用于多画立体投影播放系统的快门式液晶眼镜及控制方法与流程

文档序号:14993695发布日期:2018-07-20 23:05阅读:308来源:国知局

本发明涉及一种用于多画立体投影播放系统的快门式液晶眼镜及控制方法。



背景技术:

立体影像是当今影视作品及虚拟现实内容中常见的一直播放显示形式,可以使观众产生一种强烈的身临其境的感受。但是目前在电影、电视中使用3d立体显示播放技术都是基于单一视点绘制的,当多组用户同时观看并与系统交互时,屏幕区域中只能播放和显示一组固定视点的立体影像,无法使群体用户同时产生真实的沉浸感觉。为此发明人团队提出了一种投影式多画立体显示播放系统及方法,并已提出专利申请(专利名称:一种投影式多画立体显示播放系统及方法),该系统通过改变投影仪结构及投影播放时序,实现在同一屏幕区域中立分时播放三路立体视频的功能,但相应地需要为该系统设计专用的快门式液晶眼镜,使液晶镜片的开闭时序与多画面立体视频的投影时序相匹配,才能正确地区分和收看各路独立的立体视频。

现有的dlp型立体投影仪在投影播放立体视频时,以8.3ms为一个图像投影周期,交替投影左眼与右眼画面,形成立体视频影像,其中一个图像投影周期又分为三个位面投影时段,分别投影同一帧图像的r、g、b三个位面图像。而投影式多画立体显示播放系统改变了现有的立体投影模式与投影时序,将3台投影仪编为一组,在第一个位面投影时段中,使3台投影仪分别投射出第一路立体视频图像的r、g、b三个位面图像,形成完整的彩色图像,而在第二个位面投影时段及第三个位面投影时段中,使3台投影仪分别投射出第二路及第三路立体视频图像的r、g、b三个位面图像,使得在三个不同的投影时段中,屏幕上依次唯一地显示出三路不同的视频图像,实现三路立体视频的独立分时播放。

现有的快门式液晶眼镜与现有的立体投影播放时序相匹配,按8.3ms的图像投影周期交替切换左右镜片的开闭状态,因此在上述的多画面立体投影模式下,会产生三路视频影像的混叠现象,为此需要设计专用于多画立体投影播放系统的快门式液晶眼镜设备及控制方法,才能正确地区分和收看各路独立的立体视频。同时由于三台dlp投影仪同时进行投影,在屏幕区域上投影画面的叠加会对同步光脉冲信号产生干扰,因此在专用快门式液晶眼镜的设计中,需要对同步光脉冲信号进行抗干扰处理。



技术实现要素:

本发明为了解决上述问题,提出了一种用于多画立体投影播放系统的快门式液晶眼镜及控制方法,本发明能够有效的消除三台投影仪画面叠加所造成的干扰。

本发明的第一目的是提供一种用于多画立体投影播放系统的快门式液晶眼镜,提供的眼镜设备能够控制液晶镜片的开闭时序与相应组别立体视频的播放时序相同步,从而正确地区分和收看各路独立的立体视频。

本发明的第二目的是提供一种上述快门式液晶眼镜的控制方法,本方法在提取3d同步光脉冲信号时,进行了波形形态检测的抗干扰处理方法,用以消除三台投影仪同时投影叠加所造成的干扰,改善现有技术的问题。

为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

一种用于多画立体投影播放系统的快门式液晶眼镜,包括眼镜本体,所述眼镜本体上设置有:

光脉冲同步信号提取模块,接收多画投影系统中投影仪的同步光脉冲信号,转化为数字脉冲信号,形成控制模块的同步脉冲输入;

控制模块,根据多画投影系统的同步脉冲信号,形成控制眼镜本体的左和右眼液晶镜片开闭切换的驱动信号,保证液晶镜片的开闭时序与多画投影系统的播放时序相同步;

