一種裸眼3D圖像的顯示方法、裝置及液晶顯示屏與流程

本發(fā)明屬于3D顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種裸眼3D圖像的顯示方法、裝置及液晶顯示屏。

背景技術(shù)：

裸眼式3D技術(shù)使人類擺脫了眼鏡的束縛，人類不戴眼鏡就能看到逼真的三維影像。其中的柱狀透鏡(Lenticular Lens)技術(shù)，也被稱為雙凸透鏡或微柱透鏡技術(shù)。它相比視差障壁技術(shù)最大的優(yōu)點是三維影像的亮度不會受到影響，但用戶的觀測視角寬度會稍小。它的原理是：在液晶顯示屏的前面加上一層柱狀透鏡，使液晶顯示屏的像平面位于柱狀透鏡的焦平面上，這樣在每個柱狀透鏡下面的圖像的像素被分成幾個子像素，柱狀透鏡能以不同的方向投影每個子像素。于是用戶的雙眼從不同的角度觀看液晶顯示屏，就看到不同的子像素。一般柱透鏡與子像素列不是平行的，而是成一定的角度，這樣就可以使每一組子像素重復(fù)投射視區(qū)，而不是只投射一組視差圖像。

以往的柱狀透鏡式裸眼3D技術(shù)所采用的圖像顯示方法一般是用7-12幅具有水平視差的圖像組合排布，由于視差圖像數(shù)量有限，導(dǎo)致視差跳變明顯、過渡不平滑，在觀看時，會引起人眼不適或疲勞。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供了一種裸眼3D圖像的顯示方法、裝置及液晶顯示屏，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)提供的裸眼3D圖像的顯示方法，由于視差圖像數(shù)量有限，導(dǎo)致視差跳變明顯，在觀看時，會引起人眼不適或疲勞的問題。

