专利名称：景深保持装置及3d显示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及显示技术领域，特别涉及一种景深保持装置及3D显示装置。
背景技术：
3D显示已经成为显示行业的一大趋势。现在的3D显示的基本原理就是“视差产生立体”，S卩，使观看者的左眼只看到左眼图，右眼只看到右眼图，左眼图和右眼图是对于某一空间景象的了两个角度拍摄而得，这二者被称为立体图像对。人的大脑就会把这两幅图融合起来，从而产生3D效果。而人眼睛判断显示内容的景深的方法可以用图I来说明。处于观看者位置处的两间距为S的圆圈分别代表观看者左右眼，S为瞳距。显示屏幕平面所在位置上两个正方形 代表某个物体的左右眼视图，他们分别被观看者的右、左眼看到。经过此立体成像，观看者的大脑就会认为该物体其实位于距离屏幕表面L的位置，距离L就是景深，D是观看者的观看距离。所以根据上图，很容易得到如下公式
「 ^ M L—=-
S D-L现有的3D显示器中，对于同一场景，显示屏幕上立体图像对的间距是不变的(即M不变)，于是当观看者位置发生变化时(即D变化)，其实景深会跟着变化了(即L随D变化)。如图2所示(左图为观看距离变化前的情况，右图为观看距离变化后的情况)，S为瞳距，不能变，当M不变时，观看者观看距离D变化成D "时，景深L变为了 L "。而事实上，为了模拟出更逼真的画面，希望景深是不变的。
实用新型内容(一)要解决的技术问题本实用新型要解决的技术问题是如何使得在观看者移动的情况下，保持观看者看到的3D画面的景深不变。(二)技术方案为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种景深保持装置，包括3D视频信号输入装置、位置测定装置、图像处理装置及3D视频信号输出装置，所述3D视频信号输入装置、位置测定装置及3D视频信号输出装置均连接所述图像处理装置，所述3D视频信号输入装置将获取的3D视频信号传输至所述图像处理装置；所述位置测定装置将检测到的观看者与显示屏幕的位置信息传输至所述图像处理装置；所述图像处理装置根据所述位置信息调节3D视频信号中的左右眼视图中各物点的间距使景深保持不变，并将调节后的3D视频信号传输至所述3D视频信号输出装置。其中，所述图像处理装置包括左右眼视图调节模块，根据所述位置信息调节3D视频信号中的左右眼视图中各物点的间距使景深相对同一观看者保持不变，将调节后的左右眼视图传输至3D视频信号生成模块；3D视频信号生成模块，根据调节后的左右眼视图生成新的3D视频信号，并将新的3D视频信号传输至所述3D视频信号输出装置。其中，所述图像处理装置还包括左右眼视图提取模块，所述左右眼视图提取模块接收所述3D视频信号，并将从所述3D视频信号提取的左右眼视图传输至左右眼视图调节模块。其中，所述左右眼视图提取模块包括采样子模块，采集所述3D视频信号中的一帧数据，并将所述一帧数据发送至拆分子模块；拆分子模块，将从所述一帧数据中拆分出的左右眼视图传输至所述左右眼视图调 节模块。其中，还包括景深获取装置和景深存储器，所述景深获取装置连接所述位置测定装置、所述图像处理装置和景深存储器，所述景深存储器连接所述图像处理装置，所述景深获取装置接收所述位置测定装置检测得到的观看者的初始位置信息和接收所述图像处理装置发送的3D视频信号中的左右眼视图中各物点的初始间距，并计算所述景深，将所述景深发送至景深存储器存储。其中，还包括景深获取装置和景深存储器，所述景深获取装置连接所述景深存储器，所述景深存储器连接所述图像处理装置，所述景深获取装置将接收到的初始景深值发送至所述景深存储器存储。其中，所述位置测定装置包括摄像头、红外感应器或手动输入位置信息的装置。本实用新型还提供了一种3D显示装置，包括显示装置及上述任一项所述的景深保持装置，所述景深保持装置的3D视频信号输出装置连接所述显示装置，将所述调节后的3D视频信号传输至所述显示装置显示。其中，所述显示装置包括快门眼镜式、相位差板式(不闪式3D)、视差挡板式、柱透镜光栅式或指向背光式3D显示装置。(三)有益效果本实用新型的景深保持装置根据观看者移动后与显示屏幕的距离重新计算显示屏幕上左右眼视图(即立体图像对)的间距，从而使得景深不变，达到了较好的观看效果。
图I是观看者感知3D显示的原理图；图2是观看者移动前后分别感知3D显示的原理图；图3是本实用新型实施例的一种景深保持装置结构示意图；图4是本实用新型实施例的另一种景深保持装置结构示意图；图5是本实用新型实施例的又一种景深保持装置结构示意图；图6是本实用新型实施例的一种3D显示装置结构示意图。
具体实施方式
[0034]
