立体影像显示装置、立体影像显示方法以及影像显示系统与流程

本发明涉及一种立体影像显示装置、立体影像显示方法以及影像显示系统，特别涉及一种通过将多个彩色深度影像分别投射于对应的反射板以形成一虚拟影像的立体影像显示装置、立体影像显示方法以及影像显示系统。

背景技术：

为了提供更佳的视觉效果，影像显示技术的发展从平面显示的二维影像发展为具有临场感的三维空间立体影像。而为了产生立体影像的效果，常见的技术手段为将影像画面切割为提供给左眼的影像以及提供给右眼的影像，再藉由特制的眼镜让使用者两眼接收不同的影像并通过大脑结合为立体影像。或者利用Leia Display System(LDS)的技术，通过水幕产生三维空间立体影像的视觉效果。然而，上述的方式皆有许多的限制，例如必须将影像分割为提供给左眼以及右眼的影像，或者水幕将造成画面不稳定以及受到环境限制等。因此，如何以简单的方式呈现具有多个视角的立体影像为目前所需解决的问题。

从而，需要提供一种立体影像显示装置、方法以及系统来解决上述问题。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明一实施例提供一种立体影像显示装置，所述立体影像显示装置包括：一第一反射板以及一显示单元；所述第一反射板用以对应至一第一视角，所述第一反射板具有一第一反射面，以及所述第一反射板以一半透明材质制成；所述显示单元用以接收对应于所述第一视角的一第一彩色深度影像，以及所述显示单元投射所述第一彩色深度影像至所述第一反射面以形成一虚拟影像，其中所述显示单元具有一第一侧，所述第一侧用以显示所述第一彩色深度影像，所述第一侧与所述第一反射面夹一既定角度。

本发明另一实施例提供一种立体影像显示方法，所述立体影像显示方法包括：通过一显示单元接收对应于一第一视角的一第一彩色深度影像；自所述显示单元投射所述第一彩色深度影像至一第一反射板的一第一反射面，其中所述显示单元具有一第一侧，所述第一侧用以显示所述第一彩色深度影像；以及所述第一彩色深度影像通过所述第一反射面形成一虚拟影像；其中，所述第一反射板对应至所述第一视角，以及所述第一反射板以一半透明材质制成，以及所述显示单元的所述第一侧与所述第一反射面夹一既定角度。

本发明另一实施例提供一种影像显示系统，包括多个深度影像撷取装置、多个彩色影 像撷取装置、一处理单元、多个反射板以及一显示单元。深度影像撷取装置以多个视角分别取得对应的深度影像。彩色影像撷取装置以所述视角分别取得对应的彩色影像。处理单元用以根据多个深度影像以及多个彩色影像分别取得对应于所述视角的多个彩色深度影像，以及根据彩色深度影像的两者取得至少一补充彩色深度影像。反射板分别对应至所述视角，分别具有对应的反射面，以及以一半透明材质制成。显示单元用以接收彩色深度影像以及补充彩色深度影像，以及分别投射彩色深度影像以及补充彩色深度影像至对应的反射面以形成一虚拟影像。显示单元还具有一第一侧，用以显示彩色深度影像以及补充彩色深度影像，显示单元的第一侧与反射面夹一既定角度。

本发明另一实施例还提供一种影像显示系统，所述影像显示系统包括：多个深度影像撷取装置，所述多个深度影像撷取装置以多个视角分别取得对应的深度影像；多个彩色影像撷取装置，所述多个彩色影像撷取装置以所述视角分别取得对应的彩色影像；一处理单元，所述处理单元用以根据所述深度影像以及所述彩色影像分别取得对应于所述视角的彩色深度影像，以及根据所述彩色深度影像的两者取得至少一补充彩色深度影像；多个反射板，所述多个反射板分别对应至所述视角，所述多个反射板分别具有对应的反射面，以及所述多个反射板以一半透明材质制成；以及一显示单元，所述显示单元用以接收所述彩色深度影像以及所述补充彩色深度影像，以及分别投射所述彩色深度影像以及所述补充彩色深度影像至对应的所述反射面以形成一虚拟影像，其中所述显示单元具有一第一侧，所述第一侧用以显示所述彩色深度影像以及所述补充彩色深度影像，所述第一侧与所述反射面夹一既定角度。