一方面，提供一種裸眼3D圖像的顯示方法，所述方法包括：

確定柱狀透鏡和子像素的相對位置；

根據(jù)所述相對位置對所述子像素進行分類，得到N類子像素，將所述N類子像素填入至對應(yīng)的N個視差圖中。

進一步地，在所述根據(jù)所述相對位置對所述子像素進行分類，得到N類子像素，將所述N類子像素填入至對應(yīng)的N個視差圖中之后，所述方法還包括：

從所述N類子像素中選擇處于所述柱狀透鏡邊界位置的M類子像素作為過渡像素；

對所述M類過渡像素進行重新分類，將重新分類得到的M類子像素分別填入至與所述柱狀透鏡邊界位置的M個子像素對應(yīng)的視差圖中。

進一步地，所述柱狀透鏡和子像素的相對位置柱狀透鏡的斜率、節(jié)距和液晶顯示屏中子像素的排布方式所決定。

進一步地，根據(jù)子像素的左下角端點與覆蓋所述子像素的柱狀透鏡的左邊界的距離來確定柱狀透鏡和所述子像素的相對位置；

根據(jù)所述距離對所述子像素進行分類，得到N類子像素。

另一方面，提供一種裸眼3D圖像的顯示裝置，所述顯示裝置包括：

位置確定單元，用于確定柱狀透鏡和子像素的相對位置；

第一分類填充單元，用于根據(jù)所述相對位置對所述子像素進行分類，得到N類子像素，將所述N類子像素填入至對應(yīng)的N個視差圖中。

進一步地，所述顯示裝置，還包括：

過渡像素確定單元，用于從所述N類子像素中選擇處于所述柱狀透鏡邊界位置的M類子像素作為過渡像素；

第二分類填充單元，用于對所述M類過渡像素進行重新分類，將重新分類得到的M類子像素分別填入至與所述柱狀透鏡邊界位置的M個子像素對應(yīng)的視差圖中。

進一步地，所述柱狀透鏡和子像素的相對位置由柱狀透鏡的斜率、節(jié)距和液晶顯示屏中子像素的排布方式所決定。

進一步地，所述位置確定單元根據(jù)子像素左下角端點與覆蓋所述子像素的柱狀透鏡的左邊界的距離來確定柱狀透鏡和所述子像素的相對位置；

所述第一分類填充單元根據(jù)所述距離對所述子像素進行分類，得到N類子像素。

再一方面，提供一種液晶顯示屏，所述液晶顯示屏包括如上所述的裸眼3D圖像的顯示裝置。

在本發(fā)明實施例，確定柱狀透鏡和子像素的相對位置后，根據(jù)所述相對位置對所述子像素進行分類，得到N類子像素，將所述N類子像素填入至對應(yīng)的N個視差圖中。使得每一類子像素對應(yīng)一個視差圖，相比現(xiàn)有技術(shù)，明顯地增加了視差圖的數(shù)量，在用戶觀看時，視差跳變過渡平滑，并且符合光場空間分布，解決了現(xiàn)有技術(shù)，視差圖數(shù)量有限導(dǎo)致的視差跳變明顯，會引起人眼不適或者疲勞的問題。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例一提供的裸眼3D圖像的顯示方法的實現(xiàn)流程圖；

圖2a和圖2b是本發(fā)明實施例一中提供的柱狀透鏡下不同位置下的子像素折射到空間中的不同位置示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例一中提供的柱狀透鏡前人眼看到的不同視點取決于柱狀透鏡下子像素與柱狀透鏡的相對位置的示意圖；

圖4是斜率為18:5的柱狀透鏡中的子像素的排布示意圖；

圖5是斜率為6:1的柱狀透鏡中的子像素的排布示意圖；

圖6是本發(fā)明實施例二提供的裸眼3D圖像的顯示方法的實現(xiàn)流程圖；

圖7是本發(fā)明實施例三提供的裸眼3D圖像的顯示裝置的實現(xiàn)流程圖；

圖8是本發(fā)明實施例四提供的裸眼3D圖像的顯示裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

在本發(fā)明實施例中，確定柱狀透鏡和子像素的相對位置后，根據(jù)所述相對位置對所述子像素進行分類，得到N類子像素，將所述N類子像素填入至對應(yīng)的N個視差圖中。最終，每一類子像素對應(yīng)一個視差圖，相比現(xiàn)有技術(shù)，明顯地增加了視差圖的數(shù)量，在用戶觀看時，視差跳變過渡平滑，并且符合光場空間分布。

以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的實現(xiàn)進行詳細描述：

實施例一

圖1示出了本發(fā)明實施例一提供的裸眼3D圖像的顯示方法的實現(xiàn)流程，詳述如下：

在步驟S101中，確定柱狀透鏡和子像素的相對位置。

在本發(fā)明實施例中，柱狀透鏡和子像素的相對位置由柱狀透鏡的斜率、節(jié)距和液晶顯示屏中子像素的排布方式所決定。

具體的，可以根據(jù)子像素左下角端點與覆蓋該子像素的柱狀透鏡的左邊界的距離來確定柱狀透鏡和子像素的相對位置。

在步驟S102中，根據(jù)所述相對位置對所述子像素進行分類，得到N類子像素，將所述N類子像素填入至對應(yīng)的N個視差圖中。

在本發(fā)明實施例中，子像素左下角端點與覆蓋該子像素的柱狀透鏡的左邊界的距離不同，子像素對應(yīng)的視差圖像經(jīng)過柱狀透鏡后的投射方向也不同，根據(jù)該距離，可先將子像素分類為N類，再將分類得到的N類子像素填入至對應(yīng)的N個視差圖中。

一般由于柱狀透鏡和子像素的相對位置較多，子像素分類也較多，可根據(jù)實際情況將鄰近的相對位置歸為一類。

因為顯示屏的子像素有一定的寬度，假設(shè)一個子像素為一個點光源，發(fā)光 位置位于子像素的中心點。根據(jù)柱狀透鏡的折射原理，柱狀透鏡下位于焦平面的點光源經(jīng)過柱狀透鏡后，成為平行光，傳播方向為點光源和柱狀透鏡中心點的連線方向。如圖2a所示，子像素1-5依次折射到空間中不同位置，子像素1折射方向靠最右邊，子像素5折射方向靠最左邊；當(dāng)柱狀透鏡下的子像素與柱透鏡相對位置發(fā)生平移后，如圖2b所示，子像素經(jīng)過柱狀透鏡折射的方向也發(fā)生改變，若子像素相對柱狀透鏡往右邊移動，則折射方向為反向移動，即往左邊移動。疊加起來看，如圖3所示，柱狀透鏡前人眼看到的不同視點取決于柱狀透鏡和它覆蓋下的子像素的相對位置?？梢钥闯?，柱狀透鏡和子像素的相對位置的種類越多，會有更多的視差圖投射到空間中，視差過渡會更加平滑，人眼不會容易產(chǎn)生視覺疲勞和不適。

