[发明专利]一种基于浮点型柱状透镜光栅的多视点图像融合方法

说明书

本发明公开了一种基于浮点型柱状透镜光栅的多视点图像融合方法，在现有技术基础上，针对系数阵列生成，采用先乘除法后取余运算，然后再对行和列的计算进行变形，这样不仅能减少取余运算的个数，而且也能使得变形之后的计算中减少了浮点型数据的乘法运算，计算量更少。在行、列变形之后的公式上，转化取余运算，硬件中没有对于浮点型数据的取余运算，通过一个比较器转化为硬件能实现的加减运算；同时，在进行图像子像素采集时，融合图像中的每一个子像素来源于不同的两个视点，且每个视点占不同的比例，这样将多幅视图进行子像素采集并加权融合成一幅适合于浮点型柱状透镜光栅显示的裸眼3D图像，在保证精度的同时，更加节省硬件资源。

技术领域

本发明属于裸眼3D显示(glass-free 3D display)技术领域，更为具体地讲，涉及一种基于浮点型柱状透镜光栅的多视点图像融合方法。

背景技术

裸眼3D显示(glasses-free 3D display)，也即自由立体显示(autostereoscopicdisplay)，其原理是利用人的双眼视差(parallax or disparity)特性，使得观看者无需借助3D眼镜等辅助设备，直接通过裸眼3D显示屏等显示设备就可以感知和体验三维景深。一般而言，显示尺寸越大，分辨率越高，裸眼3D显示的效果就越震撼。而超高清显示的分辨率达到了3840×2160。为了增大视角范围，增强3D显示的效果，通常需要多个视点的视图。根据显示设备的要求，对多幅视图的子像素进行采集，从各个视图中抽取我们需要的像素值最终融合为一幅具有裸眼3D显示效果的图像。

多视点图像融合是裸眼3D显示的关键问题。在整数型显示设备上，在2014年12月03日公布的、公布号为CN104185011A的中国发明专利申请中提出了一种多视点图像融合装置的方案，该方案主要是根据子像素光栅排列表确定融合图像中每一行的起始视点，起始视点的排列是周期循环的，直到所有的行起始视点都确定。而每一行从起始视点开始，以N为一个循环周期顺序的从多视图中抽取对应的子像素。对于浮点型的显示设备，上述方案已不适用。

在2015年07月29公布的、公布号为CN104811686A的中国发明专利中提出了一种浮点型多视点裸眼立体合成图像的硬件实现方法，通过对像素合成公式进行等价变换，将原本对浮点型变量的取余运算转化为对常量的取余运算，进而通过比较器转化为易于硬件实现的四则运算。由于浮点型的柱状透镜对精度的要求高，对视图的处理更加精细，而且人们对于像素的分辨率的要求也越来越高，硬件资源消耗比较大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种基于浮点型柱状透镜光栅的多视点图像融合方法，在保证精度的同时，更加节省硬件资源。

为实现上述发明目的，本发明基于浮点型柱状透镜光栅的多视点图像融合方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、系数阵列的生成

首先，根据以下公式计算出第一个R、G、B子像素对应的系数K_0,0、K_1,0、K_2,0：

其中，i,j分别表示最终融合图像中R、G、B子像素位置的横坐标和纵坐标，融合图像的第一行和第一列所对应的i,j的值都取为0，α表示柱状透镜轴相对于立体显示屏垂直轴的夹角，tanα是夹角的正切值，％表示取余运算，pitch表示光栅水平覆盖的子像素的宽度，N表示总的视点的个数，即输入的N幅视图；

然后，根据以下公式计算出其余的每一个R、G、B子像素的对应的系数：

K_i+3,j＝(K_i,j+3ρ)％N (2)

K_i,j+1＝(K_i,j-3ρtanα)％N (3)