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1、(10)申请公布号 CN 102447936 A(43)申请公布日 2012.05.09CN102447936A*CN102447936A*(21)申请号 201110355037.2(22)申请日 2011.11.10H04N 13/00(2006.01)G09F 9/33(2006.01)G02B 27/22(2006.01)(71)申请人吉林大学地址 130012 吉林省长春市前进大街2699号(72)发明人赵岩 张春彦 王世刚 贾丛新陈贺新 吕源治 高凯 张承煜(74)专利代理机构长春吉大专利代理有限责任公司 22201代理人邵铭康 朱世林(54) 发明名称LED大屏幕立体影像文件生成。
2、方法(57) 摘要LED大屏幕立体影像文件生成方法属立体影像生成技术领域,本发明包括:1.根据LED屏自由立体显示器各参数计算出由各视点影像文件合成立体影像文件的子像素点映射表或像素点映射表;2.根据子像素点映射表或像素点映射表对各视点影像分辨率的要求,对各视点影像文件进行采样,达到满足子像素点映射表或像素点映射表分辨率要求的影像文件;3.根据子像素点映射表或像素点映射表,将经过采样的各视点影像文件合成立体影像文件;本发明适用于狭缝光栅或柱镜光栅的LED屏自由立体显示器,还适用于任意视点数、倾斜角度光栅的LED屏自由立体显示器,能快速高效地合成任意视点数的立体影像文件,具有比其他立体影像文件合。
3、成方法更好的通用性和立体视觉效果。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 6 页CN 102447959 A 1/2页21.一种LED大屏幕立体影像文件生成方法,其特征在于包括下列步骤:步骤一:根据LED屏自由立体显示器的下列参数:光栅板倾斜角度、光栅单元的栅距p、显示屏左上顶点沿水平方向到第一个光栅边缘的水平位移b、显示屏分辨率H*V、总视点数N、子像素点点间距ph1或像素点点间距ph2,计算出由各视点影像文件合成立体影像文件的子像素点映射表或像素点映射表;(1)当LED屏自由立体显示器的红、绿、蓝三种LED管单。
4、独放置时,红、绿、蓝三种LED管各自作为一个子像素点显示,显示屏水平方向上每一行放置同一色的LED管,垂直方向上按红、绿、蓝顺序放置,计算过程如下:1.1当光栅板倾斜角度为逆时针方向倾斜时,应用公式:(x-ytan-b)mod(p/cos),当光栅板倾斜角度为顺时针方向倾斜时,应用公式:(x+ytan-b)mod(p/cos),计算得到显示屏上的任意RGB子像素点距离所在光栅单元的光栅左边缘的水平位移,公式中:(x,y)-表示显示屏上的RGB子像素点中心点坐标值,-表示显示屏上的RGB子像素点(x,y)距离所在光栅单元的光栅左边缘的水平位移,mod-表示求余运算,坐标值是以显示屏的左上顶点为坐。
5、标原点,沿显示屏水平向右为x轴方向,沿显示屏垂直向下为y轴方向,-表示光栅板轴与显示屏垂直轴之间的夹角,p-表示光栅板每个光栅单元的栅距,b-表示显示屏左上顶点沿x轴方向到第一个光栅边缘的水平位移;1.2LED屏自由立体显示器的显示屏分辨率为H*V,一个光栅单元覆盖N个视点的影像文件,根据公式:计算得到N个视点影像文件的RGB分量合成立体影像文件的RGB分量的子像素点映射表,公式中:n-表示与显示屏上的RGB子像素点(x,y)相对应的视点n的RGB分量,ph1-表示显示屏上的RGB子像素点点间距,-表示向上取整运算;(2)当LED屏自由立体显示器的红、绿、蓝三种LED管放在一起作为一个像素点显。
