[发明专利]3D自动对焦显示方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动对焦方法，特别的是有关于一种3D自动对焦显示方法及其自动对焦系统。

背景技术

立体显示器的基本技术是在于呈现偏移影像，此种偏移影像分别在左眼和右眼中显示。接着将这两个二维偏移影像在大脑中合并以得到的3D深度的感知。有许多显示技术的方法来实现立体3D影像，例如用于裸视3D影像的偏光和快门镜片，双凸透镜和屏障镜片，如同双显示器的使用例如用于虚拟实境的头戴式产品。

许多人观看立体视频时遇到眼睛疲劳和不适，这是众所周知的，此种不适有多种因素。这样的例子中，大家所知道的是例如3D眼镜造成的身体不适，从头戴式产品由于视频影像相对于使用者头部移动时的等待时间所造成的头晕现象，以及由串扰(cross-talk)所造成的影像模糊。以上所述的实施例均是涉及在硬件显示技术的不足而造成的问题。

值得注意的是，3D立体内容的质量也是观看3D立体显示器时造成眼睛疲劳和眼睛疲劳的主要原因。一般来说，有三种方法来形成立体3D影像，此立体3D影像是自然选取使用立体照相机系统，从2D影像转换，这意味着由原始的2D影像的两个视图，是从计算机程序的模式中产生的。计算引起观看者不适的3D立体内容的相关特性不是那么重要。但这是确实存在可靠的指标来量化3D立体内容，例如垂直视差以及在眼中所看到的立体影像的色彩，对比度和亮度的差异。

3D立体内容质量的一个关键特性在于调节-收敛冲突(accommodation-convergence conflict.)。调节(accommodation)定义为眼睛的聚焦平面，及收敛(convergence)是指眼睛的聚焦点。在自然中，调节和收敛是同时透过观看者的眼球到影像之间的距离来确定。自然观看造成同步进行收敛及调节。在3D立体显示器上观看影像的情况下，调节指的是实体显示的距离，而收敛指的是感知到屏幕上的虚拟影像之间的距离，它具有一个虚拟双眼深度和将前面或感知距离背后的显示屏幕。在观看3D的显示，其收敛和调节会分开且不是相等的。因此，眼睛疲劳问题实质上是由于3D立体内容在显示器上观看而引起非自然的观看，其中 人的眼睛是非自然的观看习惯，此种非自然的观看的程度，在一个可容忍的范围内，是可以通过3D立体内容影像本身来判断。

在3D立体内容的收敛和调整的分离程度是由3D立体内容的水平视差特性来决定。值得注意的是，有一个区域或是收敛调节分离的范围通常是人的眼睛可以接受的范围且在此区域或是此范围内最小的眼睛疲劳和应变可能会存在。3D立体内容的水平视差的理想是在这个区域或范围内，以避免不良观看症状。

发明内容

根据现有技术的缺点，本发明提供一种在3D显示器上观看影像时实现自动对焦功能的方法以及系统，此自动对焦的方法及系统采用眼球轨迹技术、深度图摄像系统来达成。

本发明所涉及的3D自动对焦显示方法及其系统的另一目的在于，建立一个3D系统可以模拟自然观看(natural viewing)。因此，本发明所涉及的3D自动对焦显示方法及其系统不须要眼镜或其他辅助用具来观看，以增加方便性以及扩大应用性以最佳化模拟自然观看的环境。

自然观看的模拟进一步是通过眼球追踪技术系统(eye tracking technology system)来实现。对于观看者的眼睛来说，一个3D显示系统的调节是指观看者的眼睛其距离显示器以及可以假设至观看者或是3D影像在彼此之间没有相对的移动之下所表示的固定距离。观看者的眼睛的收敛点(或称聚焦点)是根据在任何情况下来呈现的物体及3D内容的场景，因此不是固定的。因此，为了确定在关于观看者的眼睛的焦点到显示的坐标将提出一个自动对焦显示系统，以便更好地表示自然的观看的能力。