连续可调3deeps滤光眼镜优化立体观看及其控制的方法和手段的制作方法

专利名称：连续可调3deeps滤光眼镜优化立体观看及其控制的方法和手段的制作方法
技术领域：
本发明涉及到动态影像领域和一种名为3De印S的系统，该系统可以使几乎所有 的动态影像当通过3De印s滤光片眼镜观看时具有立体的视觉效果。更具体地说，本发明涉 及到如何为3De印s中性密度滤光眼镜镜片选择一个最适合的光密度值的途径，该途径是 基于计算影像帧的运动矢量和/或亮度值来确定的。
背景技术：
—系列从二维图像产生三维图像的产品和方法已开发出来。Steenblik在美国专 利号第4597634,4717239， 5002364教导了双棱镜的衍射光学装置的使用，该装置包括一个 低色散棱镜和一个高色散棱镜。Takahaski，在美国专利号第5144344教导了使用Pulfrich 效应的轻过滤不同的光密度的镜片的使用。 Beard在美国专利第4705371讲授了从中央扩散的周边光密度梯度镜片的使用。
Hirano在美国专利号第4429951教导了一个垂直轴旋转创造立体物象的眼镜。拉 丹在美国专利号第4049339教导了一副配有不透明的颞部和不透明的矩形框以及在毗邻 鼻架配有三角形镜片的眼镜的使用。 达维诺的美国专利6598968 "三维电影和电视播放器"教导了一个不透明的框架
可以像眼镜一样利用Pulfrich效应做立体观赏的装置。该框架有两个长方形开孔，这些开
孔直接放置在用户的眼前。 一个开孔无遮蔽，而另一个孔为多元的，聚酯薄膜的垂直光栅。
在开孔外缘和最外沿垂直光栅之间是衍射光学材料。光栅朝外的表面可以涂成黑色。在电
视或电影屏幕上显示的图像可以通过两只眼睛同时观看取得立体效果。 多内斯的美国专利4805988，"个人查看视频设备"，教导一个视频观看器提供一个
立体的对外影像以同时观看单镜头电子影像。这是使用两个特定的组件共享的光学系统。
这两个图像的相对强度可以调整，它利用三虹膜系统，每个虹膜可能是机械隔膜，电子控制
液晶设备或光盘，通过偏振方向控制的相对旋转的圆盘对透射率调整。 在美国专利4893898中，Beard教导用于创建一个3D电视效果的装置，它基于相对之间的现场和动向记录机制的侧向运动的方法。在放映时，观众眼镜镜片是暗的，它具有 光谱透射透射率降低的特点，它设在至少一种，最好三种高峰辐射能波段。它的镜片较轻， 另一方面，有光谱透射消除能源峰波长使透射率降低的特点。其结果是大量增加两状态间 的有效视像与正常环境光线对比的电视镜片的光学密度差。这将产生非常明显的与适当的 运动电视画面相关的3D效果，同时避免了以前"死眼"的效果与密度太大是相关联的普通 光线效果。它的进一步改善是通过提供一个比在黄色或绿色区域的蓝色和红色区域的高透 射率更加暗的镜片。 其他专利涉及到图像处理的度量，这包括井植美国专利5717415，长屋美国专利 5， 721692和杰拉德德哈恩美国专利6385245。 在美国专利5717415中，Iue教授了从二维图像转换成三维图像的方法。 一个二 维图像信号中右眼的图像信号和左眼图像信号两者之间有相当的时间差或亮度差异，从而 从二维图像转换成三维图像。 在专利号5721692，长屋等人提出"运动目标检测仪"。在披露的发明中，运动物体
的检查中发现的电影有一个复杂的背景。为了检测移动的物体，经处理的输出结果显示为 一个单位，衡量一个间隔，预设将一部分像素作为背景，在电影单元中设置为提取运动物体
和计算移动方向和速度的运动物体的一个单位。即使在复杂的背景中，不仅改变光照条件， 而且结构发生变化，该背景结构的变化以检测和/或提取的实时运动目标为基础。此外，也 可以通过移动方向和运动物体的速度来决定。 德哈恩美国专利6385245-披露了至少有两个运动参数集合是从输入视频数据生 成的方法。参数设置的动议是描述图像中的运动参数设置和办法，包括可以计算出的参数。
视觉效果是重要的电影元素，并有可能扩大观众观赏的乐趣。例如运动效果"子弹 时间"使用在电影"黑客帝国"是至关重要的影片的吸引力元素。 有视觉效果的立体电影还包括"羽毛河冲锋"，由盖伊麦迪逊等主演。"文价格电 影"的"蜡府"'最初就以3D片放映。早期到50代中期的3D电影很快消失，这是由于不 成功的同步技术和潜在的传输复杂性而造成左眼和右眼的图像偏差。 电视的三维播放一直在尝试。"Theatric Su卯ort"在1989为福克斯电视台制 造出第一次Pulfrich效果一 "3D现场播放的玫瑰游行。"为了实现有现实的深度错觉的 Pulfrich三维效果的电视节目，要求所有前景行动在一个一致的方向，使用固定相匹配的 光度播放，观众需佩戴特殊眼镜镜片。这个巨大的约束(所有屏幕上的动作进行只能单向) 制约了电影制片人，是因为现实中观众不会反转眼镜，切换滤光，以适应一只眼睛过滤另一 个画面中的每个变化行动的方向。对于绝大多数观众，一个固定的眼镜过滤的限制，无论是 左相还是右相，意味着三维效果与制作的眼镜只能专门设计。 随着索尼公司的IMAX的3-D演示的出现，使特殊影院/观看设施所特有的技术要 求成为一个新事物。尽管对观众具有广泛的吸引力，技术困难和成本负担使电影制片商，发 行商，电视网络，电影剧院，和观众产生接受障碍。由于剧院的收入因为网上播映而减少， 3-D电影的努力又重新出现，结果仍有待确定。这些新产品将是数字模式，因此有许多技术 问题可能被绕过。电视网络也试图寻找一种手段提供三维观感。
下面的背景资料提供了 一个更好地了解本发明的基础。
人类眼睛和深度知觉
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人眼可以感知和解释约400至700毫微米波长的电磁辐射_即人眼可见光。许多
电子工具，如摄像机，手机相机等，也能够感知和记录在400-700纳米电磁辐射的波长。 为方便视知觉，在图像到达大脑之前，人眼也做大量图像处理。 当光线不再剌激眼睛光感受器，光感受器继续发射它的几分之一秒的信号。这就
是所谓的持久的视像，这是电影发明的关键，即人可察觉快速变化和不断闪烁的移动图像
的各个图像。 人眼的光感受器不能瞬间发射。相比在高光条件下的信号，低光照条件下会有数 千分之一秒或更长的传输延迟。这造成少光感在一只眼比另一眼减少，以致感光细胞传输 左眼和右眼的时间略有不同的，这一现象部分解释了基于Pulfrich的3-D幻像，这一幻象 被本发明所利用。这也是造成什么通常被称为'夜视'现象的原因。 —旦信号被发送到眼睛，大脑处理双重图像(图像收自左眼和右眼)并提交'深 度知觉'。这已通过几种手段实现。 立体视觉的深度知觉的主要手段，需要双目视觉。大脑处理双重影像，测量两个图 像从左眼和右眼的屈光距离，并感知眼睛指向对象的焦距。 透视感知使用如下信息，如果两个对象相同大小，但一个对象比其他对象接近查 看器，那么接近对象将会显得更大。大脑处理这些信息作为深度解释的线索。
运动视差是指这一种效果一个对象越是远离我们，他们的速度在我们的视野中 行动越慢。大脑处理运动视差信息作为深度解释的线索。 阴影提供了另一条线索给人脑，它可以作为深度的信息。赋予对象明暗，可以创建
阴影的幻象和深度感，这广泛用于暗示实际上不穿透二维屏幕表面的深度。 动态影像的3D错觉产生方法 电影是2维图像。然而，一些方法已提供深度在电影的幻像。这些方法包括浅浮 雕，IMAX(偏振片)禾P Pulfrich三维幻像。
浅浮雕三维幻影"浅浮雕"指的是红色/蓝色或红色/绿色眼镜，如同用在漫画书和麦片包装上的， 只是一个透明的蓝色塑料和一个透明的红色塑料件组成的眼镜。这些眼镜容易制造，并已 自20世纪20年代左右出现。 —个浅浮雕立体图像开始于两个相同的场景图像，从不同的透视点拍摄的图像作 为一个的立体图像对。 一个图像被制成绿/蓝色的，另一种被制成红色，两个图像组合在一 起观看。 观看时，一只眼睛是通过红色部分看到图像，另一只眼睛看到了绿色/蓝色部分。 这种效果相当简单，并且非常容易做到在PC上，它甚至可以手绘。这项技术的主要限制是， 由于颜色以这种方式使用，图像的真实色彩的内容通常是失去了，所产生的图像通常是黑 色和白色。由于颜色的竞争优势，可能会出现不稳定和单色。 一些图像可以保留原来的颜 色，但摄影师要非常注意色彩与画面内容的选择性。
IMAX (偏振片)三维幻影 IMAX通过创建两个胶片通过两个镜片摄制，分别代表左，右眼睛的视像，而产生电 影的3维深度。这些镜片相距约2.5英寸，约为人的眼睛的平均距离。通过记录两个单独 胶片的左，右眼睛视像，然后同时放映，可以创建一个三维的幻像。
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IMAX使用两种不同的方法之一创建有三维幻觉的剧院效果。第一种方法依赖于 极化处理。在放映过程中，左眼的图像在一个偏振方向，而右眼的图像极化垂直于左眼的图 像。通过戴着各自的方向极化匹配投影镜片的特殊眼镜观看，左眼的图像只可以通过左侧 的镜片看到，因为左侧镜片上的极化取消了右眼的投影，右眼的图像只可以通过右侧的镜 片看到，因为右侧镜片上的极化取消了左眼的投影。 IMAX还使用另一种方法达到三维观看 一 快门眼镜。这种三维投影法使用相似的 双眼快门眼镜液晶偏光镜片。左，右眼的图像投射到隔帧显示屏。这些液晶快门眼镜设置 到与投影机同步。投影机显示的左，右图像只能由右侧眼睛通过快门液晶镜片成为透明时 观看，而其他的仍然是不透明而不能看到的图像。这时候，左眼图像在屏幕上放映，该快门 眼镜左侧的镜片变得透明而快门眼镜的右侧镜片变得不透明。当放映下一帧图像，即右眼 图像时_左边的镜片变得不透明而右边的镜片变得透明。 在这两个IMAX立体系统都只允许右侧眼睛查看右侧图像，而另一只眼睛设为' 盲'。所谓的'透明'的状态其实相当暗，遮住了约35%的光线到达观看的眼睛，而非观看 眼睛为完全不能看到影象。
三维电影的难点 除了索尼公司的IMAX-3D，一个特殊的电影技术要求特殊设计的影院以满足放映 的要求，3D电影从来没有变得流行，除非是作为短期热潮，因为诸多问题继续使立体电影不 能接受于生产者和电影观众。尽管共同努力，3D电影仍然只不过是一个新事物。有许多问 题和制约因素，涉及三维电影的生产，投影，或观看各个方面。 生产常用的立体三维电影系统需要有特殊的双镜片相机，每帧需摄制两个图像。 制作一个非立体版可以无需特殊眼镜观看的版本另需要一个单独版本的普通相机拍摄的
胶片，而不是简单的选择一个或另一个镜片的胶片。同样，IMAX和光栅快门系统都需要特 殊的眼镜以适合二维和三维不同版本的观看。因而拍摄3D电影添加高达1000万美元的生 产成本，也时有报道。 投影一些三维系统需要超过两个相机的同步摄影以达到效果。日立公司已开发 出三维显示称为Transpost三维技术，可从任何方向不戴特殊眼镜观看，它利用12个摄像 头和旋转显示，让Transpost三维电影显示为浮动的图像。该装置的原则是，从24个不同 的方向拍摄对象的二维图像，投射到一个特别的旋转屏幕上。这一设计在大型商业运用上 是不可行的，这是因为作为一个电影的特殊效果，必须能够使用标准的投影设备在电影院， 电视或其他设备上放映。 观看作为一个商业的要求，任何一部电影的特殊效果，必须可以在屏幕上观看， 如通过电视，DVD，录像机，PC电脑屏幕，等离子和液晶显示器等观赏媒介。从观众的角度， 立体眼镜，无论是立体眼镜或Pulfrich眼镜，如果佩戴不舒服，可能导致过分疲劳或头痛。 这种头痛促使人们回避3-D电影。 由于这些和其他问题，三维电影从来只是新奇一时的玩意儿。制作的不便和生产 者的成本因素，专用设备投影需求，以及观众的不适加大了三维电影的障碍，这导致三维电 影很少拍摄。这个发明的主要目的，就是要克服这些问题和制约因素。
试图克服三维电影技术难题的尝试 快门眼镜的不同设计，已经实验了几十年，但没有太多的大型的商业上的成功。快
8门眼镜一个解决方案一般需要两个图像去处理一帧视频，快门按视频图像覆盖或暴露观众 的眼睛。由于快门的定时与视频同步，使每一个眼睛只看到了它的图像。最新的进展取消 了机械快门，而现在使用的快门镜片变暗是通过电流控制的。 有些快门眼镜系统连接至控制设备，有些快门眼镜系统使用无线红外线信号，去 控制镜片的状态。 CrystalEyes是 一 个立体观察的产品，由位于圣拉斐尔，加利福尼亚的 StereoGr即hics公司生产。他们是重量轻盈的无线液晶眼镜模板，用于让用户查看交变磁 场连续的立体图像。图像源交替显示左眼和右眼的视域。CrystalEyes的快门可以阻止或 允许图像通过，使图像到达适合的眼睛。无线连接红外线通信同步模板的眼镜监察浏览屏 幕上显示的图像。CrystalEyes快门眼镜，重量只有3. 3盎司，使用2枚3V锂/ 二氧化锰电 池，并有250个小时的电池寿命。这显示了其稳定性，是一个有潜力的解决方案。
由于快门眼镜每只眼睛只能看到一个帧，视频的刷新率减少了一半。在具有每秒 30帧的刷新率(1NTSC电视)或25帧/每秒(PAL电视一 )的电视视频上，会不断闪烁，这 是很难观赏的。这个问题可由较高的刷新率来消除，如在PC显示器上有所改善。
然而，快门系统尚未获得压倒性的商业上的成功。按普通胶片帧数计算，电影采用 这种立体快门系统需要两倍的帧。电影将不得不制作至少2个版本的胶片。此外，除了在 高刷新率系统，如昂贵的电脑显示器上，观众会看到太多的'闪烁'而造成干扰和烦恼。额 外的要求和负担更来自于有线或无线信号设备来控制镜片的状态。液晶屏幕的笔记本电脑 一般不具备足够高的刷新率来适应3D系统。快门系统一般不能使用一般的电影放映以及 液晶投影机。 滤光眼镜的3De印s版已在本发明者申请的专利中描述，它提供了将一个普通的 二维电影作为三维电影观看的系统。然而，他们只是一个次优的解决方案。它基于一个二 维电影的屏幕图像的运动设定左，右镜片光学密度差来达到3D效果 一 但没有说明任何客 观的光密度最佳值。以前的版本也没有披露3De印s滤光眼镜满足眼镜光密度优化的镜片 材料。 这样的双重优化3De印s滤光眼镜被称为连续可调3De印s滤光眼镜。 连续可调3De印s眼镜双重优化镜片光学密度，并确定镜片的材料。双重滤光眼镜
的3De印s优化解决了 3De印s滤光片无法处理的大量问题。 本发明解决了上述问题，并提供了一个有效的系统用于观看3D立体电影和具有 其他特殊效果的电影。它有效提供了一个普通的二维电影被视为三维体验的系统。

发明内容
本发明提供了 3D眼镜左右镜片对应显示帧的合适的光密度的连续控制机制，以 及连续可调光密度优化2D视频/电影的3D效果的系统。它还涉及到提供连续光密度信号 和连续光密度等控制的装置。该连续光密度控制机制利用所有镜片材料的可调光学密度来 优化3D视觉效果 本发明具有以下优选的实施例 1、用于观看2D视频的三维效果的光密度连续可调3De印s滤光眼镜，包括
a)两个镜片，该镜片由光密度连续可调的材料制成；
b) —个连续光密度信号的接收装置，该装置接收以二维视频帧序列中的一个突出图像目标的运动矢量为基础的连续光密度控制值； c) —个控制单元，该单元具有将连续光密度信号转化成与帧序列同步的每个镜片相应的光密度的机制。 2、光密度连续可调3De印s滤光眼镜的实施例1中，进一步包括一个框架，在该框架上装有两个镜片，信号接收装置和控制装置。 3、光密度连续可调3De印s滤光眼镜的实施例1中，进一步包括一个有光密度平衡环境亮度的功能的IC芯片。 4、光密度连续可调3De印s滤光眼镜的实施例1中，其信号接收装置是一个无线接收器。 5、光密度连续可调3De印s滤光眼镜的实施例2中，进一步包括一个电源安装在框架上。 6、光密度连续可调3De印s滤光眼镜的实施例2中，进一步包括一个光电传感器安装在框架上。 7、光密度连续可调3De印s滤光眼镜的实施例1中，其中的具有连续可调光密度的材料选择自色光电材料，液晶，悬浮颗粒材料，以及极化光学材料。 8、光密度连续可调3De印s滤光眼镜的实施例1中，其中，色光电材料和其控制机制是基于电压的。 9、一个提供光密度连续可调3De印s滤光眼镜连续光密度控制值的方法
设置两个镜片中性状态的默认光密度值； 取得2D视频帧序列中的一个突出的图像目标的运动矢量值； 获得该序列中一个帧的亮度值； 计算该帧光密度值的调整值，此步骤包括 以运动矢量产生的三维效果为基础，计算视网膜反应延迟值；
计算亮度值的调整量，以达到以亮度为基础的视网膜延迟值；
计算一个镜片的光密度值以达到所需的亮度调整值；
以默认光密度值为基础计算算光密度调整值； 编制2D视频连续帧的光密度调整值以作为3De印s滤光眼镜的光密度控制值。
10、提供连续光密度控制值的方法的实施例9中，进一步包括通过比较帧序列中图像目标横向运动量以确定运动矢量值。 11、提供连续光密度控制值的方法的实施例9中，还包括测量序列中一个帧的亮度值，或者包括一个为特殊效果修改计算出的光密度调整值的步骤。 12、提供连续光密度控制值的方法的实施例9中，还包括使连续光密度控制值与显示的该序列的帧同步。 13、提供连续光密度控制值的方法的实施例9中，还包括提供同步的连续光密度控制值给3De印s滤光眼镜。 14、一个生成连续的光密度控制信号以控制3De印s滤光眼镜的两个光密度连续可调镜片的控制装置，包括 输入装置，以设置镜片的中性状态的默认光密度值；0085] 导入装置，以输入帧序列中突出目标图像的运动矢量值；0086] 输入装置，以输入序列中一个帧图像的亮度值；0087] 计算装置，以计算序列中该帧的光密度调整值，该计算包括0088] 以运动矢量产生的三维效果为基础，计算视网膜反应延迟值；0089] 计算亮度值的调整量，以达到以亮度为基础的视网膜延迟值；0090] 计算一个镜片的光密度值以达到所需的亮度调整值；0091] 计算以默认光密度值为基础计算算光密度调整值；
