专利名称：立体消光比测试图案的制作方法
技术领域：
本发明涉及立体测试仪器并且更具体地涉及一种用于左/右(L/R)串扰评估的立体消光比测试图案。
背景技术：
立体三维(3D)视频和3D电影的问题之一在于在左眼图像与右眼图像之间的串扰。3D视频和电影需要两个单独图像一个用于左眼观看而另一个用于右眼观看。当两个图像一起示出时，观看者看见立体3D图像。当一只眼睛以某种方式被遮蔽无法看见3D图像时，应当看见的仅是计划用于观看眼睛的图像。然而总有一些L/R串扰，其中一些左眼图像在左眼被遮蔽时被右眼看见并且反之亦然从而产生“重影(ghosting)”表现。重影出现 于用于保证每只眼睛仅看见计划用于该眼睛的图像的遮蔽技术未充分衰减用于另一只眼睛的图像时。用于立体3D的技术提供不同程度的串扰，但是无一完全摆脱这一问题。下文讨论当前技术。一种“主动快门”方法在诸如液晶二极管(IXD)、阴极射线管(CRT)、投影仪/屏幕显示器等的显示器上时间复用左图像和右图像，并且主动快门眼镜由观看者佩戴。图像速率高于60-120HZ并且远远高于人眼的闪烁融合频率，即无大面积闪烁。主动快门眼镜与显示器同步，因此当快门针对左眼主动时在显示器上仅示出左眼图像并且反之亦然。换而言之，仅恰当图像被每只眼睛看见——左眼仅看见左图像而右眼仅看见右图像。这一技术提供最佳隔离和最少重影或者L/R串扰，因为主动快门眼镜虽然未完全地但是很好地阻挡光。许多新电视机已经具有这一能力。然而主动快门眼镜体积大并且与隐形眼镜相比给已经佩戴处方眼镜的那些观看者带来问题。这可以在电影院中短时间内可接受，但是可能在观看者自己的起居室独处中观看电视或者电影时不可接受。另一技术是使用被动眼镜的极化技术。在这一方法中，视频或者显示的光图像是两个正交极化图像的合成物。在更近的方法中分别以顺时针和逆时针圆极化同时显示左眼图像右眼图像。过去也已使用+45和-45度线极化，共同因素在于极化是正交的。然而圆极化技术在一些投影屏幕上表现更佳并且串扰未依赖于观看者的头部倾斜。当前微极化LCD膝上型计算机和桌上型平板显示器是可用的，其中每条线在圆极化扭转(twist)时交替。电影院也使用保持极化的特殊银屏来叠加圆极化相反扭转的左图像和右图像。在两种情况下均使用比主动快门眼镜体积小得多的被动眼镜，其中每个镜片是相反扭转的圆极化器。由于这些极化镜片不是完美的并且电影院中的特殊银屏不是完美的，所以一些左图像泄漏到右眼中并且反之亦然从而产生重影或者串扰。第三种立体影片(anaglyphic)技术使用滤色器被动眼镜。在这一方法中，来自显示器的光图像包含也被叠加但是被单独着色的左图像和右图像，使得一个图像是另一图像的互补色。立体影片眼镜具有用于每个眼晶状体的使一种颜色通过而阻挡另一颜色的相反滤色器。一些如在例如电影“Coraline”的数字视频盘(DVD)中那样是品红色/绿色或者更常见地是红色/青色。立体影片眼镜很廉价，并且可以使用诸如电视机、投影仪等的当前二维(2D)彩色显示器。这提供较上述的极化和主动快门方法而言的明显优点。然而立体影片眼镜对于彩色视频/电影而言不佳，并且在眼镜中的每只眼睛上的滤色器具有甚至更多串扰。这使重影甚至更严重。另一用于显示立体3D的技术或者技艺根本不需要任何眼镜并且通常称为“自动立体”。存在若干方法而最常见的方法基于视差屏障像素重叠(overlay)，这阻挡左眼观看用于右眼观看的图像像素并且反之亦然。参见http://en. wikipedia. org/wiki/Autostereoscopy#ParalIazx barrier。这些显示器不需要观看者佩戴眼镜,但是多数在角位置以及与显示器的观看者距离方面具有有限的观看区。