6、示时,计算过程如下:2.1当光栅板倾斜角度为逆时针方向倾斜时,应用公式:(x-ytan-b)mod(p/cos),当光栅板倾斜角度为顺时针方向倾斜时,应用公式:(x+ytan-b)mod(p/cos),计算得到显示屏上的任意像素点距离所在光栅单元的光栅左边缘的水平位移,公式中:(x,y)-表示显示屏上的像素点中心点坐标值,-表示显示屏上的像素点(x,y)距离所在光栅单元的光栅左边缘的水平位移,mod-表示求余运算,坐标值是以显示屏的左上顶点为坐标原点,沿显示屏水平向右为x轴方向,沿显示屏垂直向下为y轴方向,-表示光栅板与显示屏垂直轴之间的夹角,p-表示每个光栅单元的栅距,b-表示显示屏左上顶点。
7、沿x轴方向到第一个光栅边缘的水平位移;2.2LED屏自由立体显示器的显示屏分辨率为H*V,一个光栅单元覆盖N个视点的影像文件,根据公式:计算得到N个视点影像文件合成立体影像文件的像素点映射表,公式中:n-表示与显示屏上的像素点(x,y)相对应的视点n的像素点,ph2-表示显示屏上像素点点间距,-表示向上取整运算;步骤二:根据子像素点映射表或像素点映射表对各视点影像分辨率的要求,对各视点权 利 要 求 书CN 102447936 ACN 102447959 A 2/2页3影像文件进行采样,达到满足子像素点映射表或像素点映射表分辨率要求的影像文件;步骤三:根据子像素点映射表或像素点映射表,将经过采。
8、样的各视点影像文件合成立体影像文件;如果LED显示屏中RGB三种LED管单独放置各自作为一个子像素点显示时,则根据子像素点映射表,将经过采样的各视点影像的RGB分量合成立体影像的RGB分量,得到立体影像文件;如果LED显示屏中RGB三种LED管放在一起作为一个像素点显示时,则根据像素点映射表,将经过采样的各视点影像像素点合成为立体影像文件。权 利 要 求 书CN 102447936 ACN 102447959 A 1/4页4LED 大屏幕立体影像文件生成方法技术领域0001 本发明属立体影像生成技术领域,具体涉及一种双目视差立体影像文件生成方法。背景技术0002 立体影像显示技术日新月异并且种。
9、类众多,根据观察者是否需要佩戴辅助工具,将立体影像显示技术分为两类,一类是需要佩戴辅助设备的立体显示技术,包括:戴辅偏振眼镜的极化多工法、佩戴立体头盔的位置多工法、佩戴液晶眼镜的时间多工法和色彩多工法。另一类是无需佩戴眼镜的自由立体显示技术,包括:狭缝光栅法、柱镜光栅法和全息显示等。目前基于光栅(狭缝光栅和柱镜光栅)的自由立体显示技术,由于无需佩戴辅助工具、易于加工和多视点立体效果好等优点,成为目前较为常见的自由立体显示技术。0003 光栅式自由立体显示技术中的光栅一般附在显示屏的外面,利用光栅的分光作用使观看者裸眼看到立体影像。狭缝光栅俗称黑光栅,其原理是小孔成像原理,它是在透明的胶片上间隔。
10、印刷黑色线条,从而构成一个黑色不透明线条和透明缝隙间隔排列的结构,狭缝光栅成像清晰,结构简单。柱镜光栅俗称白光栅,其原理为凸透镜成像原理,有多个一面为曲面和另一面为平面的光学透镜单元构成,柱镜光栅所成立体图像具有亮度高,多视点立体效果好等优点。因此光栅式自由立体显示技术得到了大力发展和普及。0004 除了上述光栅的分光作用对光栅式自由立体显示技术十分重要外,还要求原始的二维影像来自成像物体的不同视点,不同视点的影像在水平方向上有视差偏移,对各视点影像的像素进行重新排列合成立体影像,然后在自由立体显示设备上播放才会产生立体效果,不恰当的立体影像合成方法可能会造成各视点的视差信息得不到完全充分的利。
