一种基于眼球跟踪的裸眼3D提前响应方法及系统与流程

一种基于眼球跟踪的裸眼3d提前响应方法及系统
技术领域
1.本发明属于裸眼3d技术领域，具体涉及一种基于眼球跟踪的裸眼3d提前响应方法及系统。


背景技术：

2.基于柱状透镜的裸眼3d技术的原理是在液晶显示屏的前面加上一层柱状透镜屏幕，柱状透镜屏幕由多个光栅单元间隙分布，形成多个光栅，其中每个光栅单元可以包括透镜，这样人眼的成像平面就位于柱状透镜屏幕中每个透镜的焦平面上，经过每个透镜成像的像素被分成多个子像素，透镜就能向不同的方向投影每个子像素。而人们的双眼从不同的角度观看液晶显示屏，会看到不同的子像素，从而实现左右眼分别看到有视觉差的左图和右图，经过大脑加工，就会形成3d效果。
3.同理，基于视差屏障的裸眼3d技术的原理是在液晶显示屏的正前方，通过液晶层和偏振膜制造出一系列明暗相间的条纹，即视差栅栏，从而实现裸眼3d的效果。基于视差屏障的裸眼3d技术的原理图参见图1，当人们站在位置a处，左眼看到第一颜色像素，右眼看到第二颜色像素时，所有第一颜色像素在大脑中形成左图，所有第二颜色像素在大脑中形成右图，接收到的就是正确的3d影像，大脑形成的就是正确的3d效果。但是如果人们移动到位置b，导致左眼看到第二颜色像素，右眼看到第一颜色像素时，接收到的就是错误的3d影像，大脑形成的就是错误的3d效果。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于眼球跟踪的裸眼3d提前响应方法及系统，能够解决由于人们移动导致接收到错误的3d影像的问题。
5.第一方面，一种基于眼球跟踪的裸眼3d提前响应方法，应用于包括液晶显示屏的裸眼3d系统中；方法包括：
6.对用户眼球进行追踪，以得到用户眼球在液晶显示屏上的左眼视觉位置和右眼视觉位置；
7.将液晶显示屏上与左眼视觉位置相邻的像素调整为预设的左图中对应的像素；
8.将液晶显示屏上与右眼视觉位置相邻的像素调整为预设的右图中对应的像素；
9.左图和右图为裸眼3d系统中存在视觉差的两幅图像。
10.优选地，裸眼3d系统中液晶显示屏的正前方设有一层柱状透镜屏幕；
11.方法在对用户眼球进行追踪之前，还包括：
12.配置柱状透镜屏幕的参数，使得柱状透镜屏幕中每个光栅单元覆盖液晶显示屏中至少6列像素、且用户的眼球仅能看到一个光栅单元投影的像素。
13.优选地，裸眼3d系统中液晶显示屏的正前方具有一层视差栅栏；视差栅栏由多个单元间隙分布；
14.方法在对用户眼球进行追踪之前，还包括：
15.配置视差栅栏的参数，使得视差栅栏中每个单元覆盖液晶显示屏中至少6列像素、且用户的眼球仅能看到一个单元投影的像素。
16.优选地，将液晶显示屏上与左眼视觉位置相邻的像素调整为预设的左图中对应的像素具体包括：
17.获取左图中左眼视觉位置对应的像素，以得到左图视觉像素；
18.在液晶显示屏上，将左眼视觉位置前n个像素分别调整为左图视觉像素在左图中前n个像素；
19.在液晶显示屏上，将左眼视觉位置后m个像素分别调整为左图视觉像素在左图中后m个像素。
20.优选地，将液晶显示屏上与右眼视觉位置相邻的像素调整为预设的右图中对应的像素具体包括：
21.获取右图中右眼视觉位置对应的像素，以得到右图视觉像素；
22.在液晶显示屏上，将右眼视觉位置前n个像素分别调整为右图视觉像素在右图中前n个像素；
23.在液晶显示屏上，将右眼视觉位置后m个像素分别调整为右图视觉像素在右图中后m个像素。
24.第二方面，一种基于眼球跟踪的裸眼3d提前响应系统，应用于包括液晶显示屏的裸眼3d系统中；包括：
25.追踪单元：用于对用户眼球进行追踪，以得到用户眼球在液晶显示屏上的左眼视觉位置和右眼视觉位置；
26.左眼调整单元：用于将液晶显示屏上与左眼视觉位置相邻的像素调整为预设的左图中对应的像素；
27.右眼调整单元：用于将液晶显示屏上与右眼视觉位置相邻的像素调整为预设的右图中对应的像素；
28.左图和右图为裸眼3d系统中存在视觉差的两幅图像。
29.优选地，裸眼3d系统中液晶显示屏的正前方设有一层柱状透镜屏幕；
