光场显示控制方法和装置、光场显示设备的制作方法
光场显示控制方法和装置、光场显示设备的制作方法
【专利摘要】本申请实施例公开了一种光场显示控制方法和装置以及一种光场显示设备，其中一种光场显示控制方法包括：调整光场显示设备的显示器的显示像素密度分布；根据调整后的所述显示器显示像素的实际位置信息对光场图像进行采样处理；经调整后的所述光场显示设备显示采样处理后的所述光场图像。本申请实施例提供的技术方案，可充分利用光场显示设备的显示器的像素来呈现光场显示图像不同区域的差异化的空间分辨率。
【专利说明】光场显不拉制方法和装置、光场显不设备
【技术领域】
[0001] 本申请涉及光场显示【技术领域】，特别是涉及一种光场显示控制方法和装置以及一 种光场显不设备。
【背景技术】
[0002] 光场显示技术早在20世纪初被提出，两种具有代表性的实现方式为：1908 年Lippmann基于子透镜（Lenslet)阵列的实现方式以及1903年Ives基于平行光栅 (Parallax Barriers)的实现方式。近年来，伴随着消费级电子产品对显示设备的多样化需 求，光场显示技术被运用到不同的场景和设备中，例如：3D显示器、可穿戴式设备、视力矫 正的光场显示器等。目前，电子设备的计算能力、显示分辨率以及光场显示技术对硬件资源 需求的逐渐匹配，为光场显示技术的推广应用提供了良好的支持。
[0003] 光场显示技术可通过传统光场显示技术类似的硬件结构，实现相对灵活的显示效 果，例如：光场3D显示、光场投影显示、穿戴式设备上的光场近眼显示、光场显示的视力纠 正，等等，然而实现上述灵活显示特性的代价是牺牲显示分辨率，也就是说，基于相同显示 像素条件下，采用光场显示技术显示的图像的空间分辨率相比传统图像的空间分辨率低， 如何改善光场显示图像的空间分辨率问题，成为业内的研宄热点。
【发明内容】
[0004] 在下文中给出了关于本申请的简要概述，以便提供关于本申请的某些方面的基本 理解。应当理解，这个概述并不是关于本申请的穷举性概述。它并不是意图确定本申请的 关键或重要部分，也不是意图限定本申请的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概 念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0005] 本申请提供一种光场显示控制方法和装置以及一种光场显示设备。
[0006] 一方面，本申请实施例提供了一种光场显示控制方法，包括：
[0007] 调整光场显示设备的显示器的显示像素密度分布；
[0008] 根据调整后的所述显示器显示像素的实际位置信息对光场图像进行采样处理；
[0009] 经调整后的所述光场显示设备显示采样处理后的所述光场图像。
[0010] 结合本申请实施例一方面提供的任一种光场显示控制方法，可选的，所述光场显 示控制方法还包括：对图像进行预处理以得到与所述图像对应的所述光场图像。
[0011] 结合本申请实施例一方面提供的任一种光场显示控制方法，可选的，对所述图像 进行预处理以得到与所述图像对应的光场图像，包括：根据用户的视力信息对所述图像进 行预处理以得到所述光场图像。
[0012] 结合本申请实施例一方面提供的任一种光场显示控制方法，可选的，所述光场显 示控制方法还包括：获取所述用户的视力信息。
[0013] 结合本申请实施例一方面提供的任一种光场显示控制方法，可选的，调整所述光 场显示设备的所述显示器的显示像素密度分布，包括：确定目标像素密度分布信息；根据 所述目标像素密度分布信息调整所述显示器的显示像素密度分布，以使调整后的所述显示 器中至少两个显示区域的显示像素密度不同。
[0014] 结合本申请实施例一方面提供的任一种光场显示控制方法，可选的，确定所述目 标像素密度分布信息，包括：确定所述图像的第一区；确定所述光场图像中与所述第一区 对应的光场子图像信息；确定所述显示器中影响所述光场子图像信息显示的第一显示区 域；根据所述第一显示区域确定所述目标像素密度分布信息，其中，所述目标像素密度分布 信息中，对应所述第一显示区域的目标像素密度异于对应第二显示区域的目标像素密度， 所述第二显示区域为所述显示器除所述第一显示区域之外的其他至少部分显示区域。
