专利名称：减少多视景显示器中感知的图像串扰的方法
技术领域：
本发明涉及减少多视景(multiview)显示器中感知的图像串扰的方法。
背景技术：
多视景显示器受到被称为图像串扰或图像重影的干扰影响。当一个视点接收到用 于另一视点的刺激时发生图像串扰。这在该图像上产生可感知或可见的阴影或重影，其减 少甚至抑制了观看者的显示体验。显示器中两种类型的图像串扰包括光学图像串扰和定时图像串扰。定时图像串扰 指的是光源的定时和图像在显示面板上的呈现。因此，如果第一视景图像不能在用于第二 图像的照明提供到显示面板之前消除，则可从不正确的视点看到第一视景图像，导致定时 图像串扰。光学图像串扰指的是来自第一视景的光扩展、漫射或以另外的方式传播到其他视 景中的任何非理想光学分布。例如，如果来自第一视景图像的光强在第二视景图像的空间 或角度位置处为非零，那么，正如定时图像串扰一样，可从不正确的视点看到第一视景图 像，导致光学图像串扰。
发明内容
本发明涉及减少多视景显示器中感知的图像串扰的方法。具体地讲，本发明提供 了调节多视景图像以减少多视景显示器中感知的图像串扰的方法。该调节包括减式串扰减 少法，其改变或修改每个图像视景的像素强度以使得所感知图像具有减少的感知图像串扰 量，从而改善观看者的观看体验。在许多实施例中，该调节通过软件执行，所述软件通过将 已知的非常数串扰函数应用于水平显示尺寸来修改水平显示尺寸的至少所选像素的每个 多视景图像帧的颜色强度。在第一实施例中，所述方法包括向显示器提供图像流。所述显示器包括从显示器 的第一侧延伸到显示器的相对的第二侧的水平尺寸。所述图像流包括图像时间序列，其中 至少第一图像视景和随后的第二图像视景以时间顺序方式显示在显示器上。在显示器上显 示图像时间序列之前，对图像时间序列进行调节以减少至少第一图像视景与第二图像视景 之间的感知的显示图像串扰。所述调节包括根据针对水平尺寸的非常数串扰校正函数来修 改沿水平尺寸的至少所选像素的颜色强度。在另一个实施例中，所述方法包括向显示器提供图像流。所述显示器包括从显示 器的第一侧延伸到显示器的相对的第二侧的水平尺寸。所述图像流包括图像时间序列，其 中至少第一图像视景和随后的第二图像视景以时间顺序方式显示在显示器上。在显示器上 显示图像时间序列之前，对图像时间序列进行调节以减少至少第一图像视景与第二图像视 景之间的感知的显示图像串扰。所述调节包括根据针对水平尺寸的非常数串扰校正函数来 修改沿水平尺寸的至少所选像素的颜色强度，并且对第一图像视景和第二图像视景的颜色 强度范围进行重新标度，以使得修改的颜色强度处于该颜色强度范围之内。
在另一个实施例中，一种减少多视景显示器中感知的图像串扰的方法包括向显示 器提供图像流。所述显示器包括从显示器的第一侧延伸到显示器的相对的第二侧的水平尺 寸。所述图像流至少包括第一图像视景和第二图像视景。在第一图像视景和第二图像视景 显示在显示器上之前对第一图像视景和第二图像视景进行调节，以减少在至少第一图像视 景与第二图像视景之间的感知的显示图像串扰。所述调节包括根据针对水平尺寸的非常数 串扰校正函数来修改沿水平尺寸的至少所选像素的颜色强度。
结合附图，并参考下文对本发明的各种实施方案的详细描述，可更加全面地理解 本发明，其中图1是示例性显示设备的示意性侧视图；图2A和图2B是图1的示例性显示设备在操作时的示意性侧视图；图3是另一示例性显示设备的示意性侧视图；图4A和图4B是图3的示例性显示设备在操作时的示意性侧视图；图5是一个示例性显示器的示意性前正视图；图6是在第一方向和第二方向上沿水平像素行的％串扰的示例性曲线图；图7是减少多视景显示器中感知的图像串扰的一个示例性方法的流程图；以及图8是减少多视景显示器中感知的图像串扰的另一示例性方法的流程图。这些附图未必按比例绘制。附图中使用的相同标号指示相同部件。然而，应该明 白，使用标号指示给定附图中的部件并非意图限制在另一个附图中由相同标号进行标记的 部件。
具体实施例方式在下面的描述中参考了形成该说明书的一部分的附图，其中以举例说明方式示出 了若干特定实施例。应当理解，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可想到并做出其它 实施例。因此，下面的详细描述并非意在进行限制。本文采用的所有科技术语具有本领域中通常使用的含义，除非另外指明。本文提 供的定义是为了有助于理解本文中频繁使用的特定术语，而并非意在限制本发明的范围。除非另外指明，否则应当将说明书和权利要求中用来表述尺寸、数量和物理特性 的所有数字理解为在所有实例中由术语“约”来修改。因此，除非有相反的指示，否则上述 说明书和附加权利要求中提出的数值参数均为近似值，且根据本领域内的技术人员利用本 文所公开的教导内容获得的所需特性而有所不同。用端点来详述的数值范围包括该范围内包含的所有数字(例如，1至5包括1、 1. 5、2、2. 75,3,3. 80,4和5)及该范围内的任意范围。本说明书和附加权利要求中使用的单数形式涵盖了具有多个指示物的实施例，除 非内容明显指示其它。术语“自动立体显示”指的是显示用户或观看者无需使用特殊头盔或眼镜就能观 看的三维图像。即使图像由平板装置产生，这些方法也能让观看者产生深度感。术语立体 3D显示包含自动立体显示装置领域，但也包括需要特殊头盔(例如快门眼镜或偏振眼镜)来从平板显示器观看立体3D显示的立体3D显示器的情况。液晶显示器是一种采样保持显示装置，使得任何特定点处的图像保持稳定直到那 一点或像素在下一图像刷新时间(典型地在1/60秒或更快的时间之内)更新。在这种的 采样保持系统中，在显示器的顺序刷新周期期间显示不同的图像(特别是对3D显示而言， 左图像和右图像的交替显示)需要对背光源谨慎排序，以使得例如在显示用于右眼的数据 期间左眼光源不打开，反之亦然。本发明涉及减少在多视景显示器中感知的图像串扰的方法。本发明提供调节图像 视景以减少多视景显示器中感知的图像串扰。该调节包括减式串扰减少法，其改变或修改 每个图像视景的像素强度以使得所感知图像具有减少的感知图像串扰量，从而改善观看者 的观看体验。在许多实施例中，该调节通过软件来执行，所述软件通过将已知的非常数串扰 函数应用于水平像素行来修改至少所选水平像素行的至少所选像素的每个图像视景帧的 颜色强度(color intensity)。在许多实施例中，该串扰函数针对所选像素行按照经验确 定，并且可沿像素行对于像素行的相对方向是不同的。可以按时间顺序显示修改的图像以 减少感知的图像串扰。本发明所公开的方法可被实施用于应对不均勻串扰和/或均勻串 扰。例如，串扰校正算法可利用与任何特定显示位置处的串扰量有关的详细信息来逐像素 地校正串扰。通过讨论下文提供的实施例，可获得对本发明各个方面的理解，尽管本发明并 不局限于此。图1是示例性立体显示设备10的示意性侧视图。该显示设备包括液晶显示面板 20和布置成为液晶显示面板20提供光的背光源30，液晶显示面板20具有小于10毫秒、或 小于5毫秒、或小于3毫秒的帧响应时间。