一种显示模组及成像控制方法与流程

本技术实施例涉及光学，尤其涉及一种显示模组及成像控制方法。

背景技术：

1、显示设备，比如虚拟现实(virtual reality，vr)设备，通过满足较大的视场角(angle of view，fov)和高分辨率来实现深度的沉浸感。目前采用的vr设备中观看的内容仅达到10-20角分辨率(points per degree，ppd)，无法满足人眼1’(60ppd)的分辨率极限，使得用户看到的图像存在纱窗效应。为了解决vr设备的纱窗效应，一方面，可以利用高分辨率的显示屏，但是为了达到vr设备对尺寸的需求，要采用硅基有机电激光显示(microorganic light-emitting diode，micro-oled)技术的显示屏，但是高分辨率的micro–oled成本较高。另一方面，可以通过分辨率增强技术间接提升显示屏的分辨率，但是目前没有一种可行的应用于显示设备的分辨率增强方案。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种显示模组及成像控制方法，用以提供一种应用于vr设备的分辨率的增强方案。

2、第一方面，本技术实施例提供一种显示模组，包括显示组件、像素位置调整组件和控制组件，显示组件包括多个像素，多个像素中每个像素包括多个亚像素；显示组件，用于在控制组件的控制下分时显示多帧图像；多帧图像是对待显示图像进行亚像素级分解得到的，多帧图像的分辨率与显示组件的分辨率相同，多帧图像的分辨率小于待显示图像的分辨率；像素位置调整组件，用于在控制组件的控制下分时调整显示组件显示的每帧图像的位置；其中，显示组件显示第一图像的时间与像素位置调整组件调整第一图像的时间同步，第一图像为多帧图像中任一图像。通过上述方式多帧低分辨率图像分时显示，利用人眼的视觉暂留和视觉合成功能，使得人眼看到的高分辨率的图像。通过亚像素级采样方式对待显示图像进行分解提高边缘的平滑度，降低锯齿感。

3、在一种可能的设计中，像素位置调整组件包括偏振转换器和偏振位移器件；偏振转换器，用于在控制组件的控制下分时调整偏振转换器输出的目标偏振光的偏振方向，目标偏振光承载多帧图像中的一帧图像；偏振位移器件，用于在偏振转换器输出的目标偏振光的偏振方向为第一偏振方向时，在第一位置输出目标偏振光，在偏振转换器输出的目标偏振光的偏振方向为第二偏振方向时，在第二位置输出目标偏振光。

4、在一种可能的设计中，控制组件，具体用于接收待显示图像，并对待显示图像进行亚像素级分解得到多帧图像，并分时将多帧图像发送给显示组件。

5、在一种可能的设计中，偏振位移器件为双折射器件或者偏振光栅。采用双折射器件是非衍射器件，不具有固有的色散特性，从而经过双折射器件后的光线不会发生色散，进一步提高成像效果。

6、在一种可能的设计中，偏振转换器包括扭曲向列向液晶或者面内旋转液晶；或者偏振转换器包括胆甾相液晶和1/4波片。

7、在一种可能的设计中，像素位置调整组件为马达。

8、在一种可能的设计中，多帧图像中的第一图像中的第一像素点包括的亚像素是从待显示图像包括的相邻的至少h个像素点包括的亚像素中采样得到的；其中，h为多帧图像的图像数量，第一图像为多帧图像中的任一图像，第一像素点是第一图像中的任一像素点。

9、在一种可能的设计中，第一像素点中包括的第一亚像素的像素值是根据待显示图像的设定区域包括的与第一亚像素的颜色相同的亚像素的像素值确定的；设定区域的几何中心为第一亚像素在待显示图像中的采样位置。

10、上述设计中，通过采样位置周围的相同颜色的亚像素值来确定采样位置的亚像素值，可以减少显示图像周围色边的出现。一些实施例中，也可以仅针对四周设定范围内的亚像素值确定时采用该方式。