液晶镜片开闭电压驱动模块,根据控制模块输出的开闭控制信号产生液晶镜片的驱动电压,控制液晶镜片的开闭状态;

dc-dc电源模块,将电池电压转换为多种dc电压,为控制模块及液晶镜片开闭电压驱动模块供电。

进一步的,所述光脉冲同步信号提取模块,包括依次相连的光电放大器、直流钳位电路、固定增益放大器、反向比较器和限幅电路,通过光电放大器将光信号转换为模拟电信号,利用直流钳位电路滤除信号中的直流分量,固定增益放大器对模拟信号进行放大,保证信号有足够的幅度,以抵消观影距离远近变化造成的光-电信号衰减,利用反向比较器对放大后的模拟信号进行二值化处理,转换为数字信号。

进一步的,所述控制模块,包括驱动模块和相位同步模块,驱动模块根据用户的组别序号确定液晶镜片开闭的时间窗口参数,产生对应的不等占空比的液晶镜片开闭控制信号,相位同步模块对产生的中断脉冲进行形态检测,滤除其中由于信号毛刺放大后而产生虚假脉冲,保留和提取正确光电同步脉冲,并据此对液晶镜片开闭控制信号进行相位同步。

进一步的,所述驱动模块连接有定时器,以定时器周期作为基本时间单位进行计时,产生控制液晶镜片开启的时间窗口。

进一步的,所述相位同步模块的形态检测条件包括信号宽度条件、信号前后电平平台条件、脉冲间隔条件和脉冲间隔均匀性条件。

进一步的,所述液晶镜片开闭电压驱动模块,采用两块驱动芯片分别对左右眼的液晶镜片进行开闭电压驱动,以控制模块中产生的液晶镜片开闭控制信号为输入,保持开闭信号波形,保证液晶镜片开闭状态的转换速度。

进一步的,所述dc-dc电源模块,将电池电压转换为多种dc电压,为控制模块及液晶镜片开闭电压驱动模块供电,将系统供电的直流电压转换为多种输出电压,为控制模块和液晶镜片开闭电压驱动模块供电。

进一步的,所述控制模块的微动开关启动左右眼切换功能,切换单片机中的左右眼镜片控制变量,保证在多画立体眼镜开启时,液晶镜片以左-右-左的顺序进行开闭切换。

基于上述系统的工作方法,多画立体眼镜的镜片在对应位面图像投影时段中开启,形成不等占空比的镜片开启时序,同时在多画投影模式下,采用形态检测手段滤除虚假脉冲,以消除多投影仪同时投影图像叠加造成的同步光脉冲干扰及图像毛刺干扰引起的虚假脉冲干扰,提取正确的同步脉冲,保证多画立体眼镜开闭时序与多画投影系统的立体画面时序实现相位同步。

进一步的,波形形态检测条件加以区别:

(1)宽度条件:设定同步脉冲信号宽度值,即同步脉冲下降沿开始后,维持宽度值时间的零电平状态;

(2)前后平台条件:真实同步脉冲信号有明显的前、后平台结构,经反向处理后,同步脉冲为一个负向脉冲,脉冲前后均有一定宽度的高电平区间,分别称之为同步脉冲的前、后平台;

(3)间隔条件:同步脉冲之间的时间间隔通过定时器中断次数加以衡量;

(4)均匀性条件:当前脉冲之前连续多个同步脉冲间隔均满足间隔条件。

根据读入的用户组别信号,确定液晶镜片开启时间窗口的起止范围[n1,n2],其时间单位为定时器周期,即在一个立体投影左右眼切换周期内,当定时器发生第n1次中断时开启液晶镜片,直至定时器发生第n2次中断时关闭液晶镜片。

与现有技术相比,本发明的有益效果为:

多画立体眼镜是专用与多画立体投影系统的设备,保证液晶镜片的开闭时序与相应组别立体视频的播放时序相同步,从而正确地区分和收看各路独立的立体视频。其本质区别是多画立体眼镜的镜片在对应位面图像投影时段中开启,形成不等占空比的镜片开启时序。同时在多画投影模式下,为消除三台投影仪同时投影图像叠加造成的同步光脉冲干扰及图像毛刺干扰引起的虚假脉冲干扰,采用了形态检测手段滤除虚假脉冲,提取正确的同步脉冲,保证多画立体眼镜开闭时序与多画投影系统的立体画面时序实现相位同步,从而正确地区分和收看各路独立的立体视频。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。

图1为多画立体眼镜设备各模块功能示意图;

图2为单台dlp型立体投影仪在一个左右眼图像切换周期内的光-电信号示意图;