如上文讨论的那样，在观看者移动远离最佳观看区的中心时出现的主要失真是串扰。事实上，有时在串扰方面规定可用显示区的限制，诸如在内区内的串扰少于百分之五(5%)而在更宽观看区内的串扰少于百分之十五(15%)。在极化方法和立体影片方法中的在左眼与右眼之间的串扰或者图像消光比依赖于若干因素一眼镜(极化器或者带通滤色器)的质量而在投影显示器中为屏幕保持极化或者维持正确比色法的能力。对于电影院显示器，极化串扰也可以随着观看角度或者屏幕均勻性 / 质量而变化。如在 Society of Motion Picture and Television Engineers(SMPTE)会议所讨论的那样，对于3D电影院而言期望但是很少实现少于百分之一(1%)的L/R串扰。所期望的是一种用于评估立体3D显示器中的L/R串扰的简单测试图案，该测试图案对于上文讨论的所有当前技术都是有用的。
图Ia和Ib是根据本发明的用于评估立体3D图像的L/R串扰的测试图案的说明性平面图。图2是根据本发明的、在右眼闭合时图Ia和Ib中所示的测试图案的组合的说明性平面图。图3是根据本发明的、叠加的两个彩色测试图案当它们在无被动立体影片眼镜的情况下表现时的组合的说明性平面图。
具体实施例方式现在参照图Ia和lb，示出了左眼图像10和右眼图像20。出于这一说明的目的而使用灰度。每个图像具有一个或者多个L/R消光比图案18、26，每个图案具有与形成校准带或者校准区的多个邻接灰度“小片(chip)”相邻的100%白色带12、22作为参考带或者参考区。参考带与校准带的组合形成L/R消光比图案。每个小片14、24具有从暗到亮的不同校准白/黑比。当左图像和右图像10、20叠加时，左图像的白色带12重叠右图像的邻接小片24并且反之亦然。对于完全立体消光，当用左眼查看组合的图像时看见图Ia的图像10，而当用右眼查看组合的图像时看见图Ib的图像20。然而看见的更通常是如图2中所示的在观看者/评估者的右眼闭合时的略微退化的图像10’。它表现为与如图Ia中所示的左眼图像10几乎完全相同。然而越过小片14看见暗淡带22’，该暗淡带是右眼图像20向左眼图像10中的泄漏，即串扰。用可以经验确定的串扰或者消光比值16——在这一例子中范围从0. 5%至2% (即从最暗校准小片14a至最亮校准小片14c)——校准每个小片14。在灰度方面与泄漏带22’最接近匹配的校准小片14表明L/R串扰比。观看者/评估者交替地闭合每只眼，并且泄漏带22’重叠校准小片14以便允许独立地针对每只眼对泄漏或者重影图像与最近小片值16进行视觉比较。以此方式，可以很好地估计每只眼的消光比。如图2中所示，右上图案16表明近似1%的消光比，而右下图案表明近似2%的消光比。更多校准小片14、24可以用于消光比或者泄漏的更多量化分辨率。L/R消光图案18、26可以在消光均匀性在显示区内不恒定的情况下放置于不同屏幕位置。L/R图案18、26可以与其它配准图案组合以允许用单个组合图案来评估消光比以及L/R配准和深度差异。在这一具体例子中有位于显示区的四个拐角的四个L/R图案18、26而留下中心区可用于L/R配准和深度差异评估图案(未示出)。这一可用区也用于常用的对比度和黑色电平调节图案诸如在工作室视频色条对齐图案中的“Pluge”(在因特网上的http: //www. poynton. com/PDFs/Brightness and Contrast, pdf有所描述)。事实上,优选的是通过任何标准手段将显示伽马和黑色电平调节成标称值以在用L/R图案18、26估计串扰电平时获得最佳准确性。 也可以添加L/R图案18、26的动画或者运动以针对静态和移动图像验证主动快门或者时间上复用的左和右立体显示上的感知消光比。