11、在一种可能的设计中，第一像素点中包括的第一亚像素的像素值是对设定区域包括的与第一亚像素的颜色相同的亚像素的像素值进行加权求和得到；

12、其中，设定区域包括的与第一亚像素颜色相同的亚像素的权重与亚像素之间距离成反比；亚像素之间距离为与第一亚像素颜色相同的亚像素和第一亚像素在待显示图像中的采样位置之间的距离。

13、在一种可能的设计中，第一亚像素的像素值满足如下公式所示的条件：

14、q(i,j)＝α1*q(i-1,j)+α2*q(i,j-1)+α3*q(i+1,j)+α4*q(i,j+1)+α5*q(i,j)；

15、其中，q(i,j)表示第一亚像素的像素值；i表示第一亚像素在待显示图像的像素点的横坐标；j表示第一亚像素在待显示图像的像素点的纵坐标；q(i,j)表示第一亚像素在待显示图像中采样位置的亚像素的像素值；α1，α2，α3，α4和α5分别表示权重。

16、在一种可能的设计中，第一亚像素的像素值满足如下公式所示的条件：

17、q(i,j+1)＝α1*q(i-1,j)+α2*q(i,j-1)+α3*q(i+1,j)+α4*q(i,j+1)

18、+β1*q(i-1,j+1)+β2*q(i,j)+β3*q(i+1,j+1)+β4*q(i,j+2)。

19、其中，q(i,j+1)表示第一亚像素的像素值，i表示第一亚像素在待显示图像的像素点的横坐标，j+1表示第一亚像素在待显示图像的像素点的纵坐标，q(i,j+1)表示第一亚像素在待显示图像中采样位置的亚像素的像素值，α1，α2，α3，α4，β1，β2，β3和β4分别表示权重。

20、在一种可能的设计中，多帧图像包括第一图像和第二图像；控制组件，具体用于分时将多帧图像输入给显示组件，使得显示组件分时显示多帧图像；在第一时间单元控制像素位置调整组件在第一位置输出第一图像，并控制第二时间单元控制像素位置调整组件在第二位置输出第二图像。第一位置与第二位置在水平方向上的间隔为px/2；或者，第一位置与第二位置在垂直方向上的间隔为py/2；或者，第一位置与第二位置在水平方向上的间隔为px/2且第一位置与第二位置在垂直方向上的间隔为py/2；第一时间单元和第二时间单元时间相邻。

21、在一种可能的设计中，控制组件，具体用于在第一时间单元内控制偏振转换器调整输入的承载第一图像的目标偏振光的偏振方向为第一偏振方向，在第二时间单元内控制偏振转换器调整输入的承载第二图像的目标偏振光的偏振方向为第二偏振方向，以使得偏振位移器件输出的承载第一图像的目标偏振光的第一位置与输出的承载第二图像的目标偏振光的第二位置在水平方向上间隔为px/2；px表示第一图像或者第二图像的相邻像素在水平方向的间距。通过上述设计，提供一种实现水平超分的方式，实现简单且有效。

22、在一种可能的设计中，控制组件，具体用于在第一时间单元内控制偏振转换器调整输入的承载第一图像的目标偏振光的偏振方向为第一偏振方向，在第二时间单元内控制偏振转换器调整输入的承载第二图像的目标偏振光的偏振方向为第二偏振方向，以使得偏振位移器件输出的承载第一图像的目标偏振光的第一位置与输出的承载第二图像的目标偏振光的第二位置在垂直方向上间隔为py/2；py表示第一图像或者第二图像的相邻像素在竖直方向的间距。通过上述设计，提供一种实现垂直超分的方式，实现简单且有效。