0092] 编制装置，以编制2D视频连续帧的光密度调整值以作为3De印s滤光眼镜的光密度控制值以及
0093] 转换装置，以将连续光密度光密度控制值转换成连续光密度控制信号。
0094] 15、连续光密度控制信号生成设备的实施例14中，进一步包括计算装置，该装置
通过比较帧序列中图像目标横向运动量以确定运动矢量值。0095] 16、连续光密度控制信号生成设备的实施例14中，进一步测量装置，用于测量序
列中一个帧的亮度值。
0096] 17、连续光密度控制信号生成设备的实施例14中，进一步包括同步装置，以使连续光密度控制值与显示的帧同步。
0097] 18、连续光密度控制信号生成设备的实施例14中，进一步包括传输装置，以将同步的连续光密度控制信号传输给3De印s滤光眼镜。
0098] 19、一个集成电路芯片，用于提供连续光密度控制信号给优化的3De印s滤光眼镜的两个光密度连续可调的镜片，该集成电路芯片包括
0099] 第一个输入端口与一个运动矢量估值模块的输出端口耦合，以接收运动矢量值的言号；
0100] 第二个输入端口与一个亮度确认模块的输出端耦合，以接收亮度值信号；0101] 第三个输入端口与一个帧寄存器的输出端口耦合；
0102] —个处理器单元执行一个光密度计算算法并生成以运动矢量值和一个注册的帧的亮度值为基础的光密度值；0103] 第一个输出端口输出光密度值信号；
0104] —同步关联单元提供同步信号将该注册帧与相应的光密度值同步；0105] 第二个输出端口输出该同步信号。
0106] 20、一个集成电路板，用于提供连续光密度控制信号给优化的3De印s滤光眼镜的两个光密度连续可调的镜片，该集成电路板由以下部分组成0107] —个运动矢量估值模块，用于提供运动矢量值信号；0108] —个亮度确认模块，以提供亮度值信号；0109] —个帧寄存器用于寄存一个连续帧序列；
0110] —个处理器单元与运动矢量估值模块，亮度确认模块，和帧寄存器耦合，以执行一个光密度计算算法并生成以运动矢量值和该序列中一个帧的亮度值为基础的光密度值；0111] —个同步模块，提供同步信号将该注册序列中的帧与相应的光密度值同步；0112] —个信号生成模块，用于产生同步的光密度信号；以及0113] —个转输模块，以输出同步的光密度信号。
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本发明的实施例提供了一个系统用以在常规的2D电影上观看出立体效果，具有显着的优势和效益。


本发明申请将结合所附图示详细描述 图1是优选实施例中连续可调3De印s滤光眼镜透视图； 图2显示亮度与视网膜反应时间方程式的典型曲线； 图3A显示了没有水平移动的前景的电影中的Pulfrich操作； 图3B显示了具有向左水平移动的前景的电影中的Pulfrich操作； 图3C显示了具有向右水平移动的前景的电影中的Pulfrich操作； 图4是视网膜反应与光度函数的典型曲线，用于解释固定镜片Pulfrich过滤板眼
镜的运作； 图5展示使用视网膜反应与光度函数曲线如何用于从运动矢量和光度的计算最佳光密度，用于实施例中连续可调3De印s滤光眼镜中性光密度镜时，观看者双眼不同的视网膜反应时间导致相对应的一对即时和延迟图像在显示屏上有刚好2. 5英寸分离；
图6显示了一个可用于计算最优的连续可调3De印s滤光眼镜优选实施例中性滤光片的光密度算法； 图7是一个替代算法用于处理动态影像横向运动； 图8使用视网膜的光度反应时间的函数曲线计算出最佳的连续可调3De印s中性密度滤镜眼镜第一实施例中镜片的光学密度，使视者双眼视网膜的反应时间之差为一个常数值； 图9显示一个连续可调3De印s滤光眼镜，该实施例包括一个光探测器；
图IO使用了作为视网膜的光度函数的典型反应时间曲线，计算出最佳的连续可调3De印s中性密度滤镜眼镜镜片的光学密度，使第二实施例中观众的眼睛视网膜的反应时间之间的差别了对应的动向帧固定数目； 图ll是一个流程图，显示了使用一个格式转换的半导体芯片计算连续可调3De印s滤光眼镜同步信息； 图12是一个框图显示了视频和3De印s处理用于计算最优的在连续可调3De印s滤光眼镜优选实施例中性滤光片的光密度； 图13是一个表格，显示控制连续可调3De印s滤光眼镜的信息； 图14是连续可调3De印s滤光眼镜操作框图； 图15显示了一个电致变色材料的电压与光密度的典型工作曲线； 图16是电致变色材料的转换时间曲线，该曲线基于转换时间与光密度函数的第
一个例子； 图17是电致变色材料的转换时间曲线与光密度函数的第二个例子； 图18是一个连续可调3De印s滤光眼镜控制单元操作的框图； 图19是一个框图显示了一个典型的连续可调3De印s眼镜系统的运作； 图20是一个针对连续可调3De印s滤光眼镜各个镜片产生优化光密度信号的集成
电路芯片的框 图21是另一个实施例中针对连续可调3De印s滤光眼镜各个镜片产生优化光密度信号的集成电路芯片的框图； 图22显示一个连续可调3De印s滤光眼镜，包括一个发电的IC芯片在每一个连续可调3De印s滤光眼镜各自的镜片光学密度信号的变化。
具体实施例方式
三维立体的大部分使用双影像成像系统，这是一种有单独的右眼和左眼图像被分派到右侧眼睛的系统。本发明是一种单成像系统，它针对观众的两只眼睛提供相同的图像。所有3De印s滤光眼镜超过传统的3D观看系统的重要优点是，坐在相邻位置的两个观众彼此都可以看同一部电影，其中一名戴3De印s滤光眼镜看到三维影像，另一位没有戴3De印s滤光眼镜的看到二维影像。这项发明的，我们使用的是在详细说明中更充分地解释了的'即时影像'与'滞后影像'。这些'影像'完全不同于'右眼影像'禾P'左眼影像'，而不应与之混淆。 在本发明两只眼睛看到相同的影像，但在视网膜反应时间的差异造成的图像传送到大脑的时间略有不同。从由'清晰'的连续可调3De印s滤光眼镜镜片覆盖的眼睛传输到大脑的图像被称为'即时影像'。从由中性的连续可调3De印s滤光眼镜镜片覆盖的眼睛传输到大脑的图像被称为'滞后影像'。观众的大脑将'即时影像'和'滞后影像'看成是一个单一的'心目中的影像'。当横向运动发生时，它显示出三维深度的特点。
尤其是，连续可调3De印s滤光眼镜使用双重优化为观众实现优化的3DPulfrich幻像。 第一种优化 该项发明的优选实施例教导如何使用视网膜反应时间曲线来计算连续可调3De印s滤光眼镜中性密度滤光镜使用的最佳光密度。更具体地说，有三种教学方法，其中包括 a.计算出中性滤光片的光密度，使'瞬间影像'和'滞后影像'的视网膜反应时间差造成2. 5英寸影像位差(平均的左眼和右眼间距离)，从而形成影像的3-d深度。这一实施例需要输入影像帧之间影像移动的方向速度和亮度。 b.计算出中性滤光片的光密度，使'瞬间影像'和'滞后影像'的视网膜反应时
间差形成固定值，从而形成影像的3-d深度。这一实施例只需要输入影像的亮度。 c.计算出中性滤光片的光密度，使'瞬间影像'和'滞后影像'的视网膜反应时
间差对应于一定数目的影像帧，从而形成3-d深度。这一实施例只需要输入亮度。 以上方法只是举例，并非详尽无遗。使用视网膜反应时间曲线来计算连续可调
3De印s滤光眼镜中性滤光片的光密度的其他方法也可以被采用。相似的方法可以采用影像
移动的方向，速度，以及帧的亮度来实现。每个方法优化连续可调3De印s滤光眼镜的特定
的功能和特征。 本发明进一步教授使用光电传感器，如光电二极管，作为估算连续可调3De印s滤
光眼镜亮度值的替代手段。
第二种优化 本发明进一步指出控制器如何使用的最佳光密度和用于制作眼镜的电致变色材料的工作特征去优化连续可调3De印s滤光眼镜操作。 更具体地说，该发明的进一步指出如何运用特征曲线和电致变色材料的转换时间曲线来控制中性密度镜片的连续可调3De印s滤光片眼镜。
其他特点 本发明进一步指出视频格式转换芯片如何用于实时图象处理，如用于高清晰度液晶显示器，等离子，投影电视，以及数字电影放映机的芯片可以用于计算连续可调3De印s滤光眼镜镜片的光密度。虽然中性滤光片的光密度计算可在软件中完成，它的运算使用电子电路更为有利。该电路可以(1)包含在视频格式转换芯片中，(2)在一个单独的芯片中嵌入一个与电路板上的视频格式转换芯片耦合的集成电路并直接连接到连续可调3De印s滤光眼镜，或(3)被嵌入在一个单独的芯片，耦合到另一个IC芯片并且连接到眼镜。
此外，一般的亮度减少已用于双影像系统。无需精确的亮度控制的方法也不断被披露。此外，在这种双重成像系统的实施例中，该值用于生成一个双图像三维电影的第二个帧，而不是用于连续可调3De印s滤光眼镜的最佳0D值。 请参考以下优选实施例的详细介绍，实施例在所附说明图有所标示。只要有可能，同样的参考号码将用于整个图示，用于指向同一个或类似的部分。 我们使用的术语'中性'过滤片(或中性滤光片)，是指暗色的'灰色'或彩色的透明的过滤镜片。在这项发明中，一个中性的过滤镜片大约等量地减少了全部视觉频谱的所有波长的光。对于具有光密度'D'的中性滤光片，其传输光功率以10—d作为参考，一个有0. 3光密度的中性滤光片允许传输的约50%的光线， 一个0. 6光密度允许传输的约25%的光线，以及0. 9光密度允许传输的约12. 5%的光线。 我们也使用'清澈'指一个滤光片比'中性'滤光片的清晰状态，似乎没有阻挡光线。然而，所有滤光片都阻止或减少光在一定程度上通过。例如，透明眼镜将减少约1%。使用"清澈〃 ，应该明白，我们指的是滤光片比中性密度滤光镜较少减少光线。这足以启动Pulfrich幻象。 我们交替使用术语'3De印s滤光眼镜'和'Pulfrich滤光片眼镜' 一 既指本发明较早版本的眼镜，使二维电影产生3维的视觉效果。"连续可调3De印s滤光眼镜'是指改善的3De印s滤光眼镜，使用双重优化来解决在以前的'3De印s滤光眼镜'的固有的问题。 在发明的实施例中，运动方向是用来确定对于中性密度，哪个镜片是清晰的，哪个镜片是暗的。如果屏幕上的影像移动被确定为左到右那么，眼镜左侧的镜片是清晰的，右侧的镜片是暗的。如果屏幕上的动向被确定为从右到左那么右侧的眼镜镜片是清晰的，左侧的镜片变暗。如果没有明显的移动，两个镜片均被设置为清晰。
我们也可以使用这个词'运动针对的眼'。当屏幕上的动向由左至右，通过中性密度滤光镜的右眼是"运动针对的眼'。当屏幕上的运动是由右至左，通过中性滤光片的左眼是'运动针对的眼'。
Pulfrich三维幻影 Pulfrich是一个认知现象。通过一个暗的镜片或滤光片的图像相对于无遮拦的图像要用较长的时间被大脑认知。该延迟不大一 以毫秒为单位一但足以使一个视频帧到达大脑和被认知错后一帧。Pulfrich眼镜的清晰镜片(或无镜片)不会导致延误，一个暗的
14镜片会导致到达的影像相对于另一只眼睛稍有延误。通过Pulfrich镜片观看电影，对于屏
幕上横向移动的对象，一只眼睛看到当前帧和而另一只眼睛看到前一帧。 —个'清晰'镜片可能会阻挡一些光线。即使是'清晰'的眼镜也会阻挡光线。对
于本发明将透过镜片的二维电影三维化重要和必需的条件是，是'清晰'镜片比暗的镜片
削减光线的量要少。用这项发明，只要清晰镜片的光线减弱不到变暗的减光镜片的减少光
线的程度，就能达到三维效果。 正常情况下，两个眼同时观看，双眼视像两者之间的差距被认为图像的深度信息。 屏幕对象相比其背景移动越快，'瞬间影像'和'滞后影像'的分离越大，并且针对眼睛被 滤光片遮挡的情况显得越近或越远(如果该眼睛在物体移动方向上，会显得近)。事实上， 对象以更快的速度出现显得近也正好符合运动视差的原则。然而，一般来说，帧对帧(眼睛 相对于眼睛)的大位移产生对摄像头接近效果(接近放大)，因此Pulfrich大约可以提供 右侧和熟悉的深度视觉。虽然是无疑有深度的3-D视像，它可能与一个人固定不变的眼距 观察世界时有所不同。相比于由远摄或广角镜片拍摄的场景，很少有人会受到这一空间变 化的困扰。 为Pulfrich方法拍摄的电影可以不用特殊的眼镜观看-看上去是常规电影减去 三维效果的显示。此外，不是为Pulfrich拍摄的电影，仍会显示三维视觉效果，如果佩戴适 当配置的眼镜的话。 该Pulfrich技术的限制是三维的幻象只能对屏幕上水平或横向移动的对象起作 用。电影可以利用这种包含横向跟踪的眼镜制造出Pulfrich效果。这一幻象对相机不移 动位置，同时题材仍是静态的电影是行不通的，但是纵向的相机位移将产生作为水平运动 的视野扩大或縮小。Pulfrich第一次描述了这种幻象，因为他是一只眼睛失明，他并没有能 够看到这一幻象，尽管他准确地预测和描述它。 无论是在电影是以普通或数码拍摄，无论其显示媒介是电影，数字电影，录像机磁 带或DVD，并且不论看电影是在电影院，家庭电视，有线电视，iPod或PDA，或在计算机显示 器上，3De印s系统都可以产生三维视觉效果。 —个基本的Pulfrich幻觉的例子可以通过查看以下两种电视台看到。在美国有 线电视新闻网，或在CNBC股市报价头条新闻从电视左屏幕滚动到右边，或报价的消息出现 在整个屏幕底部的横条而显示滚动信息。当这些网络通过Pulfrich眼镜来看，覆盖左眼的 暗色镜片和覆盖右眼的清晰镜片使滚动的信息显示为生动的三维影像 一 看起来是在电视 屏幕前。如果清晰镜片覆盖左眼，暗色镜片覆盖右眼，滚动信息的显示将逆转退后到电视屏 幕的后边。 另一个Pulfrich幻觉的例子从阿诺德施瓦辛格主演的影片'终结者'看到。任何 现成的副本_录像机磁带或影碟都可以在电视机或电脑显示器播放原先的导演所意图的 效果。但是，观看横向移动场景，包括'终结者'萨拉康纳斯进入酒吧叫警察(约29分钟 横向运动)时，通过Pulfrich眼镜(左眼清晰的镜片和镜片右眼黑暗)会显示生动的三维 场景，尽管这种视觉效果完全出于导演和摄影师意外。 另一个惊人的例子是著名的"乱世佳人"的铁路现场场景，其中费雯丽扮演的郝思 嘉走在屏幕上，相机慢慢拉回来，出现受伤的和就要死亡的邦联士兵。当通过Pulfrich眼 镜看时(清晰的左眼和右眼晶状体黑暗镜片)，该场景显出三维效果，这是完全出于导演和摄影师的意外。有趣的是，这一场面的主要运动是由相机升起和后退等扩大视野所创建。有 效的横向运动由这种相机运动造成，观众将事实上只有一个平面的屏幕解释为深入整个场 景的视觉深度。 连续可调3De印s系统将使任何电影，如"乱世佳人"，尽管是在1939拍摄的，部分 地被感受为三维电影。连续可调3De印s系统产生的这一新的视觉体验不需要任何业主， 生产商，经销商，或电影放映部门额外的努力 一 只需观众戴上3De印s观看镜片(也称为 3De印s观看眼镜)。 请注意，Pulfrich三维效果运作时，向左或向右的过滤并不与前景的移动方向契 合。其产生的深度印象是非正常的，是实体和开放空间中的前方和后方的元素的混和。当 面对这种异常深度的场面时，大多数大脑的视觉解释会'关闭'，而不是承认混乱。正常出 现的3-D需避免图像变暗和前景方向的不匹配。 我们已经描述了水平方向的屏幕前景移动和左或右滤光镜片需要匹配。然而，这 一个规则往往需要明智地改变，因为并非所有适合于Pulfrich的屏幕运动是严格的横向
运动，其角度向上或向下，甚至具有相当的垂直因素，这些影像仍可见到深度。即使是在静 态场景中，一个单一的移动元素都将场景提升到浮雕效果，这需要相应的Pulfrich滤光片
的熟练应用。有些时候， 一个操作者会选择安排镜片的变暗违反与前景方向的匹配，其目的 在于左或右滤光镜变黑将推动有匹配动向的任何物体或运动出离一个平面，这些时候，最 有趣的三维影像可以在距离前景一定距离的运动中看到，有的甚至需要一个左/右滤光片 与前景运动所要求的匹配不相符。例如，如果希望看到一个游行队伍向左行进，如果想将他 们推出于其背景，就需要左侧的镜片变暗，但运动的前景可能要求右侧镜片变暗。这种情 况将需要选择的匹配凌驾于前景匹配规则之上。在大多数情况下，规则是要遵循的，但不是 机械的遵循，屏幕运动往往是复合的和复杂的，一个细心观察的人可以安排一对具有这种 微妙关系的影像元素，而不受规则限制，规则中前景方向的决定性并非单独起作用。如前所 述，多次出现的情况下，当相机在空间中前推或后拉时，在左，右两镜片要向其中心一向半 幅变暗，外侧半幅变暗适应于向前运动(图像元素从图像中心双方向外移动出来)，或内侧 半幅同时变暗适应于后拉(图像元素由双方向中心移动)内部半。 光学密度连续可调的3De印s滤光眼镜优越于前面描述的3De印s滤光眼镜的地方 是，他们避免了操作连续可调3De印s滤光眼镜很多的试探性规则。试探性规则用于处理在 迅速转换的镜片状态中3De印s眼镜的问题。在审核中的3De印s共同申请中，我们描述了 这种试探规则的应用。 例如，在共同专利7405801 "Pulfrich滤光眼镜的系统和方法"中，3De印s试探式 滤光眼镜被描述如下(列23，行45)"其他的实施例的同步算法利用各种试探式规则去确 定同步事件。例如，如果观众镜片响应迅速发现的横向运动，转换状态过快，这可能会造成 不必要的观众不适。其他的实施例可能会允许用户设置同步信号取代已设置的同步信号， 并要求任何一个状态保持最短的有效时间。这对于有闪烁或间歇性光剌激敏感的人非常重 要。光敏性人群据估计有4000之一，其光敏反映可以通过电视闪烁而触发。虽然光敏人士 可以摘掉Pulfrich滤光片眼镜，试探式规则可用来减少和消除任何Pulfrich眼镜所带来 的闪烁。举例来说，这样的试探式规则可在同步规则下要求同步的事件变化只能在最后一 次同步事件后几秒钟才能执行 一 即新镜片状态的启动必须在前状态持续一定时间后才能
16得到实施。" 本文所述连续可调整3De印s滤光眼镜消除这种试探规则，因为其光密度可以不 断变化以符合最佳的光密度要求。
以下技术可用于本发明