图3示出了合成或者叠加的左/右图像30，所述图像在四个拐角具有L/R图案32、32’而中心区34保留用于其它评估图案一L/R配准、深度差异、运动等。如图所示，每个L/R图案32、32’具有一种颜色的色带36、36’(参考带或者参考区)叠加在另一颜色的邻接校准小片38、38’(校准带或者校准区)之上，其中每个校准小片是两种颜色的不同比。当用适当立体影片眼镜观看时表现立体3D彩色图像但是有一些明显串扰，该串扰由在用一只眼观看或者另一只眼闭合时比对相反颜色的校准小片38、38’表现的泄漏带确定。颜色组合可以包括红色/绿色、红色/青色、品红色/绿色等或者其反色(negative)。虽然出于说明的目的而将参考区和校准区示为带，但是这些区可以是任何期望的配置，只要在叠加时一个图像的参考区重叠另一图像的校准区，因此可以比较一个眼睛图像与另一图像的泄漏，即来自一个图像(闭眼图像)的泄漏区重叠观察的图像(睁眼图像)的校准区。组成立体图像对的每个图像具有彼此相反的特性，诸如极性或者颜色。对于黑色和白色图像，对比度或者相反特性为白色比对黑色。因此，在评估针对L/R串扰的立体3D消光时显示在用于左眼图像和右眼图像的对应位置中具有一个或者多个L/R图案的立体图像。L/R图案具有一种极性/颜色/白色的参考区(诸如带)以及该一种极性/颜色/白色与另一正交极性/颜色/黑色之比不同的形成校准区的多个校准小片(诸如成带的邻接校准小片)。用于左眼图像和右眼图像的L/R图案彼此相反，使得在叠加时一个图像的相应参考区重叠另一图像的相应校准小片。评估者然后观看叠加的图像——如果需要则使用适当3D眼镜——并且闭合一只眼然后闭合另一只眼，观察来自遮蔽的眼睛的泄漏区何处最接近匹配如观看眼睛所看见的校准小片。与匹配的校准小片关联的百分比值提供消光比。因此，本发明提供一种用于通过叠加具有一个或者多个L/R图案的左图像和右图像来评估针对L/R串扰的立体3D消光的L/R图案，每个图案具有参考区以及代表其值与小片一起显示的不同消光比的邻接校准小片的校准区，其中一个图像的参考区在叠加时重叠另一图像的校准区并 且反之亦然。
权利要求
1.一种用于评估L/R串扰的立体3D消光的测试图案，包括 左眼图像，具有第一特性的参考区和由代表不同消光比的多个校准小片形成的校准区； 右眼图像，具有第二特性的参考区和由代表不同消光比的多个校准小片形成的校准区，相应参考区和校准区被定位成使得当左图像和右图像重叠时所述左图像的所述参考区重叠所述右图像的所述校准区并且反之亦然。
2.如权利要求I所述的测试图案，其中所述第一特性选自由第一极化、白色和指定的第一颜色组成的组，而所述第二特性选自由与所述第一极化正交的第二极化、白色和与所述指定的第一颜色对比的指定的第二颜色组成的组。
3.如权利要求2所述的测试图案，其中所述第一极化选自由+45线极化和顺时针圆极化组成的组，而所述第二极化选自由-45线极化和逆时针圆极化组成的组。
4.如权利要求2所述的测试图案，其中所述指定的第一颜色选自由红色、品红色及其反色组成的组，而所述指定的第二颜色选自由绿色、青色及其反色组成的组。
5.如权利要求I所述的测试图案，其中用于左图像和右图像的所述校准小片包括第一与第二特性的指定比。
6.如权利要求5所述的测试图案，其中所述第一特性选自由第一极化、白色和指定的第一颜色组成的组，而所述第二特性选自由与所述第一极化正交的第二极化、白色和与所述指定的第一颜色对比的指定的第二颜色组成的组。
7.如权利要求6所述的测试图案，其中所述第一极化选自由+45线极化和顺时针圆极化 组成的组，而所述第二极化选自由-45线极化和逆时针圆极化组成的组。
8.如权利要求6所述的测试图案，其中所述指定的第一颜色选自由红色、品红色及其反色组成的组，而所述指定的第二颜色选自由绿色、青色及其反色组成的组。
