一种光栅式立体显示装置、信号处理方法及图像处理装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种光栅式立体显示装置，所述装置包括：显示面板，用于显示同样尺寸的矩形像素排列组成的N视点视图，矩形像素之间的空隙形成多条平行的第一黑线和与所述第一黑线垂直的多条第二黑线，所述第一黑线与所述第二黑线的交点为黑矩阵交点；多条平行光栅，该多条平行光栅重叠设置在所述显示面板前方；其中，每条光栅的光栅节距为设定值，以使得每条光栅的两条平行边中至少有一条边与相邻的两条第一黑线相交时，相交所形成的交点不与相邻的两条第一黑线的黑矩阵交点重叠。本发明提供的装置、方法用以解决现有技术中裸眼立体显示装置的显示图像存在严重摩尔纹的技术问题。
【专利说明】一种光栅式立体显示装置、信号处理方法及图像处理装置【技术领域】
[0001]本发明涉及显示技术，尤其涉及一种光栅式立体显示装置、信号处理方法及图像
处理装置。
【背景技术】
[0002]目前，裸眼立体显示装置还处于研究阶段，未大量普及，而且由于裸视显示技术和信号处理技术的限制，使得裸眼立体显示装置未能尽善尽美。
[0003]目前，基于双目视差开发出的裸眼三维(3D)自由立体显示器主要是光栅式3D自由立体显示器。它是在2D平面显示器上加装光栅而成。光栅可以分为柱面光栅或狭缝光栅，柱面光栅又称为柱面透镜光栅或柱状透镜光栅，狭缝光栅又称为视障挡板或狭缝挡板。利用光栅分光的原理，将显示屏幕不同区域的像素发出的光线区分开。于是双眼从不同的角度观看显示屏，就看到不同的图像，从而使看到相邻两幅具有一定视差图像的用户在视觉上产生3D效果。
[0004]但是，由于显示器上显示的矩形像素之间存在类似黑线条的周期性黑矩阵结构，而光栅也为周期性的条形结构，光栅的边缘与黑矩阵上相互垂直的两条边产生一系列的交叉点，这些交叉点规律的出现，并一一相连产生莫尔纹。其中，当光栅的边缘与黑矩阵的水平边的交叉点与光栅边缘与黑矩阵的垂直边的交叉点为同一个点时，该点为三边交叉点，而当两个三边交叉点距离较近时，会产生比较明显的莫尔纹。
[0005]请参考图1，图1中的Al点为光栅的边缘与第i列黑矩阵垂直边和第m行黑矩阵水平边的共同交点，BI点为光栅的边缘与第j列黑矩阵垂直边和第m行黑矩阵水平边的共同交点，Cl点为光栅的边缘与第j-Ι列黑矩阵垂直边和第m-Ι行黑矩阵水平边的共同交点，由于光栅与黑矩阵都是周期`性的结构，因此图1所示的裸眼立体显示装置中的存在满足上述Al点、BI点、Cl点的位置关系的一系列周期分布的点，这些周期性分布的三边交叉点连接起来会形成明显的摩尔纹，使得立体显示效果变差，严重影响用户的视觉感受。
[0006]而现有技术中对于裸眼立体显示装置的显示出现严重摩尔纹的技术问题尚无较好的解决方案。
【发明内容】
[0007]本申请实施例通过提供一种光栅式立体显示装置、信号处理方法及图像处理装置，用以解决现有技术中裸眼立体显示装置的显示图像存在严重摩尔纹的技术问题。
[0008]一方面，本申请实施例提供了如下技术方案:
[0009]一种光栅式立体显示装置，所述光栅式立体显示装置的视点数为N，其特征在于，所述装置包括:
[0010]显示面板，用于显示同样尺寸的矩形像素排列组成的N视点视图，所述矩形像素之间的空隙形成多条平行的第一黑线和与所述第一黑线垂直的多条第二黑线，所述第一黑线与所述第二黑线的交点为黑矩阵交点；[0011]多条平行光栅，该多条平行光栅重叠设置在所述显示面板前方；
[0012]其中，每条光栅的光栅节距为设定值，以使得每条光栅的两条平行边中至少有一条边与相邻的两条第一黑线相交时，相交所形成的交点不与所述相邻的两条第一黑线的黑矩阵交点重叠。
[0013]可选的，所述设定值具体为:所述第一黑线被一条光栅覆盖的线段的长度与一夹角Θ余弦值的乘积，其中，所述夹角Θ为两条平行边与所述第二黑线的夹角。
[0014]可选的，所述第一黑线被一条光栅覆盖的线段的长度为:每个矩形像素沿所述第一黑线方向的宽与所述视点数的乘积与一错位值ΛΡ的和，每个矩形像素沿所述第一黑线方向的宽为Psub，每个矩形像素的长为C倍的Psub ;其中，Λ P小于Psub，且Λ P不等于k倍的所述每个矩形像素的长与Θ正切值的乘积，k为正整数，c为正数。
[0015]另一方面，本申请实施例还提供了一种信号处理方法，应用于上述光栅式立体显示装置中，所述方法包括:
[0016]在所述N视点视图中，沿所述第一黑线的第一方向，在每一行矩形像素中依次显示H个预设长度的显示周期；
[0017]在每个显示周期中显示b个N视点序列单元，b为正整数；
[0018]在每个显示周期中的所述N视点序列单元之间插入并显示补偿像素，以使得所述b条光栅能对齐覆盖一个显示周期。
[0019]可选的，所述在每个显示周期中的所述N视点序列单元之间插入并显示补偿像素，具体为:当第i+Ι个N视点序列单元中的第I个矩形像素的第一边与所述光栅的的一条平行边相交，并且相交将所述第一边沿所述第一方向依次划分为第一线段和第二线段，若所述第一线段的长度与所述第二线段的长度的比值大于一阈值时，在第i个N视点序列单元和第i+Ι个N视点序列单元之间插入并显示I个补偿像素；其中，所述第一边与所述第一黑线平行；所述补偿像素的显示内容与所述N视点序列单元中的第I个矩形像素相同。
[0020]可选的，所述在每一行矩形像素中显示H个预设长度的显示周期，具体为:在每一行矩形像素中，沿所述第一方向，第I个被所述光栅覆盖的矩形像素所在的位置起，显示所述H个预设长度的显示周期。
[0021]再一方面，本申请实施例还提供了一种图像处理装置，应用于上述光栅式立体显示装置中，所述装置包括:
[0022]第一处理单元，用于在所述N视点视图中，沿所述第一黑线的第一方向，在每一行矩形像素中依次显示H个预设长度的显示周期；
[0023]第二处理单元，用于在每个显示周期中显示b个N视点序列单元，b为正整数；
[0024]插入单元，用于在每个显示周期中的所述N视点序列单元之间插入并显示补偿像素，以使得所述b条光栅能对齐覆盖一个显示周期。
[0025]可选的，所述插入单元还用于:当第i+Ι个N视点序列单元中的第I个矩形像素的第一边与所述光栅的的一条平行边相交，并且相交将所述第一边沿所述第一方向依次划分为第一线段和第二线段，若所述第一线段的长度与所述第二线段的长度的比值大于一阈值时，在第i个N视点序列单元和第i+Ι个N视点序列单元之间插入并显示I个补偿像素；其中，所述第一边与所述第一黑线平行；所述补偿像素的显示内容与所述N视点序列单元中的第I个矩形像素相同。[0026]可选的，所述第一处理单元还用于:在每一行矩形像素中，沿所述第一方向，第I个被所述光栅覆盖的矩形像素所在的位置起，显示所述H个预设长度的显示周期。
[0027]本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点:
[0028]1、本申请实施例提供的光栅式立体显示装置、信号处理方法及图像处理装置，通过设置每条光栅的光栅节距，使得每条光栅的两条平行边中至少有一条边与相邻的两条第一黑线相交时，相交所形成的交点不与所述相邻的两条第一黑线的黑矩阵交点重叠，从而增加与光栅的两条平行边与黑矩阵交点的距离，从而实现了消弱摩尔纹的技术效果。
[0029]2、本申请实施例提供的光栅式立体显示装置、信号处理方法及图像处理装置，在改变光栅节距的情况下，通过在每个显示周期中显示的b个N视点序列单元间插入补偿像素，来实现b条光栅对齐覆盖一个显示周期，进而使光栅能准确的将一个显示周期中不同位置像素发出的光线区分开。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1为现有技术中摩尔纹产生原理示意图；
[0031]图2为本申请实施例一中光栅式立体显示装置的结构示意图；
[0032]图3为本申请实施例一中光栅两条平行边与两条相邻的第一黑线相交示意图；
[0033]图4为本申请实施例一中信号处理方法的步骤图；
[0034]图5为本申请实施例二中每一行N视点视图序列的排布示意图；
[0035]图6为本申请实施例二中N视点视图序列的矩形像素排布示意图；
[0036]图7为本申请实施例三的显示设备的结构示意图。
【具体实施方式】
[0037]本申请实施例通过提供一种光栅式立体显示装置、信号处理方法及图像处理装置，解决了现有技术中裸眼立体显示装置的显示图像存在严重摩尔纹的技术问题，实现了消弱摩尔纹的技术效果。
[0038]为解决上述技术问题，本申请实施例提供技术方案的总体思路如下:
[0039]一种光栅式立体显示装置，所述光栅式立体显示装置的视点数为N，所述装置包括:
[0040]显示面板，用于显示同样尺寸的矩形像素排列组成的N视点视图，所述矩形像素之间的空隙形成多条平行的第一黑线和与所述第一黑线垂直的多条第二黑线，所述第一黑线与所述第二黑线的交点为黑矩阵交点；