[0015] 结合本申请实施例一方面提供的任一种光场显示控制方法，可选的，确定所述目 标像素密度分布信息，包括：确定所述图像的第一区；根据所述第一区的像素相对所述图 像的一参考点的相对位置信息，确定所述显示器的第一显示区域；根据所述第一显示区域 确定所述目标像素密度分布信息，其中，所述目标像素密度分布信息中，对应所述第一显示 区域的目标像素密度异于对应第二显示区域的目标像素密度，所述第二显示区域为所述显 示器除所述第一显示区域之外的其他至少部分显示区域。
[0016] 结合本申请实施例一方面提供的任一种光场显示控制方法，可选的，所述显示器 包括与所述光场显示设备的子透镜阵列中各子透镜分别对应的显示区域，所述第一显示区 域分布在至少一个所述显示区域。
[0017] 结合本申请实施例一方面提供的任一种光场显示控制方法，可选的，所述第一显 示区域分布在至少二个所述显示区域。
[0018] 结合本申请实施例一方面提供的任一种光场显示控制方法，可选的，确定所述图 像的第一区，包括：获取感兴趣区信息；根据所述感兴趣区信息确定所述图像的所述第一 区。
[0019] 结合本申请实施例一方面提供的任一种光场显示控制方法，可选的，确定所述图 像的第一区，包括：对所述图像进行图像分析；根据所述图像分析的结果确定所述图像的 所述第一区。
[0020] 结合本申请实施例一方面提供的任一种光场显示控制方法，可选的，根据所述目 标像素密度分布信息调整所述显示器的显示像素密度分布，包括：根据所述目标像素密度 分布信息确定可控变形材料部的形变控制信息；根据所述形变控制信息控制所述可控变形 材料部发生形变，以通过所述可控变形材料部的形变相应调整所述显示器的显示像素密度 分布。
[0021] 结合本申请实施例一方面提供的任一种光场显示控制方法，可选的，所述可控变 形材料部至少由以下一种或多种可控变形材料制备而成：压电材料、电活性聚合物、光致形 变材料、磁致伸缩材料。
[0022] 结合本申请实施例一方面提供的任一种光场显示控制方法，可选的，所述光场显 示控制方法还包括：在经调整后的所述光场显示设备显示采样处理后的所述光场图像期 间，对所述显示器不同显示区域的显示亮度进行均衡控制。
[0023] 另一方面，本申请实施例还提供了一种光场显示控制装置，包括：
[0024] 一显示像素密度分布调整模块，用于调整光场显示设备的显示器的显示像素密度 分布；
[0025] -图像采样处理模块，用于根据调整后的所述显示器显示像素的实际位置信息对 光场图像进行采样处理；
[0026] 一光场显示控制模块，用于经调整后的所述光场显示设备显示采样处理后的所述 光场图像。
[0027] 结合本申请实施例另一方面提供的任一种光场显示控制装置，可选的，所述光场 显示控制装置还包括：一图像预处理模块，用于对图像进行预处理以得到与所述图像对应 的光场图像；
[0028] 结合本申请实施例另一方面提供的任一种光场显示控制装置，可选的，所述图像 预处理模块包括：一图像预处理子模块，用于根据用户的视力信息对所述图像进行预处理 以得到所述光场图像。
[0029] 结合本申请实施例另一方面提供的任一种光场显示控制装置，可选的，所述光场 显示控制装置还包括：一视力信息获取模块，用于获取所述用户的视力信息。
[0030] 结合本申请实施例另一方面提供的任一种光场显示控制装置，可选的，所述显示 像素密度分布调整模块包括：一目标像素密度分布信息确定子模块，用于确定目标像素密 度分布信息；一显示像素密度分布调整子模块，用于根据所述目标像素密度分布信息调整 所述显示器的显示像素密度分布，以使调整后的所述显示器中至少两个显示区域的显示像 素密度不同。