23、在一种可能的设计中，控制组件，具体用于在第一时间单元内控制偏振转换器调整输入的承载第一图像的目标偏振光的偏振方向为第一偏振方向，在第二时间单元内控制偏振转换器调整输入的承载第二图像的目标偏振光的偏振方向为第二偏振方向，以使得偏振位移器件输出的承载第一图像的目标偏振光的第一位置与输出的承载第二图像的目标偏振光的第二位置在垂直方向上间隔为py/2且在水平方向上偏移px/2，py表示第一图像或者第二图像的相邻像素在竖直方向的间距，px表示第一图像或者第二图像的相邻像素在竖直方向的间距。通过上述设计，提供一种实现对角超分的方式，实现简单且有效。

24、在一种可能的设计中，偏振转换器包括扭曲向列向液晶或者面内旋转液晶；或者偏振转换器包括胆甾相液晶和1/4波片。

25、在一种可能的设计中，偏振位移器件为双折射液晶，双折射液晶采用石英晶体、硼酸钡晶体、铌酸锂晶体或者二氧化钛晶体或者液晶聚合物。

26、在一种可能的设计中，显示模组还包括折叠光路，折叠光路位于显示组件与像素位置调整组件之间，折叠光路用于将承载多帧图像的任一图像的目标偏振光传输至像素位置调整组件。

27、第二方面，本技术实施例提供一种成像控制方法，方法应用于显示设备，显示设备包括显示组件和像素位置调整组件，显示组件包括多个像素，多个像素中每个像素包括多个亚像素；方法包括：接收待显示图像，将待显示图像进行亚像素级分解得到多帧图像；多帧图像中每帧图像的分辨率与显示组件的分辨率相同，多帧图像的分辨率小于待显示图像的分辨率；控制像素位置调整组件分时调整显示组件显示的每帧图像的位置；其中，显示组件显示第一图像的时间与像素位置调整组件调整第一图像的时间同步，第一图像为多帧图像中任一图像。

28、在一种可能的设计中，将待显示图像进行亚像素级分解得到多帧图像，包括：

29、当显示设备的超分模式使能时，将待显示图像进行亚像素级分解得到多帧图像。

30、在一种可能的设计中，方法还包括：

31、在显示设备的超分模式未使能时，对待显示图像进行降采样处理到待处理图像；

32、将所述待处理图像输入给所述显示组件，使得所述显示组件显示待处理图像；

33、通过像素位置调整组件在设定位置输出所述待处理图像。

34、在一种可能的设计中，多帧图像中的第一图像中的第一像素点包括的亚像素是从待显示图像包括的相邻的至少h个像素点包括的亚像素中采样得到的；

35、其中，h为多帧图像的图像数量，第一图像为多帧图像中的任一图像，第一像素点是第一图像中的任一像素点。

36、在一种可能的设计中，第一像素点中包括的第一亚像素的像素值是根据待显示图像的设定区域包括的与第一亚像素的颜色相同的亚像素的像素值确定的；

37、设定区域的几何中心为第一亚像素在待显示图像中的采样位置。

38、在一种可能的设计中，第一像素点中包括的第一亚像素的像素值是对设定区域包括的与第一亚像素的颜色相同的亚像素的像素值进行加权求和得到；

39、其中，设定区域包括的与第一亚像素颜色相同的亚像素的权重与亚像素之间距离成反比；亚像素之间的距离为与第一亚像素颜色相同的亚像素和第一亚像素在待显示图像中的采样位置之间的距离。

40、在一种可能的设计中，显示设备为可穿戴设备，设定区域的大小与显示组件和可穿戴设备的成像平面之间的距离相关。

41、在一种可能的设计中，设定区域的大小与显示组件的像素尺寸相关。

42、在一种可能的设计中，设定区域的大小与显示组件的显示内容相关。

43、在一种可能的设计中，第一亚像素的像素值满足如下公式所示的条件：

44、q(i,j)＝α1*q(i-1,j)+α2*q(i,j-1)+α3*q(i+1,j)+α4*q(i,j+1)+α5*q(i,j)；

45、其中，q(i,j)表示第一亚像素的像素值；i表示第一亚像素在待显示图像的像素点的横坐标；j表示第一亚像素在待显示图像的像素点的纵坐标；q(i,j)表示第一亚像素在待显示图像中采样位置的亚像素的像素值；α1，α2，α3，α4和α5分别表示权重。