下面以2個實施實例來介紹一下，如何根據(jù)柱狀透鏡和子像素的相對位置對所述子像素進行分類，得到N類子像素，將所述N類子像素填入至對應(yīng)的N個視差圖中。

首先，以斜率為18：5的柱狀透鏡為例來進行說明：

單個透鏡水平覆蓋8個子像素(即傳統(tǒng)的8路視差)如圖4所示，兩條斜線為單個柱透鏡的邊界，重復(fù)周期為水平方向8個子像素(每個像素有rgb三個子像素)，豎直重復(fù)周期為6排。

1)、計算柱狀透鏡和子像素的相對位置，并根據(jù)所述相對位置將所述子像素分類(假設(shè)每個子像素的寬度為a，柱狀透鏡和子像素的相對位置由子像素左下角端點與透鏡左邊界的距離來確定)。

例如，在圖4中，2G-F位置的子像素左下端點與柱狀透鏡左邊界相交，距離為0，歸為類1；

2B-E位置的子像素左下端點與柱狀透鏡邊界距離為a/6，歸為類2；

3R-D位置的子像素左下端點與柱狀透鏡邊界距離為2a/6，歸為類3；

3G-C位置的子像素左下端點與柱狀透鏡邊界距離為3a/6，歸為類4；

3B-B位置的子像素左下端點與柱狀透鏡邊界距離為4a/6，歸為類5；

4R-A位置的子像素左下端點與柱狀透鏡邊界距離為5a/6，歸為類6；

2B-E位置的子像素左下端點與柱狀透鏡邊界距離為a，歸為類7；

……

6G-A位置的子像素左下端點與透鏡邊界距離為7a+5a/6，歸為類48。

2)、將所述N類子像素填入至對應(yīng)的N個視差圖中。

可以將1類子像素填入1號視差圖中，2類子像素填入2號視差圖中，以此類推，將N類子像素填入N號視差圖中。對斜率為18：5的柱狀透鏡來說，N最大為48。

可以看出，柱狀透鏡和子像素的相對位置一共有48種，即空間中最多含有48個傳播方向，所以最多可排列48幅視差圖。相比對比傳統(tǒng)的8視差排列方法(傳統(tǒng)排列法：1-6類子像素所在的位置為視差圖1；7-12類子像素所在的位置為視差圖2…)，斜率為18：5的柱狀透鏡中的這種視點排列法相當(dāng)于在兩幅視差圖中間插入了5幅視差圖，起到了過渡平滑效果，并且符合光場空間分布，解決了現(xiàn)有技術(shù)，視差圖數(shù)量有限導(dǎo)致的視差跳變明顯，會引起人眼不適或者疲勞的問題。

再次，以斜率為6：1的柱狀透鏡為例來進行說明：

斜率為6：1的柱狀透鏡，單個透鏡水平覆蓋13/3個子像素，如圖5所示，斜線為柱狀透鏡的邊界，由于柱狀透鏡水平覆蓋13/3個子像素，所以重復(fù)周期為水平方向8個子像素(3個透鏡)，豎直重復(fù)周期為6排。