11、用,从而产生图像畸形,甚至产生不了立体效果。发明内容0005 本发明所要解决的技术问题是提供一种LED大屏幕立体影像文件生成方法,提高立体视觉效果。0006 本发明包括以下步骤:0007 步骤一:根据LED屏自由立体显示器的下列参数:光栅板倾斜角度、光栅单元的栅距p、显示屏左上顶点沿水平方向到第一个光栅边缘的水平位移b、显示屏分辨率H*V、总视点数N、子像素点点间距ph1或像素点点间距ph2,计算出由各视点影像文件合成立体影像文件的子像素点映射表或像素点映射表;0008 (1)当LED屏自由立体显示器的红、绿、蓝三种LED管单独放置时,红、绿、蓝三种LED管各自作为一个子像素点显示,显示屏水平。
12、方向上每一行放置同一色的LED管,垂直方向上按红、绿、蓝顺序放置,计算过程如下:0009 1.1当光栅板倾斜角度为逆时针方向倾斜时,应用公式:(x-ytan-b)mod(p/cos),当光栅板倾斜角度为顺时针方向倾斜时,应用公式:(x+ytan-b)说 明 书CN 102447936 ACN 102447959 A 2/4页5mod(p/cos),计算得到显示屏上的任意RGB子像素点距离所在光栅单元的光栅左边缘的水平位移,0010 公式中:(x,y)-表示显示屏上的RGB子像素点中心点坐标值,-表示显示屏上的RGB子像素点(x,y)距离所在光栅单元的光栅左边缘的水平位移,mod-表示求余运算,。
13、坐标值是以显示屏的左上顶点为坐标原点,沿显示屏水平向右为x轴方向,沿显示屏垂直向下为y轴方向,-表示光栅板轴与显示屏垂直轴之间的夹角,p-表示光栅板每个光栅单元的栅距,b-表示显示屏左上顶点沿x轴方向到第一个光栅边缘的水平位移;0011 1.2LED屏自由立体显示器的显示屏分辨率为H*V,一个光栅单元覆盖N个视点的影像文件,根据公式:计算得到N个视点影像文件的RGB分量合成立体影像文件的RGB分量的子像素点映射表,0012 公式中:n-表示与显示屏上的RGB子像素点(x,y)相对应的视点n的RGB分量,ph1-表示显示屏上的RGB子像素点点间距,-表示向上取整运算;0013 (2)当LED屏自。
14、由立体显示器的红、绿、蓝三种LED管放在一起作为一个像素点显示时,计算过程如下:0014 2.1当光栅板倾斜角度为逆时针方向倾斜时,应用公式:(x-ytan-b)mod(p/cos),当光栅板倾斜角度为顺时针方向倾斜时,应用公式:(x+ytan-b)mod(p/cos),计算得到显示屏上的任意像素点距离所在光栅单元的光栅左边缘的水平位移,0015 公式中:(x,y)-表示显示屏上的像素点中心点坐标值,-表示显示屏上的像素点(x,y)距离所在光栅单元的光栅左边缘的水平位移,mod-表示求余运算,坐标值是以显示屏的左上顶点为坐标原点,沿显示屏水平向右为x轴方向,沿显示屏垂直向下为y轴方向,-表示光。
15、栅板与显示屏垂直轴之间的夹角,p-表示每个光栅单元的栅距,b-表示显示屏左上顶点沿x轴方向到第一个光栅边缘的水平位移;0016 2.2LED屏自由立体显示器的显示屏分辨率为H*V,一个光栅单元覆盖N个视点的影像文件,根据公式:计算得到N个视点影像文件合成立体影像文件的像素点映射表,0017 公式中:n-表示与显示屏上的像素点(x,y)相对应的视点n的像素点,ph2-表示显示屏上像素点点间距,-表示向上取整运算;0018 步骤二:根据子像素点映射表或像素点映射表对各视点影像分辨率的要求,对各视点影像文件进行采样,达到满足子像素点映射表或像素点映射表分辨率要求的影像文件;0019 步骤三:根据子像。
16、素点映射表或像素点映射表,将经过采样的各视点影像文件合成立体影像文件;如果LED显示屏中RGB三种LED管单独放置各自作为一个子像素点显示时,则根据子像素点映射表,将经过采样的各视点影像的RGB分量合成立体影像的RGB分量,得到立体影像文件;如果LED显示屏中RGB三种LED管放在一起作为一个像素点显示时,则根据像素点映射表,将经过采样的各视点影像像素点合成为立体影像文件。0020 本发明的有益效果在于:可适用于狭缝光栅或柱镜光栅的LED屏自由立体显示器,还适用于任意视点数、任意倾斜角度光栅的LED屏自由立体显示器,并能快速、高效地合成任意视点数的立体影像文件,相比其他立体影像文件合成方法,具。