46、在一种可能的设计中，第一亚像素的像素值满足如下公式所示的条件：

47、q(i,j+1)＝α1*q(i-1,j)+α2*q(i,j-1)+α3*q(i+1,j)+α4*q(i,j+1)

48、+β1*q(i-1,j+1)+β2*q(i,j)+β3*q(i+1,j+1)+β4*q(i,j+2)。

49、其中，q(i,j+1)表示第一亚像素的像素值，i表示第一亚像素在待显示图像的像素点的横坐标，j+1表示第一亚像素在待显示图像的像素点的纵坐标，q(i,j+1)表示第一亚像素在待显示图像中采样位置的亚像素的像素值，α1，α2，α3，α4，β1，β2，β3和β4分别表示权重。

50、在一种可能的设计中，多帧图像包括所述第一图像和第二图像，控制所述像素位置调整组件分时调整所述显示组件显示的每帧图像的位置，包括：分时将所述多帧图像输入给所述显示组件，使得所述显示组件分时显示所述多帧图像；在第一时间单元控制所述像素位置调整组件在第一位置输出所述第一图像，并控制第二时间单元控制所述像素位置调整组件在第二位置输出所述第二图像；所述第一位置与所述第二位置在水平方向上的间隔为px/2；或者，所述第一位置与所述第二位置在垂直方向上的间隔为py/2；或者，所述第一位置与所述第二位置在水平方向上的间隔为px/2且所述第一位置与所述第二位置在垂直方向上的间隔为py/2；所述第一时间单元和所述第二时间单元时间相邻。

51、在一种可能的设计中，所述像素位置调整组件包括偏振转换器和偏振位移器件；在第一时间单元控制所述像素位置调整组件在第一位置输出所述第一图像，并控制第二时间单元控制所述像素位置调整组件在第二位置输出所述第二图像，包括：控制所述偏振转换器分时调整目标偏振光的偏振方向，所述目标偏振光是所述显示组件分时显示多帧图像时产生的；使得所述偏振转换器输出的目标偏振光的偏振方向为第一偏振方向时，所述偏振位移器件在第一位置输出所述目标偏振光，在偏振转换器输出的目标偏振光的偏振方向为第二偏振方向时，所述偏振位移器件在第二位置输出所述目标偏振光。

52、在一种可能的设计中，控制偏振转换器分时调整输出的目标偏振光的偏振方向，包括：

53、在第一时间单元内控制偏振转换器调整输出的承载第一图像的目标偏振光的偏振方向为第一偏振方向，在第二时间单元内控制偏振转换器调整输出的承载第二图像的目标偏振光的偏振方向为第二偏振方向，以使得偏振位移器件输出的承载第一图像的目标偏振光的第一位置与输出的承载第二图像的目标偏振光的第二位置在水平方向上间隔为px/2；px表示第一图像或者第二图像的相邻像素在水平方向的间距。

54、在一种可能的设计中，第一图像中的第一像素点包括的亚像素是从待显示图像包括的水平相邻两个像素点包括的亚像素中采样得到的；

55、第二图像中的第二像素点包括的亚像素是从水平相邻两个像素点包括的亚像素中采样得到的；

56、第一像素点在第一图像中的位置坐标与第二像素点在第二图像中的位置坐标相同。

57、在一种可能的设计中，控制偏振转换器分时调整输入的目标偏振光的偏振方向，包括：

58、在第一时间单元内控制偏振转换器调整输出的承载第一图像的目标偏振光的偏振方向为第一偏振方向，在第二时间单元内控制偏振转换器调整输出的承载第二图像的目标偏振光的偏振方向为第二偏振方向，以使得偏振位移器件输出的承载第一图像的目标偏振光的第一位置与输出的承载第二图像的目标偏振光的第二位置在垂直方向上间隔为py/2；py表示第一图像或者第二图像的相邻像素在竖直方向的间距。

