3D显示装置的数据转换方法与流程

文档序号:13760142阅读:238来源:国知局
本发明涉及一种3D显示装置的数据转换方法,尤其是一种可改善3D影像中文字清晰度的数据转换方法。
背景技术
:一般的裸眼3D显示器分为空间分光和时间分光两大类,目前常见利用空间分光原理设计的3D显示器有栅栏式(barrier)和柱状透镜(fixedlens)两种,其中柱状透镜因穿透率较高,较常被使用。在裸眼3D显示器显示文字的时候,因为3D显示器的特性,会使得传统技术在显示文字时效果很差,比如文字的边缘发生色偏,文字的线条变得锯齿状,甚至会有部分线条消失,从而影响了文字的清晰度。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种3D显示装置的数据转换方法,以改善由于分光元件造成的文字色偏、线条出现锯齿状甚至部分线条消失的问题。为了达到上述目的,本发明提出一种3D显示装置的数据转换方法,该3D显示装置包含第一透镜组,该第一透镜组包含于第一方向上顺次排列的复数个第一透镜,该数据转换方法包含:步骤A:确定需要显示画面的第一像素;步骤B:确定以该第一像素为中心的复数个像素作为第一像素组,获得该第一像素组中每一像素的原始灰阶值,将各原始灰阶值依据每一像素的位置排列以形成第一矩阵M1;步骤C:定义单一像素的宽度为单位值,根据该单位值确定该第一透镜于该第一方向上的第一宽度值,将该第一宽度值减去单位值得到第二宽度值;步骤D:根据该第一透镜组相对于该第一像素组的倾斜角度及该第二宽度值确定第一权重点及第二权重点,该第一权重点与该第二权重点相对该第一像素对称,该第一权重点与该第二权重点的连线的长度为该第二宽度值,且该连线平行于该第一方向;步骤E:以第一直线为界将该第一像素组中除该第一像素外的其余像素分为第一子像素组和第二子像素组,该第一直线垂直于该第一方向,且该第一直线经过该第一像素,计算该第一子像素组中各像素与该第一权重点的距离,以及该第二子像素组中各像素与该第二权重点的距离,将各距离按照各像素的位置排列以形成第二矩阵M2,其中定义该第一像素与该第二矩阵M2中对应的值为0;步骤F:将第二矩阵M2按max(1-M2,0)进行转换并作归一化,得到第三矩阵M3;步骤G:将第一矩阵M1与该第三矩阵M3中对应位置的数值相乘的和作为第一像素的修正灰阶值。作为可选的技术方案,步骤E还包括,定义该第一像素的中心点为坐标原点并作为该第一像素的坐标,根据该坐标原点及该单位值确定该第一像素组中的其余像素的中心点的坐标以作为其余像素的坐标。作为可选的技术方案,步骤E还包括,根据该坐标原点、该倾斜角度及该第二宽度值确定该第一权重点的坐标及该第二权重点的坐标。作为可选的技术方案,步骤E还包括,该第一子像素组中各像素与该第一权重点的距离等于该第一子像素组中各像素的坐标与该第一权重点的坐标间的距离。作为可选的技术方案,该数据转换方法还包含步骤H,重复步骤A至步骤G,直至所有的需要显示画面的该第一像素全部完成转换。作为可选的技术方案,该第一矩阵M1为3*3矩阵。作为可选的技术方案,该倾斜角度为0°;或者该倾斜角度为59.5°。作为可选的技术方案,该第一透镜的该第一宽度值为2。作为可选的技术方案,该第一透镜的实际宽度为98.23um,单一像素的宽度为49.1um。作为可选的技术方案,该第一透镜的实际宽度为94.43um,单一像素的宽度为47.2um。本发明的3D显示装置的数据转换方法,根据第一透镜组所选用的条件,包含第一透镜的第一宽度值及相对于第一像素组的倾斜角度,来确定对应的转换矩阵,将需要显示画面的第一像素及邻近像素的原始灰阶值与转换矩阵作权重的叠合而产生新的第一像素的灰阶值,并根据新的灰阶值显示文字。这样的数据转换使得本发明的3D显示装置所显示的文字进行了扩展延伸,且扩展延伸的方向平行于复数个第一透镜的排列方向,从而增加了文字被第一透镜组取样的几率,改善了影像中文字部分的显示清晰度。另外,在改善文字显示效果的同时,还保持了文字的大小,以符合实际应用的状况。以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述,但不作为对本发明的限定。附图说明图1为本发明的3D显示装置的局部示意图;图2为本发明的3D显示装置的数据转换方法的流程图;图3为本发明的第一像素组和第一透镜组的第一实施例的局部组合示意图;图4为本发明的第一像素组和第一透镜组的第二实施例的局部组合示意图。