專利名稱：具人眼定位的光柵隨動(dòng)裝置的顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型有關(guān)于立體成像技術(shù)，尤其是一種具人眼定位的光柵隨動(dòng)裝置的顯示
O
背景技術(shù)：
視覺(jué)之所以呈現(xiàn)立體狀態(tài)是由于人的雙眼視差效應(yīng)即物光進(jìn)入雙眼在視網(wǎng)膜上成像。由于兩眼相距一定距離，在兩眼底所形成的兩幅圖像是基本相同的但又稍有差異而存在視差，經(jīng)大腦綜合后就形成了一幅立體圖像。所謂光柵立體成像，指原本是平面的畫(huà)面，經(jīng)過(guò)光柵(Lanticular)的折射，使畫(huà)面中的物體在人的雙眼中呈現(xiàn)出視差，形成立體或變化效果。視差是利用人的雙眼，通過(guò)左眼視圖與右眼視圖的差異，在人腦中合成為一幅立體圖像。類(lèi)比畫(huà)面中物體的左視和右視，分別看到不同的物體側(cè)面，利用光柵的折射，則就可以呈現(xiàn)立體影像了。光柵由透明光學(xué)塑膠制成，表面壓有折射圓柱狀的線。作用就是將畫(huà)面中物體的左視圖與右視圖區(qū)分開(kāi)來(lái)，使人眼看到左右視差。視差立體法觀察者不必通過(guò)特制裝置即可直接用肉眼觀察。該方法采用柱鏡狀立體光柵，其理論基礎(chǔ)在于利用立體光柵對(duì)光線的折射配合人的雙眼視差和會(huì)聚形成立體感。最早的立體圖片制作方法主要是利用印刷或照片沖擴(kuò)技術(shù)，將由不同角度拍攝的同一景物的多張圖片印刷或擴(kuò)印在紙張上，再由人工貼上柱透鏡立體光柵片，從而產(chǎn)生立體效果。這種工藝存在操作難、效率低、質(zhì)量差、廢品率很高，且需要昂貴的特種制造設(shè)備和耗材。大大阻礙了這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展。近年來(lái)，電腦計(jì)算技術(shù)尤其是圖像輸入、處理及輸出技術(shù)的飛速發(fā)展為計(jì)算機(jī)合成立體圖片提供了方便。在柱透鏡立體光柵的立體照片的制作原理進(jìn)行理論分析，結(jié)合現(xiàn)代數(shù)字圖像處理技術(shù)，提出和實(shí)現(xiàn)一種計(jì)算機(jī)輔助彩色立體圖片合成方法。較之傳統(tǒng)的立體照片制作工藝，在經(jīng)濟(jì)性及使用靈活性等方面具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)，有著廣闊的應(yīng)用前景。利用柱透鏡立體光柵實(shí)現(xiàn)立體成像原自于視差立體法，即利用人的雙眼視差和會(huì)聚所構(gòu)成的深度感實(shí)現(xiàn)人意識(shí)中的立體感。因此理論上講，只有從兩個(gè)以上略為不同的觀點(diǎn)取得景物的一組圖像方可合成出立體圖片。請(qǐng)參考圖1，柱透鏡立體光柵由許多結(jié)構(gòu)參數(shù)和性能完全相同的小圓柱透鏡組成， 這一特性使得它對(duì)圖像具有“壓縮”和“隔離”作用。圓柱立體光柵能將從不同角度拍攝到的許多圖像A以條紋狀態(tài)記錄在同一張圖片上。在觀看時(shí)，也利用同一種圓柱立體光柵，使人雙眼看到的是同一景物的兩個(gè)不同的像，于是人的意念中就產(chǎn)生具有視差立體效果的深度圖像。由于柱透鏡立體光柵是由平面線形排列的圓柱透鏡組成。所以柱透鏡立體光柵立體圖片應(yīng)稱為單向式自動(dòng)立體圖片，其意義為只能感覺(jué)到水平向視差信息。根據(jù)柱透鏡立體光柵成像原理，利用光學(xué)方法制作的立體圖片主要有如下特點(diǎn)1.立體圖片必須是對(duì)同一景物從不同視角所拍攝的一組圖片組成。由于光柵的單向立體特性，要求此組圖片拍攝時(shí)的位置處于同一高度。