图3为多画投影模式下一个左右眼图像切换周期内的光-电信号示意图;

图4为光脉冲同步信号提取模块的电路原理图;

图5为控制模块中单片机外部中断响应程序流程图;

图6为控制模块中单片机定时器中断响应程序流程图;

图7为控制模块中单片机主程序流程图。

具体实施方式:

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的,现有技术中存在目前的多画面立体投影模式下,会产生三路视频影像的混叠现象的不足,为了解决如上的技术问题,本申请提出了一种专用于投影式多画立体显示播放系统的快门式液晶眼镜设备及控制方法。

为了说明本发明的工作原理,需要对多画立体投影播放系统的原理及多画立体影像的形态结构进行说明。为叙述方便,下文中将“多画立体投影播放系统”简称为“多画投影系统”,将“专用于投影式多画立体显示播放系统的快门式液晶眼镜”简称为“多画立体眼镜”。

dlp型投影仪处于立体播放状态时,图像刷新率为120hz,即每秒投影120帧画面,其中含有左眼图像与右眼图像各60帧,按照左-右-左-右的顺序投影形成立体视频。一个左右眼画面切换周期为8.33ms。凡采用dlplink标准的dlp立体投影仪,在每个周期开始时dlp投影仪投射出一个宽度20μs的同步光脉冲信号,作为周期开始的标志,同步光脉冲强度明显高于图像信号强度,但持续时间极短,不会对视频播放造成影响。在每个周期中,彩色图像的投影成像过程分为3个时段进行,每个时段中分别投影图像的r、g、b三个位面,最终利用视觉暂留现象形成彩色图像。多画投影系统就是根据这种分时投影、合成成像的过程,通过对投影仪的色轮结构与播放模式进行重新设计:将3台dlp型投影仪编为一组,在第一个投影时段中,使3台投影仪分别投射出第一路立体视频图像的r、g、b三个位面图像,形成用户1的完整彩色图像,而在第二个投影时段及第三个投影时段中,使3台投影仪分别投射出用户2及用户3的图像的r、g、b三个位面图像,这样就使得在三个不同的投影时段中,屏幕上依次唯一地显示出三路不同的视频图像,实现了三路立体视频的独立分时播放。

在多画投影模式下,需要设计专用多画立体眼镜,才能正确地区分和收看各路独立的立体视频。首先通过外置的拨码开关设置用户序号,并根据用户序号确定液晶镜片开启的时间窗口,如处于用户1状态下液晶镜片则在第一个投影时段中开启,如处于用户2或用户3状态下液晶镜片则在第二个投影时段或第三个投影时段中开启,从而使液晶镜片开启的时间窗口与对应的投影时段相匹配,这一功能通过作为多画眼镜控制模块的单片机设备编程实现。

为了确定液晶镜片开启的时间窗口参数,就需要确定各投影时段距离同步光脉冲信号的起始时间及各投影时段的长度,需要指出的是,不同型号的投影仪其各位面投影时段的时间窗口参数是不同的,需要通过实验测量获取,因此在设计实现多画眼镜时,应针对多画投影系统所使用的具体投影仪型号进行测量,并据此设置时间窗口参数。在多画投影系统中采用目前代表性的dlp商用投影仪明基ms524型立体投影仪,下面具体描述该型投影仪的时间窗口参数测量结果。

首先对单台明基ms524型立体投影仪进行参数测量:开启投影仪立体播放模式并播放立体视频,通过光电二极管将投影仪图像亮度信号转换为模拟电信号,通过示波器观测测量模拟电信号形态,由于环境光成分,获取的模拟电信号中含有直流分量,采用直流钳位电路滤除直流分量,经测量在8.33ms的左右眼画面切换周期内模拟电信号模式如图1所示,首先是一个宽度20μs的同步光脉冲信号,随后是宽度1.6ms的零电平区间,其后是r、g、b三个位面投影时段,宽度各1.7ms,模拟电信号电压随图像亮度发生变化,最后在周期结尾为宽度1.63ms的零电平区间。根据上述测量结果可以确定各位面投影时段对应的时间窗口,如图2所示。