具体实施方式以下各实施例的说明是参考附加的图式,用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语,例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「侧面」等,仅是参考附加图式的方向。因此,使用的方向用语是用以说明及理解本发明,而非用以限制本发明。在以下实施例中,在不同的图中,相同部分是以相同标号表示。请参考图1、图2及图3,图1为本发明的3D显示装置的局部示意图;图2为本发明的3D显示装置的数据转换方法的流程图,图3为本发明的第一像素组和第一透镜组的第一实施例的局部组合示意图。本发明的3D显示装置100包含显示模组110及第一透镜组120。第一透镜组120设置于显示模组110上,且第一透镜组120包含于第一方向F1上顺次排列的复数个第一透镜121。下面,以第一实施例为例具体介绍本发明的数据转换方法,包含如下步骤:步骤A(S100):确定需要显示画面的第一像素P1。本实施例中,第一像素P1为用于显示文字的像素。实际操作中,若3D显示装置100的整个屏幕全部显示文字,则可依序将整个屏幕上的像素逐个确定为第一像素P1,以进行后续的数据转换;若3D显示装置100同时显示图片和文字,则可仅将显示文字的像素确定为第一像素P1进行数据转换,以提高转换效率,减轻处理负担。步骤B(S200):确定以第一像素P1为中心的复数个像素作为第一像素组PG1,获得第一像素组PG1中每一像素的原始灰阶值,将每一原始灰阶值按照每一像素的位置排列以形成第一矩阵M1。如图3所示,本实施例中,第一像素组包含9个像素,按照从上往下、从左往右的排列顺序分别为:第二像素P2、第三像素P3、第四像素P4、第五像素P5、第一像素P1、第六像素P6、第七像素P7、第八像素P8及第九像素P9,其中第一像素P1为上述9个像素的中心,其余像素均与第一像素P1相邻。上述各像素的原始灰阶值分别为A2、A3、A4、A5、A1、A6、A7、A8及A9,各原始灰阶值的获得方式与现有技术类似,不另赘述。上述各原始灰阶值依照各像素的位置排列以形成第一矩阵M1。为了方便说明,图3中仅绘示一个第一像素组PG1和一个第一透镜121,且第一透镜121采用虚线绘示。M1=A2A3A4A5A1A6A7A8A9]]>本实施例中,由于第一像素组PG1包含9个像素,故第一矩阵M1为3*3的矩阵,实际操作中,第一像素组PG1亦可包含例如16个像素、25个像素等,则第一矩阵M1则对应为4*4的矩阵、5*5的矩阵等,端视实际需求而定。步骤C(S300):定义单一像素的宽度为单位值,根据该单位值确定第一透镜121于第一方向F1上的第一宽度值W1,将第一宽度值W1减去单位值得到第二宽度值W2。本发明中,3D显示装置100的每一像素的宽度相等,故将单一像素的宽度定义为单位值。本实施例中,单一像素的实际宽度为47.25um(微米,下同),即单位值为47.25um,第一透镜121于第一方向F1上的实际宽度为94.43um,故根据单位值确定第一透镜121于第一方向F1上的第一宽度值W1为94.43/47.25=2,第二宽度值W2则为2-1=1。步骤D(S400):根据第一透镜组120相对于第一像素组PG1的倾斜角度θ及第二宽度值W2确定第一权重点X及第二权重点Y,第一权重点X与第二权重点Y相对第一像素P1对称,第一权重点X与第二权重点Y的连线的长度为第二宽度值W2,且该连线平行于第一方向F1。步骤E(S500):以第一直线L1为界将第一像素组PG1中除第一像素P1外的其余像素分为第一子像素组G1和第二子像素组G2,第一直线L1垂直于第一方向F1,且第一直线L1经过第一像素P1,计算第一子像素组G1中各像素与第一权重点X间的距离,以及第二子像素组G2中各像素与第二权重点Y间的距离,将各距离按照各像素的位置进行排列以形成第二矩阵M2,其中定义第一像素P1于第二矩阵M2中对应的值为0。实际操作中,若相对第一直线L2对称的两个像素同时位于第一直线L1上,则将两个像素平均分配至第一子像素组G1及第二子像素组G2。