3[0008]2.所合成的立體圖片由平行于柱狀光柵軸向的條紋組成，同一光柵柵距B下等間距順序排列一組圖片中每張圖片的相應(yīng)位置信息。如圖所示，由兩幅圖片所合成的立體圖像。目前對(duì)于應(yīng)用視差光柵以形成立體的3D影像的技術(shù)以趨近成熟的階段，由于應(yīng)用視差光柵可令觀視者并不需要帶上特殊的眼鏡，所以將來(lái)勢(shì)并成為立體成像的主流，唯目今視差光柵尚面臨一問(wèn)題，及其所形成的視角相當(dāng)?shù)男?，觀視者只能在一微小的角度范圍內(nèi)才可以得到所欲呈現(xiàn)的影像，如果觀視者離開(kāi)此一范圍即無(wú)法得到所需要呈現(xiàn)的影像，所以也無(wú)法產(chǎn)生所需要的立體感。所以如欲使得視差光柵的技術(shù)可以被普遍的使用，則必需解決上述說(shuō)明的問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容所以本實(shí)用新型的目的為提出一種具人眼定位的光柵隨動(dòng)裝置的顯示器，其中使用人眼甚或人眼中的瞳孔的位置決定液晶顯示屏相對(duì)于人眼的視角，可以更精確的調(diào)整出觀視者與光柵之間的位置，使得經(jīng)光柵所投射出來(lái)的左眼影像及右眼影像與原先拍攝時(shí)的左眼影像及右眼影像相符合，所以觀視者可以得到符合原拍攝景物的立體圖像。為達(dá)到上述目的本實(shí)用新型中提出一種具人眼定位的光柵隨動(dòng)裝置的顯示器，包含一個(gè)液晶顯示器，包含一個(gè)用于顯示影像的液晶顯示幕；其中該液晶顯示器輸出立體圖片至該液晶顯示幕；一個(gè)雙攝像鏡頭組，位于液晶顯示器的外部，該雙攝像鏡頭組攝入具有視差的雙影像，并借助有視差的雙影像得到物件的深度與距離，以定位與辨識(shí)觀視者；一個(gè)光柵，位于該液晶顯示幕的前方；一個(gè)用于控制該光柵位置的光柵轉(zhuǎn)向控制器；以及，一個(gè)將來(lái)自該雙攝像鏡頭組的影像進(jìn)行處理的影像處理器。該雙攝像鏡頭組攝入在液晶顯示器周邊的觀視者的影像，并能將該影像輸入到與其連接的該影像處理器；該影像處理器能找出該觀視者的方位、臉及雙眼的位置；該影像處理器能依據(jù)所感測(cè)的雙眼位置、方位確定觀視者相對(duì)于該液晶顯示幕的視角；該影像處理器能將所計(jì)算的視角傳送到與其連接的該光柵轉(zhuǎn)向控制器；該光柵轉(zhuǎn)向控制器依據(jù)該視角調(diào)整光柵之中各柵的偏向。該影像處理器為能找出眼的瞳孔的位置，能正確判斷眼睛視線的處理裝置。該雙攝影鏡頭組位于該液晶顯示幕的周邊；該雙攝像鏡頭組能攝入人臉影像。該光柵為能轉(zhuǎn)向的電子光柵。本實(shí)用新型的有益效果在于為使用人眼甚或人眼中的瞳孔的位置決定液晶顯示幕相對(duì)于人眼的視角，可以更精確的調(diào)整出觀視者與光柵之間的位置，使得經(jīng)光柵所投射出來(lái)的左眼影像及右眼影像與原先拍攝時(shí)的左眼影像及右眼影像相符合，所以觀視者可以得到符合原拍攝景物的立體圖像。由下文的說(shuō)明可更進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的特征及其優(yōu)點(diǎn)，閱讀時(shí)并請(qǐng)參考附圖。

圖1為光柵立體成像的原理的說(shuō)明圖。圖2示本實(shí)用新型的系統(tǒng)流程圖。[0021]圖3示本實(shí)用新型的影像處理流程。主要元件符號(hào)說(shuō)明10液晶顯示器11 液晶顯示幕20雙攝像鏡頭組30 光柵40光柵轉(zhuǎn)向控制器50影像處理器
具體實(shí)施方式