由于上述模式周期化出现,因此每个同步光脉冲之前为1.63ms的零电平区间,称之为同步脉冲的前平台,同步光脉冲之后为1.6ms的零电平区间,称之为同步脉冲的后平台,这是光同步脉冲前后结构的显著特征。单台投影仪工作时,各位面投影时段的图像信号幅度的峰值明显低于同步光脉冲幅度,约为同步光脉冲幅度的2/3。

在多画投影模式下,三台投影仪同步投影、图像叠加,会对同步光脉冲的形态及信号幅度特征都有显著影响:由于投影仪的内部器件差异,无法保证三台投影仪的同步光脉冲精确重合,而是形成间隔较短的两或三个脉冲,为表述方便称之为同步脉冲群,同步脉冲群的宽度为第一个同步脉冲上升沿至最后一个同步脉冲的下降沿,约0.23ms,如图2所示;由于三台投影仪同步投影图像叠加,使各位面投影时段的图像信号幅度达到或高于同步光脉冲信号幅度,如图2所示。在多画投影模式下,同步光脉冲信号虽然丧失了幅度优势这一显著特点,但其具有前、后平台这一形态特征基本保持不变,即使在多画投影模式下同步光脉冲变为同步脉冲群后,仍保持约1.3ms的较长的后平台结构,如图2所示,在多画立体眼镜的设计实现中,通过检测前、后平台这一形态条件以保证滤除虚假脉冲,正确提取同步光脉冲信号。

下面叙述本发明采用的技术方案,多画立体眼镜设备包括四个模块:(1)光脉冲同步信号提取模块,用于接收多画投影系统中投影仪的同步光脉冲信号,转化为数字脉冲信号,形成多画眼镜控制模块的同步脉冲输入,由于图像信号经光电转换后含有毛刺干扰,经信号放大后产生虚假的干扰脉冲,因此需要对提取产生的同步脉冲信号进行进一步的形态检测,滤除干扰。

(2)控制模块,通过嵌入式单片机实现,其功能为根据多画投影系统的同步脉冲信号,形成控制左/右眼液晶镜片开闭切换的驱动信号,保证液晶镜片的开闭时序与多画投影系统的播放时序相同步。

(3)液晶镜片开闭电压驱动模块,根据控制模块输出的开闭控制信号产生液晶镜片的驱动电压,控制镜片开闭状态。

(4)dc-dc电源模块,将电池电压转换为多种dc电压,为嵌入式单片机及液晶镜片开闭电压驱动模块供电。多画立体眼镜各功能模块示意图如图3所示。

下面详细叙述各模块的工作原理:

(1)光脉冲同步信号提取模块,用于接收和提取多画投影系统的同步光脉冲信号,通过光电二极管将光信号转换为模拟电信号。再通过直流钳位滤除信号中的直流分量。之后通过固定增益放大对模拟信号进行放大,保证信号有足够的幅度,以抵消观影距离远近变化造成的光-电信号衰减。最后通过反向比较器对放大后的模拟信号进行二值化处理,转换为数字信号,信号幅度大于参考电位的时刻输出为0,反之输出为1,为表述方便,将这一输出称之为“光-电数字信号”,分别接入单片机的两个i/o端p0.3与p0.11,前者作为单片机外部中断触发,光-电数字信号下降沿触发外部中断,后者供单片机对光-电数字信号进行采样,光脉冲同步信号提取模块的电路原理图如图4所示。

在理想情况下,每隔8.33ms出现的同步光脉冲的上升沿经反向处理后变为一个下降沿,作为中断触发信号输入单片机,作为产生镜片开闭控制时序的外部同步基准。但由于图像信号经光电转换后含有毛刺干扰,经信号放大后产生虚假的干扰脉冲,此时产生的中断脉冲既有对应于同步光脉冲的真实同步脉冲,也含有虚假干扰脉冲,因此需要对中断脉冲信号进行进一步的形态检测,以滤除虚假脉冲。

(2)控制模块,包括驱动功能与相位同步功能,驱动功能的作用是根据用户组别序号确定时间窗口参数,产生对应的不等占空比的液晶镜片开闭控制信号。相位同步功能的作用是上一级产生的中断脉冲进行形态检测,滤除其中由于毛刺放大而产生虚假脉冲,保留和提取正确光电同步脉冲,并据此对液晶镜片开闭控制信号进行相位同步。控制模块通过嵌入式单片机实现。