背光源30包括右眼图像固态光源32和左眼图 像固态光源34，其能够以至少90赫兹的速率在右眼图像固态光源32和左眼图像固态光源 34之间调制。在液晶显示面板20与背光源30之间设置有双面棱镜膜40。液晶显示面板20和/或背光源30可以具有任何可用的形状或结构。在许多实施 例中，液晶显示面板20和背光源30具有正方形或长方形形状。然而，在一些实施例中，液 晶显示面板20和/或背光源30具有多于四条的边或为曲线形状。尽管图1涉及任何立体 3D显示背光源，包括那些需要快门眼镜或单个以上的光导以及相关的液晶显示面板，然而 本发明对于自动立体显示器尤为有用。在其它实施例中，显示器是OLED显示器、等离子显 不器等。同步驱动元件50电连接至背光源30的光源32、34以及液晶显示面板20。随着图 像帧以每秒90帧或更大的速率提供给液晶显示面板20，同步驱动元件50对右眼图像固态 光源32和左眼图像固态光源34的启用和禁用(即调制)进行同步，以产生无闪烁的静止 图像序列、视频流或计算机渲染图形。图像(例如视频或计算机渲染图形)源60连接到同 步驱动元件50并将图像帧(例如右眼图像和左眼图像)提供给液晶显示面板20。液晶显示面板20可以是帧响应时间小于10毫秒或小于5毫秒的任何透射型液 晶显示面板。帧响应时间小于10毫秒、或小于5毫秒、或小于3毫秒的市售透射型液晶 显示面板例如为Toshiba Matsushita Display(TMD)的光学补偿弯曲(OCB)模式面板 LTA090A220F(Toshiba Matsushita Display Technology Co. , Ltd. , Japan)。背光源30可以是能够以至少90赫兹、或100赫兹、或110赫兹、或120赫兹、或大 于120赫兹的速率在右眼图像固态光源32与左眼图像固态光源34之间调制的任何可用的
6背光源。图示的背光源30包括与右眼图像固态光源32相邻的第一光入射表面31和相对 的与左眼图像固态光源34相邻的第二光入射表面33、以及光出射表面35。固态光源可以 是能够以至少90赫兹的速率调制的任何可用的固态光源。在许多实施例中，固态光源是多 个发光二极管，例如 Nichia NSSW020B (Nichia Chemical Industries，Ltd.，Japan)。在其 它实施例中，固态光源是多个激光二极管或有机发光二极管(即0LED)。固态光源可以发出 任意数量的可见光波长，例如白光、红光、蓝光和/或绿光。背光源可以是在两端具有光源 的单层光学透明材料，或者是在每一层具有光源的两层(或多层)光学透明材料，其针对每 一层优先提取所需方向上的光。双面棱镜膜40可以是在第一侧上具有透镜状(lenticular)结构且在相背对侧上 具有棱镜结构的任何可用的棱镜膜。双面棱镜膜40将来自背光源的光以适当角度透射到 液晶显示面板20，以使得观看者在所显示图像中感知到深度。可用的双面棱镜膜在美国专 利申请公开No. 2005/0052750和No. 2005/0276071中有所描述，其全部内容以引用方式并 入本文中。这些双面棱镜膜具有约60度的开角，并且提供大约等于观看者双眼之间的距离 (即，约6度)的图像分离。图像源60可以是能够提供图像帧(例如第一图像视景和左图像视景)的任何可 用的图像源，例如视频源或计算机渲染图形源。在许多实施例中，视频源可以提供50赫兹 至60赫兹或更高的图像帧。在许多实施例中，计算机渲染图形源可以提供100赫兹至120 赫兹或更高的图像帧。计算机渲染图形源可以提供游戏内容、医学成像内容、计算机辅助设计内容等。计 算机渲染图形源可以包括图形处理单元，例如NvidiaFX5200图形卡(graphics card)，、 Nvidia GeForce 9750 GTX图形卡、或者用于移动方案(例如膝上型计算机)的Nvidia GeForce GO 7900 GS图形卡。计算机渲染图形源还可以包含适当的立体驱动器软件，例如 OpenGL, DirectX、或Nvidia专有3D立体驱动器。视频源可以提供视频内容。视频源可以包括图形处理单元，例如Nvidia Quadro FX1400图形卡。视频源还可以包含适当的立体驱动器软件，例如OpenGL、DirectX、或 Nvidia专有3D立体驱动器。同步驱动元件50可以包括任何可用的驱动元件，其随着图像帧以每秒90帧或更 高的速率被提供给液晶显示面板20，对右眼图像固态光源32和左眼图像固态光源34的 启用和禁用(即调制)进行同步，以产生无闪烁的视频或渲染计算机图形。同步驱动元件 50可以包括耦接到定制固态光源驱动电子器件的视频接口，例如Westar VP-7视频适配器 (Westar Display Technologies，Inc.，St. Charles，Missouri) 0图2A和图2B是示例性立体显示设备10在操作时的示意性侧视图。在图2A中， 左眼图像固态光源34点亮，而右眼图像固态光源32未点亮。在这种状态下，从左眼图像固 态光源34发出的光透射穿过背光源30，穿过双面棱镜片40以及液晶面板20，从而向观看 者或观众的左眼Ia提供第一图像视景(即左眼图像)。在图2B中，右眼图像固态光源32点亮，而左眼图像固态光源34未点亮。在这种 状态下，从右眼固态光源32发出的光透射穿过背光源30，穿过双面棱镜片40以及液晶面板 20，从而向观看者或观众的右眼Ib提供第二图像视景(即右眼图像)。每秒向观看者提供至少45个左眼图像和至少45个右眼图像(在右眼图像和左眼
7图像之间交替，并且图像可能是先前图像对的重复)会给观看者提供无闪烁的3D图像。因 此，当与光源32和34的切换同步地显示时，来自计算机渲染图像或者从静止图像相机或视 频图像相机获取的图像的不同右和左视点图像对的显示使得观看者能够在视觉上融合这 两个不同的图像，从而从平板显示器产生深度感。该视觉上无闪烁操作的局限性在于如上 所述，在显示于液晶显示面板上的新图像稳定之前，不应该开启背光源，否则将会感知到串 扰和差的立体图像。图3是示例性双视景2D显示设备110的示意性侧视图。该显示设备包括如上所 述的液晶显示面板120以及如上所述的布置成为液晶显示面板120提供光的背光源130。 背光源130包括如上所述的右视景图像固态光源132和左视景图像固态光源134，其能够以 至少90赫兹的速率在右视景图像固态光源132与左视景图像固态光源134之间调制。在 液晶显示面板120与背光源130之间设置有双面棱镜膜140。同步驱动元件150电连接至背光源130的光源132、134以及液晶显示面板120。 同步驱动元件150如上所述对右视景图像固态光源132和左视景图像固态光源134的启用 和禁用(即调制)进行同步。如上所述，图像(例如视频或计算机渲染图形)源160连接 至同步驱动元件150并为液晶显示面板120提供图像帧(例如右视景图像和左视景图像)。背光源130可以是如上所述的任何可用的背光源。