1)、計算柱狀透鏡和子像素的相對位置，并根據(jù)所述相對位置將所述子像素分類。

1B-A、1G-D、1R-F位置的子像素左下端點與柱狀透鏡左邊界相交，距離為0，歸為類1；

3G-A、3R-C、2B-E位置的子像素左下端點與柱狀透鏡左邊界距離為a/6，填入歸為類2；

4B-B、4G-D、4R-F位置的子像素左下端點與柱狀透鏡左邊界距離為2a/6， 歸為類3；

2R-A、1B-C、1G-E位置的子像素左下端點與柱狀透鏡左邊界距離為3a/6，歸為類4；

……

4B-A、4G-C、4R-E位置的子像素左下端點與柱狀透鏡左邊界距離為4a+a/6，歸為類26。

可見，柱狀透鏡和子像素的相對位置一共有26種，即空間中最多含有26個傳播方向，所以最多可排列26幅視差圖。此例較為特殊的是26種視差圖分布于不同的透鏡下，這與水平方向周期內(nèi)含有多個透鏡有關(guān)。

同斜率為18：5的柱狀透鏡相同，這種增加方式增加了斜率為6：1的柱狀透鏡的視差圖數(shù)量，起到了過渡平滑效果，并且符合光場空間分布，解決了現(xiàn)有技術(shù)，視差圖數(shù)量有限導(dǎo)致的視差跳變明顯，會引起人眼不適或者疲勞的問題。

本實施例，確定柱狀透鏡和子像素的相對位置后，根據(jù)所述相對位置對所述子像素進行分類，得到N類子像素，將所述N類子像素填入至對應(yīng)的N個視差圖中。最終，每一類子像素對應(yīng)一個視差圖，相比現(xiàn)有技術(shù)，明顯地增加了視差圖的數(shù)量，在用戶觀看時，視差跳變過渡平滑，并且符合光場空間分布，解決了現(xiàn)有技術(shù)，視差圖數(shù)量有限導(dǎo)致的視差跳變明顯，會引起人眼不適或者疲勞的問題。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述各實施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，相應(yīng)的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，所述的存儲介質(zhì)，如ROM/RAM、磁盤或光盤等。

實施例二

圖6示出了本發(fā)明實施例二提供的裸眼3D圖像的顯示方法的實現(xiàn)流程，詳述如下：

在步驟S601中，確定柱狀透鏡和子像素的相對位置。

在步驟S602中，根據(jù)所述相對位置對所述子像素進行分類，得到N類子像素，將所述N類子像素填入至對應(yīng)的N個視差圖中。

在步驟S603中，從所述N類子像素中選擇處于所述柱狀透鏡邊界位置的M個子像素作為過渡子像素。

在本發(fā)明實施例中，根據(jù)子像素分類，選擇處于柱狀透鏡邊界位置的子像素作為過渡子像素，例如N類中可選擇但不限于第1～4類、第N-4～N類，將這些子像素定義為過渡子像素。

在步驟S604中，對所述過渡子像素進行重新分類，將重新分類得到的M類子像素分別填入至與所述柱狀透鏡邊界位置的M個子像素對應(yīng)的視差圖中。

在本發(fā)明實施例中，對過渡子像素進行重新分類，使N-4類子像素到1類子像素平滑過渡，例如將…N-4，N-3，N-2，N-1，N，1，2，3…的跳躍過渡改為…N-4，4*N/5-3，3*N/5-2，2*N/5-1，N/5，1，2，3…的平滑過渡。

首先，以斜率為18：5的柱狀透鏡為例來進行說明：

例如，可選擇但不限于將右邊界上的43、44、45、46、47、48類子像素更改為36、30、24、18、12、6類子像素，使得視區(qū)和視區(qū)邊界處空間的視差圖排列從42-43-44-45-46-47-48-1-2-3-4的突變變?yōu)?2-36-30-24-18-12-6-1-2-3-4的漸變。反向過渡區(qū)域的范圍可人為調(diào)整，例如可將43-48定為反向過渡區(qū)域，也可將46-48定為反向過渡區(qū)域。

將右邊界上的43、44、45、46、47、48類子像素重新進行分類成為36、30、24、18、12、6類子像素，然后，將36、30、24、18、12、6類子像素分別填入重新分類前，柱狀透鏡右邊界處的43、44、45、46、47、48類子像素對應(yīng)的43、44、45、46、47、48號視差圖中。