驱动功能的实现方法:在多画面立体投影模式下,液晶镜片需要在特定的位面投影时段内开启,为此在单片机中设置一个定时器,以定时器周期作为基本时间单位进行计时,产生控制液晶镜片开启的时间窗口。

定时器设置的典型值为晶振11.0592mhz,锁相环3倍频,分频系数1/4,定时器时间常数160,对应的定时器频率为120×432hz,定时器周期为tc=19.29μs,即定时器每发生432次中断,立体投影仪恰好完成一次左右眼切换周期。

以定时器周期tc作为基本时间单位进行计时,在单片机中设置两个32位整数变量cnt1与cnt2作为计数器,用以记录定时器中断次数,每发生1次定时器中断,变量值累加1。以定时器周期tc为基本时间单位,通过计数器变量cnt1与cnt2中记录的定时器中断次数进行计时。

定时器每发生432次中断就对cnt1的计数值清零并重新累加计数,称之为折返计数器,cnt1的值在0至431之间周期变化,一个变化周期恰好对应一个立体投影的左右眼切换周期,因此可将cnt1的计数值作为时间刻度,用以产生控制液晶镜片开启的时间窗口。而cnt2的计数值则从0开始不断累加,称之为非折返计数器,其作用是为系统提供整体的时间刻度。

通过外设的两位拨码开关(dip)设置用户组别序号,00状态对应用户1,01状态对应用户2,10状态对应用户3。不同用户组别序号设置对应于不同的液晶镜片开启时间窗口设置。

根据读入的用户组别信号,确定液晶镜片开启时间窗口的起止范围[n1,n2],其时间单位为定时器周期,即在一个立体投影左右眼切换周期内,当定时器发生第n1次中断时开启液晶镜片,直至定时器发生第n2次中断时关闭液晶镜片,在一个立体投影左右眼切换周期内,液晶镜片处于开启状态的时长为(n2-n1)×19.29μs,处于关闭状态的时长为(432-n2+n1)×19.29μs。

在定时器中断响应程序中进行液晶镜片驱动控制,在中断响应程序中读取折返计数器cnt1的值,当cnt1中记录的中断次数等于n1时则开启液晶镜片,当cnt1中记录的中断次数等于n2时则关闭液晶镜片。

上述的控制方法中,需要保证折返计数器cnt1的计数周期与立体投影的左右眼切换周期实现相位同步,即保证投影仪产生同步光脉冲时cnt1的计数值为0。而在实际工作状态中,由于投影仪与液晶眼镜开机时间差异,二者无法保证相位同步,因此需要在控制模块中根据投影仪同步光脉冲的检测结果,进行相位同步。

相位同步功能的实现方法:

在多画投影模式下出现同步光脉冲分裂为同步脉冲群的情况,为此规定以同步脉冲群中的第一个脉冲作为多画立体眼镜的同步脉冲。

由于图像信号存在毛刺干扰,在光脉冲同步信号提取模块所产生的中断脉冲中,既有对应于同步光脉冲的真实同步脉冲,也含有虚假干扰脉冲,因此需要进行形态检测,以滤除虚假脉冲,才能实现正确的相位同步。

为区别真实的同步脉冲信号与毛刺干扰引起的虚假脉冲信号,采用如下的波形形态检测条件加以区别:

1.宽度条件:同步脉冲信号宽度固定为20μs,即同步脉冲下降沿开始后,维持20μs的零电平状态,而部分虚假脉冲为瞬时脉冲,宽度极短不满足此条件。

2.前后平台条件:真实同步脉冲信号有明显的前、后平台结构,经反向处理后,同步脉冲为一个负向脉冲,脉冲前后均有宽度1.6ms的高电平区间,分别称之为同步脉冲的前、后平台,而虚假脉冲前后没有明显的前、后沿结构。