以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。实施例I本实施例的景深保持装置结构如图3所示，包括3D视频信号输入装置I、位置测定装置2、图像处理装置3及3D视频信号输出装置4。3D视频信号输入装置I、位置测定装置2及3D视频信号输出装置4均连接图像处理装置3。3D视频信号输入装置I将获取的3D视频信号传输至图像处理装置3。该3D视频信号输入装置I可以是能够传输3D视频信号的各种类型的传输接口。位置测定装置2将检测到的观看者与显示屏幕的位置信息传输至图像处理装置3，本实施例中，位置测定装置2包括但不限于摄像头、红外感应器或手动输入位置信息的装置，其中，该位置信息可以是观看者和显示屏幕在当前空间坐标系下的坐标，也可以是观 看者与显示屏幕间的距离。如摄像头采集到观看者和显示屏幕在空间坐标系下的位置坐标，将该坐标数据传输至图像处理装置3，或者摄像头中的运算模块根据空间坐标系下显示屏幕的坐标和该位置坐标计算出观看者与显示屏幕间的距离，并将该距离数据传输至图像处理装置3。图像处理装置3根据上述位置信息调节3D视频信号中的左右眼视图中各物点的间距使景深相对同一观看者保持不变，并将调节后的3D视频信号传输至3D视频信号输出装置4。本实施例中，图像处理装置3可以是MCU、FPGA或PIXD等构成的嵌入式芯片系统。其中3D视频信号通常包括左右眼视图(左眼视图和右眼视图)和两者在显示时各物点的初始间距。图像处理装置3具体包括左右眼视图调节模块32和3D视频信号生成模块33。左右眼视图调节模块32根据上述位置信息调节3D视频信号中的左右眼视图中各物点的间距使景深保持不变，将调节后的左右眼视图传输至3D视频信号生成模块33。若位置信息为观看者的位置坐标时，该模块先根据空间坐标系下显示屏幕的坐标和该位置坐标计算观看者与显示屏幕间的距离。其中，调节3D视频信号中的左右眼视图中各物点的间距M的公式如下
权利要求1.一种景深保持装置，其特征在于，包括3D视频信号输入装置、位置测定装置、图像处理装置及3D视频信号输出装置，所述3D视频信号输入装置、位置测定装置及3D视频信号输出装置均连接所述图像处理装置， 所述3D视频信号输入装置将获取的3D视频信号传输至所述图像处理装置； 所述位置测定装置将检测到的观看者与显示屏幕的位置信息传输至所述图像处理装置； 所述图像处理装置将调整左右眼视图中各物点的间距后使景深保持不变的3D视频信号传输至所述3D视频信号输出装置。
2.如权利要求I所述的景深保持装置，其特征在于，所述图像处理装置包括 左右眼视图调节模块，根据所述位置信息调节3D视频信号中的左右眼视图中各物点的间距使景深相对同一观看者保持不变，将调节后的左右眼视图传输至3D视频信号生成模块； 3D视频信号生成模块，根据调节后的左右眼视图生成新的3D视频信号，并将新的3D视频信号传输至所述3D视频信号输出装置。
3.如权利要求2所述的景深保持装置，其特征在于，所述图像处理装置还包括左右眼视图提取模块，所述左右眼视图提取模块接收所述3D视频信号，并将从所述3D视频信号提取的左右眼视图传输至左右眼视图调节模块。
4.如权利要求3所述的景深保持装置，其特征在于，所述左右眼视图提取模块包括 采样子模块，采集所述3D视频信号中的一帧数据，并将所述一帧数据发送至拆分子模块； 拆分子模块，将从所述一帧数据中拆分出的左右眼视图传输至所述左右眼视图调节模块。
5.如权利要求I所述的景深保持装置，其特征在于，还包括景深获取装置和景深存储器，所述景深获取装置连接所述位置测定装置、所述图像处理装置和景深存储器，所述景深存储器连接所述图像处理装置， 所述景深获取装置接收所述位置测定装置检测得到的观看者的初始位置信息和接收所述图像处理装置发送的3D视频信号中的左右眼视图中各物点的初始间距，并计算所述景深，将所述景深发送至景深存储器存储。
6.如权利要求I所述的景深保持装置，其特征在于，还包括景深获取装置和景深存储器，所述景深获取装置连接所述景深存储器，所述景深存储器连接所述图像处理装置，所述景深获取装置将接收到的初始景深值发送至所述景深存储器存储。
7.如权利要求1飞中任一项所述的景深保持装置，其特征在于，所述位置测定装置包括摄像头、红外感应器或手动输入位置信息的装置。
8.一种3D显示装置，其特征在于，包括显示装置及权利要求广5中任一项所述的景深保持装置，所述景深保持装置的3D视频信号输出装置连接所述显示装置，将所述调节后的3D视频信号传输至所述显示装置显示。
9.如权利要求8所述的3D显示装置，其特征在于，所述显示装置包括快门眼镜式、相位差板式、视差挡板式、柱透镜光栅式或指向背光式3D显示装置。
专利摘要本实用新型公开了一种景深保持装置，涉及显示技术领域，包括3D视频信号输入装置、位置测定装置、图像处理装置及3D视频信号输出装置，3D视频信号输入装置、位置测定装置及3D视频信号输出装置均连接图像处理装置，3D视频信号输入装置将获取的3D视频信号传输至图像处理装置；位置测定装置将检测到的观看者与显示屏幕的位置信息传输至图像处理装置；图像处理装置将调整左右眼视图中各物点的间距后使景深保持不变的3D视频信号传输至所述3D视频信号输出装置。还公开了一种3D显示装置。本实用新型根据观看者移动后与显示屏幕的距离重新计算显示屏幕上左右眼视图的间距，从而使得景深不变，达到了较好的观看效果。
文档编号H04N13/04GK202634616SQ201220306020
公开日2012年12月26日 申请日期2012年6月26日 优先权日2012年6月26日
发明者陈炎顺, 董友梅, 武延兵 申请人:京东方科技集团股份有限公司