可以更改颜色和透明度的材料 改变颜色的物体已经众所周知。头足类动物(鱿鱼)改变颜色的能力长期以来已 为人所知，其改变颜色是通过扩大或撤回他们的身体色素体细胞。 有许多用来导致物质材料改变其颜色和透明度的技术。这可能由热，光，紫外线或 电子手段来改变它们的颜色状态，这反过来又影响到他们如何反射和折射光线，或透明度。
例如，电致变色镜片在阳光下自动变暗，但在室内变透明，这已在太阳镜上利用 多。有些可能瞬间变暗，和其他的镜片，可以有几种不同的深浅以适应于光的强度。
热变色材料靠热激活，启动温度达到时导致颜色改变，该区域开始降温时，颜色会 变回来。这些物质被用在油墨和条状温度计上。 LED(发光二极管)是电子二极管，其中电流只能向一个方向流动。LED具有独特 的电流产生光线的"副作用"。因此，他们有两个状态一当电流通过他们，他们是'开'和 发光的状态，当没有电流流过他们，他们不发光或'关'的状态。 磷光物体是辐射发光材料，当被辐射时发出光。任何荧光颜色都是磷光物质。荧 光色吸收看不见的紫外线光，发出特定颜色的可见光。在CRT显示器，磷光物质覆盖其屏幕 内。当电子束击中磷光，它使屏幕发光。在黑白色显示器上，有白色发光荧光粉。在彩色屏 幕上，有三种荧光粉安排为点或条纹状，发出红，绿，蓝色光。在彩色屏幕，还有三个电子束 照亮三种不同的颜色。数千不同的荧光体已经被配制，他们以发出的光颜色和持续时间的 长度来分类。 液态晶体的分子往往很长，虽然科学家们已经确定了其形状，大部分像是一个雪 茄形。由于它们是长形的，在适当条件下能表现出的分子排列顺序，所有的轴线在一个特定 方向。液晶的一个特点是电流会影响到他们。向列型液晶有特定的排序，称为扭曲向列型 液晶(TN)，它自然扭曲。电流可用来使这些液晶取直，他们将在不同程度上取决于电流的电 压。这些晶体的反应可用于以电流控制光线的通过。 还有一个办法可以改变光线通过镜片传递，那就是人造偏振镜片。人造偏振片的 材料使光优先沿着一个方向传送，就是所谓的偏振轴。非极化光通过人造偏振片产生是线 性偏振光，并减少了它大约一半的光强度。第一人造偏振片的减光，并不依赖于滤光片的方 向。现成的光学活性材料包括眼镜纸，透明塑料餐具，大多数葡萄糖(如卡罗糖浆)。材料 具有改变通过它们的透射光的偏振性的特性的是光学活性材料。 如果两个偏振片放置得大约成直角(直交)，没有光线可以穿过它们。如果两个类 似的偏振片彼此相邻有完全一致的极性，那么第二个偏振不会进一步降低通过第一镜片光 的强度。光通过第一个人造偏振片可以进一步降低强度，如果将两个类似的偏振片以非同 向或直角对齐的话。这可以用在本发明的实施例中去更精确地控制3De印s眼镜镜片的光 线通过密度。 偏振片可以被电流控制，并在诸如液晶显示器等产品中使用。例如经常使用的电 子手表显示时间的液晶显示屏。在这样的产品中有两个液晶材料层。电子式电流是用来控制两个领域层的极性。屏幕的任何区域涉及两个偏振层彼此成直角的，不会通过任何光 线 一其他区域将允许光线通过。通过这种方式，液晶字母数字信息可以用电子控制，并在 LCD显示屏上显示。 另一些用来控制通过镜片的光线强度的技术包括微型百叶窗型的定向滤光片。
在这个发明的优选的实施例中，我们利用电致变色这一材料，通过变化电流通过 而控制其透明度。特别的是，我们使用当电流通过时变暗的(允许部分光线通过)物质，当 电流没有施加于它时，这种物质是透明的，可以让更多的光线不受阻碍地通过。在发明的实 施中，其他允许镜片改变其颜色，或透明或半透明的属性的物质也可以使用。
运动检测算法 早期的运动检测是完全模拟性质，但完全适合监督无预期动向的情况下，如博物 馆禁区在晚间关闭时。数码摄影和计算机最新进展使用新的手段监测这种情况，并纳入数 字视频系统，可以被动地记录在设定的时间间隔的图像(例如每秒15帧)，计算机处理器来 处理图像和检测活动，如果检测到活动物体适当采取行动。 许多不同的算法已经用于计算机图像处理技术，可用于确定电影的横向运动的存 在，并确定横向运动的方向。在未来，新算法将继续发展。任何算法可以处理数字图像序列， 检测运动和运动方向，都可以在本发明中使用。 出于需要，算法检测电影运动得以发展。问题是，电影，电视，电影，数码相机等使 用许多不同的格式。要显示最高品质的场合，使这些不同的输入格式和输出屏幕格式的转 换问题被巧妙地处理以优化收视质量。各种数字图像处理方案的详细说明可在"电子设计 策略的新闻"布赖恩Dipert的以下文章中找到"视频改进以避免大的数据流"，20013月15 日，第83-102 ;"视频质量实践中的看法"20016月7日，第83-96，"电子设计策略新闻"， 布赖恩Dipert。 一个简化的例子会有助于解释这个问题以及采取的解决办法。
假设一个输入信号电视上有每秒30(模拟电视帧)，但正在高端数字液晶显示器 上以每秒120帧(fps)播出。显示在120fps输出的30fps的电视输入信号，是一个格式转 换的问题。 一个简单的办法解决这一格式转换问题是简单地增加3幅每帧的精确副本到输 出流。如果没有运动，这一办法可行，但如果屏幕上的对象有任何运动，则有3个新的帧显 示错误的物体的位置。如果使用此解决方案，则更高端更昂贵的数字电视，这问题越严重。 因此，数字电视使用格式转换图像处理，普遍应用格式转换芯片，执行复杂的帧到帧图像处 理和跟踪运动速度和方向，然后利用这些信息，以便更好地兴建3个新的帧。
至少有两种不同的方法来检测和量化运动帧之间的动向。它们包括边缘的算法和 区域为基础的算法。任何算法中，量化的动向之间的帧动向可以使用优选和替代实施例的 算法以确定最优的3De印s滤光眼镜中性滤光片的光密度。 以边缘为基础的算法已在数码相机实施，诸如其自动聚焦功能。边缘的算法利用 可以从数字化的图像中邻近像素的不连续性来计算。例如一个浅色背景的人，该人的边缘 像素能够清晰确定，因为像素值有突然变化。边缘的算法一般确定在图像边缘的强度，以消 除其他像素，(例如改变他们录制值为"白')，然后基于完全确定的边缘强度处理该图像。
从飞利浦Melzonic芯片就是一个基于区域算法的例子。飞利浦Melzonic芯片采
用了动向估算，他们称之为"三维递归搜索区域匹配技术'。通过分析连续两次视像域中找 到的像素区域相匹配，三维递归搜索区域匹配可以确定在第一个领域的每个像素块的速度矢量。这些速度矢量可以用来定位一个新区域正确时间上每个像素块的空间位置一 即创 造新的运动阶段。 飞利浦Melzonic芯片的方法，系统和设备在前面描述的井植美国专利(美国专利 5717415)，长屋(美国专利5721692)，或德哈恩(美国专利6385245)，或其他发明或运动目 标检测算法，可编入本发明实施例中以控制的3De印s滤光眼镜中性滤光片的光密度。
有人可能认为改变屏幕上的对话场景和行动场景的深度会破坏一个故事流程。事 实上，正如伴随电影的音乐可以是间歇性的，给与对话和运动场景有效的深度和清晰度完 全支持一个故事的发展。通常一个专业的照明操作需要造成平面物体和空间彼此不同，除 了要创造更有说服力的一个场景，空间的分离加快了空间的视觉"阅读"。这就是说平面适 应于对话；深度能最有效地表现运动。2-D和3-D之间的意识交替我们也在做，在一定程度 上我们的现实经验改变我们的注意程度，当我们专心倾听时，我们听到的不一样。看电影是 一个后天获得的语言，交替平面深度信息是容易适应的。
同步与控制 连续可调3De印s优选实施例利用了眼镜镜片滤光片与电影横向运动的信号同 步，从而控制了观众的三维视觉效果。信号是实时产生的，而且不需要电影的任何改动，或 添加任何控制信息在电影上。用于计算的信息用来确定同步控制连续可调3De印s系统的 左，右镜片的透光状态。 电影可以使用其他类型的嵌入影像帧的同步和控制信息。然而，这些不同于本发 明中使用的同步控制信号。 在许多电影制作中，为提醒电影院放映员更换胶片盘，电影制片人需将明显的控 制信息以白色环标在连续帧的右上角。放映时，看到此信息，他们知道现在是时候启动第二 投影机放映的电影下一盘，从而保持不间断的电影放映。 另一种沟通控制电影帧的控制信息的手段是拍板，它表示电影的一个新的场景开 始拍摄。当拍摄电影或视频制作时，视频和音频已分别记录。在两个单独的录音必须精确 同步以确保该录音匹配视频图像。同步录像和录音工作已经完成使用拍板表示。拍手的声 音使技术人员在编辑过程中用手动同步的录音对齐在镜片前的拍板。简单的编辑即捕捉视 频的拍板图像，然后手动调整录音，这样建立图像与声音的同步。这种同步现在可以使用电 子拍板。电子拍板显示通常用电影及电视工程师学会(SMPTE)的代码的发光二极管数字。 代码显示SMPTE然后用电子同步独立的录音录像。 同步和控制信息的这些手段的解决了拍摄过程中电影编辑操作中的同步问题，它
也适用于更换电影胶片盘。
概述 以下简要概述本发明描述的结构和组织。 图1连续可调3De印s滤光眼镜优选实施例，通过该机制，二维电影可以作为三维 效果来观看。图2显示了作为一个亮度与视网膜反应时间的典型函数曲线。在图2和图3， 我们将解释Pulfrich幻象，其工作机制是一只眼睛通过一个过滤镜片观看，另一只眼睛无 遮挡或通过一个清晰的未经过滤的镜片来看。清晰的图像被称为'瞬间影像'，通过镜片里 看到变暗的影像被称为'滞后的影像'。虽然以往的相关申请中已经披露了这一著名的幻 象，我们重新利用它解释一下视网膜反应时间的曲线。充分认识视网膜反应时间曲线的关键是了解如何使用这种即时关系以选择中性滤光片的光密度最佳值。 如前文所述，它必须再次强调，术语'瞬间影像'和'滞后的影像'，本发明不应与 其他3D系统的'左眼影像'禾P'右眼影像'相混淆。其定义是完全不同的。双影像系统有 单独的右眼和左眼直接相应的图像。本发明是一种单成像系统，使右眼和左眼总是访问相 同的图像。然而，眼睛图像传输的延迟造成称为'瞬间影像'禾P'滞后影像'的效果，并受 大脑的组织为'心目中的影像'。因此，这一单影像发明适用于任何有史以来的电影，而大 多数3D系统必须有专门准备的，生产，处理和展示双重影像。此外，观众不能使用连续可调 3De印s眼镜系统观看双影系统的三维图像，如Analglyph， IMAX，宝丽来，或快门镜3D影像。 同样，观众不能使用用于观看双图像三维系统，如Analglyph， IMAX，宝丽来，或快门镜3D影 像的特殊眼镜观看普通影片。 在图4，我们使用视网膜反应时间曲线解释Pulfrich纸板眼镜的操作。纸板 Pulfrich眼镜已使用多(有时也被称为电视眼镜)。我们解释了纸板眼镜和方法的缺点和 问题。本明克服了纸板眼镜的大部分问题。 图5和图6的视网膜反应时间曲线是用来解释如何计算出控制中性密度滤镜的光 密度以优化Pulfrich幻象。这优选的实施例需要一个输入的水平速度和横向运动方向值， 和流明或亮度值。由于一般一个人的眼睛眼距离为2. 5英寸，这种方法计算的一个中性滤 光片的光密度值使通过滤光眼睛看到的'滞后的影像'滞后于'瞬间影像'2.5英寸的距 离。该方法优化了连续调整3De印s滤光眼镜深度知觉，并克服了纸板Pulfrich眼镜的缺 点和问题。图7是一个电影横向运动的替代算法。 在图8我们使用视网膜反应时间曲线的第一个替代方法来计算一个可控中性滤 光片的光密度。此方法只需要我们知道横向运动的方向和亮度值一但不是运动的速度。这 种方法确定中性密度镜片的光密度值，因此在视网膜反应时间对应的是不断变化的亮度。 此方法克服了纸板Pulfrich眼镜的问题。我们在图9显示这种方法是如何运用于一个包 括了光探测器的连续调整3De印s滤光眼镜。 在图IO，我们使用视网膜反应时间曲线的第二个替代方法来计算一个可控中性滤 光片的光密度。此方法只需要我们知道横向运动的方向和亮度值一而不是运动的速度，使 用视网膜反应时间曲线选择光密度值，由此使即时和滞后图像分隔了预先指定的帧数量。 此方法也克服了纸板Pulfrich眼镜的问题。 视频行业几十年来一直使用最新的格式转换器来重新格式化电影，以在不同的媒 介显示视频。图ll教授本发明如何用于这些影片格式化的方法。图ll是本发明如何纳入 这样一个半导体芯片型视频格式转换器以检测到运动矢量的流程图。本发明的方法也可纳 入视频格式转换芯片，直接计算连续可调3De印s滤光眼镜的控制信息。图12流程图显示 视频的3De印s操作用于计算最优的连续可调3De印s滤光眼镜优选实施例的中性滤光片的 光密度。 在图13-19，是连续可调3De印s滤光眼镜操作的重点，它们显示了依据镜片制造 的材料的特性来优化镜片的操作的具体途径。图13是一个表格，显示控制信息用于视频的 3De印s处理，图14是连续可调3De印s滤光眼镜操作框图；对于典型的电致变色材料，图15 提供了一个典型的工作特征曲线(输入电压和输出的电致变色材料的光密度)，并显示它 是如何用于设置3De印s滤光眼镜的中性镜片的光密度。图16是一个典型的转换时间与光
20密度函数，对应于电致变色材料的转换时间曲线提供从低到高光密度最迅速变化的电势。 图17是一个典型的电致变色材料的转换时间与光密度的函数曲线以及从高到低的最迅速 的改变光密度的电势与电致变色材料的转换时间的曲线。 图18是一个框图显示对连续可调3De印s滤光眼镜控制单元的操作，并介绍了如 何依据图15和图16的转换时间曲线和图17用来优化操作连续可调3De印s滤光眼镜。图 19显示了整个系统的运作_从视频帧输入，到视频的3De印s处理计算出最佳的光密度，导 传输和接收控制信息，导操作连续可调3De印s滤光眼镜的控制单元。 图20-22显示了用于计算的控制中性滤光片光密度算法的硬件系统。图20显示了
一个集成电路执行图5和图6，或图8中描述的算法。该芯片可耦合到视频格式转换芯片，
并输出到连续可调3De印s滤光眼镜，或其他控制芯片。图21显示了一个替代IC芯片执行
图8算法。在此只有光密度的变化值被传送到连续可调3De印s滤光眼镜控制单元。这种
IC芯片可耦合到视频格式转换芯片，图22显示了如何将这一芯片耦合到连续可调3De印s
滤光眼镜的控制单元。 连续可调3De印s滤光眼镜 图1是一个连续可调3De印s滤光眼镜优选实施例的透视图100。它包括镜架101 用于透镜和控制电路的载体。这种帧是众所周知的用于固定镜片的设施。在101镜架上的 电池装置104提供电力给光密度连续可调3De印s滤光眼镜的电路。此外，接收器102也是 由电池104供电的。102接收器有一接收器用于接收射频(RF)110控制与同步波以控制连 续可调3De印s滤光眼镜。这种接收机是众所周知的。控制单元103由电池104供电用于 将控制镜片光学密度的信号转换为电子电势。其他通信手段可替代射频通信，包括但不限 于红外线，或音频。 两个镜片固定在帧上-右侧镜片(从观众的角度)105和左镜片106。在优选的实 施例，每个镜片是由电致变色材料制作，其光密度可以可靠而精确地用电子电势控制。该镜 片的电路使控制单元103可以独立控制每个镜片的透光率。其他实施例可使用电致变色以 外的其他光电材料。有关该连续可调3De印s眼镜的运作的进一步详细说明，请参照图14 和图18的细节。 为例证的目的，图1仅显示了连续可调3De印s滤光眼镜镜片可以采取的三个状态 之一。图1显示了右镜片105黑暗和左镜片106清晰，相对于昏暗的镜片，清晰的镜片允许 更多的光线。这种配置适用于在电影横向运动是从银幕左方到右方。发明的其他的实施例 可以将连续可调3De印s滤光眼镜通过类似于卡在普通处方眼镜上的太阳镜的方式配置。 在另一个实施例中，连续可调3De印s滤光片眼镜镜片也可以'处方镜片'的形式为视力损 害的人士定制。 另外，虽然发明的优选实施例连续可调3De印s滤光眼镜是无线的，其他的实施例 可以使用有线连接。需要的是连续可调3De印s滤光眼镜可以接收和响应控制器的同步信 号，是否通过有线或无线的方式是无关紧要的。 眼镜的3De印s滤光片的早期版本(也称为Pulfrich滤光眼镜)此前已描述于以 下待批准的共同专利申请和专利中，美国专利申请11928152，美国专利申请11372723，美 国专利申请11372702，和美国专利7030902和7218339。 连续可调3De印s滤光眼镜使用三种基本设置。 一个设置是右侧105和左侧的镜片106都是清晰的。没有黑暗的镜片。这种镜片的状态适用于没有明显的电影横向运动。 第二个设置是左侧的镜片106清晰和右侧镜片105变暗。这种镜片的状态使用在电影横向 运动是从左边到右侧方向(从观众的角度来看)。第三个设置是左侧的镜片106黑暗和右 侧镜片105清晰。这种镜片的状态使用于电影中的横向运动是从左边到右侧的移动。左和 右镜片都黑暗的组合不使用，这种镜片的状态可以通过连续可调3De印s滤光眼镜实现，并 可能在其他的发明实施例中使用。 在连续可调3De印s滤光眼镜的左，右看眼镜的镜片可以采用各种不同层次的黑 暗程度以得到不同的镜片状态，实现不同的效果。特别是，非清晰的镜片的变暗根据横向运 动的速度和/或亮度，以优化三维效果(第一优化)。此外，控制单元103可控制的电致变 色镜片，使他们达到最佳方式(第二个优化)的目标状态。 不同的控制单元可用于连续可调3De印s滤光眼镜，都可以显示音频/视频相关的 电影，以确定3De印s同步事件和控制信号，以及发出连续可调3De印s滤光眼镜的同步控制 信号给连续可调3De印s滤光眼镜。这包括，但不仅限于，DVD的控制单元，数字电影投影机 的控制单元，电视为基础的控制单元，手持的操作单元，眼镜为基础的控制单元和手提电话 为基础的控制单元。 计算连续可调3De印s滤光眼镜的优化的光学密度 图2显示了一个典型的视网膜反应时间曲线200。虽然每个眼睛的光剌激是连续 的，大脑中的视觉信息的触发和传递有一个时间延迟。这一延迟当发生于我们看电影期间， 被称为"视网膜反应时间"。视网膜反应时间依赖于光(亮度)照射眼睛的量。亮度是以对 数衡量[坎德拉每平方米(dc/m2)]如同在图2中的横坐标尺度201。(在心理物理学研究 中，亮度往往是以Trolands衡量，这是一种传统的视网膜照度单位，是以人眼通过扩展的 有效瞳孔大小修正了的亮度值的测量。) 为了帮助读者，我们将图二的第二个横坐标模度202转换成一般理解中的亮度术 语。例如一个'O'亮度接近'晴朗的天空'213的环境光量。其他的一般理解的值也包 括'亮度值'-2'，大约相当于一个'夜空的满月'204的环境光量。 视网膜反应时间曲线纵坐标203以毫秒显示相应量的光触发和发送信息到大脑 的相应时间。比如，'晴空'213的亮度值是'0'，眼睛会触发大约每帧200毫秒，并发送到 大脑。'夜空的满月'204亮度值为'-2'，眼睛会触发大约每帧325毫秒，并发送到大脑。