图示的背光源130包括与右视 景图像固态光源132相邻的第一光入射表面131和相对的与左视景图像固态光源134相邻 的第二光入射表面133、以及光出射表面135。固态光源可以是如上所述的任何可用的固态 光源。双面棱镜膜140可以是如上所述在第一侧上具有透镜状结构且在相背对侧上具 有棱镜结构的任何可用的棱镜膜。双面棱镜膜140将来自背光源的光以适当角度透射到液 晶显示面板120，以使得每个观看者感知到适当的显示图像。可用的双面棱镜膜在美国专利 申请公开No. 2005/0052750和No. 2005/0276071中有所描述，其全部内容以引用方式并入 本文中。尽管该参考文献描述了可用于3D图像的双面棱镜膜，但是棱镜开角和间距可被修 改以分离每个图像视景的输出视角，以分离两个图像视景以便于两个观看者观看。例如，棱 镜开角可以在70度至89度的范围内，棱镜间距可以在1至50微米的范围内，以形成每个 图像视景的适当输出视角以便于2D双视景显示。在其它实施例中，2D多视景显示器不需要 双面棱镜膜，如下文所述。图像源160可以是如上文所述能够提供图像帧(例如第一图像视景和左图像视 景)的任何可用的图像源，例如视频源或计算机渲染图形源。同步驱动元件150可以如上 所述包括任何可用的驱动元件，其随着图像帧以每秒90帧或更高的速率被提供给液晶显 示面板120，对右视景图像固态光源132和左视景图像固态光源134的启用和禁用(即调 制)进行同步，以产生无闪烁的视频或渲染的计算机图形。图4A和图4B是示例性双视景显示设备110的示意性侧视图。在图4A中，左视景 图像固态光源134点亮，而右视景图像固态光源132未点亮。在这种状态下，从左视景图像 固态光源134发出的光透射穿过背光源130，穿过双面棱镜片140以及液晶面板120，从而 向左边的观看者IOOa或观众IOOa提供第一图像视景(即左视景图像)。在图4B中，右视景图像固态光源132点亮，而左视景图像固态光源134未点亮。在 这种状态下，从右视景固态光源132发出的光透射穿过背光源130，穿过双面棱镜片140和液晶面板120，从而向右边的观看者IOOb或观众IOOb提供第二图像视景(即右视景图像)。本文所述的减少感知的图像串扰的方法还可以应用于显示三个或更多个不同图 像视景的显示器。多视景2D/3D显示器的示例性实例在例如以下参考文献中有所描述 IJzerman等人的“Design of 2D/3D Switchable Displays (2D/3D可切换显示器的设计)，，， SID 2005 DIGEST，第 98-101 页；以及 Kim 等人的 “A 2. 4inch 4-view 3D Display (2. 4 英 寸4视景3D显示器)”，IDW 2007，第2263-2266页，其全部内容以引用方式并入本文中。这 些显示器中的一些向显示屏同时提供多视景图像。本发明描述了调节图像视景以减少多视景显示器中感知的图像串扰。该调节包括 减式串扰减少法，其改变或修改每个图像视景(即图像视景中的一个或多个)的像素强度 以使得所感知图像具有减少的感知图像串扰量，从而改善观看者的观看体验。其主要想法 是从所显示图像中的至少所选像素或每个像素减去一定量的强度，以补偿来自在前或后续 图像帧的感知到的图像强度泄漏。在一些实施例中，图像颜色强度标度(scale)被重新标 度(rescale)，以使得所显示像素具有这样的初始强度，以允许将该初始强度修改到所需的 量。该方法可以经由软件方案来实现并实时地实施，如下文所述。这些方法包括向显示器提供图像流，并调节图像流像素颜色强度以减少多视景显 示器中感知的图像串扰。图像流包括图像时间序列，其中至少第一图像视景和随后的第二 图像视景以时间顺序方式或同时显示在显示器上。按照显示器宽度或沿显示器水平尺寸的 函数(非常数)来确定并校正串扰。在 Smit 等人的期刊文章 “Non-Uniform Crosstalk Reduction for Dynamic Scenes(动态场景的不均勻串扰的减少)”(IEEE Virtual Reality Conference 2007 March 10-14，第139-146页)中，描述了一种以受荧光余辉(phosphor after-glow)影响 的立体CRT显示器的屏幕高度作为函数来减少不均勻串扰的方法，其全部内容以引用方式 并入本文中。参考图5，显示器200包括从显示器的第一侧R延伸到显示器的相对第二侧L的水 平尺寸221、222、223 (即显示器的整个宽度)。水平尺寸221、222、223具有在其间限定长度 的第一端221κ、222κ、223κ和相对第二端221l、222L、223L。水平尺寸221、222、223由显示器 上从第一端至第二端(或从第二端至第一端)水平延伸过显示器的整个宽度的多个点、像 素或区域来形成。水平尺寸可以沿横跨显示器的直线222延伸或沿横跨显示器的斜线221、 223延伸。图像或图像的时间序列在显示于显示器上之前被调节或修改，以减少至少第一图 像视景与第二图像视景之间的感知的显示图像串扰。该调节包括根据针对水平尺寸的非常 数串扰校正函数对沿水平尺寸的至少所选像素的颜色强度进行修改。图6是在第一方向队和第二方向Dk上沿水平尺寸的百分比(％)串扰的示例性 曲线图。在许多实施例中，％串扰是整个水平方向Dk或队或者水平尺寸长度的非常数函 数。在许多实施例中，％串扰是整个水平方向 或队或者水平尺寸长度的非线性函数。在 一些实施例中，％串扰是整个水平方向Dk或队或者水平尺寸长度的线性函数。在许多实 施例中，在第一方向队上沿水平尺寸的％串扰函数不同于在第二方向Dk上沿水平尺寸的％ 串扰函数。另外，水平尺寸可以在第一方向队和第二方向Dk上沿水平尺寸具有不同的％ 串扰。在许多实施例中，这些在整个水平尺寸上的％串扰值针对特定显示器按照经验来确定，然后通过曲线拟合分析提供可用于本文所述方法的函数或公式(作为宽度或长度的函 数)。在一些实施例中，每个颜色的颜色强度被重新标度，使得每个颜色的修改后的强 度在该颜色的颜色强度范围内。所述颜色强度范围可以是任何可用的范围，例如0到63(6 位)、或0到255 (8位)、0到1023 (10位)、或12位、或14位或16位。因此，例如，如果所 需像素颜色强度为10，并且修改的像素颜色强度被设定为0，则可以将8位颜色强度重新标 度为20至255。图7是减少多视景显示器中感知的图像串扰的一个示例性方法的流程图300。第 一步是在方框310处针对第一图像视景识别预期图像，在第二方框312处针对第二图像视 景识别预期图像。在该实例中，针对每个预期图像视景确定红色颜色强度值310κ、312κ、绿 色颜色强度值310e、312e以及蓝色颜色强度值310β、312β。颜色图(color map)可以是任何 可用的颜色图，包括除示例性RGB颜色图之外的颜色图。感知的图像(方框320、322)是针对每个颜色强度值，以1减去预期图像视景的串 扰百分比加上非预期图像视景的串扰百分比的组合。例如，如果预期像素值为10，该特定显 示位置处的串扰量为10%，并且非预期图像像素值为100，那么预测的感知像素值将为19。