专利名称：利用普通电视信号形成立体电视的实现方法
利用普通电视信号形成立体电视的实现方法
技术领域：
本发明属于一种利用接收到的普通电视信号而形成立体电视的实现方法。背景技术：
2002年5月20日的第十一版《江南时报》以"三维立体电视节目与市民 面对面"为题作了如下报道摇头摆尾、缓缓游来的凶猛鲨鱼，从头顶、身旁 呼啸而过的子弹，装扮古典、手持长矛从远处冲来的中世纪骑士……这种三维 立体效果极强的全真立体电视节目，从5月25日将在苏州电视台生活资讯频道 正式播出，市民很快就可以欣赏到。据了解，能够欣赏到数字化的、高清晰的 立体电视是全世界所有观众的一个梦想，全球有多家实力强大的科研机构都在 全力以赴地研究全真立体电视这一技术，但目前唯一取得突破性进展和商业化 推广使用的，只有欧洲的德国国际电子公司一家。北京的紫金全真立体影像科 技发展有限公司日前从德国引入这一技术。用全真立体电视技术制作的节目， 三维立体效果很强，画面中的景物极富有层次感和空间感，仿佛触手可摸。更 令人惊奇的是，传统的立体影视不戴眼镜根本不能收看，观众眼前是一片"雪 花"或重影，而这种全真立体电视节目却不戴眼镜也能收看。当然，戴上特制 的三维立体眼镜后，画面的立体质感更逼真。另外，电视台在播放这种全真立 体电视节目时，无需增加任何设备和投资，就可利用现有设备直接播出。而观 众也只需配戴一副北京紫金全真立体影像科技发展有限公司生产的"紫金牌全 真立体眼镜"即可欣赏。中国专利申请号200410015773. 3公开了一种"立体电视的实现方法和立体 电视系统"。在该专利申请资料的《背景技术》部分，系统介绍了立体电视的实 现原理，以及相关的几种模式。其中，光栅式是在原有电视机的屏幕前增加一 个竖光栅，在电信号处理时，让奇数象素列和偶数象素列分别加入具有体视视 差的两组图象信号。在播放时，人眼由于光栅的关系，左眼只能看到偶数象素 组成的画面，右眼只能看到奇数象素组成的画面，这样就在人脑中产生了立体 图像，缺点是要使用专门的电视机，而且要达到原有的象素分辨率，横向的象 素分辨率要提高一倍。综上，现有立体电视的形成，先决条件是必须在拍摄时采用多镜头拍摄办 法成为立体电视专用片，电视台发送立体电视片信号，人们利用专用电视接收 器接收，并用专用眼镜才能观看立体电视。为此，立体电视的制作、播放与日 益发展的社会需求之间出现了极大的矛盾，如何利用目前广泛传输的普通电视信号源形成立体画面，并且经技术处理后向人们提供裸眼可观赏的立体画面， 现有技术中还没有见到任何报道，也没有人提出过。
发明内容为解决现有技术存在的上述问题，本发明旨在提供一种利用普通电视信号 形成立体电视的实现方法，该方法能将目前普遍传输的普通电视信号源，经过 技术处理后转换成立体画面。为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案这种利用普通电视信号形 成立体电视的实现方法，包括以下步骤(1) 、利用二块规格相同、左右排列前后错位，且光源、音响源和图像源 连接在同一块集成电路板上的显示屏获取图像，初步形成奇数相素列和偶数相 素列；(2) 、通过光栅技术分离图像色彩，并形成多层次图像；(3) 、利用若干条放射状的三角棱镜调整双眼视角，将上述多层次图像形 成立体图像；(4) 、将所述立体图像投影在一块水银镜上，形成倒置的虚拟立体图像；(5) 、再将倒置的虚拟立体图像投影到另一块水银镜上，再通过若干条放 射状的三角棱镜调整双眼视角，转换成人们裸眼可直接观赏的正面立体图像。具体实施时，所述光栅设置在距离左显示屏和右显示屏前方2.5cm的位置上。具体实施时，可将人们可直接观赏的正面立体图像再投影到一块可放大的 显示外屏上。有益效果本发明采用二台同规格电视显示屏，通过左右排列前后错位设 置结构，达到了现有立体电视需要多镜头拍摄的效果。采用光栅技术分离图像 中各种色彩初步完成图像左右显示屏重叠，错位复位。