59、在一种可能的设计中，第一图像中的第一像素点包括的亚像素是从待显示图像中垂直方向上相邻两个像素点包括的亚像素中采样得到的；

60、第二图像中的第二像素点包括的亚像素是从垂直方向上相邻两个像素点包括的亚像素中采样得到的；

61、第一像素点在第一图像中的位置坐标与第二像素点在第二图像中的位置坐标相同。

62、在一种可能的设计中，控制偏振转换器分时调整输出的目标偏振光的偏振方向，包括：

63、第一时间单元内控制偏振转换器调整输入的承载第一图像的目标偏振光的偏振方向为第一偏振方向，在第二时间单元内控制偏振转换器调整输入的承载第二图像的目标偏振光的偏振方向为第二偏振方向，以使得偏振位移器件输出的承载第一图像的目标偏振光的第一位置与输出的承载第二图像的目标偏振光的第二位置在垂直方向上间隔为py/2且在水平方向上偏移px/2，py表示第一图像或者第二图像的相邻像素在竖直方向的间距，px表示第一图像或者第二图像的相邻像素在竖直方向的间距。

64、在一种可能的设计中，第一图像中的第一像素点包括的亚像素是从待显示图像中对角方向上相邻两个像素点包括的亚像素中采样得到的；

65、第二图像中的第二像素点包括的亚像素是从对角方向上相邻两个像素点包括的亚像素中采样得到的；

66、第一像素点在第一图像中的位置坐标与第二像素点在第二图像中的位置坐标相同。

67、第三方面，本技术实施例提供一种显示模组，包括显示组件、至少一个调整组件和控制组件；调整组件包括偏振旋转器和双折射器件；显示组件，用于接收待处理图像，并显示待处理图像，待处理图像的分辨率与显示组件的分辨率相同；偏振旋转器，用于在控制组件的控制下调整待处理图像的每个像素的光束的偏振方向；双折射器件，用于对待处理图像包括的每个像素的光束进行分解，在第一位置输出用于投影第一子图像的第一目标偏振光以及在第二位置输出用于投影第二子图像的第二目标偏振光；其中，第一像素的分解比例与第二像素的分解比例不同，第一像素与第二像素为待处理图像中偏振方向不同的两个像素，第一像素的分解比例为第一像素的光束经过分解后投影在第一子图像的像素的发光强度与投影在第二子图像的像素的发光强度比例，第二像素的分解比例为第二像素的光束经过分解后投影在第一子图像的像素的发光强度与投影在第二子图像的像素的发光强度比例。本技术实施例中，通过偏振旋转器和双折射器件结合，且利用双折射器件输出两束光的原理来输出两个子图像，使得两个子图像的叠加接近于源待显示图像，提高显示图像的分辨率。

68、在一种可能的设计中，第一子图像的位置与第二子图像的位置在垂直方向上间隔为py/2和/或在水平方向上间隔px/2，py表示像素在竖直方向的间距，px表示像素在竖直方向的间距。

69、在一种可能的设计中，控制组件，具体用于控制偏振旋转器调整每个像素包括的亚像素的光束的偏振方向。

70、在一种可能的设计中，待处理图像是对待显示图像进行降采样处理得到的；控制组件，具体用于：根据待显示图像的每个像素的发光强度估计待投影为第一子图像的每个像素的发光强度和待投影为第二子图像的每个像素的发光强度；其中，第一子图像和第二子图像的分辨率相同，且小于待显示图像的分辨率；根据待投影为第一子图像的每个像素的发光强度和待投影为第二子图像的每个像素的发光强度，控制偏振旋转器调整待处理图像的每个像素的光束的偏振方向。