虽然视网膜反应机制对于每个眼睛是独立的，当两个眼睛无遮挡的看到亮度值是 相同的，他们几乎在同一时间触发。但是，如果一只眼睛是被遮挡造成不平等的视网膜照 度，两只眼睛会以不同速度和不同的时间触发。我们使用的术语中，'瞬间影像'是由一个 无遮蔽的眼睛发到大脑的，'滞后影像'由遮蔽的眼睛发送到大脑。使用不同的光密度的 滤光片，可造成视网膜反应时间差。两个眼睛视网膜时差反应是Pulfrich幻象普遍接受的 解释。 第二个因素是同时性。大脑将采获两个眼的图像，并以一个'同步'的方式放在一 起产生我们的视觉感觉。因此，在正常观看时，如果两个眼睛看到没有任何阻碍个相同的图 像，大脑获得了两次大约相同的即时图像。这些图像之间只有眼睛(约2.5英寸)距离的 不同，大脑通过这两个放在一起图像感知深度。但是，如果一只眼睛被阴影遮蔽，大脑会感 觉到一个瞬间影像和一个滞后的影像，并把这些一起察觉来感知深度。这两个因素，视网膜
22反应时间和同时性可以解释Pulfrich幻象。 如果现场被是静态的，没有移动物体，那么'瞬间'的无阴影的影像和'滞后影 像'仍是相同的影像，视网膜的反应延迟和同时性因素将不提供任何深度的信息。因此， Pulfrich幻象不能工作，因为缺乏运动。但是，如果现场有水平运动(也称为横向运动)， 阴影遮蔽的眼睛会看到它的影像是'滞后'于瞬间影像。在这种情况下，'滞后影像'造成 的有阴影的眼的视网膜的反应延迟时间与并列的无阴影的眼睛的'瞬间影像'将通过同时 机制做深度知觉脑协调。这就是Pulfrich幻象。这将在图3中以图示说明。
从典型的视网膜反应时间曲线210可看到Pulfrich幻象的潜力。中午晴空的照 射下视网膜反应时间(一秒的十分之一)只有一个晴朗的天空的视网膜反应时间(1/5秒) 的一半！在一个有100Hz的刷新频率的电视上那就是IO帧画面！本发明使用视网膜反应 时间曲线选择中性的滤光镜片的光学密度来优化Pulfrich幻象。 视网膜反应时间曲线图2的210是一个典型的用于教学目的的曲线，它会在今后
进一步完善。在亮度对视网膜反应时间的影响进行了广泛研究后，阿尔弗雷德里拉等，在知 觉与心理物理学，1971，第10巻(6)，第397页发表了"简单反应时的亮度函数"。这种关系
将不同于每个人，也对同一人表现出随着龄的变化，甚至有一 日内的变化，这由于种种因素 导致，如眼睛疲劳等。视网膜反应时间曲线210于视网膜照度有相互关系，在视网膜照度阙 值'-l'，即眼睛锥传感器关闭，只有杆传感器(即不能看到彩色)工作时，视网膜反映曲线 呈不连续状态。为教学目的，连续的视网膜反应时间曲线图2210将被使用。
图2显示了反应时间于亮度之间的一般关系210(以毫秒为单位)。无论哪个眼 睛，其视觉潜伏期的规模是视网膜照明水平相反的函数。该图显示了在低亮度时，反应时间 慢，视网膜视网膜反应时间随着逐步增加的亮度水平而提高。这里所显示的关系被应用于 各实施例来计算中性滤光片光密度。在优选的实施例中，这种关系将用于模拟正常的立体 视觉来计算中性滤光片光密度以达到平均眼睛距离(约2. 5英寸)透视分离。
图3A-图3C更详细的显示Pulfrich幻象300如何工作。Pulfrich幻象几何已在 "Pulfrich立体幻象作为目标速度的函数"(阿尔弗雷德烈科，实验心理学学报，Vol 。 59， 3 号，1960)描述过。在一只眼睛前放置一个中性密度滤光镜312，并允许另一只眼睛无遮蔽 地观看会启动Pulfrich幻象。我们再次注意到，在Pulfrich幻象中两只眼睛在屏幕上观 看相同的单一的影像319。图像横向运动时，视网膜反应时间差使眼睛看到的同一影像被大 脑解释为两个不同的图像(滞后和即时影像)。同时性使头脑把两个图像一起感知，从而获 得对同一目标图像的深度知觉。 我们强调，不同于其他双图像三维浏览系统，如果把单独的右眼和左眼的图像呈 现给观众，Pulfrich幻象将无法工作，3De印s技术是不适合任何双图像3D系统的。
图3A显示一个3De印s滤光眼镜101，其中302左眼有阴影滤光片312，右眼304通 畅无遮挡。在图的上方示意图显示一个左侧镜片阴影106和右侧镜片清晰105的眼镜101。 在这个图例中没有电影横向运动。右眼304聚焦在一个屏幕310上的二维平面图像，我们 称之为瞬间图像330。虽然左眼302通过阴影滤光片312造成视网膜延迟，因为没有动向图 像，左眼302看到的320滞后影像与即时图像330同步，而大脑同时将它们解释为355目标 在屏幕上的二维平面影像。在这里，Pulfrich幻象没有提供深度错觉。
图3B显示连续可调3De印s滤光眼镜101，其中302左眼有阴影滤光片312和304右眼通畅。在图的上方是一个示意图显示左侧镜片106有阴影，右侧105镜片是清晰的。在 此图中的横向运动在屏幕上的方向是从右到左。右眼304聚焦在一个屏幕上的310 二维平 面图像，称为瞬间图像330。由于左眼302通过滤光镜片312，视网膜延误导致左眼302看 到即时图像330的滞后的影像320。大脑接收到的即时图像330和滞后的影像320在一起 组成一个在310屏幕二维平面前的深度幻觉图像355。 在图3B的距离'dScreen' 380是观众和屏幕之间的距离，距离'D' 385是感知 的目标355到屏幕310的感知距离。距离'D' 385和'dScreen' 380可以用来提供对 深度错觉程度的指标。其中一个三维深度效应的度量是'd/dScreen'百分比。例如，如果 'D' 385是半英尺，'dScreen' 380是10英尺，那么'd/dSceeen'是'l/20'，深度知觉程 度是'5%'。 使用此配置，如果影片中的另一个对象有一个帧到帧运动，方向为从右侧到左，并 且比即时图像速度快，那么它将滞后于即时影像更多，对于观众甚至显得比心目中的影像 更近。如果其他影片中的对象有一个帧到帧运动从右侧到左，并且比即时图像速度慢，那么 它将滞后于即时图像少，似乎显得比心目中的图像更远。这是完全符合人脑运动视差的深 度知觉。 图3C显示一个连续可调3De印s滤光眼镜101，其中302左眼有阴影滤光片312， 304右眼通畅。在图的上方是一个示意图显示左侧的镜片106有阴影和右侧镜片105清晰。 图3C和图3B唯一的区别是，在这个图示中，屏幕上横向运动方向是由左到右。右眼仍然集 中于图3B 二维平面屏幕310的即时图像330中的一个对象。由于左眼302被阴影遮挡，视 网膜延误导致左眼302看到滞后于即时图像330的图像320。大脑接收到的即时图像330和 滞后影像320，并把它们组成心目图像355显示为屏幕310 二维平面背后的三维图像。距离 'dScreen' 380度量观众和屏幕之间的距离，与在图3B所示的距离相同。距离'D' 390 是一个负数，因为它在屏幕的背后，d/dScreen度量深度错觉程度。 对于一个戴着连续可调3De印s滤光眼镜的观众，其右眼有一个阴影滤光片，左眼 有一个清晰的滤光片的情况是相似的。如果图3B滤光片已被证明是右侧滤光，而不是左眼 滤光，右眼会看到一个滞后的影像，使心目的影像显得在二维平面屏幕之后。如果图3C的 滤光片已被证明是右侧过滤，而不是左侧，右眼会看到一个滞后的影像，使心目中的影像将 出现在屏幕的二维平面的前面。 图4400使用视网膜反应时间203为的亮度201函数的典型曲线210解释490纸 板Pulfrich眼镜的操作。标准纸板Pulfrich眼镜490通常右眼具有清晰的镜片，左眼具 有固定光密度的中性密度镜片。没有改变镜片的规则。清晰和中性的镜片490的光学密度 是固定的，唯一的变量是视网膜亮度。不同的亮度会发生，这取决于观众场地照明。 一个直 接的问题是，由于'暗色'过滤镜片固定在帧不能改变，所有动向必须在一个单一的方向， 通常由左到右。为了适应这个特点，490纸板Pulfrich滤镜的有效场景要么只有一个方向 的运动或没有运动。这个问题可以称为'运动方向的约束'。 第二个问题是，对于一个给定的横向运动速度，随着光度的变化，深度知觉量会发 生变化。这个问题在视网膜反应曲线图4210展示出来。它显示了两眼在不同环境光线下 反应时间的区别Al 415和A2 425。随着高亮度环境410，纸板Pulfrich眼镜490产生 的A1415视网膜延迟差。清晰镜片的亮度相交视网膜反应曲线210于430，中性密度滤光片的亮度相交曲线210于433，这产生的Al视网膜反应时间差415。同样，如果是暗的亮 度，在视网膜的反应时间差425是值A2。环境光线较暗的420产生的A2 425是明显比 Al更大的视网膜延迟差。这是亮度201和视网膜反应时间203函数关系。增加亮度造成 视觉反应潜伏期增加的结果。请注意，高亮度环境下，视网膜反应时间差异(Al)415小于 视网膜反应时间(A 2) 425，所以深度错觉强是在一个更黑暗的环境下，而不是较亮环境下。
—个相关的问题是，横向运动变化的速度变化，对于一个固定的亮度，深度知觉的 程度也将发生变化。这种不自然的现象是纸板Pulfrich眼镜490的另一个问题。 一个场景 要保持同样的知觉深度，独立于现场对象的运动速度。为了解决这些问题，为纸板Pulfrich 眼镜490制作的电影试图保持恒定亮度和运动速度。这些问题严重制约着电影内容。这一 现象被称为'振荡可视化的深度'。 此外，由于纸板Pulfrich眼镜490只有一个中性滤光片，它通常是非常暗的，这造 成启动适当的三维深度错觉所必须的光线的更多的损失。这个问题可以称为'过度暗化'。
另一个问题是，深度知觉的改变取决于在该电影放映场地的照明。在黑暗的剧院， 深度知觉将大于明亮的家居环境，这是因为视网膜延迟差在黑暗环境中比光线充足的环境 中更大。这可能意味着三维深度错觉在黑暗的电影院将衰减，在光线充足的家庭影院会消 失。这意味着同一部电影，通过Pulfrich纸板眼镜490观看，将产生取决于场地照明的不 同的三维深度效果。这个问题可以称为'场地依赖'。 —种解释有固定中性滤光片纸板Pulfrich眼镜490的问题是，作为深度知觉程度 随着亮度变化也是不断变化的，只有很少的机会达到正常的立体视觉的水平。请注意，在图 4的水平线标示视网膜反应时间尺度读数的箭头都向上，这是由于纸板Pulfrich眼镜490
没有任何对眼睛的视网膜反应的控制，也不能控制眼视网膜反应的时间区别。 图5和图6利用视网膜反应时间曲线210显示如何计算一个可控中性密度滤镜的
优化Pulfrich幻象光密度。所描述的方法解决了纸板Pulfrich眼镜490的问题，其中包
括'运动方向约束'"振荡可视化深度''过度昏暗'禾P'场地依赖'等问题。 在这个发明的优选实施例，连续可调整3De印s滤光眼镜提供一个中性密度滤镜
的可控制的光学密度，使中性的滤光片遮挡的眼睛看到的图像与无遮挡的眼睛看到的影像
之间出现的滞后造成2。 5英寸的距离。这个距离，2. 5英寸，是与观众的眼睛平均距离一也
被称为跨眼距离。也就是说，中性滤光片的光密度选择基于(l)屏幕上图像的运动速度，
(2)达到无遮蔽的眼睛的光照度，和(3)以使从滤光眼睛产生的延迟图像出现272英寸的滞后。 —个正常的对三维世界的观察是通过左眼和右眼相聚大约2. 5英寸(平均跨眼距 离)的视点来获得立体视觉。每只眼睛看到相同的影像，但是从大约是2.5英寸分离的不 同的角度。要获得最佳3De印s立体深度错觉，我们采取相反的措施。当在电视上观看或在 电影院观看，每只眼睛观看完全相同的在屏幕上的二维平面的动态影像。最佳的Pulfrich 幻觉是通过在视网膜上的Pulfrich错觉，产生于瞬间图像和滞后图像相离2. 5英寸远时造 成的结果。 这个数字，2. 5英寸，也是用在其他的3D浏览系统的'魔数'。记录双图像3D立体 效果的摄像机，为浮雕眼镜，快门眼镜，IMAX，或偏振眼镜系统拍摄，其镜头有2.5英寸的分 离，以记录相同场景的右眼和左眼的影像。
从几何学来讲，在正常的立体视觉的眼中，这个跨分眼距形成与对象的三角。本发 明是眼睛看到的滞后图像和即时图像以跨眼距离相分离，大脑三角测量这两个图像获得心 目中的立体影像。在这两个情况下，我们有相同的三角几何，所以3De印s视觉是大脑希望 看到的。这一实施例的计算列于图5。它提供了完全自然的深度知觉。
图5500使用的网膜反应时间为203的亮度函数曲线210来说明如何从运动矢量 和光度来计算最优化的连续可调3De印s滤光眼镜优选实施例的中性密度镜的光密度，以 使观众的眼睛中的滞后的和即时的图像与视网膜反应时间差相对应产生2. 5英寸显示分 离。这个图例说明算法fpMEmb(亮度，LatScrMotion)具有亮度和运动矢量作为输入(负值 用于从右到左侧动向，正值用于由左到右侧的动向)。算法fpr^mb(亮度，LatScrMotion)在 图6有更详细的描述。 首先，我们测量环境流明或亮度510。这是第一个输入参数。亮度代表的肉眼通过 清晰的镜片看到的光亮。使用视网膜反应时间曲线210，我们可以建立视网膜反应时间延 迟。在我们的例子中，我们输入0. 52cd/m2的亮度值510，从视网膜反应时间曲线210对应 511到视网膜反应时间延迟512为120毫秒。第二个输入参数是横向运动速度。在这个例 子中我们假设左到右为100点(像素每帧)横向屏幕动向。这是在屏幕上的主要对象(例 如超速行驶的汽车)的从帧到帧在每帧100点的在屏幕上的移动速度。我们假设电影放映 在每英寸100点像素的屏幕上。采取这种计算，272帧在屏幕上移动2.5英寸。如果电视 有60Hz的更新率(每秒60帧)，那么对象在屏幕上移动2. 5英寸需2. 5/60 = 1/24或大约 42毫秒。也就是说，我们希望视网膜反应时间两者之间的差额518为42毫秒。添加42毫 秒至120毫秒得到162毫秒反应时间513，这一视网膜42毫秒的延迟造成两只眼睛之间的 反应区别518。现在回到视网膜上的反应曲线210交点514，我们看到，我们需要选择一个 中性密度镜片给予我们一个亮度读数约-0. 6的光密度515。如果横向运动方向由左到右， 右侧镜片将以此光密度变暗，而右侧镜片将是清晰的。 该算法fPrefEmb (亮度，LatScrMotion)提供了中性的密度镜片fPrefEmb (亮度， LatScrMotion)的光密度计算，细节如图6。 这就是我们计算中性密度镜片最佳的光学密度以造成三维深度知觉的方法，通过 3De印s滤光眼镜看，会完全与立体视觉正常的人的感觉相同。 图6提以表格形式供了 600算法更详细的步骤。在第1步610计算出方向和运 动速度。对于移动物体的搜索限制在电影的611上界范围和下界范围612之间。上界611 代表一个图像的背景下界612是图像前景的代表。 一个最突出的在背景611中移动的对象 615，和最突出的在612前景中移动的对象616，在帧之间的动向被跟踪，其动向的水平分量 (从右到左或左到右)和速度(以每英寸或每英寸点数像素单位)被计算出来。负水平速 度代表动向从右到左，正水平速度代表动向由左到右。 一个o读数的运动速度的意思是没 有背景物体相对于前景的运动。 步骤1610中提出的方法来确定在帧中移动动向只是例证，是用来简述原则。任何 算法使我们能够量化帧的动向方向和横向运动速度都可以使用。视频行业花费了大量的研 发资源开发的图像处理算法用于视频格式转换使追踪帧之间的动向运动得以实现，步骤l 将得益于这些研究机构的成果。许多用在数字电视上的视频格式转换芯片，上变频器和数 字投影仪都可以跟踪众多物体从帧到帧的运动一执行最好的格式转换。在替代的实施例
26中，运用一个运动矢量的子集，而非整套矢量来计算单一的运动速度和方向会更有益。
在第2步620，背景水平向量LatScrMotion T。p615从前景水平向量LatScrMotion^ 616减去 一 获得 一 个整体的与帧相关的瞬时动向的度量值(LatScrMotion)，并将该值存储。 第3步630计算和存储亮度值。在此教学例子中，亮度是在所有的帧像素平均亮度的估计。其他的实施例可以使用其他手段来量化亮度。在步骤4640两个输入值，横向运动(LatScrMotion)和亮度速度是用作在图5中描述的算法的输入值，以获得中性密度镜的光密度值 一 即fPrefEmb(亮度，LatScrMotion)值。然后用决定程序650获得每个3De印s眼镜片的光密度。如果横向屏幕动向(LatScrMotion)为零(dpi)或接近零(-10dpi < LatScrMotion < 10dpi)，那么两个镜片将被设置为ClearState光密度值(0D
值)。如果横向屏幕的动向从右到左，那么左侧镜片的光密度将被设定为fpr^mb值(亮
度，LatScrMotion) 640，右镜片清晰。如果横向屏幕动向由左方到右方，那么右侧镜片设为fPrefEmb值(亮度，LatScrMotion) 640，左镜片清晰。 这克服了纸板Pulfrich镜片490的问题。首先，3De印s滤光眼镜始终将镜片状态设定得与屏幕上的运动方向相一致。其次，与纸板Pulfrich滤光片490的深度波动不同，依靠中性密度镜片光密度的波动来提供恒定的深度知觉程度，以实现大脑对现实的日常目标的视知觉期望。第三，3De印s滤光片眼镜镜片不会过分变暗，而始终将光值设定与运动速度和亮度相适应。最后，由于亮度也作为考虑的因素，电影观看无论在黑暗的电影院，或光线充足的家庭影院环境都有同样的效果。
