[发明专利]一种基于人眼特性的自适应裸眼3D视差调节方法

说明书

本发明涉及3D显示技术领域，尤其涉及一种基于人眼特性的自适应裸眼3D视差调节方法。本发明包括步骤：a.根据双目裸眼3D人眼融合区特性，确定3D对象成像景深范围；b.根据3D对象景深关系，计算符合人眼特性的3D图像视差范围；c.对双目3D视频进行立体匹配，计算双目3D视频图像的视差；d.根据符合人眼特性的视差范围及双目3D视频图像实际的视差关系，对双目3D视频图像视差进行动态调整；e.对动态调整后的双目3D视频图像进行处理，并结合双目裸眼3D显示特性对3D图像进行合成。该方法通过双目裸眼3D人眼融合区特性确定符合人眼特性的3D图像视差范围，通过立体匹配计算结果，实时对双目3D视频图像视差进行动态调整，可有效解决双目裸眼3D显示技术中由于3D视差过大而造成的重影问题。

技术领域

本发明涉及3D显示技术领域，尤其涉及一种基于人眼特性的自适应裸眼3D视差调节方法。

背景技术

人类生活在一个立体的世界中，利用立体视觉机制来感知这个立体世界。为了表达这个世界，人们已提出并发展了很多方式，其中图像是最直观的表达方式。然而，目前大多数显示设备只能实现2D显示，可表达出场景的内容却忽略了深度信息，因此人们只能通过平时生活中所累积的经验以及2D图像中的阴影等信息去判断物体间的前后位置关系。随着社会的进步，传统的2D显示技术已经无法满足人们对于显示效果的追求。相较于2D显示技术，3D显示技术拥有图像逼真、强烈沉浸感和实时交互等优点，迅速占领显示市场。裸眼3D显示由于无需佩戴任何辅助设备即可观看到具有冲击力的立体视觉效果，能够给人们的生产、生活各方面带来全新的体验和视觉享受，代表了3D显示技术未来的发展方向。

裸眼3D显示技术主要采用分光原理来对左右眼图像进行分离，通过左眼看到左眼的图像，右眼看到右眼的图像就可以让用户的大脑合成一副有纵深感的立体画面。由于不同3D显示设备对3D视差的承受度不一致，同一个3D视频在3D投影/3D电视/VR头盔上有较好效果，但由于狭缝或柱状透镜裸眼3D显示设备对分光的限制，往往会由于3D视差过大的而产生比较严重的重影现象，限制裸眼3D显示产品的普及。如此，如何结合裸眼3D显示特性设计一种基于人眼特性的自适应裸眼3D视差调节方法，成为一个亟待解决的问题。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供了一种基于人眼特性的自适应裸眼3D视差调节方法，旨在解决现有双目裸眼3D显示技术中由于3D视差过大而造成的重影问题，其特征在于，至少包括：

a.根据双目裸眼3D人眼融合区特性，确定3D对象成像景深范围；

b.根据3D对象景深关系，计算符合人眼特性的3D图像视差范围；

c.对双目3D视频进行立体匹配，计算双目3D视频图像的视差；

d.根据符合人眼特性的视差范围及双目3D视频图像实际的视差关系，对双目3D视频图像视差进行动态调整；

e.对动态调整后的双目3D视频图像进行处理，并结合双目裸眼3D显示特性对3D图像进行合成。

作为进一步优化，特征a中所述根据双目裸眼3D人眼融合区特性，确定3D对象成像景深范围，根据3D显示Panum融合区理论，当双眼注视空间中某一点时，只有该注视点及注视点周围一定范围内的物体可形成双目单视，能够准确感知到深度，这一范围被称为Panum融合区，相反超出该区域将产生复视，不能被准确感知到深度。

假设左、右眼中心点离双目裸眼3D显示设备的观看距离为D，人眼瞳孔直径为E，通常为0.4cm，η为人眼的视锐度，通常η＝2.907×10^-4cm，为保证3D图像的融合，人眼看到的3D对象景深Z满足的关系为：