30.系统还包括：
31.第一配置单元：用于配置柱状透镜屏幕的参数，使得柱状透镜屏幕中每个光栅单元覆盖液晶显示屏中至少6列像素、且用户的眼球仅能看到一个光栅单元投影的像素。
32.优选地，裸眼3d系统中液晶显示屏的正前方具有一层视差栅栏；视差栅栏由多个单元间隙分布；
33.系统还包括：
34.第二配置单元：用于配置视差栅栏的参数，使得视差栅栏中每个单元覆盖液晶显示屏中至少6列像素、且用户的眼球仅能看到一个单元投影的像素。
35.优选地，左眼调整单元具体用于：
36.获取左图中左眼视觉位置对应的像素，以得到左图视觉像素；
37.在液晶显示屏上，将左眼视觉位置前n个像素分别调整为左图视觉像素在左图中前n个像素；
38.在液晶显示屏上，将左眼视觉位置后m个像素分别调整为左图视觉像素在左图中
后m个像素。
39.优选地，右眼调整单元具体用于：
40.获取右图中右眼视觉位置对应的像素，以得到右图视觉像素；
41.在液晶显示屏上，将右眼视觉位置前n个像素分别调整为右图视觉像素在右图中前n个像素；
42.在液晶显示屏上，将右眼视觉位置后m个像素分别调整为右图视觉像素在右图中后m个像素。
43.由上述技术方案可知，本发明提供的裸眼3d提前响应方法及系统，能够对液晶显示屏中的像素进行超前调整，这样即便用户在移动过程中也能看到正确的3d效果，实现了裸眼3d的主动、快速响应，解决现有技术中由于人们移动导致接收到错误的3d影像的问题。
附图说明
44.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
45.图1为背景技术提供的基于视差屏障的裸眼3d技术的原理图。
46.图2为实施例提供的裸眼3d提前响应方法的流程图。
47.图3为实施例提供的方法应用于基于视差屏障的裸眼3d系统的原理图。
48.图4为实施例提供的左眼调整方法的流程图。
49.图5为实施例提供的右眼调整方法的流程图。
50.图6为实施例提供的裸眼3d提前响应系统的模块框图。
具体实施方式
51.下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
52.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
53.还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
54.如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
[0055]
实施例：
[0056]
一种基于眼球跟踪的裸眼3d提前响应方法，参见图2，应用于包括液晶显示屏的裸
眼3d系统中；方法包括：
[0057]
s1：对用户眼球进行追踪，以得到用户眼球在液晶显示屏上的左眼视觉位置和右眼视觉位置；
[0058]
s2：将液晶显示屏上与左眼视觉位置相邻的像素调整为预设的左图中对应的像素；
[0059]
s3：将液晶显示屏上与右眼视觉位置相邻的像素调整为预设的右图中对应的像素；
[0060]
左图和右图为裸眼3d系统中存在视觉差的两幅图像。
[0061]
在本实施例中，该裸眼3d提前响应方法可以采用现有的眼球追踪算法对用户眼球进行追踪。例如当用户在时刻a观看液晶显示屏时，对用户眼球进行追踪，得到用户左眼注视液晶显示屏的像素点(即左眼视觉位置)和用户右眼注视液晶显示屏的像素点(即右眼视觉位置)。裸眼3d系统可以用来显示多幅3d图像，同一幅3d图像对应存在视觉差的一幅左图和一幅右图。例如当裸眼3d系统显示3d图像a时，需要投影3d图像a对应的左图a和右图a。
[0062]
在本实施例中，该裸眼3d提前响应方法当获得用户的左眼视觉位置和右眼视觉位置时，调整液晶显示屏上左眼视觉位置附近的像素点显示左图的像素，调整右眼视觉位置附近的像素点显示右图的像素，这样如果用户在当前位置附近进行微小的移动时，移动后左眼看到上一时刻左眼视觉位置附近的像素点，右眼看到上一时刻右眼视觉位置附近的像素点，那么人脑依然能通过左眼接收正确的左图，通过右眼接收正确的右图，所以大脑依然能够形成正确的3d图像。