再次，以斜率為6：1的柱狀透鏡為例來進行說明：

例如，可選擇但不限于將臨界視差圖23、24、25、26處的子像素更改為18、14、10、6處的子像素，使得視區(qū)和視區(qū)邊界處空間的視差圖排列從22-23-24-25-26-1-2-3-4的突變變?yōu)?2-18-14-10-6-1-2-3-4的漸變。反向過渡區(qū) 域的范圍可人為調(diào)整，例如可將23-26定為反向過渡區(qū)域，也可將20-26定為反向過渡區(qū)域。

將邊界處的23、24、25、26類子像素重新進行分類成為18、14、10、6類子像素，然后，將18、14、10、6類子像素分別填入重新分類前，柱狀透鏡邊界處的23、24、25、26類子像素對應(yīng)的23、24、25、26號視差圖中。

本實施例，從N類子像素中選擇處于柱狀透鏡邊界位置的M個子像素作為過渡子像素，對所述過渡子像素進行重新分類，將重新分類得到的M類子像素分別填入至與所述柱狀透鏡邊界位置的M個子像素對應(yīng)的視差圖中。使得柱狀透鏡邊界處的子像素可以實現(xiàn)平滑過渡，相比現(xiàn)有技術(shù)，視差圖的排布更加合理，在用戶觀看時，視差跳變過渡平滑，并且符合光場空間分布，解決了現(xiàn)有技術(shù)，視差圖的排布不合理導(dǎo)致的視差跳變明顯，會引起人眼不適或者疲勞的問題。

實施例三

圖7示出了本發(fā)明實施例三提供的裸眼3D圖像的顯示裝置的具體結(jié)構(gòu)框圖，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實施例相關(guān)的部分。該裸眼3D圖像的顯示裝置可以是內(nèi)置于液晶顯示屏中的軟件單元、硬件單元或者軟硬件結(jié)合的單元，該裸眼3D圖像的顯示裝置7包括：位置確定單元71和第一分類填充單元72。

其中，位置確定單元71，用于確定柱狀透鏡和子像素的相對位置；

第一分類填充單元72，用于根據(jù)所述相對位置對所述子像素進行分類，得到N類子像素，將所述N類子像素填入至對應(yīng)的N個視差圖中。

進一步地，所述柱狀透鏡和子像素的相對位置由柱狀透鏡的斜率、節(jié)距和液晶顯示屏中子像素的排布方式所決定。

進一步地，所述位置確定單元71根據(jù)子像素左下角端點與覆蓋所述子像素的柱狀透鏡的左邊界的距離來確定柱狀透鏡和所述子像素的相對位置；

所述第一分類填充單元72根據(jù)所述距離對所述子像素進行分類，得到N 類子像素。

本發(fā)明實施例提供的裸眼3D圖像的顯示裝置可以應(yīng)用在前述對應(yīng)的方法實施例一中，詳情參見上述實施例一的描述，在此不再贅述。

實施例四

圖8示出了本發(fā)明實施例四提供的裸眼3D圖像的顯示裝置的具體結(jié)構(gòu)框圖，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實施例相關(guān)的部分。該裸眼3D圖像的顯示裝置可以是內(nèi)置于液晶顯示屏中的軟件單元、硬件單元或者軟硬件結(jié)合的單元，該裸眼3D圖像的顯示裝置8除了包括實施例三中的位置確定單元71、第一分類填充單元72，還包括過渡像素確定單元81和第二分類填充單元82。

其中，過渡像素確定單元81，用于從所述N類子像素中選擇處于所述柱狀透鏡邊界位置的M類子像素作為過渡像素；

第二分類填充單元82，用于對所述M類過渡像素進行重新分類，將重新分類得到的M類子像素分別填入至與所述柱狀透鏡邊界位置的M個子像素對應(yīng)的視差圖中。

本發(fā)明實施例提供的裸眼3D圖像的顯示裝置可以應(yīng)用在前述對應(yīng)的方法實施例二中，詳情參見上述實施例二的描述，在此不再贅述。

值得注意的是，上述裝置實施例中，所包括的各個單元只是按照功能邏輯進行劃分的，但并不局限于上述的劃分，只要能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的功能即可；另外，各功能單元的具體名稱也只是為了便于相互區(qū)分，并不用于限制本發(fā)明的保護范圍。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。