根据本发明所提出的立体影像显示装置、立体影像显示方法以及影像显示系统，使用者可通过最多四个影像撷取装置撷取四张彩色深度影像，以及通过一显示装置投射彩色深度影像至多个反射板即可建立出完整的立体影像。此外，还可根据所述彩色深度影像所包含的影像信息，通过脸部影像的特征点的匹配，建构出更多不同视角的补充彩色影像，以提供更完整的立体影像信息，并可提升立体影像的视觉效果。

附图说明

图1显示根据本发明一实施例所述的立体影像显示装置的侧视图；

图2显示根据本发明一实施例所述的彩色深度影像撷取的示意图；

图3显示根据本发明一实施例所述的彩色深度影像显示配置的示意图；

图4显示根据本发明一实施例所述的多个反射板的配置的示意图；

图5显示根据本发明一实施例所述的补充彩色深度影像建构的示意图；以及

图6显示根据本发明一实施例所述的立体影像显示方法的操作流程图。

主要组件符号说明：

100 立体影像显示装置

110 反射板

111 反射面

120 显示单元

121 第一侧

210-240 影像撷取模块

250 使用者

310-340 彩色深度影像

201-204、401-404 视角

S701-S707 步骤流程

550 补充彩色深度影像

具体实施方式

有关本发明的系统以及方法适用的其他范围将在接下来所提供的详述中清楚易见。必须了解的是下列的详述以及具体的实施例，当提出有关立体影像显示装置、立体影像显示方法以及影像显示系统的示范实施例时，仅作为描述的目的以及并非用以限制本发明的范围。

图1显示根据本发明一实施例所述的立体影像显示装置的侧视图。如图1所示，立体影像显示装置100包括一反射板110以及一显示单元120。反射板110的材质为一半透明材料。显示单元120可为电子装置的显示屏幕或者任意可显示影像的装置，例如液晶显示器等。显示单元120可接收对应于不同拍摄视角的多个彩色深度影像，并显示所述彩色深度影像。显示单元120具有一第一侧，用以显示影像。第一侧朝向反射板110，且与反射板110夹45度角。当使用者的眼睛朝向反射板110用以反射显示单元120所显示的影像的反射面111时(在此实施例中，眼睛的视线与反射面111的夹角亦为45度角)，可藉由反射面111的反射(如图1中虚线所示)在相对于反射板110的反射面111的另一侧看见对应于显示单元120所显示的影像的一虚拟影像。

根据本发明一实施例，显示单元120所接收对应于不同拍摄视角的彩色深度影像可通过对应于不同拍摄视角的影像撷取模块取得。图2显示根据本发明一实施例所述撷取彩色深度影像的示意图。如图2所示，使用者250位于影像撷取模块210～240的中央。在此实施例中，影像撷取模块210以第一拍摄视角的方向201撷取使用者250正面的影像，影像撷取模块220以第二拍摄视角的方向202撷取使用者250后面的影像，影像撷取模块230以第三拍摄视角的方向203撷取使用者250右侧的影像以及影像撷取模块240以第四拍摄视角的方向204撷取使用者250左侧的影像。其中，每个影像撷取模块还可包括个别的深度影像撷取单元以及彩色影像撷取单元(未显示)。深度影像撷取单元用以取得以灰阶表示的深度影像。举例来说，深度影像撷取单元可通过两个镜头分别取得包括使用者250的影像，再根据两张影像的像差(disparity)建立深度影像。在取得深度影像后，可通过一处理单元(未显示)执行影像处理程序以将非使用者的背景滤除，而仅留下使用者250的影像。接着，再通过一彩色影像撷取单元(例如一般摄影镜头)以相同于深度影像撷取单 元的拍摄方向取得包括使用者250的彩色影像。在取得彩色影像后，通过处理单元执行影像处理程序以将非使用者的背景滤除，而仅留下使用者250的彩色影像，再将使用者250的彩色影像与使用者250的深度影像结合以形成显示使用者250的彩色深度影像。