[0063]
例如：假设将该方法应用于基于视差屏障的裸眼3d系统中，参见图3，图3为液晶显示屏和视差栅栏的俯视图，图3中液晶显示屏通过一个方格表示一列像素点，并对各列像素点进行编号，图3中视差栅栏中每个长方形表示一个单元。假设用户在初始位置上观看液晶显示屏时，用户透过视差栅栏，左眼看到的是编号2的像素点,右眼看到的是编号5的像素点，该方法可以将编号2附近的像素点(编号1和编号3)调整为左图中对应的像素，将编号5附近的像素点(编号4和编号6)调整为左图中对应的像素。假设此时用户在初始位置上向左移动，那么用户的左眼看到的像素点就从编号2变成编号3，右眼看到的像素点就从编号5变成编号6，那么此时用户依然通过左眼看到左图的像素，通过右眼看到右图的像素，用户大脑形成的都是正确的3d效果。
[0064]
同理，假设此时用户在初始位置上向右移动，那么用户的左眼看到的像素点就从编号2变成编号1，右眼看到的像素点就从编号5变成编号4，那么此时用户依然通过左眼看到左图的像素，通过右眼看到右图的像素，用户大脑形成的都是正确的3d效果。
[0065]
依次类推，当用户移动时，该方法始终追踪用户眼球，将用户左右眼看到的像素点附近的像素点调整为对应左图和右图中的像素，实现了像素点的超前调整，这样在用户移动后，用户的左右眼依然能够看到正确的图像，不存在延时。
[0066]
综上所述，该裸眼3d提前响应方法能够对液晶显示屏中的像素进行超前调整，这样即便用户在移动过程中也能看到正确的3d效果，实现了裸眼3d的主动、快速响应，解决现有技术中由于人们移动导致接收到错误的3d影像的问题。
[0067]
进一步地，在一些实施例中，裸眼3d系统中液晶显示屏的正前方设有一层柱状透镜屏幕；
[0068]
方法在对用户眼球进行追踪之前，还包括：
[0069]
配置柱状透镜屏幕的参数，使得柱状透镜屏幕中每个光栅单元覆盖液晶显示屏中至少6列像素、且用户的眼球仅能看到一个光栅单元投影的像素。
[0070]
在本实施例中，如果该方法应用于基于柱状透镜的裸眼3d技术时，首先需要配置柱状透镜屏幕的参数，使得柱状透镜屏幕中每个光栅单元覆盖液晶显示屏中至少6列像素、且用户的眼球仅能看到一个光栅单元投影的像素。
[0071]
进一步地，在一些实施例中，裸眼3d系统中液晶显示屏的正前方具有一层视差栅栏；视差栅栏由多个单元间隙分布；
[0072]
方法在对用户眼球进行追踪之前，还包括：
[0073]
配置视差栅栏的参数，使得视差栅栏中每个单元覆盖液晶显示屏中至少6列像素、且用户的眼球仅能看到一个单元投影的像素。
[0074]
在本实施例中，如果该方法应用于基于视差屏障的裸眼3d技术时，首先需要配置视差栅栏的参数，使得视差栅栏中每个单元覆盖液晶显示屏中至少6列像素、且用户的眼球仅能看到一个单元投影的像素。
[0075]
进一步地，在一些实施例中，参见图4，将液晶显示屏上与左眼视觉位置相邻的像素调整为预设的左图中对应的像素具体包括：
[0076]
s11：获取左图中左眼视觉位置对应的像素，以得到左图视觉像素；
[0077]
s12：在液晶显示屏上，将左眼视觉位置前n个像素分别调整为左图视觉像素在左图中前n个像素；
[0078]
s13：在液晶显示屏上，将左眼视觉位置后m个像素分别调整为左图视觉像素在左图中后m个像素。
[0079]
在本实施例中，为了达到正确的3d成像效果，要求液晶显示屏中显示左图的像素点能够完整地显示左图，显示右图的像素点能够完整地显示右图。所以该方法在进行像素调整时，首先获取左图中左眼视觉位置对应的像素，以得到左图视觉像素，例如在上述实施例中，假设用户左眼看到液晶显示屏中编号2的像素点，那么在左图中找到编号2的像素点显示的内容a，然后调整左眼视觉位置前n个像素为左图视觉像素在左图中前n个像素，例如假设n＝1，那么需要调整编号2前1个像素(即编号1)显示的内容为左图中内容a前1个像素需要显示的内容b，最后调整左眼视觉位置后m个像素为左图视觉像素在左图中后m个像素，例如假设m＝1，那么需要调整编号2后1个像素(即编号3)显示的内容为左图中内容a后1个像素需要显示的内容c。