17、有更好的通用性和说 明 书CN 102447936 ACN 102447959 A 3/4页6立体视觉效果。附图说明0021 图1为四个视点的影像文件获取方法0022 图2为狭缝光栅式四视点LED屏自由立体显示器的水平横截面示意图0023 图3为LED屏自由立体显示器参数示意图0024 图4为LED屏自由立体显示器四视点的像素点映射表图0025 图5为LED屏自由立体显示器四个视点影像的像素点合成为立体影像示意图0026 图6为LED屏自由立体显示器四视点的RGB子像素点映射表图0027 图7为LED屏四个视点影像的RGB分量合成立体影像的RGB分量示意图0028 其中:1.摄像机 2.实物体。
18、 3.LED显示屏 4.狭缝光栅板 5.左眼 6.右眼 7.N个像素点 8.倾斜的光栅单元 9.LED像素点 10.视点一像素点 11.视点二像素点 12.视点三像素点 13.视点四像素点 14.四视点立体影像像素点映射表 15.视点一RGB分量16.视点二RGB分量 17.视点三RGB分量 18.视点四RGB分量 19.四视点立体影像RGB分量的子像素点映射表具体实施方式0029 以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述:0030 1)LED显示屏中RGB三种LED管放在一起作为一个像素点显示0031 选取一个16*16的LED模块为实例,光栅板倾斜角度为逆时针方向,角度任意选取为arct。
19、an(9/16),LED显示屏的像素点点间距ph23mm,总视点数N4,显示屏左上顶点沿x轴方向到第一个光栅边缘的水平位移b0,光栅单元的栅距p10.459mm(如图3所示),将上述参数代入(1)、(2)公式:0032 (x-ytan-b)mod(p/cos) (1)0033 0034 计算得到四个视点影像文件合成立体影像文件的像素点映射表(如图4所示)。根据像素点映射表得到立体影像文件中各视点影像的分辨率为4*4,对各视点影像文件进行采样,采样后的各视点影像的分辨率为4*4。根据像素点映射表,将采样后的各视点影像合成为立体影像文件(如图5所示)。0035 2)RGB三种LED管单独放置各自作。
20、为一个子像素点显示0036 选取一个16*16的LED模块为实例,光栅板倾斜角度为逆时针方向,角度任意选取为arctan(9/16),LED显示屏的RGB子像素点点间距ph11mm,总视点数N4,显示屏左上顶点沿x轴方向到第一个光栅边缘的水平位移b0,光栅单元的栅距p3.486mm,如将上述参数代入(3)、(4)公式:0037 (x-ytan-b)mod(p/cos) (3)0038 0039 计算得到四个视点影像文件的RGB分量合成立体影像文件的RGB分量的子像素点说 明 书CN 102447936 ACN 102447959 A 4/4页7映射表(如图6所示)。根据子像素点映射表得到立体影像文件中各视点影像的分辨率,对各视点影像文件进行采样,使采样后的各视点影像文件满足合成立体影像文件的分辨率要求,将采样后各视点影像的RGB分量合成立体影像的RGB分量(如图7所示),得到立体影像文件。说 明 书CN 102447936 ACN 102447959 A 1/6页8图1图2说 明 书 附 图CN 102447936 ACN 102447959 A 2/6页9图3说 明 书 附 图CN 102447936 ACN 102447959 A 3/6页10图4说 明 书 附 图CN 102447936 A。