在取得对应于不同拍摄方向201～204的彩色深度影像后，影像撷取模块210～240分别将所取得的彩色深度影像传送至显示单元120，显示单元120根据拍摄方向201～204的配置显示彩色深度影像。图3显示根据本发明一实施例所述的彩色深度影像显示配置的示意图。彩色深度影像310～340分别为影像撷取模块210～240所取得的彩色深度影像。在此实施例中，由于显示单元120朝下显示彩色深度影像，故在重现使用者250的立体虚拟影像时，彩色深度影像330与彩色深度影像340的配置与影像撷取模块230以及影像撷取模块240的配置颠倒。值得注意的是，显示单元120所显示的彩色深度影像的显示配置会因为反射板110与显示单元120的相对关系的不同而有所不同。举例来说，当反射板110位于显示单元120之上时，彩色深度影像330与彩色深度影像340的配置与影像撷取模块230以及影像撷取模块240的配置相同，以正确地重现使用者250的影像。

图4显示根据本发明一实施例所述的多个反射板的配置的示意图。如图4所示，反射板410用以反射彩色深度影像310(即显示使用者250的正面)，反射板420用以反射彩色深度影像320(即显示使用者250的后面)，反射板430用以反射彩色深度影像330(即显示使用者250的右侧面)以及反射板440用以反射彩色深度影像340(即显示使用者250的左侧面)。其中，如图中所示，反射板410～440可构成一四角锥的形状。当使用者以不同的四个视角401～404看向反射板410～440时，通过反射板410～440分别反射彩色深度影像310～340，使用者可在四角锥中看见对应于不同方位的使用者250的立体虚拟影像。

根据本发明另一实施例，当显示单元120欲呈现更多不同视角的彩色深度影像时，最多仅需要通过四个影像撷取模块分别取得对应至0度角、180度角、90度角以及270度角的视角方向的彩色深度影像，处理单元即可根据所述四张彩色深度影像计算取得其他不同视角的彩色深度影像。举例来说，当显示单元120欲呈现45度角的视角方向的影像时，处理单元可根据彩色深度影像310(对应至0度角的视角)以及彩色深度影像340(对应至90度角的视角)的影像信息，通过脸部影像的特征点(例如眉毛、眼睛、鼻子或者嘴巴等)的匹配，并利用影像接合的方式建构出如图5所示对应至45度角的视角方向的补充彩色深度影像550。接着，根据不同视角的补充彩色深度影像新增对应的反射板，以显示具有更多显示视角的使用者250的立体虚拟影像。举例来说，当显示单元120新增显示对应至45度角、135度角、225度角以及315度角的补充彩色深度影像时，可通过构成八角锥形状的反射板组合呈现具有八个不同视角的立体虚拟影像。

图6显示根据本发明一实施例所述的立体影像显示方法的操作流程图。在步骤S601，多个深度影像撷取装置分别以不同的视角取得对应于使用者不同方向的多个深度影像。在步骤S602，多个彩色影像撷取装置分别以不同的视角取得对应于使用者不同方向的多个彩色影像。在步骤S603，处理单元根据所取得的深度影像以及彩色影像取得分别对应至 不同视角的彩色深度影像。在步骤S604，处理单元输出多个彩色深度影像至显示单元120。在步骤S605，显示单元120根据不同视角的配置显示多个彩色深度影像。在步骤S606，显示单元120分别投射彩色深度影像至对应于不同视角的反射板的反射面以在相对于反射面的另一面形成一虚拟影像。

值得注意的是，在取得对应至不同视角的彩色深度影像后，处理单元还可根据多个彩色深度影像的两者的影像信息通过脸部影像的特征点的匹配建构对应至更多不同视角的补充彩色深度影像，并可通过将所述补充彩色深度影像自显示单元120投射至更多对应的反射板的反射面以形成更完整的虚拟影像。

综上所述，根据本发明所提出的立体影像显示装置、立体影像显示方法以及影像显示系统，使用者可通过最多四个影像撷取装置撷取四张彩色深度影像，以及通过一显示装置投射彩色深度影像至多个反射板即可建立出完整的立体影像。此外，还可根据所述彩色深度影像所包含的影像信息，通过脸部影像的特征点的匹配，建构出更多不同视角的补充彩色影像，以提供更完整的立体影像信息，并可提升立体影像的视觉效果。

以上叙述许多实施例的特征，使所属技术领域中的普通技术人员能够清楚理解本说明书的形态。所属技术领域中的普通技术人员能够理解其可利用本发明公开内容为基础以设计或更动其他工艺及结构而完成相同于上述实施例的目的和/或达到相同于上述实施例的优点。所属技术领域中的普通技术人员亦能够理解不脱离本发明的精神和范围的等效构造可在不脱离本发明的精神和范围的情况下作任意的更动、替代与润饰。