[0080]
假设n＝m＝2，那么需要调整编号2前2个像素(即编号1，由于编号1前面没有像素了，所以只需调整编号1)显示的内容为左图中内容a前2个像素需要显示的内容b，调整编号2后2个像素(即编号3和编号4)显示的内容为左图中内容a后2个像素需要显示的内容c。
[0081]
其中n、m为正整数。其中每个光栅单元或每个单元覆盖的像素列数等于2(1+n+m)。
[0082]
进一步地，在一些实施例中，参见图5，将液晶显示屏上与右眼视觉位置相邻的像素调整为预设的右图中对应的像素具体包括：
[0083]
s21：获取右图中右眼视觉位置对应的像素，以得到右图视觉像素；
[0084]
s22：在液晶显示屏上，将右眼视觉位置前n个像素分别调整为右图视觉像素在右图中前n个像素；
[0085]
s23：在液晶显示屏上，将右眼视觉位置后m个像素分别调整为右图视觉像素在右图中后m个像素。
[0086]
在本实施例中，同理，所以该方法在进行像素调整时，首先获取右图中右眼视觉位置对应的像素，以得到右图视觉像素，例如在上述实施例中，假设用户右眼看到液晶显示屏中编号5的像素点，那么在右图中找到编号5的像素点显示的内容a1，然后调整右眼视觉位置前n个像素为右图视觉像素在右图中前n个像素，例如假设n＝1，那么需要调整编号5前1个像素(即编号4)显示的内容为右图中内容a1前1个像素需要显示的内容b1，最后调整右眼视觉位置后m个像素为右图视觉像素在右图中后m个像素，例如假设m＝1，那么需要调整编号5后1个像素(即编号6)显示的内容为右图中内容a1后1个像素需要显示的内容c1。
[0087]
一种基于眼球跟踪的裸眼3d提前响应系统，应用于包括液晶显示屏的裸眼3d系统中；参见图6，包括：
[0088]
追踪单元1：用于对用户眼球进行追踪，以得到用户眼球在液晶显示屏上的左眼视觉位置和右眼视觉位置；
[0089]
左眼调整单元2：用于将液晶显示屏上与左眼视觉位置相邻的像素调整为预设的左图中对应的像素；
[0090]
右眼调整单元3：用于将液晶显示屏上与右眼视觉位置相邻的像素调整为预设的右图中对应的像素；
[0091]
左图和右图为裸眼3d系统中存在视觉差的两幅图像。
[0092]
进一步地，在一些实施例中，裸眼3d系统中液晶显示屏的正前方设有一层柱状透镜屏幕；
[0093]
系统还包括：
[0094]
第一配置单元：用于配置柱状透镜屏幕的参数，使得柱状透镜屏幕中每个光栅单元覆盖液晶显示屏中至少6列像素、且用户的眼球仅能看到一个光栅单元投影的像素。
[0095]
进一步地，在一些实施例中，裸眼3d系统中液晶显示屏的正前方具有一层视差栅栏；视差栅栏由多个单元间隙分布；
[0096]
系统还包括：
[0097]
第二配置单元：用于配置视差栅栏的参数，使得视差栅栏中每个单元覆盖液晶显示屏中至少6列像素、且用户的眼球仅能看到一个单元投影的像素。
[0098]
进一步地，在一些实施例中，左眼调整单元2具体用于：
[0099]
获取左图中左眼视觉位置对应的像素，以得到左图视觉像素；
[0100]
在液晶显示屏上，将左眼视觉位置前n个像素分别调整为左图视觉像素在左图中前n个像素；
[0101]
在液晶显示屏上，将左眼视觉位置后m个像素分别调整为左图视觉像素在左图中后m个像素。
[0102]
进一步地，在一些实施例中，右眼调整单元3具体用于：
[0103]
获取右图中右眼视觉位置对应的像素，以得到右图视觉像素；
[0104]
在液晶显示屏上，将右眼视觉位置前n个像素分别调整为右图视觉像素在右图中前n个像素；
[0105]
在液晶显示屏上，将右眼视觉位置后m个像素分别调整为右图视觉像素在右图中
后m个像素。
[0106]
本发明实施例所提供的系统，为简要描述，实施例部分未提及之处，可参考前述实施例中相应内容。
[0107]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。