因此，校正的图像(方框330、332)等于预期图像加上预期图像与预测的感知图像 之间的差值。例如，如果在预期图像中的给定像素处，颜色强度应当为10，并且由于在该像 素处来自非预期图像的10%串扰而预测该像素被感知为19，则校正的图像中的该像素将 为1。例如，假设显示器具有到达观看者的均勻的10%串扰，则“校正后”是90%的校正 预期图像与10%的校正非预期图像的组合。其中未校正的预期像素值为10，未校正的非预 期像素值为100。由于10%的串扰，对第一图像预测的感知像素值=0. 9*10+0. 1*100 = 19。 由于10%的串扰，对第二图像预测的感知像素值=0. 9*100+0. 1*10 = 91。注意到对于第 一图像，未校正预测感知像素值与预期像素值之差=19-10 = 9，因此第一图像的校正因子 (correction factor)将为-9。注意到对于第二图像，未校正预测感知像素值与预期像素 值之差=91-100 = -9，因此第一图像的校正因子将为9。因此对于第一图像，由于10%的 串扰，校正后预测感知像素值=0. 9* (10-9)+0. 1* (100+9) = 11. 8。因此对于第二图像，由 于10%的串扰，校正后预测感知像素值=0. 9* (100+9)+0. 1*(10-9) = 98. 2。这些校正后 预测感知像素值接近于预期值，然而它们没有完全校正显示器中的串扰。有多种对其进行 改进的方式，例如在校正后预测感知像素值不等于预期像素值时再次运行循环。因此，本方法的一个可能的实施包括对于i = 1 ImageJieight (图像高度)；并 且对于j = Image-width (图像宽度)；其中A =第一图像视景颜色强度；B =第二图像视景 颜色强度；k和1是这样的函数(即公式)，其以针对显示器的给定像素行在第一方向(即 k)和相对的第二方向(即1)上水平地沿整个显示器的串扰来表征该显示器。k = ((0. 0000012712* (j)2) - (0. 0001655478* (j)) + (0. 1049456489))1 = ((0. 0000012712*(j)2)-(0. 0011565091*(j)) + (0. 3625955732))Perceived_A_Red(i, j) = ((1_k)氺Intendedd_A_Red(i， j)+k氺Intended_B_Red(i， j)Corrected_A_Red(i, j)= Intended_A_Red(i, j) + (Intended_A_Red(i, j)_Perceived_A_Red(i，j)))
图8是减少多视景显示器中感知的图像串扰的另一示例性方法的流程图400。第 一步是在方框410处针对第一图像视景识别预期图像，在方框412处针对第二图像视景识 别预期图像。在该实例中，针对每个预期图像视景确定红色颜色强度值410κ、412κ、绿色颜 色强度值41(^412^以及蓝色颜色强度值410β、412β。随后，在方框415和方框417处各自独立地对预期图像视景410和412的红色颜 色强度值410κ、412κ、绿色颜色强度值41(^412。、以及蓝色颜色强度值410Β、412Β重新标度， 使得方框430和方框432处的校正图像保持原始颜色强度标度(例如，对于8位标度，为0 至255)。该重新标度使得可以针对所有像素值减少感知的串扰(即，若不进行重新标度，则 可能无法针对某些像素值减少感知的串扰)。一个可能的实施包括1) correction_factor = ((255-((255*(l_maximum_crosstalk_ percentage)) + (crosstalk—percentage5!^))))；以及2)Rescaler = 1_(2*maximum—crosstalk—percentage in thedisplay).该实施假设最大重新标度是必要的。即，该实施假设对于至少一个像素位置存在 这样的情况预期图像值之一为255，并且第二预期图像中的对应像素值为0。因此，该实施 可以通过以下公式来表征，其中A =第一图像视景颜色强度；B =第二图像视景颜色强度Rescaled—A—Red = intended—A—Red*Rescaler+correction factorRescaled—B_Red = intended—B_Red*Rescaler+correction factorRescaled—A—Green = intended—A—Green*Rescaler+correctionFactorRescaled—B—Green = intended—B—Green*Rescaler+correction factorRescaled—a—Blue = intended—A—Blue*Rescaler+correction factorRescaled—B—Blue = intended—B—Blue*Rescaler+correction factor感知的图像(方框320、322)是针对每个颜色强度值，以1减去重新标度的图像视 景的串扰百分比再加上重新标度的非预期图像视景的串扰百分比的组合。例如，如果重新 标度的预期像素值为10，该特定显示位置处的串扰量为10%，并且重新标度的非预期图像 像素值为100，那么预测的感知像素值将为19。因此，校正的图像(方框330、332)等于重新标度的预期图像加上该重新标度的预 期图像与预测的感知图像之间的差值。例如，如果在重新标度的预期图像中的给定像素处 应当为10，并且由于来自非预期图像的X量的串扰而预测该像素被感知为19，则校正的图 像中的该像素将为1。因此，该方法的一个可能的实施包括对于i = 1: ImageJieight ；并且对于j = Image-width ；k和1是这样的函数(即公式)，其以针对显示器的给定像素行在第一方向 (即k)和相对的第二方向(即1)上水平地沿整个显示器的串扰来表征该显示器。k = ((0. 0000012712* (j)2) - (0. 0001655478* (j)) + (0. 1049456489))1 = ((0. 0000012712*(j)2)-(0. 0011565091*(j)) + (0. 3625955732))Perceived_A_Red(i, j) = ((l_k)*Rescaled_A_Red(i，j)+k*Rescaled_B_Red(i， j)Corrected_A_Red(i, j) = Rescaled_A_Red (i , j) + (Rescaled_A_Red (i , j)-Perceived_A_Red(i, j)))