—些额外的背景知识 在描述选择产生Pulfrich幻象的光密度前，有必要进一步考虑如何确定用来计算出最适合的Pulfrich滤光眼镜中性镜片的光密度参数。这两个参数是
(a)运动矢量的速度和横向运动方向和(b)电影的亮度。
电影影像运动的度量 为了解决在最新的电影录音，广播和显示中隔行扫描及格式转换的问题，人们开发了不同的算法以确定影像运动的方向和运动速度，而这些算法中许多已经在软件和硬件设备中实施。 考虑一个30帧每秒的电视输入信号(以模拟电视为例子)，正在输出到高端数字液晶电视以每秒120帧的频率播出。显示在输出的120fps媒介上的30fps电视输入信号是一个由很多不同的设备进行格式转换的例子。一个简单的办法做到这一格式转换是芯片简单地增加3帧每帧的精确副本到输出流。这一方法在没有运动的情况下是可行的，但如果屏幕上的对象在帧之间有任何动向，则这3个新的帧会将运动的物体放在错误的地方。这一问题对于更好，更昂贵的数字电视会更严重。因此，更好的格式转换芯片进行复杂的帧到帧的图像处理和动向速度和方向的跟踪，然后利用这些信息，以便更好地兴建3个新的帧。但是，估计帧之间的运动速度和方向(这些设备已经这样做了)提供了充分的资料来计算3De印s眼镜中性滤光片的最佳光密度(该设备不这样做)。 这是一个视频格式转换简化的例子，但这有益于教学目的。最先进的格式转换芯片可能执行一些或所有以下的功能一 自适应动向隔行，边缘平滑，智能图像縮放，黑电平扩展，数码降噪，自动肉色调校正，以及其他复杂的图像处理功能。
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许多公司已经开发了图像处理算法和实施这些集成芯片电路。飞利浦将其半导体MELZ0NIC芯片做了以下描述 一 经过详尽的调查和计算机模拟，研究人员在飞利浦研发了一个运动估值技术，他们称作'三维递归搜索区域匹配'，一项全新的技术。通过分析连续两次影像帧相应领域中找到与第一个的像素域匹配的第二像素域，三维递归搜索域匹配可以指定在第一个帧中每个像素域的速度矢量。这些速度矢量可以用来插在一个新帧中以确定正确时间上每个像素的空间位置 一 即创造新的运动阶段。 在美国专利5717415"2D/3D图像转换显示系统，基于左眼和右眼图像拖延和以亮度为基础的水平运动矢量"，井植介绍了'运动矢量检测"的连续帧的动向分析。该发明没有披露运动向量被用于开发单独的左眼和右眼影像以使二维电影可以作为3D电影观看的方法。没有披露或建议，运动矢量可以在一个单影像的Pulfrich眼镜的图像系统中使用。
从本质上讲，数字电视和数字电影依靠的视频格式转换的各种操作，使硬件和软件执行检测和量化帧之间的运动，广泛利用了运动自适应算法。他们利用这些信息来提高视频输出信号的质量。所有这些用于运动检测和运动矢量化的硬件和软件设施都可用于连续可调3De印s滤光眼镜。
电影影像的亮度度量 流明是指亮度。但由于电影是通过3De印s眼镜观看，屏幕的画面亮度可用许多不同的方法计算。我们可利用电影屏幕亮度，房间环境光线，或度量光线到达观众的眼睛。
对于标准的模拟电视信号，每一个在电视屏幕上光栅点的附加亮度值是电视信号的一部分。屏幕亮度可以所有亮度值的平均值计算。其他方法可用于计算每个模拟电视屏幕上的帧亮度值。同样，不同的手段也可以用来计算数字电视的整体亮度量。
虽然图像的亮度一个因素，在确定对Pulfrich滤光眼镜的光密度时，也需要考虑放映电影的会议室或剧场的环境光亮。许多电视已经有亮度控制。飞利浦电子公司技术的平板面板使用环境光技术使RGB背光会根据屏幕上的图像变化颜色。滤光片是用来计算屏幕的上，左，和右部的平均颜色，然后发送到一个微型控制器，以控制三个独立的红，绿，蓝冷阴极射枪。 另外，一些电视配有环境光感应器，可以利用这些信息来调整图像的亮度。在明亮的房间，他们将会展现更加美好的画面，而在暗的房间里，他们可以提供一个更温和的图像。这一方法也是在部分延长液晶显示器和等离子显示屏在数字电视和投影机上的使用寿命。 Pulfrich幻象的主要机制是视网膜反应时间由滤光镜遮蔽的眼睛所造成的不同，当用3De印s过滤眼镜提供深度视知觉时，视网膜照度引发的时差是一个比屏幕亮度更重要的因素。 在后序的图9中，我们将亮度测量光电二极管置于连续调整3De印s滤光眼镜上作为视网膜亮度的替代度量。每个图5，图8和图10中所示的算法，最好能使用视网膜亮度或显示亮的度度量值，而不是用电影图像亮度值去计算。如果我们使用的是实施例的优选算法，速度和运动方向的信息将需要被传送到3De印s眼镜，然后使用亮度和运动矢量算法计算并设置该3De印s中性密度滤镜眼镜镜片的光密度值。 图7是一个替代算法700的图示，可以用来描述在电影横向动向的特点。置于算法估计4个运动矢量-右上角(UR)732和左上角(UL)731的运动矢量以估计背景横向运动，右下角(LR)733和左下角()734的运动矢量用于估计前景横向的动向。每个向量的估值都取自其非重叠电影帧区域。在此示例算法最突出的运动矢量在右上角722，上左721，右下724，和下左723区。这4个矢量都可以有3个值，它可能从右到左(负横向速度运动742)或从左到右(正横向速度运动743)，或有没有运动，该矢量是'0' 745值。这有81 (34)种可能的组合。这81个组合都可用于本发明的算法。 这81种可能的组合之一是UR 732， UL 731， LR 733和LL 734各有值'0'。这是没有屏幕影像动向的组合，例如在特写镜头中。这一情况下，3De印s滤光眼镜镜片都采用相同或清晰状态(ClearStateOD)。 在81个可能的组合中，另一种选择是UR732和LR 733矢量显示从右到左运动(负值)，UL 731和LL734都显示左到右的动向(正值)。这是相机后退和扩大场景的情况，运动的主要元素来自于相机的移动。(这正是在"乱世佳人"中著名的铁路场景，其中郝思嘉走在屏幕上，相机慢慢拉回来，露出不可数的受伤和垂死的邦联士兵。)在这种情况下的替代算法将计算出UL+LL+UR作为LatScrMotion 620。如果此值为负，则该算法650将确立右侧镜片为ClearStateOD，左侧的镜片按照黑暗状态值fPrefEmb (亮度，LatScrMotion) 640设置。如果此值是正的，那么这个算法650将确定左边镜片为ClearStateOD，右侧镜片则按照黑暗状态值fPrefEmb(亮度，LatScrMotion)设置。
其他79种组合例都可以同样有适当的计算。 以上为教学使用的两个算法都基于选择"在一个区域最突出的运动矢量"的概念。在这些算法中，我们界定在搜索区域最长的边缘为运动显示域。其他定义也可以使用。例如，在一个场景中的算法可以使用这个定义首先确定一个突出的边缘。已查明的边缘可能持续地出现在以后的帧中，即使它已不再是该地区最长的边缘。其他的算法可能会继续追踪后续帧这方面的边缘，甚至到它移动出搜索的区域。 虽然两种算法已被用于表征在电影运动向量的横向运动，其他的算法可能被善加利用。电影的拍摄，重要的行动都在屏幕的中心位置。其他计算运动向量横向动向的算法，可能搜寻屏幕中心的主要运动并以屏幕顶部运动矢量(代背景)屏幕底部(代前景)的运动矢量为参照来确定中心应当矢量以估计帧之间的动向视差。运动矢量和视差估值可以用来确定最佳的中性滤光片的光密度。另一种算法将侧重于那些亮度良好的区域。摄影师拍电影需利用光突出最重要的场景和行动。这对于电影帧横向运动受到限制的情况下是有益的。应该认识到，帧之间的大量的运动矢量中有许多可以被善加利用，矢量量化的动向算法用来确定不同的帧动向以确定中性密度滤光镜的最佳光密度。
第一种替代实施例 电影常在小屏幕上观看，如苹果公司的个人设备iPod。这种设备具有小屏幕，并在近距离观看。对于优选的实施例，优化的镜片光密度以平均密度为跨眼距离的设置可能是不合适的。我们提供替代的实施例以用于小型观赏设备，以及在电视或电影院观看。
图8显示了视网膜反应时间曲线210的第一替代实施例算法800来计算中性密度镜光密度。X轴201显示亮度，Y轴203显示视网膜的反应时间。观察到的由电影的光量是不断变化的。这第一个替代的实施例，不采用选择一个滤光片的光密度以实现即时和延迟图像的2. 5英寸的分离(如优选实施例)，而选择固定双眼之间的视网膜反应时间差异值(A)820。然后，当视网膜照明变化时，选择中性的滤光片的光密度以产生一个固定的视网膜反映时间差。我们将看到，这有一定的优势。 在这个例子中，假设在图5的亮度810是.54。这表现在图5中与811相应的肉眼视网膜反应时间812为120毫秒。在本例中选择一个固定的两只眼睛视网膜反应时间的差额A820为100毫秒，它计算到滤光后的视网膜反应时间813为220毫秒(120+100)。然后回到视网膜上反应时间曲线210的拦截点814，我们需要选择一个中性滤光片的光密度使相对应的亮度815是-1.3。 同样对于亮度测量值的变化，这种算法可以新的亮度值来计算一个中性滤光片的光密度变化。该算法只使用一个作为输入的视网膜亮度估值。该算法的一个好处是，它只需要亮度和运动方向，而不需要横向运动速度。因此，其计算密集要减少许多，但也会给连续可调3De印s眼镜提供符合运动方向和亮度值适合状态。它还提供了一实施手段，其中中性密度滤光镜的的光学密度计算机制可以设置在连续可调3De印s滤光眼镜上，因为亮度可以由眼镜感觉到。这可能会减少对共同专利申请11， 372， 723中描述的Phenomenoscope的计算要求。 图9900显示3De印s滤光眼镜910，其中包括一只装在连续可调3De印s过滤镜框上的光电二极管920。光电二极管920是一种光电传感器，根据不同的运作模式它可以将光线转换成电流或电压。光电二极管920提供了对到达连续可调3De印s滤光眼镜910的光量的测量输出，这是视网膜照度的良好的替代度量。这种替代光度测量输入到镜片控制单元103，并且用第一替代实施例中所描述的方法来计算中性滤光片的光密度。在这个例子中，运动方向仍必须确定，并依据运动方向右侧镜片105和左侧的镜片106将采取不同的光密度，如ClearStateOD或依中性密度计算出的光密度。如果此值是由外部控制设备提供给连续可调3De印s滤光眼镜的，那么这些信息必须传达给连续可调3De印s眼镜，这可以参照前述的共同专利和专利申请。如果连续可调3De印s滤光眼镜是在共同专利申请11， 372723中描述的Phenomenoscope,那么连续可调3De印s滤光眼镜自己可以决定是否帧间运动存在，如果是，在哪个方向。第二替代实施例 图10使用了视网膜反应时间203与亮度201之间的函数曲线210计算出的一个连续交替3De印s中性密度滤镜眼镜镜片的最佳密度，以使第二替代实施例1000中观众的眼睛视网膜反应时间的差异(A ) 1018对应于固定数目的动向帧。 第二个替代实施例，并非选择一个中性滤光片的光密度以便平均分离眼距离272英寸在即时和延迟图像之间达到(如优选实施例)，而是选择视网膜之间的反应时间差异(A)1018使即时和滞后的影像的差额对应一个固定数量的电影帧。我们将看到，这有一定的优势。 在这个例子中，假设在图5的亮度1010是.54。这是在视网膜上的反应时间曲线210的点1011(0. 54， 120)。表现在图5，它与肉眼视网膜反应时间1012为120毫秒对应。假定在这个例子中屏幕刷新率是60Hz， IO帧的延迟可以通过视网膜反应时间差别1018为166毫秒来达到。(这是60分之10 = 1/6秒=166毫秒)。从基数120毫秒计算将是120+166 = 286毫秒(1013)。以此作为坐标值，与视网膜反应时间曲线210在点1014交叉，我们需要选择-1. 71015为镜片光密度值。 由于亮度的测量值变化，该算法可作为唯一的输入来计算中性滤光片的光密度。该算法的好处是，它也只需要亮度和运动方向，而不需横向运动速度。因此，计算密集度要少得多，并且也能提供给连续渐变3De印s滤光眼镜符合影像运动方向和亮度值的状态。它 还提供了一实施手段，其中中性密度滤光镜的的光学密度计算机制可以由连续可调3De印s 滤光眼镜提供。这可能会大大减少对共同专利申请11， 372， 723中描述的Phenomenoscope 的计算要求。视频和3De印s处理 上述各种为连续交替3De印s滤光眼镜中性滤光片确定最佳密度的算法已被描 述。无论执行计算的是嵌入式专用硬件，或运行软件的CPU，视频的3De印s处理的实施例的 运行需有下列功能(l)以视频输入一个电影的帧，(2)进行视频格式转换，以解决隔行扫 描及上变频器转换问题，(3)转换后的视频输出，(4)计算运动矢量，亮度，和最佳光密度， (5)和输出3De印s控制信息到连续3De印s滤光眼镜。图11教导如何整合这些影片格式化 的方法。图12是一个框图显示视频3De印s处理操作用于计算最优的连续可调3De印s滤 光眼镜优选实施例中性滤光片的光密度。 图ll是一个流程图1100显示格式转换的半导体芯片1120来计算连续可调 3De印s滤光眼镜同步信息。视频格式转换芯片用于将电影从一种格式，如60赫兹隔行扫 描，转换到另一种格式，如120赫兹非隔行扫描。 在流程图的顶部显示了在其正常运作的视频格式转换芯片1120。为强调该步骤 是由半导体芯片执行的，它显示了半导体芯片的引脚1190。恰如典型的格式转换芯片，它 输入电影的帧(模拟或数字)1110，适当地格式化和产出数字版本1130的电影。在格式转 换半导体芯片1120中图像处理算法进行运动矢量检测和量化，提取运动矢量(s)和光度值 (1121)，并使用他们重新格式化输出的视频(1122)。 该运动矢量(MV)和光度值(L)，由输出格式转换IC输出，并且被另一个处理单 元读取和储存1151，它实现了前面描述的任何中性密度光密度值的算法。输出的运动矢 量(MV)和亮度(L)值1152被存储。然后，它们被1153计算设备读取，其中纳入了上文所 介绍的算法，或使用其他算法计算一个序列帧的LatScrMotion并输出的中性滤光片的光 密度值。 一种定值规则1154然后确定右边和左边3De印s滤光片眼镜镜片的设置。如果 LatScrMotion = 0(1161)，那么两个镜片的设置同为一个清晰的光学密度(1171)。如果 LatScrMotion < 0 (1160)，那么屏幕动向是从右边到左边，左镜片将设置为相应的暗光密 度，右侧镜片将设为清晰的光密度(1170)。如果LatScrMotion > 0(1162)，那么从屏幕的 动向是从从左到右，右侧镜片将设置为相应的黑暗光密度，左镜片将设为清晰的光学密度 (1172)。其结果制定成连续交替3De印s滤光眼镜控制信息1180，并与电影1195同步输送。 控制信息描述于图14。优选的实施例使用控制信息的无线传输，但其他的实施例可以使用 有线方式。 另一个实施例(未显示)的计算3De印s滤光眼镜同步信息的算法被完全包括在 格式转换半导体芯片中，而不是在第二个处理器上。在这种情况下，格式转换芯片不仅输入 电影帧(模拟或数字)，产出适当格式化的电影版本，而且还计算并报告了 3De印s滤光眼镜 同步信息。 图12是一个框图1200显示更多的视频和3De印s处理模块1290的细节，这一模 块用于计算最优化的连续可调3De印s滤光眼镜优选实施例中性滤光片的光密度。如果电 影是模拟的那么输入端使用模拟的音频/视频输入1201。模拟信号被输入到模拟数字转换 器模块1205，将模拟帧转换到数字格式帧。 一个内存控制模块1210将这些数字帧存储在内存中1215。每个连续的帧存储在不同的内存节，记为F1-F4。其他实施例可以有更多的帧 存储器。电影的第一帧画面将在Fl存储，在F2存储第二帧，在F3第三帧，第四帧存储在内 存节F4。帧存储器然后滚动存取-第五帧存储在Fl，第六帧存储在F2，等等。虽然这是实 时发生的，其他视频和3De印s处理模块1290也将访问帧存储器模块，并执行该帧所需要的 计算。 一旦运动矢量检测1225，亮度1230和3De印s0D和同步信息1235计算执行完毕，相 关的电影帧存储器1215即不再需要，帧存储器的存储位置可以滚动覆盖存储器1215。
模拟信号1201还将被原封不变地引导到模拟音频视频输出模块1240。模拟音 频/视频输出1240数据是与模拟音频/视频输入1201相同的，没有任何格式转换。视频 和3De印s处理模块1290可以在模拟信号输出之前执行格式转换或重新格式化模拟输入信 号。此外，从模拟到数字转换器的输出被路由到数字音频/视频输出模块1259。在其被输 出到数字音频视频输出端1259前，它已经通过重新格式化视频模块1280处理，以亮度1230 和运动矢量检测输出1225模块的输出为输入。这样，电影模拟A/V1201作为输出是既作为 原始模拟音频/视频的输出1240，又作为重新格式化的数字A/V输出1259。
视频和3De印s处理模块1290也可以使用数字A/V输入模块1202接受数字格式 电影。在这种情况下，模拟数字转换器1205将不使用。以如前所述的相同的方式，数字A/ V将被路由到数字A/V输出1259。在其输出到数字A/V输出1259前，它经过重新格式化视 频模块，该模块以亮度1230和运动矢量检测输出1225模块的输出为输入。
数字A/V 1202也将被内存控制模块1210处理，并在数码帧内存1215存储。该帧
的存储如前所述，在高标帧缓冲器连续帧存储，并且在最高帧缓冲区编号已达到时滚动覆