[0031] 结合本申请实施例另一方面提供的任一种光场显示控制装置，可选的，所述目标 像素密度分布信息确定子模块包括：一第一区确定单元，用于确定所述图像的第一区；一 光场子图像信息确定单元，用于确定所述光场图像中与所述第一区对应的光场子图像信 息；一第一显示区域确定单元，用于确定所述显示器中影响所述光场子图像信息显示的第 一显示区域；一目标像素密度分布信息确定单元，用于根据所述第一显示区域确定所述目 标像素密度分布信息，其中，所述目标像素密度分布信息中，对应所述第一显示区域的目标 像素密度异于对应第二显示区域的目标像素密度，所述第二显示区域为所述显示器除所述 第一显示区域之外的其他至少部分显示区域。
[0032] 结合本申请实施例另一方面提供的任一种光场显示控制装置，可选的，所述目标 像素密度分布信息确定子模块包括：一第一区确定单元，用于确定所述图像的第一区；一 第一显示区域确定单元，用于根据所述第一区的像素相对所述图像的一参考点的相对位置 信息，确定所述显示器的第一显示区域；一目标像素密度分布信息确定单元，用于根据所述 第一显示区域确定所述目标像素密度分布信息，其中，所述目标像素密度分布信息中，对应 所述第一显示区域的目标像素密度异于对应第二显示区域的目标像素密度，所述第二显示 区域为所述显示器除所述第一显示区域之外的其他至少部分显示区域。
[0033] 结合本申请实施例另一方面提供的任一种光场显示控制装置，可选的，所述显示 器包括与所述光场显示设备的子透镜阵列中各子透镜分别对应的显示区域，所述第一显示 区域分布在至少一个所述显示区域。
[0034] 结合本申请实施例另一方面提供的任一种光场显示控制装置，可选的，所述第一 显示区域分布在至少二个所述显示区域。
[0035] 结合本申请实施例另一方面提供的任一种光场显示控制装置，可选的，所述第一 区确定单元包括：一感兴趣区信息获取子单元，用于获取感兴趣区信息；一感兴趣区确定 子单元，用于根据所述感兴趣区信息确定所述图像的所述第一区。
[0036] 结合本申请实施例另一方面提供的任一种光场显示控制装置，可选的，所述第一 区确定单元包括：一图像分析子单元，用于对所述图像进行图像分析；一第一区确定子单 元，用于根据所述图像分析的结果确定所述图像的所述第一区。
[0037] 结合本申请实施例另一方面提供的任一种光场显示控制装置，可选的，所述目标 像素密度分布信息确定子模块包括：一形变控制信息确定单元，用于根据所述目标像素密 度分布信息确定可控变形材料部的形变控制信息；一形变控制单元，用于根据所述形变控 制信息控制所述可控变形材料部发生形变，以通过所述可控变形材料部的形变相应调整所 述显示器的显示像素密度分布。
[0038] 结合本申请实施例另一方面提供的任一种光场显示控制装置，可选的，所述可控 变形材料部至少由以下一种或多种可控变形材料制备而成：压电材料、电活性聚合物、光致 形变材料、磁致伸缩材料。
[0039] 结合本申请实施例另一方面提供的任一种光场显示控制装置，可选的，所述光场 显示控制装置还包括：一亮度均衡控制模块，用于在经调整后的所述光场显示设备显示采 样处理后的所述光场图像期间，对所述显示器不同显示区域的显示亮度进行均衡控制。
[0040] 再一方面，本申请实施例提供了一种光场显不设备，包括：
[0041] -显不器；
[0042] 一子透镜阵列；
[0043] 一本申请实施例提供的任一所述的光场显示控制装置，所述光场显示控制装置与 所述显示器通信连接。
[0044] 结合本申请实施例再一方面提供的任一种光场显示设备，可选的，所述显示器包 括多个显示区域，一所述显示区域包括多个显示像素；所述子透镜阵列靠近所述显示器设 置，包括多个子透镜，一所述子透镜与至少一所述显示区域对应。
[0045] 结合本申请实施例再一方面提供的任一种光场显示设备，可选的，所述显示器包 括：阵列分布的多个显示像素；一可控变形材料部，分别与多个所述显示像素连接；所述可 控变形材料部在外场作用下可发生形变、并通过所述形变相应调整多个所述显示像素的密 度分布；所述外场由所述光场显示控制装置控制。