^M下文是可用于实现减少多视景显示器中感知的图像串扰的至少所选方法的实例 软件程序代码。----------------感知串扰减少方法------------------下文是感知串扰减少方法的说明确定左右视景的像素(X，y，ζ)的绝对差值，设 置为k。以(100-kX ((针对该视景的那部分显示器处的串扰百分比)/255)来定义同侧百 分比。-----------------载入立体像对------------------globe = imread(，GL_MMM0000. jpg，)；intended_left = globe (，1:640，)；
intended_right = globe(,6411280,)；
0089]intended_left = imread (‘ map. tif ‘)；
0090]intended_right = imread(，mnt. tif ‘)；
0091]crosstalk_percentage = .3626 ；
0092]需要确定显示器中的最大串扰量，见i、j、k、l的计算。
0093]------------------按像素调整图像尺寸至显示宽度------
0094]intended一left = imresize(intended一left, [NaN 640])；
0095]intended_right = imresize(intended_right, [NaN 640])；
0096]intended_left = double(intended_left)；
0097]intended_right = double(intended_right)；
0098]altered_left = intended_left ；
0099]altered_right = intended_right ；
0100]-------------------分离成红色、绿色、蓝色组分---------
0101]intended_left_r = intended_left(, ,1)；
0102]intended_left_g = intended—left(， ,2)；
0103]intended一left_b = intended一left(， ,3)；
0104]intended_right_r = intended_right(, , 1)；
0105]intended_right_g = intended_right(, ,2)；
0106]intended_right_b = intended_right(, ,3)；
0107]-------------------确定图像尺寸-------------------
0108]Image_size = size (intended_left)；
0109]Image_height = Image_size(1,1)；
0110]Image_width = Image_size(1,2)；
0111]Image—width—cropped = Image_width-50 ；
0112]--------------------定义新的左视景和右视景----------
0113]Perceived—left—r = intended—left—r ；
0114]Perceived—right—r = intended—right—r ；
0115]Corrected—left—r = intended—left—r ；
0116]Corrected—right—r = intended—right—r ；
0117]Perceived—left_g = intended—left_g ；
12
Perceived—right_g = intended—right_g ；Corrected—left—g = intended—left—g ；Corrected—right_g = intended—right_g ；Perceived—left—b = intended—left—b ；Perceived—right—b = intended—right—b ；Corrected—left—b = intended—left—b ；Corrected—right—b = intended—right—b ；Predicted—left—r = intended—left—r ；Perceived—after—correction—left—r = intended—left—r ；Predicted—right—r = intended—right—r ；Perceived—after_correction—right—r = intended—right—r ；Predicted—left—g = intended—left—g ；Perceived—after—correction—left—g = intended—left—g ；Predicted—right_g = intended—right_g ；Perceived—after_correction—right_g = intended—right_g ；Predicted_left_b = intended_left_b ；Perceived—after—correction—left—b = intended—left—b ；Predicted—right—b = intended—right—b ；Perceived—after_correction—right—b = intended—right—b ；-—重新标度IntL和IntR，以使得CorL和CorR处于0至255之间-—重新标度因子 Rescaler = (max-(2*maximum—adjustment)/max。对于 36. 26%的 最大串扰百分比，适当的重新标度因子Rescaler = ((255-(2*92. 463))/255) = 0.2748。 偏移量 Offset = max_adjustment 或 92. 463。correction—factor = ((255-((255水(1-crosstalk—percentage)) + (crosstalk— percentage^))))；Rescaler = 1_(2*crosstalk—percentage)；Rescaled—left—r = intended—left—r. *Rescaler+correction—factor ；Rescaled—right—r = intended—right—r. *Rescaler+correction_factor ；Rescaled—left—g = intended—left—g. *Rescaler+correction—factor ；Rescaled—right_g = intended—right_g. *Rescaler+correction_factor ；Rescaled—left—b = intended—left—b. *Rescaler+correction—factor ；Rescaled—right—b = intended—right—b. *Rescaler+correction_factor ；------------------确定两个视景的感知和校正值---------------这部分代码1)根据先前确定或预测的串扰百分比公式，逐像素地(水平地沿整个 显示器)预测如果呈现重新标度的左右视景，每个视野内将会感知到什么；2)确定适当的 校正视景图像；步骤3)和4)在感知串扰校正之后预测每个视野内将会看到什么的两个方 法可不予考虑并且仅出于理论目的而计算。当前，显示器仅显示大约中间的520个像素，因 此仅对那些像素进行串扰测量，因此仅通过适当的重新标度校正那些像素。for i = 1 Image—height ；