71、在一种可能的设计中，待处理图像是对待显示图像进行降采样处理得到的；控制组件，具体用于：估计并调整待投影为第一子图像的每个像素的发光强度和待投影为第二子图像的每个像素的发光强度，使得调整后的第一子图像和第二子图像叠加投影后的图像与待显示图像的相似度大于设定阈值；设定阈值是根据人眼对图像差异的感知能力确定的；根据调整后的第一子图像的每个像素的发光强度和第二子图像的每个像素的发光强度，控制偏振旋转器调整待处理图像的每个像素的光束的偏振方向。

72、第四方面，本技术实施例提供一种成像控制方法，方法应用于可穿戴设备，可穿戴设备包括显示组件和像素位置调整组件，像素位置调整组件包括偏振旋转器和双折射器件；方法包括：接收待显示图像，对待显示图像进行降采样处理得到待处理图像，并将待处理图像输入给显示组件，使得显示组件发射承载待显示图像的目标偏振光，其中，目标帧图像为多帧图像中的一帧图像，待处理图像的分辨率与显示组件的分辨率相同；控制偏振旋转器调整输出的待处理图像的每个像素的光束的偏振方向，使得双折射器件对待处理图像包括的每个像素的光束进行分解，在第一位置输出用于投影第一子图像的第一目标偏振光以及在第二位置输出用于投影第二子图像的第二目标偏振光；其中，第一像素的分解比例与第二像素的分解比例不同，第一像素与第二像素为待处理图像中偏振方向不同的两个像素，第一像素的分解比例为第一像素的光束经过分解后投影在第一子图像的像素的发光强度与投影在第二子图像的像素的发光强度比例，第二像素的分解比例为第二像素的光束经过分解后投影在第一子图像的像素的发光强度与投影在第二子图像的像素的发光强度比例。

73、在一种可能的设计中，第一子图像的位置与第二子图像的位置在垂直方向上间隔为py/2和/或在水平方向上间隔px/2，py表示像素在竖直方向的间距，px表示像素在竖直方向的间距。

74、在一种可能的设计中，控制偏振旋转器调整输出的待处理图像的每个像素的光束的偏振方向，包括：控制偏振旋转器调整待处理图像的每个像素包括的亚像素的光束的偏振方向。

75、在一种可能的设计中，控制偏振旋转器调整输出的待处理图像的每个像素的光束的偏振方向，包括：根据待显示图像的每个像素的发光强度估计待投影为第一子图像的每个像素的发光强度和待投影为第二子图像的每个像素的发光强度；其中，第一子图像和第二子图像的分辨率相同，且小于待显示图像的分辨率；根据待投影为第一子图像的每个像素的发光强度和待投影为第二子图像的每个像素的发光强度，控制偏振旋转器调整待处理图像的每个像素的光束的偏振方向。

76、在一种可能的设计中，控制偏振旋转器调整输出的待处理图像的每个像素的光束的偏振方向，包括：估计并调整待投影为第一子图像的每个像素的发光强度和待投影为第二子图像的每个像素的发光强度，使得调整后的第一子图像和第二子图像叠加投影后的图像与待显示图像的相似度大于设定阈值；设定阈值是根据人眼对图像差异的感知能力确定的；根据调整后的第一子图像的每个像素的发光强度和第二子图像的每个像素的发光强度，控制偏振旋转器调整待处理图像的每个像素的光束的偏振方向。

77、第五方面，本技术提供一种控制装置，该控制装置用于实现上述第二方面或者第四方面中的任意一种方法，包括相应的功能模块，分别用于实现以上方法中的步骤。功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

78、第六方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序或指令，当计算机程序或指令被显示设备执行时，使得该显示设备执行上述第二方面或第四方面的任意可能的实现方式中的方法。

79、第七方面，本技术提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序或指令，当该计算机程序或指令被控制装置执行时，实现上述第二方面或第四方面的任意可能的实现方式中的方法。