如图3所示,第三像素P3及第八像素P8均位于第一直线L1上,本实施例中,将第八像素P8划分至第二子像素组G2,将第三像素P3划分至第一子像素组G1,则第一子像素组G1包含第三像素P3、第四像素P3、第六像素P6及第九像素P9,第二子像素组G2包含第二像素P2、第五像素P5、第七像素P7及第八像素P8。实际操作中,亦可将第八像素P8划分至第一子像素组G1,将第三像素P3划分至第二子像素组G2,端视实际需求而定。本实施例中,为了方便计算出各个距离的值,将第一像素P1的中心点定义为坐标原点(0,0),并作为第一像素P1的坐标。然后根据坐标原点和单位值确定出第一像素组PG1中其余像素的中心点的坐标,以作为各像素的坐标。第二像素P2的坐标为(-1,1),第三像素P3的坐标为(0,1),第四像素P4的坐标为(1,1),第五像素P5的坐标为(-1,0),第六像素P6的坐标为(1,0),第七像素P7的坐标为(-1,-1),第八像素P8的坐标为(0,-1),第9像素P9的坐标为(1,-1)。如图3所示,倾斜角度θ可以确定第一权重点X与第二权重点Y之间的连线的方向,本实施例中,倾斜角度θ为0°,则第一权重点X与第二权重点Y的连线平行于第一方向F1。第二宽度值W2等于第一权重点X与第二权重点Y之间的距离,第一权重点X与第二权重点Y相对第一像素P1对称,而第二宽度值W2由第一宽度值W1确定,即第一宽度值W1可确定第一权重点X及第二权重点Y之间的距离。本实施例中,根据第一像素P1的坐标(0,0)、倾斜角度θ为0°以及第二宽度值W2为1可以确定出第一权重点X的坐标为(0.5,0),第二权重点Y的坐标为(-0.5,0)。本实施例中,第一子像素组G1中各像素与第一权重点X间的距离为第一子像素组G1中各像素的坐标与第一权重点X的坐标间的距离。即,第三像素P3与第一权重点X的距离为坐标(0,1)与坐标(0.5,0)之间的距离,记为d1;第四像素P4与第一权重点X的距离为坐标(1,1)与坐标(0.5,0)之间的距离,记为d2;第六像素P6与第一权重点X的距离为坐标(1,0)与坐标(0.5,0)之间的距离,记为d3;第九像素P9与第一权重点X的距离为坐标(1,-1)与坐标(0.5,0)之间的距离,记为d4。如图3所示,第一直线L1经过第一像素P1的中心,即第一直线L1为经过坐标原点且与第一方向F1垂直的直线。第一子像素组G1所包含的各像素与第二子像素组G2所包含的各像素相对于第一直线L1对称,第一权重点X与第二权重点Y相对于第一直线L1对称,故,第一子像素组G1中各像素与第一权重点X间的距离等于第二像素组G2中对应的各像素与第二权重点Y间的距离。即,第三像素P3与第一权重点X间的距离等于第八像素P8与第二权重点Y间的距离,均为d1;第四像素P4与第一权重点X间的距离等于第七像素P7与第二权重点Y间的距离,均为d2;第六像素P6与第一权重点X间的距离等于第五像素P4与第二权重点Y间的距离,均为d3;第九像素P9与第一权重点X间的距离等于第二像素P2与第二权重点Y间的距离,均为d4。计算出第三像素P2、第四像素P3、第六像素P6、第九像素P9与第一权重点X间的距离后,即可得知与之对应的第八像素P9、第七像素P7、第五像素P5、第二像素P2与第二权重点Y间的距离。即,M2=d4d1d2d30d3d2d1d4]]>本实施例中,经过计算后得到第二矩阵M2如下:M2=1.121.121.120.500.51.121.121.12]]>步骤F(S600):将第二矩阵M2按max(1-M1,0)进行转换并作归一化,得到第三矩阵M3。本实施例中,将第二矩阵M2按max(1-M2,0)进行计算得到的变形矩阵如下:0000.510.5000]]>将上述变形矩阵进行归一化后得到的第三矩阵M3如下:M3=0000.250.50.25000]]>步骤G(S700):将第一矩阵M1与该第三矩阵M3对应位置的数值相乘的和作为第一像素P1的修正灰阶值。据此,本实施例中,第一像素P1的修正灰阶值A1’如下:A1’=A2*0+A3*0+A4*0+A5*0.25+A1*0.5+A6*0.25+A7*0+A8*0+A9*0。如此,就完成了第一像素P1的数据转换,即对第一像素P1的灰阶值进行了修正。实际操作时,可以重复上述步骤,直至需要显示文字的像素全部进行了数据转换,则转换完成。本发明的数据转换,由于将第一像素P1所显示的文字进行了扩展延伸,且扩展延伸的方向平行于复数个第一透镜121的排列方向,从而增加了文字被第一透镜组120取样的几率,改善了文字的显示清晰度。