圭 现在考虑的当前帧处理。在内存控制输出模块1220将提从帧存储器1215提取当 前帧，并且将其输入到亮度计算模块1230，以及运动矢量检测模块1225。该动向检测模块 1225也将参考帧存储器1215的前一帧。在这个简化的优选实施例中，只有两个动向的帧用 于估算电影横向运动矢量。其他实施例中，更多的帧可能被用来估算横向运动矢量。横向 运动矢量的算法已被描述合作专利申请中。这些算法或已知的其他算法可以用于格式转换 芯片。无论哪种算法，它都是运动矢量检测模块1235所执行。亮度计算如前所述，这种算 法是在亮度模块1230中实施。亮度计算的其他算法可以用于其他的实施例。
亮度模块1230和运动矢量检测模块1225也输入3De印s光密度和同步模块1235。 对于优选的实施例，当前帧的算法已在图5，6中描述，该算法在3De印s光密度和同步模块 1225实施，该模块以运动矢量检测1225和亮度1230作为输入以计算最优化的连续3De印s 眼镜镜片的光密度。如果没有检测到横向运动，那么右侧镜片的输出设置为一个数字值，表 示清晰的状态，而左侧的镜片上的输出设置为一个数字值，也表示清晰的状态。
控制信息由3De印s光密度和同步模块1235计算，进一步说明参见图13。如果运 动矢量在左向右方向，就在左侧镜片的输出设置为一个数字值，表示清晰的状态，在右侧镜 片的输出设置为光密度最佳值，该值由3De印sOD和同步模块用光密度算法得出。如果运动 矢量是在右到左的方向，那么左边的镜片输出设置为一个数字值，表示由3De印s光密度和 同步模块计算出的最优光密度，右侧镜片设置为一个数字值，表示清晰的状态。控制信息输 出，并传递1195到连续3De印s滤光眼镜。 所有的输出值与相应的帧同步。也就是说，当视频和3De印s处理模块1290输出一个动态影像帧到数字音频/视频输出端1259，同一帧输出到模拟音频/视频输出1240， 它还将输出和发送1195连续3De印s滤光眼镜同一帧的控制信息。在其他的实施例，视频 和3De印s处理模块1290可全部或部分嵌入在一个视频格式转换芯片的电路中。
连续可调3De印s滤光眼镜的优化控制 光学密度连续可调3De印s滤光眼镜是3De印s滤光眼镜进一步发展。它们的特点 是，接收和利用控制信息不断调整3De印s滤光眼镜的最佳光密度，最大限度地产生二维动 画视频视为三维的Pulfrich幻象。但是，数字电视已高达120赫兹刷新率，电致变色材料 很多无法改变光密度如此之快。即使是材料能够改变得那么快，不断缓和连续可调3De印s 滤光眼镜光学密度的变化，以使之具有连贯性和不改变状态过急也是可取的。在控制单元 103，连续可调3De印s滤光眼镜实施优化处理影片的刷新率使之同步于眼镜的算法。类似 于格式转换芯片采用输入格式转换为输出格式以适应于适当的监视器，连续可调3De印s 滤光眼镜采取观赏眼镜的最佳光学密度以适应于制造眼镜镜片的物质。
在连续可调3De印s滤光眼镜中，控制眼镜镜片的信息与每一个电影帧同步更新。 该控制单元(详见图18连续可调3De印s滤光眼镜)实现的算法利用此信息来优化3D效 果，并提供了比以前3De印s滤光眼镜更显著的优势。 一个重要的优势是，不同的连续可调 3De印s眼镜的不同光电材料的滤光片可获得相同的控制信息，但仍以适应于其镜片原料优 化方式操作。在典型的操作中，连续可变3De印s滤光眼镜可以接收的新的镜片状态控制信 息，这一接收甚至可以在完成前一步的状态转换之前。 虽然连续可调3De印s滤光眼镜可与每帧的电影同步，这一特别与快门眼镜相似， 但他们完全与快门眼镜的操作不同。快门眼镜是一种双图像系统以使左眼和右眼的图像帧 同步。虽然连续可调3De印s滤光眼镜优选实施例可以同步到每一个电影帧，他们提供了一 个与每个眼睛光传输控制而不断变化的光密度。快门眼镜系统始终有一个不透光的光截获 状态_决定于图像是右眼图像还是左眼图像。相反，连续可调3De印s滤光眼镜要求有两个 镜片总是有通过镜片的光传输，而只是不断调整与同步进行的电影影像的动向相应的最优 光密度透射率。为快门眼镜拍摄的电影不能用光密度持续可调3De印s滤光眼镜观看，反 之，快门眼镜也不能用于任何可以用光学密度持续可调3De印s滤光眼镜观看的电影。
图13是一个表格1300显示控制连续可调3De印s滤光眼镜的信息。控制信息由电 影的帧1320组织起来 一-这是指控制信息的传输与电影输出的帧同步。如果电影以60Hz 输入，但经过格式转换后输出到100Hz的屏幕显示器，那么连续可调3De印s滤光眼镜控制 信息将被同步到100Hz的输出的帧速率。 一个帧1320有帧编号1301，左侧的镜片的光密 度1303，右侧镜片的光密度1305，分级的运动矢量值1307，运动矢量的方向1309 ('-'为 从右方向左方的横向移动；'+ '为从左到右的横向运动，不运动为'0')，以及亮度1311。
控制信息需要非常低的带宽。如果以字符格式传输的帧编号为1301的信息有9 个字符，每五个字符设为左侧镜片光密度1303，右镜片光密度1305，运动矢量1307，亮度 1311，l个字符为方向1309，这样每一帧一共有30个字符。对于在120Hz快速输出格式，这 仍然是一个低带宽的每秒3600字符的传输，这传输量可以轻易地被市场上廉价的数字传 输/接收(发射/接收)芯片处理。 这种控制信息足以适用于所有的连续可调3De印s滤光眼镜不同实施例。在优选 实施例中连续可调3De印s滤光眼镜100的控制单元103将得到控制信息1300，但只使用了所需信息的子集。在连续可调3De印s滤光眼镜中，唯一所需的控制信息，是优选的左侧镜 片光密度1303和右镜片光密度1305。 在另一实施例， 一个装在连续可调3De印s滤光眼镜框架上的920光电二极管可用 于提供亮度计算给第一替代实施例的控制单元103。在这种情况下，光密度计算和视频处理 模块和3De印s传播没有使用，但必须重新在连续可调3De印s滤光眼镜的控制单元103计 算。使用第一替代实施例中控制单元103执行的算法，每一帧的运动方向1309将随着920 光电二极管的亮度值输入，以适当控制连续可调3De印s滤光眼镜101的左106和右105镜 片。同样，其他的实施例可以使用不同的控制信息1300的子集来控制连续可调3De印s滤 光眼镜101 。 一个连续可调3De印s滤光眼镜的好处是，如果两个观众坐在并排， 一个戴着有 控制单元103的优选实施例算法的眼镜(图5和图6)，第二个观众的眼镜纳入了第一替代 实施例的控制单元(图8)算法，两者都可以用各自的眼镜的最佳状态来观看电影。
图14是一个框图1400显示连续可调3De印s滤光眼镜操作。在连续可调3De印s 滤光眼镜101中，所有电路都采用电池104供电1401，其中包括控制单元103，信号接收单 位102，左镜片106，和右镜片105。以前在图13中描述的控制信息IIO被信号接收单元102 接收并发送1403到控制单元103。控制单元103执行一个特别的算法，该算法适应于右镜 片105和左镜片106的制作材料，并控制左镜片106的控制电路1403，和右镜片的控制电路 1405。 这种方法具有很大的优势。控制信息110是各种眼镜通用的，即所有眼镜收到同 样的控制信息。眼镜的控制单元103执行最后的眼镜专用优化，翻译成控制信号，该信号适 用于特定镜片使用的材料，以控制连续可调3De印s滤光眼镜。两名观众坐在并排收看数字 电视相同的视频，但佩戴的连续可调3De印s眼镜的滤光片有完全不同的特性的晶体材料， 将分别看到针对他们眼镜而优化的三维幻象电影。对于优选实施例中控制单元103算法的 细节将在图18详细描述。
电光学透镜 光密度持续可调3De印s滤光眼镜优选使用电致变色镜片的实施例。电致变色是 由电势导致一些化学物质的可逆颜色显示的现象。有许多不同的化学品包括不限于聚苯 胺，紫罗碱，多酸氧化钨。在每个类别内，不同混合物产生不同性质的颜色，透光率，和转换 时间。例如某些电致变色材料可能只会影响紫外线光_而不是可见光_显得像一个透明的 塑料，因为它们不影响可见光。电致变色已是几十的研究对象，他们的主要用于'聪明窗 户'，在这里他们可以可靠地控制光线和允许通过窗户的热量，并已在汽车行业用于适应 各种照明条件自动变色后视镜。 每一个电致变色材料配方特色有所不同。有些电致变色材料可能需要几秒钟从一 个到另一个状态改变光密度，其他材料的转换可能接近于瞬间。对于许多的电致变色材料 的颜色的变化是持久性的，电势只需要运用一次。对于这样的'持久'电光材料，只有电子 通断脉冲是必要的，但非持久性材料需要持续的电子电势。其他材料在电势存在时可达到 状态，但后来慢慢泄漏电势并变回原状。这些材料可能需要维护，以维持其状态。
持续可调3De印s滤光眼镜优选的实施例可从一个持久的电致变色材料制造。对 于一些电致变色材料，从亮到暗的光密度转换时间(图16)不同于从暗到亮的光密度转换 时间(图17)。虽然电致变色材料可用于光密度连续可调3De印s滤光片，任何响应电势的光密度可变的光学材料都可用于优选实施例。这包括但不限于液晶或SPDs(悬浮颗粒设 备)。SPDs是一种几乎瞬间反应的材料，但需要非常高的电势以改变状态更快。在选择镜 片材料时，应该寻求转换时间更短的材料。镜片材料的光学传输时间应考虑到优化电致变 色或电子光学镜片的3De印s滤光眼镜的操作。在未来，新型光电材料将被发现，并可能被 善加利用于这一发明。 图15 1500显示了一个具有输出光密度1503的电致变色材料特征性操作曲线 1510，该曲线是以光密度为Y轴，电压1501为X轴。 一个0.3光密度相当于约50%的光传 输率(1523)。 一个0. 6光密度相当于约25光传输率(1522)。光密度0. 9相当于约12. 5% 的光传输率(1521)。为了获得所需的特定的光密度，人们只需要施加正确的电压。在这个 例子中，3De印s滤光眼镜镜片由这样的电致变色材料制作，如果需要的光密度分别为50% 的光传输率1523，那么3De印s滤光眼镜控制器会施加1伏特电压1534于整个电致变色镜 片。 一伏1534与特征特征操作曲线1510相交于0. 3光密度(1503)对应于50%的光传输 率1523。图15是一个典型的操作特性曲线。根据材料的化学配方，特性曲线可能会有所不 同。 其他的实施例可能使用一种以上的材料层，每层材料可以响应控制信号。例如，一
层材料可能影响有限范围的可见光，另一层可能影响不同范围的可见光。 操作特性曲线图15将提供足够的控制，如果电致变色镜片可以瞬间改变状态。但
是，许多电致变色材料不能立即对施加的电势响应，必须用一定的时间转换到所需的光密
度状态。连续可调3De印s滤光眼镜也需要考虑该镜片制造的材料的转换时间。 图16 1600显示了一个典型转换时间曲线1603，该曲线表示当一个2. OV的电势应
用于电致变色材料上时，其转换时间与光密度函数的曲线。这是一个'慢'的电致变色材
料的转换时间与光密度函数的曲线。这个假设的电致变色材料具有一个最高的光密度值为
0. O，或清晰状态1604和一个最暗的光密度值为1. 5，或称为暗状态。该材料可以有0. 0和
1. 5之间的任何光密度，只要将2V电压施加到合适的时间长度。如果材料有光密度0. 0或 清晰状态1604， 2V的电压施加于该材料，它将用2秒的时间来改变状态以达到变暗的1. 5 光密度(深色)1605。这显示在转换时间曲线1603中。 作为一个例子，如果材料有O. 3光密度，控制信号110的接收单位102指示目标镜 片应改变到0. 6的光密度，那么转换时间曲线1603将指示控制单元103适用2V的电压0. 4 秒在该镜片上。0.3光学密度1610与转换时间曲线1603相交于点1611，在曲线上对应于 0. 4秒1612。 0. 6光学密度1620与转换时间曲线1603相交于点1621，在曲线上对应于0. 8 秒1622。差异的绝对值abs(O. 8-0. 4) = 0. 4秒钟，这是2V的电压需施加于镜片使其光密 度从O. 31610变为0. 61620的时间长度。过了这段时间长度，电压就不用施加了，因为电致 变色已经锁定在新的状态。 这是一个例子说明如控制单元103所用的算法利用1603转换时间曲线控制右镜 片105和左镜片106。将0. 3的光密度的镜片转换成0. 6光学密度的镜片控制单元将施加 400毫秒的2V电压。 这是一个简化的以说明和教学为目的例子。其他的电致变色材料可能有其他的操 作特征，有特别的指数，负指数，或逻辑型(S型)的关系。在这个例子中，2V的电压用于状 态与状态之间的转变。它用于以下条件下(a)该电致变色配方下，电压越高，其从明亮转变为暗的光密度的速度越快；(b)其从明亮状态转变为暗的光密度状态需要优化。其他材料 可能需要不同的电压施加于其上才能实现状态之间的转变。在这些个案中，运作的原则是 一致的，对镜片的帧控制单元103使用在右侧105和左侧106镜片所使用的材料的操作特 征，以确定电势和电势施加的时间长度以控制镜片状态之间的转换。 在上面的例子中，花了 400毫秒(0. 4秒)以使连续可调3De印s滤光眼镜由0. 3 光密度转换成0.6光密度。在这一光密度转变的时间内，48帧的视频已被放映。镜片的操 作比一个有120赫兹(8. 3毫秒)刷新率数字电视要慢许多。这种明显的问题实际上是一 个优势。在这个例子中，在每个视频帧(每8. 3毫秒)放映时，连续可调3De印s滤光眼镜 正在接受新的控制值。这些先进的3De印s眼镜'不断'趋近最佳值，这对2D/3D观看有真 正的优势。 首先，请注意，在一个场景中，动向将展现出一致性，目标光密度可能不会改变很 大。假设一辆汽车高速通过现场，其亮度，速度和运动方向将保持在大约相同的值，因此，镜 片的控制和同步的信息将大致相同。在这个例子中，虽然镜片将用O。 4秒达到他们的目标 光密度，并且将会有48个3De印s镜片控制值相应于放映的48帧的视频，他们可能会针对 差不多镜片光密度。 一旦达到目标，连续的镜片设置将类似，因此镜片将快速响应以符合这 些连续帧的值-一 相邻帧之间的转换通常在8. 3毫秒之间。然后镜片不断接近最佳值，拥 有这一特点的镜片相对于'瞬间'禾P'突然'改变OD值的镜片具有明显的观看的优势。此 外，由于连续可调3De印s眼镜镜片的控制单元1403针对具体的镜片转换控制信号，控制信 号将不包含任何3De印s眼镜的具体信息。因此，当2人看同样的星期日下午的足球比赛，但 每人佩戴不同的连续可调3De印s眼镜(不同厂商，或来自同一厂家的不同型号)具有不同 的电致变色材料的操作特征，每人都会分别从他们的眼镜得到3De印s的最佳的视觉效果。
在其他的实施例中，传输的控制和同步信息可能并非与每帧相应。这可能发生在 不同的供应商的电视机上。在这种情况下则不必更改连续可调3De印s滤光眼镜，他们将继 续操作所收到的控制信号和电致变色材料的最佳组合。再一次假设我们的2名假想观众。 他们在中间转移到另一观看地点看一个有60Hz的刷新率的数字电视，该电视只隔一帧传 输一个3De印s滤光眼镜的帧控制信息(30次每秒)，他们每个人仍然有最佳的视觉效果。
图15显示了从0.3光密度转换到0.6光密度的替代方法，该方法适用1. 18V的电 势。目标光密度0. 61542相交电致变色材料特性曲线1544于1. 18V电压1546。因此，采 用1. 18伏特的电压会将镜片光密度从0. 3转换到0. 6。 1. 18V电压的转换时间曲线没有显 示，但将采用类似图16转换时间曲线(即2.0V电势)来确定施加1. 18V到镜片的时间长 度。 一般情况下，施加任何大于1. 18V和小于2. OV的电压以适当的转换时间都将有助于改 变镜片的状态。 在优选的实施例中，转换镜片光密度值从O. 3至0. 6，我们使用了 2. OV电压的转换 时间曲线，因为我们假设一个镜片材料的特点是高电压的应用造成更迅速的转换时间。在 优选的实施例中，我们力求转换时间的最大化。其他实施例可能追求电子光学材料其他特 点的最大化。 图17 1700显示了一个典型的转换时间曲线1703，该曲线是负电势为-2.0V应用 于电致变色材料上的转换时间与歌迷的的函数。这是一个'慢'转换时间为1602的电致变 色材料的光密度函数。假设该电致变色材料的光密度为0.0，或清晰状态1604其黑暗状态1605的光密度是1. 5，或暗光状态。该材料可以具有0. 0和1. 5之间的任何光密度，如果适 当时间长度的2V电压的话。如果材料具有光密度2. 0或暗光状态1606，也一个-2V的电 势施加在该材料上，该材料需用2秒钟改变状态到光密度为0的状态1604。这显示在1703 转换时间曲线上。 举例来说，如果该材料具有0. 6光密度，接收单位102接收到的帧控制信号110表 明目标镜片应该变到0. 3光密度，那么1转换时间曲线1703将被控制单元103执行以持续 1. l秒施加-2V的电势于该镜片上。0.6光学密度1720交与转换时间曲线1703于点1721， 在曲线上对应是1. 35 1722。 0. 3光学1710与转换时间曲线1703交叉于点1711，在曲线上 对应于O. 25秒1712。此差异的绝对值(1. 35-0. 25) = 1. 1秒钟，这一时间长度是-2V的电 势需施加于镜片上以促成从1720的0.6光密度到光密度0.3 1710的变化。过了这段时间 长度，就不需施加电势，因为电致变色除了会锁定在新的状态上。 这一个例子说明一个算法如何用于连续可调3De印s滤光眼镜的控制单元103以 利用转换时间曲线1703来控制右镜片105和左镜片106。若要将镜片的光密度从0. 36转 换至0. 3，控制单元需对镜片施加-2V的电势并持续1. 1秒。 在一般情况下，光密度(x轴)和转换时间(Y轴)的关系针对于任何具体的电光 学材料可以用响应面函数来表示y = F(x， v)。第一导数df(x， v)/dy提供了转换时间相 对于任何电压的'V'的变率。要获得该物质改变状态的转换时间以施加电势'v'的方式使 其光密度从0D1移至0D2，控制单元103将给以下积分赋值
Min(反应时间)=min / / df(x，v)dxdv 涵盖从到0D2的范围，并且在全部的值中{v :-2v < v < +2}.