3.间隔条件:当前的真实同步脉冲与上一个同步脉冲应间隔8.33ms,这一时间间隔可通过定时器中断次数加以衡量,而虚假脉冲不满足此条件。

4.均匀性条件:为强化间隔条件检测,要求当前脉冲之前连续三个同步脉冲间隔均为8.33ms。

每当光-电数字信号产生一个下降沿触发外部中断后,即对下降沿前、后的信号形态进行检测,如果满足上述形态条件,则判定为真实同步脉冲,反之判定为虚假干扰脉冲。

为了实现前后平台条件的检测,单片机需要读取和记录光-电数字信号进行采样,在定时器中断响应程序中,通过i/o端口p0.11d对光-电数字信号进行采样,采样值为1bit位,采样周期为定时器周期tc=19.29μs。在单片机中设置一个64位的移位寄存器rc,每次采样后,rc左移一位,并将当前采样值读入最低位。rc中记录保存了光-电数字信号的64次采样结果,对应的采样时间为tc×64≈1.23ms,用以进行前、后平台结构条件的检测。

按照如下顺序逐一检测上述各形态条件:1前平台条件检测,2宽度条件检测,3后平台条件检测,4间隔条件检测,5均匀性条件检测。1与2在外部中断的响应程序中执行,3、4、5在主程序中执行,具体实现方法叙述如下:

1前平台条件检测:每当光-电数字信号产生一个下降沿触发外部中断后,在中断响应程序中随即读取移位寄存器rc中的数值,如果为0xffffffffh,即64位全为1,表明脉冲之前存在宽度约1.23ms的高电平区间,即判定满足前平台结构条件,反之判定为干扰脉冲。

2宽度条件检测:在中断响应程序中执行,如果判定满足前平台结构条件,则立刻通过单片机端口p0.11读取当前的光-电数字信号取值,此时距脉冲前沿已有一定时长的延迟,如果此时光-电数字信号取值为0(反向),则表明当前脉冲有一定宽度,判定满足宽度条件,反之则判定为虚假的瞬时干扰脉冲。

如果上述两次检测结果为真,则称当前脉冲为一个“候选同步脉冲”,并将单片机中设置的候选脉冲标志变量置为1,反之置为0,并把当前时刻非折返计数器cnt2,随后外部中断响应程序中止并返回主程序。

3后平台条件检测:在主程序中判断候选脉冲标志变量取值,如果为0,表明尚未出现满足前平台条件及宽度条件的候选同步脉冲,则继续等待,如果为1,表明已出现一个候选同步脉冲,主程序开始进行后平台条件检测。此时需要进行一个延时等待过程,在对光-电数字信号进行足够时长的采样之后,读取移位寄存器rc中记录的采样值,以判断是否存在后平台结构。

如前文所述,在多画面投影模式下同步光脉冲分裂为同步脉冲群(如图2所示),此时脉冲群的第一个脉冲结束后的0.22ms内仍有两个脉冲结构,随后才是明显的后平台结构,因此在检测后平台条件时,应额外延时0.2ms左右,以起到越过和忽略脉冲群中其他脉冲的作用,在具体检测时,延时时间设置为76个定时器周期即tc×64≈1.47ms,期间对光-电数字信号进行了76次采样,而64位移位寄存器sr中只保留了其中的后64次采样值,而丢弃掉了前12次采样值,丢弃部分对应时长为tc×12≈0.23ms,起到越过和忽略脉冲群中其他脉冲的作用。如果移位寄存器sr中的数值为0xffffffffh,即64位全为1,表明脉冲之后存在宽度约1.23ms的高电平区间,即判定满足后平台结构条件。

如前所述,对光-电数字信号的采样与计时是以定时器周期tc为基本时间单位,通过计数器变量cnt1与cnt2中记录的定时器中断次数进行计时。为实现后平台检测中的延时等待,采用如下计时方法,当外部中断触发后在中断响应程序中记录非折返计数器cnt2中的值,作为当前脉冲的开始时间,如果当前脉冲被判定为候选同步脉冲,则在返回主程序后以循环等待方式不断读取非折返计数器cnt2中的值,cnt2随着定时器中断不断累加,直至与脉冲开始时间的计数值相差76时,表明已完成tc×64≈1.47ms的延时过程,随即读取移位寄存器sr中的数值,进行后平台条件检测。