130150]for j = 51Image一width_cropped ；
0151]k = ((0. 0000012712*(j-50)"2)-(0. 0001655478*(j-50)) +
0152](0. 1049456489))；
0153]1 = ((0. 0000012712*(j-50) "2)-(0. 0011565091*(j-50)) +
0154](0.3625955732))；
0155]Perceived_left_r(i, j) = ((1-k)*Rescaled_left_r(i, j)+
0156]k*Rescaled_right_r(i, j))；
0157]Corrected_left_r(i, j) = (Rescaled_left_r(i, j)+
0158](Rescaled_left_r(i, j)-Perceived_left_r(i, j)))；
0159]Perceived_right_r(i, j) = ((1-1)*Rescaled_right_r(i, j) +
0160]l*Rescaled_left_r(i, j));
0161]Corrected_right_r(i, j) = (Rescaled_right_r(i, j)+
0162](Rescaled_right_r(i, j)-Perceived_right_r(i, j)))；
0163]Perceived_after_correction_left_r(i, j) = ((1-
0164]k)*Corrected_left_r(i, j)+k*Corrected_right_r(i, j))；
0165]Perceived_after_correction_right_r(i, j) = ((1-
0166]1)*Corrected_right_r(i, j)+l*Corrected_left_r(i, j))；
0167]Perceived一left_g(i， j) = ((l-k)*Rescaled_left_g(i, j)+
0168]k*Rescaled_right_g(i, j))；
0169]Corrected_left_g(i, j) = (Rescaled_left_g(i, j)+
0170](Rescaled_left_g(i, j)-Perceived_left_g(i, j)))；
0171]Perceived_right_g(i, j) = ((l_l)*Rescaled_right_g(i,j) +
0172]l*Rescaled_left_g(i， j));
0173]Corrected_right_g(i, j) = (Rescaled_right_g(i, j) +
0174](Rescaled_right_g(i, j)-Perceived_right_g(i, j)))；
0175]Perceived_after_correction_left_g(i, j) = ((1-
0176]k)*Corrected_left_g(i, j)+k*Corrected_right_g(i, j))；
0177]Perceived_after_correction_right_g(i, j) = ((1-
0178]l)*Corrected_right_g(i, j)+l*Corrected_left_g(i, j))；
0179]Perceived_left_b(i, j) = ((l_k)*Rescaled_left_b(i, j) +
0180]k*Rescaled_right_b(i, j));
0181]Corrected_left_b(i, j) = (Rescaled_left_b(i, j)+
0182](Rescaled_left_b(i，j)-Perceived_left_b(i, j)))；
0183]Perceived_right_b(i, j) = ((1-1)*Rescaled_right_b(i, j) +
0184]l*Rescaled_left_b(i, j));
0185]Corrected_right_b(i, j) = (Rescaled_right_b(i, j)+
0186](Rescaled_right_b(i, j)-Perceived_right_b(i, j)))；
0187]Perceived_after_correction_left_b(i, j) = ((1-
0188]k)*Corrected_left_b(i' j)+k*Corrected_right_b J'))；
Perceived_after_correction_right_b(i, j) = ((1 -l)*Corrected_right_b(i, j)+l*Corrected_left_b(i, j))；Predicted_left_r(i, j) = ((1-k)*Corrected_left_r(i, j) +k*Rescaled_right_r(i, j))；Predicted_right_r(i, j) = ((1-1)*Corrected_right_r(i, j) +l*Rescaled一left_r(i, j));Predicted_left_g(i, j) = ((l_k)*Corrected_left—g(i, j) +k*Rescaled一right_g(i, j))；Predicted_right_g(i, j) = ((l-l)*Corrected_right_g(i, j)+l*Rescaled一left_g(i, j));Predicted_left_b(i, j) = ((l_k)*Corrected_left—b(i，j) +k*Rescaled一right_b(i, j))；Predicted_right_b(i, j) = ((1-1)*Corrected_right_b(i, j)+l*Rescaled_left_b(i, j))；endend--------------------恢复原始文件格式-------------------再一次，Predicted (预测)禾口 Perceived_after_correction (校正后感知)步骤 可以忽略。