专利名称：一种利用随机点立体图检测自由立体显示器立体度的方法
技术领域：
本发明涉及一种利用随机点立体图检测自由立体显示器立体度的方法。
背景技术：
观看传统的立体电影时，观众必须佩带偏光镜(常见有红绿眼镜)让左右眼分别 接收到不同的图像，形成视差，从而建立立体感。近年来自由立体显示技术的出现，使得人 眼可以在裸视条件下获得具有空间深度信息的逼真立体影像。目前，部分显示器厂商，如 LG、三星、索尼等等，已经推出了数款自由立体显示器。如何方便快捷地检测自由立体显示 器的立体效果成为一个值得关注的问题。对自由立体显示器的立体效果一般可以从客观和主观两种方法来进行考虑一类 是通过客观方法即测量的方法来进行评价。使用量值对显示器的显示效果作出具体精确的 测定，例如，使用亮度传感器测量显示器周围的亮度分布，用亮度的相对值来表示立体显示 器的显示特性，又如，通过对自由立体显示器的屏幕分区及独立视区的分布特点从光学分 离效果上对其显示效果测量评定。但该二种方法均要求测量者具有专业知识，而且，用户购 买立体显示器时，也不能方便测量。通常，用户购买时是通过另一类方法——主观评价的方 法对立体效果作出判定，即基于图像突出屏幕之外或陷入屏幕后方的位置多少来判定立体 显示器的效果优劣。鉴于人们的视觉习惯和对世界场景前后位置关系的先验知识(如遮挡 关系、颜色关系、纹理关系等等)的影响，人们用一只眼睛观看具有强烈视觉冲击感的图片 时，也会产生立体感，这会导致人们无法分辨所感受到的立体感是否是由3D显示器屏幕所 产生的真实立体感，从而无法对自由立体显示屏幕的立体度进行准确评判。
发明内容
为解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种利用随机点立体图 检测自由立体显示器立体度的方法，该方法能够对自由立体显示器立体度的好坏程度进行 直观、准确、实时的判断。为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是上述一种利用随机点立体图检测自由立体显示器立体度的方法，其特征在于，该 方法具体步骤如下(1)、设计随机点图组，合成随机点立体图；(2)、构造双目视差几何模型，计算双目获得的理论立体深度值S ；(3)、通过自由立体显示器对随机点立体图观察，获得到的立体深度值作为实际立 体深度值$；G)、将理论立体深度值与实际立体深度值进行比较，计算出实际立体深度值相对 理论立体深度值的误差百分比，依该误差百分比，判定该自由立体显示器立体度的好坏程度。上述步骤(1)中所述的设计随机点图组，合成随机点立体图，其具体步骤如下
(1-1)确定随机点图的分辨率，该分辨率与被检测的自由立体显示器的分辨率相 等，按照该分辨率生成一幅随机点图；(1-2)为随机点图中各像素点赋值，可取任意灰度值，各灰度值像素在图中随机分 布，像素的分布构成了随机点图的结构；(1-3)将随机点图划分为背景区域、前景区域和视差区域，选择随机点图中一块合 适的区域作为前景区域，在其左邻域和右邻域分别选取大小合适的区域作为视差区域，剩 余部分均为背景区域；(1-4)设定随机点图组中的随机点图数目，根据被检测的自由立体显示器立体视 区数以及与被检测的自由立体显示器的立体显示原理相对应的立体图合成方法所需用到 的随机点图数目设定；(1-5)对步骤(1- 中设计的随机点图，将其前景区域整体向其左邻域或右邻域， 平移P个像素的距离，在剩余空白区域——视差区域，填充不同分布的灰度像素，形成与原 图相邻的一幅具有水平视差P的随机点图；(1-6)对步骤(1-5)生成的新的随机点图，与上述步骤(1-5)同理，将其前景区 域整体向其左邻域或右邻域，方向与步骤(1-5)相同，平移ρ个像素的距离，在剩余空白区 域——视差区域，填充不同分布的灰度像素，得到与步骤(1-5)中生成的随机点图相邻的具 有水平视差P的、随机点图组中第三幅随机点图，依此类推，直到生成满足步骤(1-4)设定 的数目的随机点图；(1-7)根据与被检测的自由立体显示器的立体显示原理相对应的立体图合成方 法，将上述具有水平视差P的随机点图组，合成一幅随机点立体图。上述步骤( 所述的构造双目视差几何模型，计算双目获得的理论立体深度值， 其具体步骤如下0-1)、构造双目视差几何模型，以两眼连线作为X轴，两眼中点为原点，垂直人脸 的方向为Z轴建立世界坐标系，被观测物体、被观测物体在双目中的像、双目与自由立体显 示器屏幕之间的投影几何关系为
