[发明专利]一种多投影3D系统光场对比度调整方法及其系统

说明书

本发明的一种多投影3D系统光场对比度调整方法及其系统，通过建立针对多投影3D系统的显示模型，并获取参考光场亮度的感知度和融合光场亮度的感知度，利用对比度差异衡量函数，计算出融合光场和目标光场的对比度最小值，再依据最优色调映射曲线，调整融合光场亮度图序列。从而提高3D显示屏显示的光场对比度，避免3D显示过程中反射光对3D显示效果的影响，提高其3D图像的显示效果。

技术领域

本发明涉及3D系统显示技术领域，更具体地，涉及一种多投影3D 系统光场对比度调整方法及其系统。

背景技术

多投影系统的3D显示系统具有尺寸可升级、分辨率高和动态范围高等特点。目前，典型的多投影3D立体显示系统原理如图1所示，由投影阵列，3D投影屏幕组成。根据3D投影屏幕的结构不同，该技术可以分为基于全息光学元件的3D显示系统，基于柱透镜光栅或者狭缝光栅的3D显示系统，基于以上元件与其他光学元件组合的3D显示系统。基于投影阵列和3D投影屏幕位置关系，可以划分为正面投影系统和背面投影系统。图1为典型的背面多投影3D立体显示系统。3D 显示屏幕具有空间分光的作用，可以将入射的多投影投射的光线分光到空间不同的位置。

然而，光学的3D显示屏幕具一定的反射性，入射的光通常会有部分被反射，如图1所示，故实际捕获的光场可以定义为 L_d＝L_{d_s}+L_{d_r}+L_amb，L_{d_s}是相应的视点光场，L_{d_r}是由投影阵列投射的视差光场的反射光，L_amb是反射的环境光。受反射光存在的影响，3D显示屏显示的光场对比度会降低，3D图像的质量会降低，3D的体验效果会受到影响。

发明内容

本发明提供一种多投影3D系统光场对比度调整方法及其系统，可根据实际反射光亮度实时调节3D图像显示光场的对比度以提供良好的3D图像显示质量，以解决现有3D显示屏显示图像质量差、3D体验感差的缺陷。

根据本发明的一个方面，提供一种多投影3D系统光场对比度调整方法，其特征在于，其包括以下步骤:

S1.基于单个投影仪的发光亮度计算函数，获取参考光场亮度图序列，并根据对比度测量函数，获取参考光场亮度图序列的感知强度；

S2.基于多个投影仪的发光亮度计算函数，获取融合光场亮度图序列，基于对比度测量函数，获取融合光场亮度图序列的感知强度；

S3.将所获取参考光场亮度图序列的感知强度和所获取融合光场亮度图序列的感知强度，通过对比度差异衡量函数，并基于最优化色调映射曲线，调整融合光场亮度图序列；

S4.基于逆显示模型，将调整后的融合光场亮度图序列转化为融合视差序列输出。

在上述方案基础上优选，所述步骤S1中还包括对所述参考光场亮度图序列进行对比度增强处理。

在上述方案基础上优选，所述单个投影仪的发光亮度计算函数公式为：

其中，L_p表示显示的亮度，V是像素值，取值区间[0，1]，γ是显示伽马参数，E_max是投影仪投射的最大照度值，E_black是全黑的照度值， E_amb是环境光照度值，N是投影仪数目。

在上述方案基础上优选，所述多个投影仪的发光亮度计算函数公式为：

且L_{d_s}(V)＝ρ_diff·ρ_{s_i}·L_p(V)，L_{d_r}(V)＝ρ_{s_r}·L_p(V)；