这种反应面的表示，以及积分赋值的数值或分析的方法是众所周知的，任何方法 都可以使用。优选实施例在优化中是为了最大限度地减少响应时间。但是其他的实施例可 以优化材料的其他特点。例如，最高和最低电压来改变状态可能对镜片的使用寿命产生不 利影响。在这种情况下，边界条件可能会限制电压的范围值，这对镜片的使用寿命影响较 小。对于其他材料，电池寿命可能要取决于应用转换电压，这也可以做有意义优化以获得更 长的电池寿命。虽然优选实施例的优化以达到镜片状态响应时间的最大幅度的减少，其他 的实施例可能会使用相同的原则，以优化制作镜片的电光学材料的其他特点的。但是，在任 何一个实施例中，可以使用一种双重方法，其中首先计算最佳光密度，然后连续可调3De印s 滤光眼镜101的控制单元103依据镜片制造材料的特点优化这些值以控制眼镜的镜片状 态。 图18是一个框图1800显示为连续可调3De印s滤光眼镜101优选实施例控制单 元103的运作。优选实施例使用电致变色镜片(a) —旦所需的光密度达到，锁定其状态； (b)应用工作特征曲线如图15所示，(c)应用图16的转换时间曲线，施加2. OV的电势以使 镜片以最快的时间从较低的光密度转换到较高的光密度，以及(d)应用图17的转换时间曲 线，施加_2. OV的电势以使镜片以最快的时间从较高的光密度转换到较低的光密度。
当控制单元被启动1801，它转换到'信号接收单元模块'1803并输入'下一帧信 号'1821。这将产生一个单独帧"N"1320的控制信息1300，包括帧编号1301，左侧镜片的 光密度1303，右侧镜片的光密度1305，运动矢量的标量1307，运动矢量的方向1309，和亮 度1311。信息收到后，会被传递到左镜片的处理程序。首先，左镜片的电势被'设置左镜片电势模块'1805设置。在优选的实施例，我们将使用+2V的电势，以使镜片从低到高变化 光密度，或-2V的电势，以使镜片从高的改变到一个较低的光密度。该值存储为'左镜片电 势'1822。然后在'左镜片持续时间计算'模块1807，我们使用来自前帧(N-l)的左镜片 的光密度值1303，当前帧的左镜片光密度值，以及适当的传输时间曲线来计算持续时间，并 将其存储为"左镜片时间'1823。如果左侧镜片的改变是从低到高的光密度，那么我们用 图16的传输时间曲线1600，如果左侧镜片的变化是从高到低的光密度，那么我们使用图17 的传输时间曲线图1700。 该控制单元103然后转到右侧镜片的处理。首先，右镜片的电势被计算，右镜片电 势被'设置左镜片电势模块'1805设置。在优选的实施例，我们将使用+2V的电势，以使 镜片从低到高变化光密度，或用-2V的电势，以使镜片从高到低变化其光密度。该值存储为 '右镜片电势'1832。然后在'右镜片持续时间计算模块'1811，我们使用来自前帧(N-l) 的右镜片的光密度值1305，当前帧的右镜片光密度值，以及适当的传输时间曲线来计算持 续时间，并将其存储为"右镜片时间'1833。如果右侧镜片的改变是从低到高的光密度，那 么我们用图16的传输时间曲线1600，如果右侧镜片的变化是从高到低的光密度，那么我们 使用图17的传输时间曲线图1700。 该控制单元103然后换到'右侧镜片控制'1813并导致电路向右镜片105提供 '右镜片电势'1832，其持续时间与'右镜片持续时间'1833相同。该控制单元103然后 转到'左镜片控制'1815并使电路向左边镜片106提供'左镜片电势'1822，其持续时间 等于"左镜片持续时间'1823。该控制单元然后转换到读取'下一帧信号'1821并执行与 处理帧n相同的处理程序来处理帧n+l 。 图19 1900的框图显示了一个典型的连续可调3De印s眼镜系统的运作。这是一 个完整的系统。它通过连续3帧的视频处理展示2D/3D 3De印s系统的运作，并使视频的显 示与连续可调3De印s滤光眼镜的控制信息的传输同步，以控制镜片。 第一列标记为'时间'，显示3个连续帧的视频在时间点tn 1901， tn+1 1911，以 及tn+2 1921。举例来说，如果视频放映时以每秒60帧，那么每帧之间的时间(如tn+1_tn) 就是16. 667毫秒。首先考虑帧n 1903，在时间k 1901的处理。视频和3De印s处理模块 1920读取1903视频帧1902。视频处理格式转换被输出1904和显示为显示帧1905。在 此教学例，Video/3De印s处理只包括隔行，所以没有新的帧在显示视频输出流中创建。如 果Video/3De印s处理模块也进行了上变频(或下变频)转换，则输出的帧的数量会增加 (减少)。视频和3De印s处理模块已在图11和图12中描述。该视频/3De印s处理也计 算图13所描述的控制信息1300。控制信息的传输1195与帧1905的展示同步。连续可调 3De印s眼镜101接收信号IIO，控制单元103执行电致变色的具体算法以优化控制的连续 调整3De印s滤光眼镜和产生与电影同步的信号去设置右边镜片较暗的光密度1909和左边 镜片较清晰的光密度。该控制单元103的运作已描述于图14， 15， 16， 17和18。
处理在时间点tn+11911的下一个帧'n+l' 1912也是一样。视频帧1912被视频 3De印s处理模块1920读取1913。视频处理格式转换被输出1914和显示1915为显示帧 1915。在图13描述的视频/3De印s处理程序计算出控制信息1300。控制信息与输出显示 帧1915同步输送。连续可调3De印s眼镜101接收器到信号110，并产生信号设置右侧镜片 较暗的光密度1919并将左镜片设为清晰。在这个例子中，与帧n+l相联系的右边镜片1919的光密度比与帧n相联系的左边镜片1909要暗。 处理在时间点tn+21922的下一个帧'n+2' 1922也是一样。视频帧1922被视频 3De印s处理模块1920读取1923。视频处理格式转换被输出1924和显示为显示帧1925。 在图13描述的视频/3De印s处理程序计算出控制信息1300。控制信息与输出显示帧1925 同步输送1195。连续可调3De印s眼镜101接收器到信号110，并产生信号设置右侧镜片较 暗的光密度1929并将左镜片设为清晰。在这个例子中，与帧n+2相联系的右边镜片1929 的光密度比与帧n+l相联系的左边镜片1919要更暗。 图202000是一个框图说明一个IC芯片的优选实施例，该IC芯片为每个连续可调 3De印s滤光眼镜101的镜片产生优化的光密度信号。该芯片优选的实施例，是一个自包含 的光密度计算器，计算并输出光密度密度值为右2063和2064以使连续可调3De印s滤光眼 镜与电影的A/V 2061同步。该芯片2001地执行基于图5和图6中的优化光密度算法，或基 于图8描述的光密度算法。该芯片具有可配置的帧搜索参数(parms)2004用于识别和确定 单个运动矢量(方向2032和速度2031)以使图6中描述的运动帧的横向运动特征化。此 外，该芯片的优选实施例2001具有算法运算2003所必须的可配置的参数，如在银幕上像素 的分辨率等。 IC芯片2001上配有电源2085。该芯片有一个电影当前帧的A/V帧输入端口 2002， 耦合到一个帧寄存器的输出端口。输入帧信号2002不变地通过芯片2001，并被输出于A/V 帧输出端，并且与计算出的连续可调3De印s滤光眼镜101的右边镜片的光密度2063和左 边镜片的光密度值2604同步。 该芯片具有输入端口 2007以接收当前帧的运动矢量值，并耦合到运动矢量估计 模块的输出。正如先前描述的，视频格式转换芯片计算运动矢量值，以补偿逐行扫描和上变 频的运动，而IC芯片2001往往与这样一个格式转换芯片耦合。2001芯片也有一个输入端 口接收亮度值2005并与亮度确定模块的输出耦合，运动矢量值的2007和亮度值2005被存 储于芯片上载有的易失性内存2012中。该芯片2001的其的实施例可能用存储芯片外的内 存来存储这些值。 芯片2001的实施例选用非易失性内存2010来存储帧搜索参数2004，该参数产生 于横向运动识别模块2020所执行的算法。帧搜索参数已描述于图5和图6，该参数针对电 影的横向运动矢量的特点，划定搜索当前帧的横向运动矢量的范围。这些参数包括电影帧 的替代背景的上部和替代前景的下部区域的边界。帧搜索参数2004的输入端口具有输入 框搜索参数的设置，该输入设置包括一个二进制开关来控制芯片是否会输入，储存和使用 的帧搜索参数的新值，或使用已存储的值。在正常使用情况下，帧搜索参数2004在任何单 一放映中的改变将是不寻常的。 计算光密度必要的计算参数也存储在非易失性存储器2010中。这些参数包括 (a)确定横向动向是否存在的阙值(例如，图6中-10dpi和10dpi的值650) ， (b)监视器 的刷新率(如图5的60Hz)，以及(c)显示器的像素分辨率(如图5中的100dpi)。算法 参数2003的输入端口输入算法参数，并包括一个二进制开关来控制芯片是否会输入，储存 和使用的算法的新值，或使用已存储的值。正常使用的算法参数主要表征显示装置(如电 视屏幕)的特征，一但设置很少会改变。"算法选择"2006的输入端允许2001芯片配置为使用电路以执行图5和图6的算法，或执行图8中描述的算法。在图5和图6描述的算法需要输入电影中的横向运动的方 向和速度，以及该帧的亮度，而在图8描述的算法只需要输入方向和该帧的亮度，而不需速 度值。其他实施例中，'算法选择'2006的输入可能是储存在非挥发性记忆体2010，只在必 须时才需要改变。 芯片2001上的电路单元使用这些输入值的操作如下。A/V帧2002被输入到芯片 上，从而右光密度2063和左光密度2064的值被计算出来，并与A/V输出2061相同步的帧 2062 —同输出。A/V信号不需要任何计算或重新格式化。 横向运动定值单元2020含有电路用于实现前面描述的算法以确定一个最突出的 在一个帧的背景区域中的运动目标和一个最突出的帧的前景区域中的对象，然后用这些识 别的值来计算表征该帧的横向运动的方向和速度值。输入到横向运动定值单元2020的是 存储在非易失性内存2010中的帧搜索参数2004和在易失性内存2012中的运动矢量值 2007。该输出是计算出的速度('Vel'以dpi为单位)2031和运动方向2032 ( 'Dir'的 负值代表从右到左的运动，正值代表从左到右的运动。)在一些实施例中，这些值可以存储 在挥发性记忆体。 在光学密度计算单元2040实现了光学密度计算以确定连续可调3De印s滤光片眼 镜101的镜片设置。优选的实施例中的元件已经设置了电路以实施图5和图6，以及图8中 描述的算法。该算法选择元的输入端2006决定哪一个计算电路要被使用。如果图5和图6 中描述的算法被使用那么横向运动的速度值(Vel)2031和2032方向值(Dir)将被从横向 运动定值电路2020的输出端读取。此外，存在易失性存储器2012中的亮度值(Lum)2033 也随着存在非挥发性存储器2010中的算法参数2003 —起被读出。有了这些输入值，光学 密度计算单元2040的电路计算出右镜片光密度(OD R)2051和左镜片光密度(ODL) 2052的 最佳值，并将它们传递给同步单元2050。如果图8的算法被采用，那么横向运动的方向值 2032(Dir)被从横向运动定值电路的输出端读取，亮度2033 (Lum)值被从易失性存储器中 读取，算法参数2003被从非易失性存储器2010中读取。有了这些输入值，光学密度计算单 元2040的电路计算出右镜片光密度(0DR)2051和左镜片光密度(ODL) 2052的最佳值，并将 它们传递给同步单元2050。 同步关联单元2050将视频帧2061与计算出的右镜片光密度OD 2063和左镜片光 密度OD 2064同步输出。随着同步信号2062，该单位还通过A/V帧输出2061输出该帧图 片，并向右侧镜片输出计算出的右镜片光密度值2063和向左镜片输出左镜片的光学密度 值2064。 虽然光学密度计算器2040具备电路一实施光在图5和图6和图8中描述的光密度 算法，其他的实施例可能包括其他的算法来计算可调3De印s滤光眼镜101的右光密度2063 和左光密度2064。 另外，虽然横向运动定值单元2020只使用了图5和图6中描述的算法来确定一个 电影帧的横向运动特征(方向和速度)，其他的实施例可以选择使用其他算法，如在图7中 描述的算法来表征一个电影帧的横向运动。 该集成电路芯片2001具有分立的左光密度2063和右光密度2064的独立输出。与 其使用这些值来控制连续可变3De印s滤光眼镜，这些值也可以用来确定一个双影像三维 图像的帧。
该芯片的优选实施例具有A/V影像帧的输入2002和输出端口 2061，该芯片能够使 输出的帧与计算出的右光密度2603与左光密度2604的输出相同步。其他的实施例可能使 用其他手段来使连续可调3De印s眼镜101与影像帧同步，并不需要A/V影像帧2002的输 入。 图20显示了一个具体体现为每一个连续可调3De印s滤光眼镜的每一个镜片计算 最佳光密度信号的芯片，该芯片可以与其他芯片耦合，如视频格式转换芯片等，该芯片的电 路可以被包括在这样的芯片电路上。此外，图20的电路可以连接到集成电路板上的其他集 成电路芯片。 图21 2100是一个IC芯片2101的替代实施例的框图2101，该芯片为连续可调 3De印s滤光眼镜101的每个镜片产生光密度的变化值2140。这个IC芯片2101的实施例 执行了图8的光密度计算方法，并有如下益处(1)它只需要方向，而不是横向运动的速度， 和(2)它可以以一个光电二极管920提供的亮度度量而直接实现在连续可调3De印s滤光 眼镜101上。电源2085被提供给IC芯片2101。由于图8算法需要刷新率和显示器的像素 分辨率，这些值是通过Parms算法2003的电路提供，并存储在非易失性存储器2110。该值 一旦更新，除非更换监测器，不需要变化。在投影或其他观看设备上， 一个芯片，如视频格式 芯片，计算并提供方向值2105和亮度值2005。请注意，横向运动速度在图8中描述的算法 中是不需要的，因而不用输入。 方向值2105和亮度值2005被阅读和存储在易失性内存2120中。在此实施例， 并非计算和输出左镜片光密度和右镜片光密度，而是只有一个差异值2140被计算和输 出。这将允许该芯片实施例减少输出焊脚，从而减少功耗要求，并有更小的封装。为了说 明差异值改变是否适用于左侧或右侧的镜片，一个镜片更换指示标2142也同时输出。如 果镜片更换指标值为'O'，那么两个镜片重新设置为默认清晰状态。如果镜片的变化指 标为'l'值，则只有左侧的镜片受到影响，而且只从它的最后设置状态(0D Last)加入镜 片变化差异值2140(0D，威-0U以得到一个新的状态(OD current)。如果镜片的变化 指标是值'2'，那么只有右镜片受到影响，它的最后状态(ODLast)加入镜片变化差异值 2140(0Dcurrent-ODLast)即达到新的镜片状态(ODcurrent)。 镜片光密度变化差异值0D 2140和镜片更换价值指标2142是由光学密度计算器 2130以图8的2131算法而计算出来的。它从非易失性内存2110中读取算法参数2003，从 易失性记忆存储器2122中读取方向值2105，并从易失性内存2121中读取亮度值2005。该 单元2130执行计算并将计算出的0D值以'光密度电流'2123的形式存储在易失性存储器 中，并且保持最后一个计算出的0D值的记录。该单元2130输出镜片光密度变化差异值0D 2140和镜片更换价值指标2142的方式如前所述。 图22 2200显示连续可调3De印s滤光眼镜101包括一个IC芯片2101产生连续可 调3De印s滤光眼镜各镜片的光密度变化信号的变化。它与图9的连续可调3De印s滤光眼 镜101有相同的透视图，但增加了图21的IC芯片2101和一个连接集成电路芯片2101和 控制单元103的接口 2202。标有'Rx'的接收器102耦合到IC芯片2101。接收器102输 出算法参数2003和方向值2105到IC芯片2101，该芯片执行计算并输出镜片光密度变化值 (ALensOD 2140)到集成电路芯片2101 (标有'ODIC')，伴随着镜片更换指标2142指示是 否是连续可调3De印s眼镜101的右侧镜片105还是左侧镜片106须变化到新的状态。接收器输出的算法参数2003和方向的价值2105到2101的IC芯片执行计算并输出三角洲变 化(A 106滤光片是将改变到一个新的状态。103控制单元和集成电路芯片2101相互连接 2202，用于输出从2101 IC芯片的计算结果到控制单元103。集成电路芯片2101执行如图 21所描述的计算。这项实施例的优势，如先前所示，是个发光二极管读取的亮度值可用于计 算，由于光电二极管920安装在眼镜架上，该亮度将是到达眼镜框的光亮度最佳的替代值。