[0041]多条平行光栅，该多条平行光栅重叠设置在所述显示面板前方；
[0042]其中，每条光栅的光栅节距为设定值，以使得每条光栅的两条平行边中至少有一条边与相邻的两条第一黑线相交时，相交所形成的交点不与所述相邻的两条第一黑线的黑矩阵交点重叠。
[0043]通过上述内容可以看出，通过设置每条光栅的光栅节距，使得每条光栅的两条平行边中至少有一条边与相邻的两条第一黑线相交时，相交所形成的交点不与所述相邻的两条第一黑线的黑矩阵交点重叠，从而增加光栅的两条平行边与黑矩阵交点的距离，从而实现了消弱摩尔纹的技术效果。[0044]为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
[0045]实施例一:
[0046]在实施例一中提供了一种光栅式立体显示装置，所述光栅式立体显示装置的视点数为N，请参考图2，图2为本申请实施例一中光栅式立体显示装置的示意图，所述装置包括:
[0047]显示面板21，用于显示同样尺寸的矩形像素211排列组成的N视点视图，所述矩形像素211之间的空隙形成多条平行的第一黑线212和与所述第一黑线212垂直的多条第二黑线213，所述第一黑线212与所述第二黑线213的交点为黑矩阵交点214 ；
[0048]多条平行光栅22，该多条平行光栅22重叠设置在所述显示面板21前方；
[0049]其中，每条光栅22的光栅节距为设定值，以使得每条光栅22的两条平行边221中至少有一条边与相邻的两条第一黑线212相交时，相交所形成的交点不与所述相邻的两条第一黑线212的黑矩阵交点214重叠。
[0050]在具体实施过程中，光栅式立体显示装置是通过显示面板21前方的光栅22，以不同的方向投影显示面板21上显示的矩形像素211，于是双眼从不同的角度观看显示屏时，就能够看到不同的矩形像素集。实际观看过程中，当用户在光栅式立体显示装置前观看时，在显示屏上位置相邻的两个矩形像素，一个进入用户左眼，而另一个进入用户右眼(或者说，相邻的两个矩形像素所对应的N视点视图上相邻的两个子图一个进入用户左眼，而另一个进入用户右眼)，因此在用户的左右眼之间产生视差，从而使用户产生立体的视觉效果。在具体实施过程中，上述在显示屏上位置相邻的两个矩形像素来自于两台不同的摄像机拍摄的子图。
[0051]在本申请实施例中，所述设定值具体为:
[0052]所述第一黑线212被一条光栅覆盖的线段的长度与一夹角Θ余弦值的乘积，其中，所述夹角Θ为两条平行边221与所述第二黑线213的夹角。
[0053]具体来讲，对于如何设置光栅22的光栅节距，以使得每条光栅22的两条平行边221中至少有一条边与相邻的两条第一黑线212相交时，相交所形成的交点不与所述相邻的两条第一黑线212的黑矩阵交点214重叠。需要同时满足两个条件，详述如下:
[0054]A、需要满足所述两条平行边221不会同时与同一条第一黑线212上的所述黑矩阵交点214重叠。
[0055]要满足上述条件，则需要设置所述第一黑线212被一条光栅22覆盖的线段的长度为:每个矩形像素211沿所述第一黑线212的方向的宽与所述视点数的乘积与一错位值ΔΡ的和，每个矩形像素211沿所述第一黑线212方向的宽为Psub，每个矩形像素211的长为c倍的Psub ;其中，Λ P小于Psubo
[0056]此时，光栅22的光栅节距等于所述第一黑线212被一条光栅22覆盖的线段的长度与Θ余弦值的乘积，即光栅节距P= (N*Psub+AP)*cos0，其中，N为所述光栅式立体显示装置的视点数。
[0057]B、Λ P的设置需要满足两条平行边221中至少有一条边不与两条相邻的所述第一黑线212上的所述黑矩阵交点214重叠。
[0058]要满足上述条件，则且ΛΡ不等于k倍的所述每个矩形像素211的长与Θ正切值的乘积。即ΔΡ关c*k*Psub*tan Θ，k为正整数，c为正数。
[0059]下面结合图3对上述方法做进一步的说明，当ΔΡ古c*k*Psub*tan Θ时,两条平行边221中至少有一条边不与两条相邻的所述第一黑线212上的所述黑矩阵交点214重叠。
[0060]且Λ P不等于k倍的所述每个矩形像素211的长与Θ正切值的乘积，k为正整数，c为正数。
[0061]由ΔΡ 古 c*k*Psub*tan Θ 可以推出
【权利要求】