[0046] 本申请实施例提供的技术方案，可充分利用光场显示设备的显示器的像素来呈现 光场显示图像不同区域的差异化的空间分辨率。具体的，对光场显示设备的显示器的显示 像素密度分布进行了调整，如由原来的显示像素均匀分布到调整后的非均匀分布，使得调 整后的所述显示器的显示像素呈现非均匀的差异化分布，如所述显示器的局部区域的显示 像素密度较大而局部区域的显示像素密度较小；之后，再根据所述显示器显示像素的实际 位置对待显示的光场图像进行采样处理，使得采样处理后的光场图像与所述显示器的显示 像素的实际位置对应；最后，经调整后的所述显示器显示采样处理后的所述光场图像，这 样，经光场显示设备的子透镜阵列看显示器显示的采样处理的所述光场图像，即可获得所 显示的清晰度呈现差异化分布的光场图像，如所述显示器显示像素密度较大的显示区域显 示的图像部分的空间分辨率，大于所述显示器显示像素密度较小的显示区域显示的图像部 分的空间分辨率，由此充分利用所述显示器的既有像素来满足用户对图像局部清晰度的差 异化显示需求。
[0047] 通过以下结合附图对本申请的可选实施例的详细说明，本申请的这些以及其它的 优点将更加明显。
【专利附图】
【附图说明】
[0048] 本申请可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所 有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的 详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本 申请的可选实施例和解释本申请的原理和优点。在附图中：
[0049] 图la为本申请实施例提供的一种光场显示控制方法的流程图；
[0050] 图lb为本申请实施例提供第一种像素密度可调的显示器的结构示意图；
[0051] 图lc为本申请实施例提供第二种像素密度可调的显示器的结构示意图；
[0052] 图Id为本申请实施例提供第三种像素密度可调的显示器的结构示意图；
[0053] 图le为本申请实施例提供第四种像素密度可调的显示器的结构示意图；
[0054] 图If?为本申请实施例提供显示器在不均匀光场激励情形时进行像素密度调整的 场景不例；
[0055] 图lg为本申请实施例提供第五种像素密度可调的显示器的结构示意图；
[0056] 图lh为本申请实施例提供第六种像素密度可调的显示器的结构示意图；
[0057] 图li为本申请实施例提供第七种像素密度可调的显示器的结构示意图；
[0058] 图lj为本申请实施例提供第八种像素密度可调的显示器的结构示意图；
[0059] 图2为本申请实施例提供的光场显示的可选光路示例；
[0060] 图3a为本申请实施例提供的待显示的图像示例；
[0061] 图3b为与图3a所示的图像对应的光场图像示例；
[0062] 图3c为人眼看到的经调整后的光场显示设备显示的图3b所示的光场图像的效果 示例；
[0063] 图4a为本申请实施例提供的基于调整后的显示器的光场显示的一可选光路示 例；
[0064] 图4b为本申请实施例提供的光场显不的另一可选光路不例；
[0065] 图5为本申请实施例提供的第一种光场显示控制装置的逻辑框图；
[0066] 图6为本申请实施例提供的第二种光场显示控制装置的逻辑框图；
[0067] 图7为本申请实施例提供的显示像素密度分布调整模块的逻辑框图；
[0068] 图8为本申请实施例提供的第三种光场显示控制装置的逻辑框图；
[0069] 图9为本申请实施例提供的一种光场显示设备的结构示意图。
[0070] 本领域技术人员应当理解，附图中的元件仅仅是为了简单和清楚起见而示出的， 而且不一定是按比例绘制的。例如，附图中某些元件的尺寸可能相对于其他元件放大了，以 便有助于提高对本申请实施例的理解。
【具体实施方式】