采用一块大规格型号的 集成电路版，连接二个小规格显示屏，解决了利用二台电视显示屏，瞬间使图 像、时间、色彩、音响完全一致的技术难题。利用三角梭镜进一步使已经初步 形成具体虚似感的立体图像进一步取得立体效果，通过水银镜，使虚似图像形 成平版图像，并将下水银镜图像反影在上水银镜面上，取得正面图像，通过放 大式显示外屏将图像放大。综上，本发明创造性地获取图像、处理图像和放大 图像，很好地完成了利用普通电视信号形成立体电视的实现方法。根据该实现 方法制作的电视机，实践证明具有裸眼观赏立体效果好、图像清晰度高和制作 成本低的优点。为加深对本发明理解，下面通过实施例并结合附图作进一步详述。
图1为说明本发明方法的一个制作例，为一种电视机的基本结构立体示意图。图2为图1中安装在光栅至下水银镜的聚光斗侧壁上的三角棱镜排列立体 结构示意图。图3为图1中A部的放大结构示意图。图中序号分别表示左显示屏l，右显示屏2，集成电路板3，顶板4,侧 板41，光栅5,调整棱镜6，下水银镜7，调整后水银镜71，下调整角8，上水 银镜9，调整后上水银镜91，上调整角IO，视角棱镜ll，显示外屏12。为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案这种利用普通电视信号形成立体电视的实现方法，包括以下步骤(1) 、利用二块规格相同、左右排列前后错位，且光源、音响源和图像源 连接在同一块集成电路板上的显示屏获取图像，初步形成奇数相素列和偶数相素列；(2) 、通过光栅技术分离图像色彩，并形成多层次图像；(3) 、利用若干条放射状的三角棱镜调整双眼视角，将上述多层次图像形 成立体图像；(4) 、将所述立体图像投影在一块水银镜上，形成倒置的虚拟立体图像；(5) 、再将倒置的虚拟立体图像投影到另一块水银镜上，再通过若干条放 射状的三角棱镜调整双眼视角，转换成人们裸眼可直接观赏的正面立体图像。具体实施时，可将人们可直接观赏的正面立体图像再投影到一块可放大的 显示外屏上。参见图1。该图示出了利用上述方法制作的一种电视机的示意结构，至于电 视机的机壳、音响等没在图中画出，机壳可根据显示外屏12的大小来定做，机 壳的总厚度约在24 — 26cm之间，音响等部件可设置在机壳内腔的空旷处即可。图1分上、下两部分，从左至右以显示外屏12为最前方。图1中的下部分 最左侧为一块集成电路板3，集成电路板3的前方竖直状设置两块规格相同、左 右排列前后错位，以及光源、音响源和图像源输出线分别并联后与集成电路板3 的相应输入线相连接的左显示屏1和右显示屏2。左显示屏1和右显示屏2前后 错位的距离为1.5 — 3. 5cm。这样设置左显示屏1和右显示屏2的目的，使两块显示屏通过三角棱镜磨 合后，呈现虚拟立体，使获取的图像出现视差感，以替代多镜头拍摄效果。在左显示屏1和右显示屏2的前方2 — 3cm的位置上竖直状设置光栅5，光 栅5的面积与左显示屏1、右显示屏2的总面积相一致，屏风状地挡在左显示屏1、右显示屏2的前面。然后，以光栅5的垂直面为起始面向前延伸形成一个截面渐縮的聚光斗， 即聚光斗截面由大至小，呈漏斗状。聚光斗的四壁用树脂板作隔离板(如图1 和图4中的顶板4、侧板41)，形成一个只有一个出口、相对封闭的漏斗状通道, 防止漏光，保持亮度，以及与机壳之间形成空旷处，以便安装音响等部件(机 壳没画出)。树脂板也可以选用其它类型的板，原则是确保绝缘、轻质。参见图2。在聚光斗的顶板4、底板、两块侧板41的内壁上设置呈放射状 的三角棱镜6，其数量为12 — 16根。设置三角棱镜的原则是(1)、三角棱镜必 须是透明的正三角棱镜6，透光度必须在92以上，(2)、左右三角棱镜间棱对棱 联接，不能留出空隙；三角棱镜的两端面与所要接触的物体间也不能有空隙， 必须相互吻合在一起。由于聚光斗内腔的截面渐縮，呈后大前小，因此，三角 棱镜6两端面的形状必须适应与光栅表面和下水银镜7的斜状表面，但除两端 面外，其它部分的截面必须是正三角形。