茲謹(jǐn)就本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)組成，及所能產(chǎn)生的功效與優(yōu)點(diǎn)，配合圖式，舉本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明如下，請(qǐng)參考圖2，其中顯示本實(shí)用新型中具人眼定位的光柵隨動(dòng)裝置的顯示器，其中包含一液晶顯示器10，包含一液晶顯示幕11用于顯示影像。其中該液晶顯示器10提供立體圖片予該液晶顯示幕11，該立體圖片是對(duì)同一景物從不同視角所拍攝的一組圖片組成，這組圖片對(duì)應(yīng)參差的方式間隔排列組成一畫(huà)面。一般此組圖片拍攝時(shí)的位置處于同一高度。關(guān)于視差立體成像的畫(huà)面形成方式為現(xiàn)有技術(shù)中所熟知，于此不贅述其細(xì)節(jié)。一雙攝像鏡頭組20位于液晶顯示器10的外部，該雙攝像鏡頭組20包含兩個(gè)鏡頭，各個(gè)鏡頭可以一 C⑶或CMOS鏡頭。較佳者位于該液晶顯示幕11的周邊部位。該雙攝像鏡頭組20，用于攝入具有視差的雙影像，應(yīng)用有視差的雙影像可以得到物件的深度與距離，以對(duì)顯示前的觀視者作精確的定位與辨識(shí)，(此定位與辨視的技術(shù)為現(xiàn)有技術(shù)中所熟知者，在此不再贅述其細(xì)節(jié))，并更進(jìn)一步取得人臉影像，以在往后的處理中得到該液晶顯示幕11前方的觀視者的方位，臉部及眼部的影像。一光柵30，位于該液晶顯示幕11的前方。該光柵30為電子光柵，并可以應(yīng)用電壓及電流的變動(dòng)，改變光柵中各柵的偏向，使從光柵一方向投射的光經(jīng)光柵后可以轉(zhuǎn)向。該光柵30的作用就是將畫(huà)面中物體的左眼視圖與右眼視圖區(qū)分開(kāi)來(lái)，使人眼看到左右視差。一光柵轉(zhuǎn)向控制器40用于控制該光柵的偏向。該光柵轉(zhuǎn)向控制器40可以控制輸入光柵的電壓及電流而控制該光柵中各柵的偏向。一影像處理器50，將來(lái)自該攝像鏡頭20的影像進(jìn)行處理。其處理方式說(shuō)明于下請(qǐng)參考圖3，當(dāng)光柵與液晶顯示幕的相對(duì)位置固定時(shí)，所投射出的左眼影像及右眼影像有一定的對(duì)應(yīng)位置，但當(dāng)實(shí)際上觀視者兩眼的位置不正好位于該左眼影像及右眼影像的對(duì)應(yīng)位置上時(shí)，可經(jīng)由對(duì)該光柵進(jìn)行柵偏向的適當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)以使得所投射出的左眼影像及右眼影像對(duì)準(zhǔn)觀視者的雙眼。本實(shí)用新型的調(diào)整方式主要是由雙攝像鏡頭組20攝入在液晶顯示器10周邊的觀視者(步驟101)，隨后將該影像輸入該影像處理器50 ；該影像處理器50應(yīng)用軟體技術(shù)找出該觀視者的方位，臉部及雙眼的位置，甚或更進(jìn)一步找出各眼的瞳孔的位置(步驟102) ’然后該影像處理器50依據(jù)所感測(cè)的雙眼位置決定出觀視者相對(duì)于該液晶顯示幕的視角(步驟103)；該影像處理器50將所計(jì)算的視角傳送到該光柵轉(zhuǎn)向控制器40(步驟104)；該光柵轉(zhuǎn)向控制器40依據(jù)該視角調(diào)整的光柵的中各柵的偏向(步驟105)。所以通過(guò)光柵所形成的左眼影像及右眼影像可以經(jīng)由調(diào)整光柵的偏向而得到較佳的投射，使用者的雙眼可以清晰的接收到該左眼影像及右眼影像。該兩影像在使用者的腦部合成清晰且具有立體感的影像。本實(shí)用新型的另一種調(diào)整方式為調(diào)整液晶顯示幕所顯示的影像位置，可以在液晶顯示器中對(duì)于影像的畫(huà)面(frame，禎)的位置的微調(diào)以使得所投射出的左眼影像及右眼影像可以對(duì)準(zhǔn)觀視者的左眼及右眼，以使得觀視者有較佳的觀視影像，也可以合成具有高立體度的影像。只是此種方式必需要該液晶顯示器的內(nèi)部元件配合，以偏移畫(huà)面的水平顯示位置。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)為使用人眼甚或人眼中的瞳孔的位置決定液晶顯示幕相對(duì)于人眼的視角，可以更精確的調(diào)整出觀視者與光柵之間的位置，使得經(jīng)光柵所投射出來(lái)的左眼影像及右眼影像與原先拍攝時(shí)的左眼影像及右眼影像相符合，所以觀視者可以得到符合原拍攝景物的立體圖像。