请参考图4,图4为本发明的第一像素组和第一透镜组的第二实施例的局部组合示意图。本实施例中,第一透镜121的实际宽度为98.23um,单一像素的实际宽度为47.25um,第一透镜组120相对于第一像素组PG1的倾斜角度θ为59.5°,则第一透镜121的第一宽度值W1为98.23um/47.25um=2.08≈2,第二宽度值W2等于W1-1=2-1=1。实际操作中,第一透镜121的实际宽度与单一像素的实际宽度的比值不一定为整数,则按照实际精度需求确定第一宽度值W1即可,不以上述整数为限。如图4所示,第二像素P2及第九像素P9均位于第一直线L1上,且第二像素P2与第九像素P9相对于第一像素P1对称,本实施例中,将第二像素P2划分至第一子像素组G1,将第九像素P9划分至第二子像素组G2。同样的,第五像素P5和第六像素P6均位于第一直线L1上,且第五像素P5与第六像素P6相对于第一像素P1对称,按照类似第二像素P2与第九像素P9的划分方式,将第五像素P5划分至第二子像素组G2,将第六像素P6划分至第一子像素组G1,则第一子像素组G1包含第二像素P1、第三像素P3、第四像素P4及第六像素P6,第二子像素组包含第五像素P4、第七像素P7、第八像素P8及第九像素P9。本实施例中,倾斜角度θ为59.5°,由于第一权重点X与第二权重点Y相对第一像素P1对称,第一权重点X与第二权重点Y的连线的长度为第二宽度值W2,且该连线平行于第一方向F1,则根据第一像素P1的坐标(0,0)、倾斜角度θ为59.5°以及第二宽度值W2为1可以确定出第一权重点X的坐标为(0.2357,0.4308),第二权重点Y的坐标为(-0.2357,-0.4308)。本实施例中,将第二像素P2与第一权重点X的距离记为d1,第三像素P3与第一权重点X的距离记为d2,第四像素P4与第一权重点X的距离记为d3,第六像素P6与第一权重点X间的距离记为d4,然后根据类似第一实施例中的对称规则,得到第二矩阵M2如下:M2=d1d2d3d40d4d3d2d1]]>根据各像素的坐标及第一权重点X的坐标,得到第二矩阵M2如下:M2=1.37680.62310.940.86100.8610.940.62311.3768]]>本实施例中,将第二矩阵M2按max(1-M2,0)进行计算得到的变形矩阵如下:00.37690.060.13910.1390.060.37690]]>将上述变形矩阵进行归一化后得到的第三矩阵M3如下:M3=00.1750.0280.0640.4650.0640.0280.1750]]>据此,本实施例中,第一像素P1的修正灰阶值A1’如下:A1’=A2*0+A3*0.175+A4*0.028+A5*0.064+A1*0.465+A6*0.064+A7*0.028+A8*0.175+A9*0。本发明的3D显示装置的数据转换方法,根据第一透镜组所选用的条件,包含第一透镜的第一宽度值及相对于第一像素组的倾斜角度,来确定对应的转换矩阵,将需要显示画面的第一像素及邻近像素的原始灰阶值与转换矩阵作权重的叠合而产生新的第一像素的灰阶值,并根据新的灰阶值显示文字。这样的数据转换使得本发明的3D显示装置所显示的文字进行了扩展延伸,且扩展延伸的方向平行于复数个第一透镜的排列方向,从而增加了文字被第一透镜组取样的几率,改善了影像中文字部分的显示清晰度。另外,在改善文字显示效果的同时,还保持了文字的大小,以符合实际应用的状况。藉由以上较佳具体实施例的详述,是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神,而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的保护范围加以限制。相反地,其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求的保护范围内。因此,本发明所申请的权利要求的保护范围应该根据上述的说明作最宽广的解释,以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。当前第1页1 2 3 
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