1.一种光栅式立体显示装置，所述光栅式立体显示装置的视点数为N，其特征在于，所述装置包括: 显示面板，用于显示同样尺寸的矩形像素排列组成的N视点视图，所述矩形像素之间的空隙形成多条平行的第一黑线和与所述第一黑线垂直的多条第二黑线，所述第一黑线与所述第二黑线的交点为黑矩阵交点； 多条平行光栅，该多条平行光栅重叠设置在所述显示面板前方； 其中，每条光栅的光栅节距为设定值，以使得每条光栅的两条平行边中至少有一条边与相邻的两条第一黑线相交时，相交所形成的交点不与所述相邻的两条第一黑线的黑矩阵交点重叠。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述设定值具体为: 所述第一黑线被一条光栅覆盖的线段的长度与一夹角Θ余弦值的乘积，其中，所述夹角Θ为两条平行边与所述第二黑线的夹角。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一黑线被一条光栅覆盖的线段的长度为:每个矩形像素沿所述第一黑线方向的宽与所述视点数的乘积与一错位值ΛΡ的和，每个矩形像素沿所述第一黑线方向的宽为Psub，每个矩形像素的长为c倍的Psub ; 其中，ΛΡ小于Psub，且ΛΡ不等于k倍的所述每个矩形像素的长与Θ正切值的乘积，k为正整数，c为正数。
4.一种信号处理方法，应用于权利要求1-3任一所述的装置中，其特征在于，所述方法包括:` 在所述N视点视图中，沿所述第一黑线的第一方向，在每一行矩形像素中依次显示H个预设长度的显示周期； 在每个显示周期中显示b个N视点序列单元，b为正整数； 在每个显示周期中的所述N视点序列单元之间插入并显示补偿像素，以使得所述b条光栅能对齐覆盖一个显示周期。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在每个显示周期中的所述N视点序列单元之间插入并显示补偿像素，具体为: 当第i+Ι个N视点序列单元中的第I个矩形像素的第一边与所述光栅的一条平行边相交，并且相交将所述第一边沿第一方向依次划分为第一线段和第二线段，若所述第一线段的长度与所述第二线段的长度的比值大于一阈值时，在第i个N视点序列单元和第i+Ι个N视点序列单元之间插入并显示I个补偿像素； 其中，所述第一边与所述第一黑线平行；所述补偿像素的显示内容与所述N视点序列单元中的第I个矩形像素相同。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在每一行矩形像素中显示H个预设长度的显示周期，具体为: 在每一行矩形像素中，沿所述第一方向，第I个被所述光栅覆盖的矩形像素所在的位置起，显示所述H个预设长度的显示周期。
7.一种图像处理装置，应用于权利要求1-3任一所述的装置中，其特征在于，所述装置包括: 第一处理单元，用于在所述N视点视图中，沿所述第一黑线的第一方向，在每一行矩形像素中依次显示H个预设长度的显示周期； 第二处理单元，用于在每个显示周期中显示b个N视点序列单元，b为正整数； 插入单元，用于在每个显示周期中的所述N视点序列单元之间插入并显示补偿像素，以使得所述b条光栅能对齐覆盖一个显示周期。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述插入单元还用于: 当第i+Ι个N视点序列单元中的第I个矩形像素的第一边与所述光栅的一条平行边相交，并且相交将所述第一边沿所述第一方向，依次划分为第一线段和第二线段，若所述第一线段的长度与所述第二线段的长度的比值大于一阈值时，在第i个N视点序列单元和第i+1个N视点序列单元之间插入并显示I个补偿像素； 其中，所述第一边与所述第一黑线平行；所述补偿像素的显示内容与所述N视点序列单元中的第I个矩形像素相同。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一处理单元还用于: 在每一行矩形像素中，沿所述第一方向，第I个被所述光栅覆盖的矩形像素所在的位置起，显示所述H个预设 长度的显示周期。
【文档编号】G09G3/20GK103558690SQ201310529321
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年10月30日 优先权日:2013年10月30日
【发明者】骆俊谕, 高维嵩, 张钦泉, 赵龙 申请人:青岛海信电器股份有限公司