綜上所述，本實(shí)用新型人性化的體貼設(shè)計(jì)，相當(dāng)符合實(shí)際需求。其具體改進(jìn)現(xiàn)有缺失，相較于現(xiàn)有技術(shù)明顯具有突破性的進(jìn)步優(yōu)點(diǎn)，確實(shí)具有功效的增進(jìn)，且非易于達(dá)成。本實(shí)用新型未曾公開(kāi)或揭露于國(guó)內(nèi)與國(guó)外的文獻(xiàn)與市場(chǎng)上，已符合專利法規(guī)定。上列詳細(xì)說(shuō)明系針對(duì)本實(shí)用新型的一可行實(shí)施例的具體說(shuō)明，惟該實(shí)施例并非用以限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡未脫離本實(shí)用新型技藝精神所為的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含于本實(shí)用新型的專利范圍中。
權(quán)利要求1.一種具人眼定位的光柵隨動(dòng)裝置的顯示器，其特征是包含一個(gè)液晶顯示器，包含一個(gè)用于顯示影像的液晶顯示幕；其中該液晶顯示器輸出立體圖片至該液晶顯示幕；一個(gè)雙攝像鏡頭組，位于液晶顯示器的外部，該雙攝像鏡頭組攝入具有視差的雙影像， 并借助有視差的雙影像得到物件的深度與距離，以定位與辨識(shí)觀視者；一個(gè)光柵，位于該液晶顯示幕的前方；一個(gè)用于控制該光柵位置的光柵轉(zhuǎn)向控制器；以及一個(gè)將來(lái)自該雙攝像鏡頭組的影像進(jìn)行處理的影像處理器。
2.如權(quán)利要求1所述的具人眼定位的光柵隨動(dòng)裝置的顯示器，其特征在于該雙攝像鏡頭組攝入在液晶顯示器周邊的觀視者的影像，并能將該影像輸入到與其連接的該影像處理器；該影像處理器能找出該觀視者的方位、臉及雙眼的位置；該影像處理器并能依據(jù)所感測(cè)的雙眼位置、方位確定觀視者相對(duì)于該液晶顯示幕的視角；該影像處理器能將所計(jì)算的視角傳送到與其連接的該光柵轉(zhuǎn)向控制器；該光柵轉(zhuǎn)向控制器依據(jù)該視角調(diào)整光柵之中各柵的偏向。
3.如權(quán)利要求1所述的具人眼定位的光柵隨動(dòng)裝置的顯示器，其特征在于該雙攝像鏡頭組為CCD或CMOS鏡頭。
4.如權(quán)利要求3所述的具人眼定位的光柵隨動(dòng)裝置的顯示器，其特征在于該雙攝影鏡頭組位于該液晶顯示幕的周邊；該雙攝像鏡頭組能攝入人臉影像。
5.如權(quán)利要求1所述的具人眼定位的光柵隨動(dòng)裝置的顯示器，其特征在于該光柵為能轉(zhuǎn)向的電子光柵。
6.如權(quán)利要求1所述的具人眼定位的光柵隨動(dòng)裝置的顯示器，其特征在于該影像處理器為能找出眼的瞳孔的位置，能正確判斷眼睛視線的處理裝置。
專利摘要一種具人眼定位的光柵隨動(dòng)裝置的顯示器，包含一個(gè)液晶顯示器，包含一個(gè)用于顯示影像的液晶顯示幕；其中該液晶顯示器輸出立體圖片至該液晶顯示幕；一個(gè)雙攝像鏡頭組，位于液晶顯示器的外部，該雙攝像鏡頭組攝入具有視差的雙影像，并借助有視差的雙影像得到物件的深度與距離，以定位與辨識(shí)觀視者；一個(gè)光柵，位于該液晶顯示幕的前方；一個(gè)用于控制該光柵位置的光柵轉(zhuǎn)向控制器；以及，一個(gè)將來(lái)自該雙攝像鏡頭組的影像進(jìn)行處理的影像處理器。其中影像處理方式為該雙攝像鏡頭組攝入在液晶顯示器周邊的觀視者的影像，隨后將該影像輸入該影像處理器;所以通過(guò)光柵所形成的左眼影像及右眼影像可以經(jīng)由調(diào)整光柵的偏向而得到較佳的投射。
文檔編號(hào)H04N13/00GK202172467SQ20112021026
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月21日
發(fā)明者鄒佳融 申請(qǐng)人:鼎創(chuàng)電子股份有限公司