设置三角棱镜的目的是 一是将原图像重叠，二是使原图像呈虚拟立体， 三是改变两眼视角。再参见图1。所述聚光斗的最前方形成一个出口，在该出口的面上设置下水 银镜7，下水银镜7是一块涂有单面水银的玻璃，使原图像成为虚似图像，投影 在下水银镜7上。下水银镜7呈仰面设置，调整下调整角8 (参见图3)可改变 下水银镜7的仰面角度，便于縮扩视角度(实际生产时，每台电视机都应该进 行严格的测试调整并固定，以获得最佳效果)。下水银镜7的作用是将聚光斗图 像反影在上水银镜9面上，取得正面图像。上水银镜9设置在图1的上部分图中。上水银镜9安装在与下水银镜7光 路相匹配的上方(为不挡住上、下水银镜之间的光路，因此，聚光斗的顶板4 和相应的上水银镜的底板应留出相应的斜面)。图1的上部分结构与下部分结构，实际上为相互反向设置，即显示外屏 聚光斗是一个从小至大的结构，以上水银镜9的倾斜面为起始面向前延伸形成 一个截面渐放的显示外屏聚光斗，在显示外屏聚光斗的四周壁上出设有放射状 的正三角棱镜；显示外屏12设置在显示屏聚光斗的出口上，最前方是显示外屏 12。显示外屏聚光斗中的三角棱镜及其两端面的变化、上调整角IO的调整等要 求都与下聚光斗中的要求一致。显示外屏12为本发明人己取得相应的发明专利(专利号为200410018533. 9， 名称为"背投直透式超薄宽屏电视机"(当然，也可以采用其它现有具有放大功 能的显示外屏)。为节省篇幅，本申请不再对此作进一步详述。制作例一左显示屏1和右显示屏2的规格分别为12寸的液晶显示屏，集 成电路板为16寸液晶显示屏用集成电路，两块液晶显示屏前后错位的距离为 1.5cm;聚光斗和显示外屏聚光斗的每个壁上的三角棱镜为12根。制作例二左显示屏1和右显示屏2的规格分别为16寸的液晶显示屏，集 成电路板为24寸液晶显示屏用集成电路，两块液晶显示屏前后错位的距离为 2.5cm;聚光斗和显示屏聚光斗每个壁上的三角棱镜为14根。制作例三左显示屏1和右显示屏2的规格分别为24寸的液晶显示屏，集 成电路板为36寸液晶显示屏用集成电路，所述两块液晶显示屏前后错位的距离 为3. 5cm;所述设置在聚光斗和显示屏聚光斗每个壁上的三角棱镜为16根。三角棱镜的长度根据显示外规格大小而定，光栅设置的距离不变。
权利要求
1. 一种利用普通电视信号形成立体电视的实现方法，其特征是包括以下步骤(1)、利用二块规格相同、左右排列前后错位，且光源、音响源和图像源连接在同一块集成电路板上的显示屏获取图像，初步形成奇数相素列和偶数相素列；(2)、通过光栅技术分离图像色彩，并形成多层次图像；(3)、利用若干条放射状的三角棱镜调整双眼视角，将上述多层次图像形成立体图像；(4)、将所述立体图像投影在一块水银镜上，形成倒置的虚拟立体图像；(5)、再将倒置的虚拟立体图像投影到另一块水银镜上，再通过若干条放射状的三角棱镜调整双眼视角，转换成人们裸眼可直接观赏的正面立体图像。
2、 如权利要求1所述的实现方法，其特征是将人们可直接观赏的正面立 体图像再投影到一块可放大的显示外屏上。
3、 如权利要求1所述的一种电视机，其特征是所述光栅(5)设置在距 离左显示屏(1)和右显示屏(2)前方2.5cm的位置上。
全文摘要
一种利用普通电视信号形成立体电视的实现方法，它采用二台同规格显示屏，通过左右排列、前后错位的方法，获得虚拟重叠立体图像，经过光栅分离、三角棱镜调整双眼视角、上下水银镜投影形成立体图像，外屏放大显示等技术措施，实现了利用目前普遍传输的普通电视信号而形成立体画面电视的目的。如果利用上述实现方法制作的电视机，其显示外屏不但能向人们提供能够裸眼观赏的立体画面，而且还能根据需求将画面放大播出，且清晰度高。
文档编号H04N13/00GK101267575SQ20081006065
公开日2008年9月17日 申请日期2008年4月24日 优先权日2008年4月24日
发明者黄松琪 申请人:黄松琪