如果在延时等待过程中发生新的外部中断并且被标记为候选同步脉冲,则抛弃之前的候选同步脉冲,并重新进行延迟等待后进行后平台条件检测。

4间隔条件检测:如果当前脉冲满足后平台条件,随即在主程序中进行间隔条件检测,即如果当前脉冲的开始时间与上一个同步脉冲开始时间相差432单位,对应时长tc×432=8.33ms,则表明当前脉冲与上一个同步脉冲的时间间隔符合dlplink标准,判定为满足间隔条件,反之将当前脉冲判定为虚假干扰脉冲。

5均匀性条件检测:最后为强化间隔条件检测,要求当前脉冲之前连续三个同步脉冲间隔均为8.33ms,即检测当前脉冲开始时间与之前连续三个同步脉冲开始时间之间的间隔,如不满足,则判定当前脉冲为虚假干扰脉冲,并将之前连续三个同步脉冲开始时间的记录清零,重新开始记录。

如果当前脉冲符合形态条件1-5,则将其判定为一个真实的同步脉冲,并将同步脉冲标记变量置为1,此时可根据当前的同步脉冲对折返计数器cnt2进行校准,即保证在当前同步脉冲开始的时刻,折返计数器cnt2的值应为0,即通过计数器cnt2记录的左右眼切换周期与多画立体投影系统的左右眼切换周期同步,为表述方便将此过程称之为“相位对表”。

如前文所述,由于进行了形态条件1-5的检测,当前脉冲被判定为真实同步脉冲时,距脉冲的开始时刻已延时了76个定时器周期,因此在进行相位对表时应将折返计数器cnt2中的值置为76而非0值,同样相当于cnt2的计数周期与投影仪左右眼图像切换周期同步。相位对表功能在定时器中断响应程序中执行,如果同步脉冲标记变量值为1,则表明已经检测到一个真实的同步脉冲,随即将折返计数器cnt2中的值置为76,完成相位对表,并将同步脉冲标记变量清零,等待下一个同步脉冲来到后再次进行相位对表。

在多画立体眼镜开启时,默认液晶镜片以左-右-左的顺序进行开闭切换,但由于多画立体眼镜与多画投影系统的开机时间无法精确同步,因此可能出现立体眼镜中左右镜片开启顺序与立体投影左右画面播放顺序相反的情况,即左眼镜片开启时看到的是右眼图像,而右眼镜片开启时看到的是左眼图像,此时用户能够从视觉上感受到立体画面的错乱,为此采用用户人工修正方式,用户可以通过控制模块电路板上的微动开关启动左右眼切换功能,切换单片机中的左右眼镜片控制变量。

以上所述的驱动功能与相位同步功能分别在单片机的定时器中断响应程序、外部中断响应程序及单片机主程序中完成实现,定时器中断响应程序、外部中断响应程序及单片机主程序流程图如图5、图6、图7所示。

(3)液晶镜片开闭电压驱动模块,采用两块lm393ng芯片分别对左右眼的液晶镜片进行开闭电压驱动,以控制模块中产生的液晶镜片开闭控制信号为输入,保持开闭信号波形,并将液晶镜片开闭控制电压提升至15v,保证液晶镜片开闭状态的转换速度。

(4)dc-dc电源模块,将电池电压转换为多种dc电压,为嵌入式单片机及液晶镜片开闭电压驱动模块供电,该模块通过sdb628芯片实现,将系统供电的锂电池3.7v直流电压转换为3.3v、1.8v及15v三种输出电压,前两者为单片机供电,后者为液晶镜片开闭电压驱动模块供电。

上文对多画立体眼镜4个模块的实现方法进行了叙述,与现有的立体液晶眼镜相比,多画立体眼镜是专用与多画立体投影系统的设备,保证液晶镜片的开闭时序与相应组别立体视频的播放时序相同步,从而正确地区分和收看各路独立的立体视频。其本质区别是多画立体眼镜的镜片在对应位面图像投影时段中开启,形成不等占空比的镜片开启时序。同时在多画投影模式下,为消除三台投影仪同时投影图像叠加造成的同步光脉冲干扰及图像毛刺干扰引起的虚假脉冲干扰,采用了形态检测手段滤除虚假脉冲,提取正确的同步脉冲,保证多画立体眼镜开闭时序与多画投影系统的立体画面时序实现相位同步。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

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