权利要求
1.一种利用随机点立体图检测自由立体显示器立体度的方法，其特征在于该方法具体 步骤如下(1)、设计随机点图组，合成随机点立体图；(2)、构造双目视差几何模型，计算双目获得的理论立体深度值；(3)、通过自由立体显示器对随机点立体图观察，获得的立体深度值作为实际立体深度值；G)、将理论立体深度值与实际立体深度值进行比较，计算出实际立体深度值相对理论 立体深度值的误差百分比，依该误差百分比，判定该自由立体显示器立体度的好坏程度。
2.根据权利要求1所述的一种利用随机点立体图检测自由立体显示器立体度的方 法，其特征在于，上述步骤(1)中所述的设计随机点图组，合成随机点立体图，其具体步骤如 下(1-1)确定随机点图的分辨率，该分辨率与被检测的自由立体显示器的分辨率相等，按 照该分辨率生成一幅随机点图；(1-2)为随机点图中各像素点赋值，可取任意灰度值，各灰度值像素在图中随机分布， 像素的分布构成随机点图的结构；(1-3)将随机点图划分为背景区域、前景区域和视差区域，选择随机点图中一块合适的 区域作为前景区域，将其左邻域和右邻域分别选取大小合适的区域作为视差区域，剩余部 分均为背景区域，同一随机点图组中所有随机点图的背景部分和前景部分结构相同，视差 部分的结构不同；(1-4)设定随机点图组中的随机点图数目，根据被检测的自由立体显示器立体视区数 以及与被检测的自由立体显示器的立体显示原理相对应的立体图合成方法所需用到的随 机点图数目设定；(1-5)对步骤(1-3)中设计的随机点图，将其前景区域整体向其左邻域或右邻域，平移 P个像素的距离，在剩余空白区域——视差区域，填充不同分布的灰度像素，形成与原图相 邻的一幅具有水平视差/7的随机点图；(1-6)对步骤(1-5)生成的新的随机点图，与上述步骤(1-5)同理，将其前景区域整体 向其左邻域或右邻域，方向与步骤(1-5)相同，平移/7个像素的距离，在剩余空白区域—— 视差区域，填充不同分布的灰度像素，得到与步骤(1-5)中生成的随机点图相邻的具有水平 视差/7的、随机点图组中第三幅随机点图，依此类推，直到生成满足步骤(1-4)设定的数目 的随机点图；(1-7)根据与被检测的自由立体显示器的立体显示原理相对应的立体图合成方法，将 上述具有水平视差/7的随机点图组，合成一幅随机点立体图。
3.根据权利要求1所述的一种利用随机点立体图检测自由立体显示器立体度的方法， 其特征在于上述步骤(2)所述的构造双目视差几何模型，计算双目获得的理论立体深度值， 其具体步骤如下(2-1)构造双目视差几何模型，以两眼连线作为X轴，两眼中点为原点，垂直人脸的方 向为Z轴建立世界坐标系，被观测物体、被观测物体在双目中的像、双目以及自由立体显示 器屏幕之间的投影几何关系为
4.根据权利要求1所述的一种利用随机点立体图检测自由立体显示器立体度的方法， 其特征在于，上述步骤(4)中所述的计算出实际立体深度值相对理论立体深度值的误差百 分比，其计算式为
全文摘要
本发明公开了一种利用随机点立体图检测自由立体显示器立体度的方法，该方法具体步骤如下(1)设计随机点图组，合成随机点立体图；(2)构造双目视差几何模型，计算双目获得的理论立体深度值S；(3)人眼通过自由立体显示器观察随机点立体图，获得实际立体深度值；(4)将理论立体深度值与实际立体深度值进行比较，计算出实际立体深度值相对理论立体深度值的误差百分比ε，依该误差百分比判定自由立体显示器立体度的好坏程度。该方法对立体度检测直观、方便、准确，判断实时。随机点图组视差可控，对不同视差的随机点图合成的随机点立体图进行观察，可将获得的实际立体感强度与理论值进行比较，进而判断自由立体显示器立体度的好坏程度。
文档编号G02B27/22GK102087417SQ20101056409
公开日2011年6月8日 申请日期2010年11月30日 优先权日2010年11月30日
发明者史浩, 张之江, 张琦, 秦文, 谢捷 申请人:上海大学