9.一种评估立体图像中的L/R串扰的方法，包括以下步骤 在显示器表面上叠加左眼图像和右眼图像以产生所述立体图像，左眼图像和右眼图像具有镜像对比测试图案，使得所述左眼图像中的具有第一特性的参考区重叠所述右眼图像中的形成校准区的第一组校准小片，并且所述右眼图像中的具有与所述第一特性对比的第二特性的参考区重叠所述左眼图像中的形成校准区的第二组校准小片，所述校准小片是第一与第二特性之比并且具有与之相邻显示的对应消光比值； 评估者首先闭合一只眼并且然后闭合另一只眼来观看叠加的图像以确定所述左眼图像的所述参考区的部分在左眼闭合时是否表现于所述右眼图像的所述校准区之上以及所述右眼图像的所述参考区的部分在右眼闭合时是否表现于所述左眼图像的所述校准区之上；并且 将所述消光比估计为与用于左眼图像和右眼图像之一的、在另一只眼被遮蔽时与用于左眼图像和右眼图像中的另一图像的所述参考区的所述部分最接近匹配的所述校准小片相邻显示的消光比值。
10.一种计算机存储设备，具有用于评估L/R串扰的立体3D消光的测试图案，其中所述测试图案包括 左眼图像，具有第一特性的参考区和由代表不同消光比的多个校准小片形成的校准区；右眼图像，具有第二特性的参考区和由代表不同消光比的多个校准小片形成的校准区，相应参考区和校准区被定位成使得当左图像和右图像重叠时所述左图像的所述参考区重叠所述右图像的所述校准区并且反之亦然。
11.如权利要求10所述的计算机存储设备，其中所述第一特性选自由第一极化、白色和指定的第一颜色组成的组，而所述第二特性选自由与所述第一极化正交的第二极化、白色和与所述指定的第一颜色对比的指定的第二颜色组成的组。
12.如权利要求11所述的计算机存储设备，其中所述第一极化选自由+45线极化和顺时针圆极化组成的组，而所述第二极化选自由-45线极化和逆时针圆极化组成的组。
13.如权利要求11所述的计算机存储设备，其中所述指定的第一颜色选自由红色、品红色及其反色组成的组，而所述指定的第二颜色选自由绿色、青色及其反色组成的组。
14.如权利要求10所述的计算机存储设备，其中用于左图像和右图像的所述校准小片包括第一与第二特性的指定比。
15.如权利要求14所述的计算机存储设备，其中所述第一特性选自由第一极化、白色和指定的第一颜色组成的组，而所述第二特性选自由与所述第一极化正交的第二极化、白色和与所述指定的第一颜色对比的指定的第二颜色组成的组。
16.如权利要求15所述的计算机存储设备，其中所述第一极化选自由+45线极化和顺时针圆极化组成的组，而所述第二极化选自由-45线极化和逆时针圆极化组成的组。
17.如权利要求15所述的计算机存储设备，其中所述指定的第一颜色选自由红色、品红色及其反色组成的组，而所述指定的第二颜色选自由绿色、青色及其反色组成的组。
全文摘要
本发明涉及立体消光比测试图案。一种用于评估立体3D系统中的L/R串扰消光比的测试图案具有与左眼图像中的多个校准小片关联的一种特性——极化、白色、颜色——的带以及与右眼图像中的多个校准小片关联的对比特性——正交极化、白色、对比色——的带，使得当两个图像叠加时一个图像的带重叠另一图像的校准小片。通过交替地遮蔽一只眼同时用另一眼观察叠加的图像，遮蔽的眼图像的带的部分在有串扰时越过观看眼图像的小片表现。与观看眼图像的如下小片关联的消光比值是对L/R串扰的估计，该小片与来自遮蔽的眼图像的带的部分最接近匹配。
文档编号H04N15/00GK102710962SQ20111039509
公开日2012年10月3日 申请日期2011年12月2日 优先权日2010年12月2日
发明者D.G.贝克 申请人:特克特朗尼克公司