Corrected_left_r = uint8(Corrected_left_r)；Corrected_right_r = uint8(Corrected_right_r)；Corrected_left_g = uint8(Corrected_left_g)；Corrected_right_g = uint8(Corrected_right_g)；Corrected_left_b = uint8(Corrected_left_b)；Corrected_right_b = uint8(Corrected_right_b)；Predicted一left_r = uint8(Predicted一left一r)；Predicted_right_r = uint8(Predicted_right_r)；Predicted_left_g = uint8(Predicted_left_g)；Predicted_right_g = uint8(Predicted_right_g)；Predicted一left_b = uint8(Predicted一left_b)；Predicted_right_b = uint8(Predicted_right_b)；Perceived_left_r = uint8(Perceived_left_r)；Perceived_right_r = uint8(Perceived_right_r)；Perceived_left_g = uint8(Perceived_left_g)；Perceived_right_g = uint8(Perceived_right_g)；Perceived_left_b = uint8(Perceived_left_b)；Perceived_right_b = uint8(Perceived_right_b)；Perceived_after_correction_left_r = uint8(Perceived_after_correction_ left_r)；Perceived—after_correction—right_r = uint8 (Perceived_after_correction—right—r)；Perceived—after—correction—left—g = uint8(Perceived—after—correction— left—g)；Perceived_after_correction_right_g = uint8 (Perceived—after— correction—right—g)；Perceived—after—correction—left—b = uint8(Perceived—after—correction— left—b)；Percei ved_a ft er_correct ion_right_b = uint8 (Perce ived—aft er— correction—right—b)；----------------------组合 r、g、b 层------------------再一次，Predicted(预测)λ Perceived(感知)禾口 Perceived—after— correction(校正后感知)步骤可以忽略。 left—r ；Perceived—after—correction—left(， ，2) = Perceived—after—correction— left—g ；Perceived—after—correction—left(，，3) = Perceived—after—correction— left—b ；Perceived—after—correction—right(:，，1) = Perceived—after—correction— right—r ；Perceived—after—correction—right (:，，2) = Perceived—after—correction—
altered—left ( altered—left( altered—left( altered—right (: altered—right(: altered—right (: predicted—left ( predicted—left( predicted—left( predicted—right( predicted—right ( predicted—right( Perceived—left ( Perceived—left( Perceived—left( Perceived—right( Perceived—right( Perceived—right(
，1) = Corrected—left—r ，2) = Corrected—left—g ，3) = Corrected—left—b ，1) = Corrected—right—r ，2) = Corrected—right—g ，3) = Corrected—right—b :，1) = Predicted—left—r :，2) = Predicted—left—g :，3) = Predicted—left—b ，，1) = Predicted—right—r ，，2) = Predicted—right_g ，，3) = Predicted—right—b :，1) = Perceived—left—r :，2) = Perceived—left—g :，3) = Perceived—left—b ，，1) = Perceived—right—r ，，2) = Perceived—right_g ，，3) = Perceived—right—b
Perceived after correction—left(:，，1) = Perceived—after—correction—
16right_g ；Perceived_after_correction_right(, , 3) = Perceived_after_correction_ right_b ；-------------------将图像写入文件----------------不需要写入 Perceived 、Predicted 或 Predicted_after_correction。imwrite (uint8 (altered_left)，，CPCR_map. tif，，，TIFF，)；imwrite (uint8 (altered_right)，，CPCR_mnt. tif，，，TIFF，)；imwrite(uint8(Perceived_left)，，CPCR_map_perceived. tif，，，TIFF，)；imwrite(uint8(Perceived_right),' CPCR_mnt_perceived.tif，，， TIFF，)；imwrite(uint8(predicted_left)，，CPCR_map_predicted. tif，，，TIFF，)；imwrite(uint8(predicted_right)，，CPCR_mnt_predicted. tif，，，TIFF，)；imwrite(uint8(Perceived_after_correction_left),， CPCR_map_predicted_ afterPCR. tif，，，TIFF，)；imwrite(uint8(Perceived_after_correction_right),， CPCR_mnt_predicted_ afterPCR. tif，，，TIFF，)；因此，公开了“减少多视景显示器中感知的图像串扰的方法”的实施例。本领域技 术人员将理解，能够以除本发明所公开实施例之外的实施例来实施。本发明所公开的实施 例意在说明而不是限制，本发明仅由所附权利要求书及其等同物来限制。