亚优化设置 虽然人们对视觉信号如何是由大脑处理缺乏全面的知识，但是深度知觉对精确的 条件是不敏感的。例如，在传统的双影像三维系统，电影的两个拍摄镜头相距2.5英寸(平 均跨眼距离)，但有着显着不同的眼距的观众仍然认为电影的立体感没有被歪曲。明显的不 同深度知觉并没有出现在一个人更换眼镜，电影场景变换镜头时出现。
上述3De印s滤光眼镜优选实施例使用了最佳的优化设置，亚优化的设置使用在 最佳设置的一定范围或围绕最佳设置的间隔值内仍能明显地提供三维深度，其效果往往与 最佳设置并无二致。更准确地说，无论是同步的时间，以及光密度的设置都会有围绕最佳设 置的广泛变化区间。作为一个例子，我们所描述的最优3De印s设置针对一个有IOO赫兹显
示频率的电视(每秒ioo帧帧设置)，如果将一个帧的光密度设置在时间上接近的其他帧
上，出色的3D效果将仍然可以展现。此外，即使是中性密度滤镜的光学密度设置为一个与 最佳设置近似的值，良好的3维效果也能展现。 在上面的首选实施例中，我们描述了镜头的最优控制-针对每个视频帧采取准确 的光密度值。3De印s眼镜的其他设施例中可以使用光密度的亚优化设置。由于大脑能应付 和调整的范围相当广泛，它对不准确的3De印s设置有很大的耐受性。 下面是一些例子使用次优设置，但观众往往不能看出任何与最佳设置有任何区 别。例如，如果一个帧'#N'的计算出的最佳设置是左镜头清晰，右镜头取40%光密度，那 么次优设置的左设置为5%，而右镜头的设置为35%将在效果上一样好，从观众角度的视 角，他们将无法看到任何的深度上的与最佳设置的差异。从观众的角度来看，无论是最优和 次优将表现出同样的三维效果。大脑调整次优图像的深度知觉以使其接近它预期的立体视 觉。 一个典型的次优设置利用大脑的这一特点，可以将计算出的镜片的最佳光密度调整值 增加或减少0%至10%的程度。 另一个例子是计算连续五个帧的影像序列中的第一帧的最佳设置，并使用它去设 置帧1， 2， 3， 4和5，然后取一个新的最佳设置只并使用在随后的5个帧中，等等。这样一个 典型的次优设置可以只计算第N帧的最佳光密度调整值，但使用它的设置作为后序的N+n 帧的光密度值("n"是一个基于经验的帧数，将取决于图像的横向移动速度等因素)。
其它实施例 其他的实施例可能开发其他手段，以优化设置中性滤光镜片的透过率。在特殊场 所，可以设置较暗或更亮的滤光片优化不同波长的光线。 此外，其他的不同于视网膜反应曲线的因素可能被用来计算一个中性滤光片的最 优值。在实施例优选例中，亮度是唯一决定视网膜反应时间的因素。但是，研究发现，其他 不太重要的因素会影响视网膜的反应时间，包括但不限于，长时间的预备期，使用某些常用 药物，温度和睡眠状况等。这些已知的因素可能被善加利用。或者，连续可调3De印s滤光 眼镜可能有允许按客户要求的控制值计算，如阈值的设定，视网膜反映曲线使用的参数等，
42使连续可调3De印s滤光片眼镜，可依据个人的要求定制。 虽然优选实施例使用了固定的2. 5英寸的距离滞后延迟影像，其他的实施例可能 使用其他的固定距离。具体的其他一些实施例也可以使用浏览设备和观众的距离-一这是 一个与屏幕距离的优选法。不光是精确距离，替代距离也可采用。例如，为个人电影设备如 iPod上的收看可以使用l英尺的距离。当连续可调3De印s眼镜使用于个人电脑或个人DVD 播放机，可以假设观众与显示屏幕之间的距离为1.5英尺。对于一个大屏幕数字或投影电 视，以显示屏的大小为基础的观看距离可以使用。在电影院场地的观看距离可能被设置为 50英尺。 优选的实施例是用作教学用途。其他较复杂的算法也可用于计算滤波镜片的设 置。这些算法可能不仅有运动，运动方向和速度，以及作为参数输入的亮度，也可能允许输 入其他值，或作为常数设定输入值，如眼距也可用于计算。 连续可调3De印s滤光眼镜可以将观众的个体差异作为定制的规格。例如，平均跨 眼距离为2. 5英寸，个人之间的差异很大。连续可调3De印s滤光眼镜替代实施例可以通过 允许自定义此值控制个体差异，这可以通过调整指轮类型设置，或将参数输入3De印s滤光 眼镜控制器。例如，可能有3档位手动控制开关，使观众改变计算中使用的跨眼距离为21/4 英寸(小)，272英寸(平均)，或23/4英寸(大)。在其他的实施例中，可利用一台计算机 连接到主计算设备设置连续可调3De印s眼镜的定制参数。 另一个替代的实施例已表明Pulfrich错觉深度的影响程度是由于在两个眼睛视 网膜反应时间差。这意味着，属于连续可调3De印s滤光眼镜镜片可采用很多设置以提供相 同的深度错觉。例如图5显示了镜片的最佳设置为一个镜片清晰对应于120毫秒的视网膜 反映(输入亮度值0. 5)，同时，中性镜片被设置为一个光密度以产生-0. 6的亮度以使视网 膜反应时间相差为42毫秒或162毫秒。另一个具有相同深度知觉的设置是，如果0. 42毫 秒的反应视网膜时间差来自一个镜片是黑暗的以使眼睛收到0. 0的亮度相当于150毫秒的 视网膜反应时间而另一只眼睛有视网膜反应时间192毫秒(150+42 = 192毫秒)，对应眼睛 的镜片的光密度使接收的亮度为-O. 95。第一种情况是最佳的，因为我们有一个清晰的和暗 的镜片和眼睛看到所需的深度是可接收的最多的光量。在第二种情况镜片都是暗的，虽然 较为'清晰'的镜片阻碍光线低于暗镜片。但是在某些情况下，这种做法可能会有好处，例 如能更好地控制了镜片的响应时间。 虽然一些光电材料改变状态似乎可以在瞬间完成(如液晶材料)，其他材料可能 有缓慢的响应时间。在这种情况下，连续可调3De印s滤光眼镜可能会采取更多的状态以实 现所需的两眼不同的视网膜照明程度，可以使用一个'灰色'的比深色镜片清晰的镜片，以 达到镜片改变状态的反应阈值。也就是说，如果实现镜片的'清晰'的状态时间过长，可能 采用一个虽然清晰，但阻碍了一些光线的镜片，和一个更'黑'的镜片以提供所需的连续可 调3De印s滤光眼镜在视网膜上造成的反应时间区别。 在另一项实施例中，不同于固定一个对象在屏幕上不同的帧帧之间的距离"d'，它 可以选择光学密度以使深度错觉的程度是一个贯穿于电影有动向的所有帧的不变量。
在另一实施例，多个对象的运动矢量用来提供一种视差估计，以此用于选择中性 密度镜片优化光学密度的标准。 在其他的实施例中，观众可以控制镜片变暗的允许的程度。举例来说，比较缓慢的从左到右的运动要求中性滤光片大大变暗。对于一些观众，这可能有问题，或不可取的，让
他们控制镜片的变暗程度是合理的。 一个这样的控制将允许用户指定允许变暗的上限，例
如有5个设置设定相应的50%，60%，70%，80%和90%为最高的变黑范围。 该算法的实施例可以还包括启发式的经验判断以以达到最佳的3D效果。例如，在
黑暗的影院一个黑暗的场景展示动向时，中性密度镜片的展现最佳三维效果的最佳设置可
能被认为'太黑'。或者，中性密度镜片的最佳设置可能需要一个被认为是太长的转换才能
达到这样一个黑暗的状态值。在这些情况下阈值也可被纳入以取代'最佳'设置值，使中
性滤光片不能采取特定的范围以外的值。这些范例中一些经验启发式的值可提供有益的用途。 实验启发式还可以用来解决其他问题。例如，有人指出，Pulfrich幻象在横向运动 '太快'时将不再出现。这种现象仍未被完全理解-一但解决这一问题的启发式规则，可在 任何使用的算法决定中性滤光片的光密度，这样，当横向运动'太快了'，连续可调3De印s 滤光眼镜可采用清晰一清晰的状态。这是启发式规则起到有益的用途的例子。我们注意 到，摄影师们早就认识到行动太快不会有良好的拍摄效果，所以电影一般不会出现此问题。
优选实施例为启发式规则何时可以使用提供了一个例子。该实施例的优选目标是 提供恒定深度知觉，在这个意义上，它根据一个人的正常跨眼距离。如前文所述，这是通过 优化控制中性滤光片的光密度实现的。但是，如果观众在一个黑暗的场地，观看电影的黑暗 场景，或横向屏幕动向过于缓慢，未必能保持这种恒定的深度知觉，启发式规则可用于慢慢 降解深度感知的程度。如前所述，很少有人会注意到这种情况，因为它大大小于全部由远摄 或广角镜片所拍摄的场景在空间变化上造成的困扰。 在另一个实施例，为单图像系统的3De印s滤光眼镜计算光密度优化的算法可能 被在双图像成像系统中使用。双图像系统需要两个图像(或帧)对应每一个传统的电影帧。 两个图像之一是左眼的影像，另一个是右眼的图像。与单影像的成像系统相比，双图像系统 需两倍的帧的视频，需要特殊的格式，特殊的投影仪，以及除了观看光栅屏幕外的特别观看 设备。 利用本发明优选的实施例，在亮度和移动的方向和速度的基础上，我们描述了如 何确定最佳的中性滤光片的光密度。使用这种计算可以控制和同步连续可调3De印s滤光 眼镜，我们还可以利用这些值生成双影像系统的第二个视频帧。为了解释的清楚起见，这一 计算结果被称为"0D-最优值'，并采用最优的连续可调3De印s滤光眼镜中性滤光片光密 度值。 这种双重成像系统的实施例，不是使用优化的光密度来控制连续可调3De印s滤 光眼镜，而是用来生成双影像三维电影的第二个帧。如果算法的结果是没有在电影帧之间 的横向移动，那么复制该帧图像以产生两帧相同图像，即右眼的图像和左眼的影像。如果算 法的结果是横向运动的方向是从左向右，那么第二个帧将被复制并添加着色以达到"OD最 优值'。这一重复的加了阴影的图像将被用作右眼的图像，原来的帧作为左眼图像使用。如 果算法的结果是，横向运动方向是从右到左，那么第二个帧将被复制并随着添加着色以达 到'0D最优'。这一重复的加了阴影的图像将被用作左眼的图像，原来的帧作为右眼图像 使用。 由于这实施例是替代双图像系统，右眼图像和左眼图像必须直接输送到相应的眼睛，这可以通过使用双重图像观看系统来实现，包括快门眼镜，头部头盔显示器，人造偏振 片或透镜屏幕等。由于这是双重影像系统，它不能用于佩戴连续可调3De印s滤光眼镜的观 众。 有些三维观看系统使用暗的镜片，所以对这一系统计算'光密度最优'会略有不 同。光栅和头盔显示器将如前所述，但快门眼镜和偏光3D系统用暗的镜片，这一亮度的降 低必须计入该算法的输入值。 在另一个实施例，三维可视眼镜可以制有转换开关以用于(1)单一影像的连续可 调3De印s眼镜，(2)双图像系统眼镜。作为一个例子，假设一个立体的双重成像系统，用两 个电致变色材料， 一个是要么清晰或者红色变暗，另一个是清晰或蓝色变暗。这种材料可用 于构建电子操作的立体眼镜。如果连续可调3De印s眼镜由这种电致变色材料制造，那么它 可以切换到运作连续可调3De印s眼镜或双像立体眼镜。 在另一个实施例中，一个耳机接口装在在连续可调3De印s眼镜上，使音频信号可 以通过耳机播放。 本发明的优选例也可以将视频和3De印s处理直接配置在视频格式转换的半导体 芯片中。另外的做法是将视频格式转换的半导体芯片的输出值输入到视频和3De印s处理 专用的半导体芯片中使用。双重影像的替代实施例同样可以使用一个视频转换芯片实现影 像处理以生成"OD最优值'用于制作双重影像系统的第二图像，并将图像分配到正确的眼 睛。 虽然发明的优选和替代的实施例已被描述和说明，这些实施例和其实现的方式可 以有许多修改，这些修改都包括在本发明的保护范围中。
4权利要求
用于观看2D视频的三维效果的光密度连续可调3Deeps滤光眼镜，包括a)两个镜片，该镜片由光密度连续可调的材料制成；b)一个连续光密度信号的接收装置，该装置接收以二维视频帧序列中的一个突出图像目标的运动矢量为基础的连续光密度控制值；c)一个控制单元，该单元具有将连续光密度信号转化成与帧序列同步的每个镜片相应的光密度的机制。
2. 如权利要求1所述的光密度连续可调3De印s滤光眼镜，进一步包括一个框架，在该 框架上装有两个镜片，信号接收装置和控制装置。
3. 如权利要求1所述的光密度连续可调3De印s滤光眼镜，进一步包括一个有光密度平 衡环境亮度的功能的IC芯片。
4. 如权利要求1所述的光密度连续可调3De印s滤光眼镜，其信号接收装置是一个无线 接收器。
5. 如权利要求2所述的光密度连续可调3De印s滤光眼镜，进一步包括一个电源安装在 框架上。
6. 如权利要求2所述的光密度连续可调3De印s滤光眼镜，进一步包括一个光电传感器 安装在框架上。
7. 如权利要求l所述的光密度连续可调3De印s滤光眼镜，其中的具有连续可调光密度 的材料选择电致变色电材料，液晶，悬浮颗粒材料，以及极化光学材料。
8. 如权利要求1所述的光密度连续可调3De印s滤光眼镜，其中，色光电材料和其控制 机制是基于电压的。
9. 一个提供光密度连续可调3De印s滤光眼镜连续光密度控制值的方法 设置两个镜片中性状态的默认光密度值；取得2D视频帧序列中的一个突出的图像目标的运动矢量值； 获得该序列中一个帧的亮度值； 计算该帧光密度值的调整值，此步骤包括 以运动矢量产生的三维效果为基础，计算视网膜反应延迟值； 计算亮度值的调整量，以达到以亮度为基础的视网膜延迟值； 计算一个镜片的光密度值以达到所需的亮度调整值； 以默认光密度值为基础计算算光密度调整值；编制2D视频连续帧的光密度调整值以作为3De印s滤光眼镜的光密度控制值。
10. 如权利要求9所述的提供连续光密度控制值的方法，进一步包括通过比较帧序列 中图像目标横向运动量以确定运动矢量值。
11. 如权利要求9所述的提供连续光密度控制值的方法，还包括测量序列中一个帧的 亮度值，或者包括一个为特殊效果而修改计算出的光密度调整值的步骤。
12. 如权利要求9所述的提供连续光密度控制值的方法，还包括使连续光密度控制值 与显示的该序列的帧同步。
13. 如权利要求9所述的提供连续光密度控制值的方法，还包括提供同步的连续光密 度控制值给3De印s滤光眼镜。
14. 一个生成连续的光密度控制信号以控制3De印s滤光眼镜的两个光密度连续可调镜片的控制装置，包括输入装置，以设置镜片的中性状态的默认光密度值； 导入装置，以输入帧序列中突出目标图像的运动矢量值； 输入装置，以输入序列中一个帧图像的亮度值； 计算装置，以计算序列中该帧的光密度调整值，该计算包括 以运动矢量产生的三维效果为基础，计算视网膜反应延迟值； 计算亮度值的调整量，以达到以亮度为基础的视网膜延迟值； 计算一个镜片的光密度值以达到所需的亮度调整值； 计算以默认光密度值为基础计算算光密度调整值；编制装置，以编制2D视频连续帧的光密度调整值以作为3De印s滤光眼镜的光密度控 制值以及转换装置，以将连续光密度光密度控制值转换成连续光密度控制信号。
15. 如权利要求14所述的连续光密度控制信号生成设备，进一步包括计算装置，该装 置通过比较帧序列中图像目标横向运动量以确定运动矢量值。
16. 如权利要求14所述的连续光密度控制信号生成设备，进一步测量装置，用于测量 序列中一个帧的亮度值。
17. 如权利要求14所述的连续光密度控制信号生成设备，进一步包括同步装置，以使 连续光密度控制值与显示的帧同步。
18. 如权利要求14所述的连续光密度控制信号生成设备，进一步包括传输装置，以将 同步的连续光密度控制信号传输给3De印s滤光眼镜。
19. 一个集成电路芯片，用于提供连续光密度控制信号给优化的3De印s滤光眼镜的两 个光密度连续可调的镜片，该集成电路芯片包括第一个输入端口与一个运动矢量估值模块的输出端口耦合，以接收运动矢量值的信号；第二个输入端口与一个亮度确认模块的输出端耦合，以接收亮度值信号； 第三个输入端口与一个帧寄存器的输出端口耦合；一个处理器单元执行一个光密度计算算法并生成以运动矢量值和一个注册的帧的亮 度值为基础的光密度值；第一个输出端口输出光密度值信号；一同步关联单元提供同步信号将该注册帧与相应的光密度值同步； 第二个输出端口输出该同步信号。
20. —个集成电路板，用于提供连续光密度控制信号给优化的3De印s滤光眼镜的两个 光密度连续可调的镜片，该集成电路板包括一个运动矢量估值模块，用于提供运动矢量值信号； 一个亮度确认模块，以提供亮度值信号； 一个帧寄存器用于寄存一个连续帧序列；一个处理器单元与运动矢量估值模块，亮度确认模块，和帧寄存器耦合，以执行一个光 密度计算算法并生成以运动矢量值和该序列中一个帧的亮度值为基础的光密度值； 一个同步模块，提供同步信号将该注册序列中的帧与相应的光密度值同步；一个信号生成模块，用于产生同步的光密度信号；以及 一个转输模块，以输出同步的光密度信号。
全文摘要
连续可调3Deeps滤光眼镜提供不断变化的镜片光密度，以优化二维电影放映的三维可视化。在披露的方法和手段中，可调3Deeps滤光眼镜执行两个独立的优化，以实现优化的二维电影的3Deep视觉效果。首先，计算为实现二维的电影影像的3Deeps视觉效果的最佳的镜片光密度值，然后，根据眼镜镜片制造材料的特点，连续不断地将镜片的光学密度调整到最佳光密度值。这项发明可以用于电视和电影的三维可视化(3Deeps)观看。
文档编号G02C7/10GK101738742SQ20091022337
公开日2010年6月16日 申请日期2009年11月18日 优先权日2008年11月20日
发明者罗纳德·史蒂文·卡普弗, 肯尼思·马丁·雅各布 申请人:肯尼思·马丁·雅各布;罗纳德·史蒂文·卡普弗