[发明专利]一种减弱自由立体显示赝立体像的合成图生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及自由立体显示合成图生成方法，具体的讲是减弱赝立体像的合成图生成方法。 

背景技术

自由立体显示器由2D显示屏和具有分光作用的光栅组合而成，观看者不需要佩戴辅助设备即可感知到震撼的立体效果，是未来电视发展的主流方向。针对N视点（N一般为4、5、8、9）的自由立体显示器，由于光栅本身的特性，可产生重复观看视区。每一个视区是有1—N幅视差图分别产生的子视区组成，其中大部分相邻子视区可提供正确的立体效果。但在两个视区过渡位置处的相邻子视区会提供错误的立体效果，此时左眼会感知到右视差图，右眼则感知到左视差图，从而产生赝立体像，带来严重视疲劳，对应的视区称为赝立体视区。    

对于大部分的自由立体显示器，在合成图生成过程中，其一个子像素的显示值是由相邻两幅视差图中相同坐标处的子像素插值而得，因此会产生二种不同情况的观看视区。第一种情况为：重复视区中有N-2个子视区宽度为正确立体视区，2个子视区宽度为赝立体视区，以8视点为例，视区分布如附图1所示。第二种情况为：重复视区中有N-1个子视区宽度为正确立体视区，1个子视区宽度为赝立体视区，以8视点为例，视区分布如附图2所示。以上两种情况相比，第二种错误的视差更大，视疲劳相对严重，但第一种赝立体视区更宽。

发明内容

本发明提出一种利用N幅视差图，并将第N幅视差图进行处理来生成一幅合成图的方法。合成图显示所产生的视区中，N-2个子视区宽度为正确立体视区，1个子视区宽度为二维视区，1个子视区宽度为赝立体视区。此合成方法不仅可减小赝立体视区的宽度，还可减小赝立体视区中错误的视差，从而可减弱观看自由立体显示时产生的视疲劳，提高观看舒适度。 

本发明合成图生成方法包括以下步骤： 

步骤1：确定显示器的参数，包括尺寸、横向分辨率H、纵向分辨率V、子像素宽度t；

步骤2：确定光栅的参数，包括倾斜角度、光栅元的水平截距p、视点数N；

步骤3：制作N幅视差图，优选地，利用多路照相机或计算机动画制作软件获得同一场景的N-1幅视差图，另使第N幅视差图与第N-1幅视差图相同；

步骤4：利用插值方法，将第1至第N幅视差图的分辨率放大至HxV；

步骤5：计算光栅元在水平方向上覆盖的子像素个数p₁，p₁满足式（1）：

（1）；

步骤6：生成一个具有3H列和V行的视点数矩阵，该矩阵的元素值 n（x，y）满足式（2）：

（2）

其中，%代表求余，x和y分别代表矩阵元素所处的行和列；

步骤7：生成一个具有3H列和V行的合成图矩阵，利用视点数矩阵和N幅视差图确定合成图矩阵中每一个元素的值Value，优选地，为了减弱合成图所产生的赝立体像，Value满足式（3）：

（3）

式中，int（n）为步骤6中（x，y）处求出n值的整数部分，fra（n）为对应n值的小数部分，Value[int（n）]为第int（n）幅视差图（x，y）处子像素的显示值，Value[int（n）+1]为第int（n）+1幅视差图（x，y）处子像素的显示值。即当时，子像素的显示值由第int（n）幅和第int（n）+1幅视差图同一坐标处的子像素显示值按照比例1-fra（n）、fra（n）插值而得，当时，子像素的显示值由第N幅视差图（x，y）处的子像素决定，当时，子像素的显示值由第1幅视差图（x，y）处的子像素决定；

步骤8：合成图完成，即为合成图矩阵所对应图像。