权利要求
一种减少多视景显示器中感知的图像串扰的方法，包括向显示器提供图像流，所述显示器包括从所述显示器的第一侧延伸到所述显示器的相对的第二侧的水平尺寸，所述图像流包括图像时间序列，其中至少第一图像视景和随后的第二图像视景以时间顺序方式显示在所述显示器上；以及在所述显示器上显示所述图像时间序列之前，调节所述图像时间序列以减少至少所述第一图像视景与所述第二图像视景之间的感知的显示图像串扰，所述调节包括根据针对所述水平尺寸的非常数串扰校正函数修改沿所述水平尺寸的至少所选像素的颜色强度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述非常数串扰校正函数是针对所述水平尺寸按 照经验确定的。
3.根据权利要求1所述的方法，其中对于所述第一图像视景，从所述第一侧到所述第 二侧针对所述水平尺寸确定第一非常数串扰校正函数，并且对于所述第二图像视景，从所 述第二侧到所述第一侧针对所述水平尺寸确定第二非常数串扰校正函数。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述图像流提供自动立体显示，并且所述第一图 像视景主要向所述显示器的观看者的右眼提供图像，所述第二图像视景主要向所述显示器 的所述观看者的左眼提供图像，从而形成感知到的三维显示图像。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述图像流还至少提供第三图像视景。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述图像流提供双视景显示，并且所述第一图像 视景主要向所述显示器的第一观看者提供图像，所述第二图像视景主要向所述显示器的第 二观看者提供图像。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述非常数串扰校正函数是非线性函数。
8.一种减少多视景显示器中感知的图像串扰的方法，包括向显示器提供图像流，所述显示器包括从所述显示器的第一侧延伸到所述显示器的相 对的第二侧的水平尺寸，所述图像流包括图像时间序列，其中至少第一图像视景和随后的 第二图像视景以时间顺序方式显示在所述显示器上；以及在所述显示器上显示所述图像流之前，调节所述图像流的所述第一图像视景和所述第 二图像视景以减少所述第一图像视景与所述第二图像视景之间的感知的显示图像串扰，所 述调节包括根据针对所述水平尺寸的非常数串扰校正函数修改沿所述水平尺寸的至少所 选像素的颜色强度，并对所述第一图像视景和所述第二图像视景的颜色强度范围进行重新 标度，以使得修改的颜色强度处于所述颜色强度范围之内。
9.根据权利要求8所述的方法，其中每个颜色的颜色强度被重新标度，以使得每个颜 色的修改后的强度处于该颜色的所述颜色强度范围之内。
10.根据权利要求8所述的方法，其中所述颜色强度范围为从0至255或者从0至 1023。
11.根据权利要求8所述的方法，其中所述非常数串扰校正函数是针对所述水平尺寸 按照经验确定的。
12.根据权利要求8所述的方法，其中对于所述第一图像视景，从所述第一侧到所述第 二侧针对所述水平尺寸确定第一非常数串扰校正函数，并且对于所述第二图像视景，从所 述第二侧到所述第一侧针对所述水平尺寸确定第二非常数串扰校正函数。
13.根据权利要求8所述的方法，其中所述图像流提供自动立体显示，并且所述第一图像视景主要向所述显示器的观看者的右眼提供图像，所述第二图像视景主要向所述显示器 的所述观看者的左眼提供图像，从而形成感知到的三维显示图像。
14.根据权利要求8所述的方法，其中所述图像流还至少提供第三图像视景。
15.根据权利要求8所述的方法，其中所述图像流提供双视景显示，并且所述第一图像 视景主要向所述显示器的第一观看者提供图像，所述第二图像视景主要向所述显示器的第 二观看者提供图像。
16.根据权利要求8所述的方法，其中所述非常数串扰校正函数是非线性函数。
17.一种减少多视景显示器中感知的图像串扰的方法，包括向显示器提供图像流，所述显示器包括从所述显示器的第一侧延伸到所述显示器的相 对的第二侧的水平尺寸，所述图像流至少包括第一图像视景和第二图像视景；以及在所述显示器上显示所述第一图像视景和第二图像视景之前，调节所述第一图像视景 和所述第二图像视景以减少至少所述第一图像视景与所述第二图像视景之间的感知的显 示图像串扰，所述调节包括根据针对所述水平尺寸的非常数串扰校正函数修改沿所述水平 尺寸的至少所选像素的颜色强度。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述第一图像视景和所述第二图像视景被同时 显示在所述显示器上。
19.根据权利要求17所述的方法，其中对于所述第一图像视景，从所述第一侧到所述 第二侧针对所述水平尺寸确定第一非常数串扰校正函数，并且对于所述第二图像视景，从 所述第二侧到所述第一侧针对所述水平尺寸确定第二非常数串扰校正函数。
20.根据权利要求17所述的方法，其中所述调节包括对所述第一图像视景和第二图像 视景的颜色强度范围进行重新标度，以使得修改的颜色强度处于所述颜色强度范围之内。
全文摘要
本发明公开了减少多视景显示器中感知的图像串扰的方法。一个方法包括向显示器提供图像流，所述显示器具有从显示器的第一侧向显示器的相对的第二侧延伸的水平尺寸。所述图像流包括图像时间序列，其中至少第一图像视景和随后的第二图像视景以时间顺序方式显示在显示器上。所述图像时间序列在显示在显示器上之前被调节，以减少第一图像视景与第二图像视景之间的感知的显示图像串扰。所述调节包括根据针对水平尺寸的非常数串扰校正函数来修改沿水平尺寸的至少所选像素的颜色强度。
文档编号H04N13/02GK101946520SQ200880126591
公开日2011年1月12日 申请日期2008年12月16日 优先权日2008年1月2日
发明者布赖恩·E·布鲁克斯, 格伦·E·卡斯纳, 约翰·C·舒尔茨, 迈克尔·J·希科劳 申请人:3M创新有限公司