像作为新的右眼图像，再根据新深度图像D2和新的右眼图像生成新的左眼图像；

b.当立体显示装置为N视角立体显示器或电视时，可以将二维图像、左眼图像或者右眼图像作为一个视角的图像，再根据新深度图像D2依次生成其他N-1个视角的图像，其中N大于2；

c.当立体显示装置为投影式显示装置时，则根据生成的新深度图像D2和左眼图像，或新深度图像D2和右眼图像，或新深度图像D2和二维图像生成各个视角的图像。

所述的步骤b中的N视角立体显示装置的N为偶数时，可将二维图像、左眼图像或者右眼图像作为第N/2视角或者第N/2+1视角的图像，再根据新深度图像D2生成其他N-1个视角的图像；N为奇数时，可将二维图像、左眼图像或者右眼图像作为第（N+1）/2视角的图像，再根据原始深度图像D2生成其他N-1个视角的图像。

所述的距离获取单元为两个以上的摄像头或深度摄像头。