[0071] 在下文中将结合附图对本申请的示范性实施例进行详细描述。为了清楚和简明起 见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际 实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例 如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不 同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于 本公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。
[0072] 在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本申请，在附图和 说明中仅仅描述了与根据本申请的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了对 与本申请关系不大的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。
[0073] 下面结合附图（若干附图中相同的标号表示相同的元素）和实施例，对本申请的
【具体实施方式】作进一步详细说明。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范 围。
[0074] 本领域技术人员可以理解，本申请中的"第一"、"第二"等术语仅用于区别不同步 骤、设备或模块等，既不代表任何特定技术含义，也不表示它们之间的必然逻辑顺序。
[0075] 本申请发明人在实践本申请实施例的过程中发现，通常光场显示设备在进行光场 显示时，光场显示设备的显示器的显示像素密度分布是固定不变的，基于此，显示器显示能 力在满足用户多样化应用需求方面存在一定的局限性。在某些场景下，某帧图像中各个区 域通常对用户而言具有不同的意义和/或重要性，即用户对显示的图像不同区域的感兴趣 程度不尽相同。例如：在人物光场显示场景下，用户对图像中人脸的感兴趣程度要高于图像 中的景物；等等。由于光场显示技术在显示图像的同时会牺牲所显示的图像一定程度的空 间分辨率，因此，在基于光场显示技术进行光场显示时所显示的图像的空间分辨率较低。如 果要提高感兴趣区的光场显示质量，可以采用高分辨率显示器来提高所显示图像的整体清 晰度，但需要消耗的功耗较大，而如果用户对一图像不同区域的显示清晰度的要求不尽相 同，如用户可能只关注一图像中的局部（如人脸、车牌号、其他感兴趣区等）的清晰度，而对 该图像中的其他部分（如背景、道路等）的清晰度要求较低，此时，如果简单的采用高分辨 率显示器显示该图像，可能导致显示像素的实际利用率较低，增加功耗。
[0076] 为此，本申请实施例提供了一种光场显示控制方法，可充分利用光场显示设备的 显示器的像素来呈现光场显示图像不同区域的差异化的空间分辨率，由此更好满足用户多 样化的应用需求。下面结合【专利附图】
【附图说明】技术方案。
[0077] 图la为本申请实施例提供的一种光场显示控制方法的流程图。本申请实施例提 供的光场显示控制方法的执行主体可为某一光场显示控制装置，所述光场显示控制装置可 在但不限于涉及图像呈现、视频播放等应用过程中通过执行该光场显示控制方法进行图像 的显示控制。所述光场显示控制装置的设备表现形式不受限制，例如所述光场显示控制装 置可为某一独立的部件，该部件与包括有显示器的光场显示设备配合通信；或者，所述光场 显示控制装置可作为某一功能模块集成在一包括有显示器的显示设备中，所述光场显示设 备可包括但不限于具有光场显示能力且包括有所述显示器的电视机、电脑、照相机、手机、 录像机等等。
[0078] 具体如图la所示，本申请实施例提供的一种光场显示控制方法包括：
[0079] S101 :调整光场显示设备的显示器的显示像素密度分布。
[0080] 与传统的显示设备不同，光场显示设备在邻近显示器处可设置有一子透镜阵列， 如图2所示，所述子透镜阵列也可称为微透镜阵列，包括多个阵列分布的子透镜（或称为微 透镜），来自显示器的光线经所述子透镜阵列中的至少一个子透镜改变传播方向，传播方向 改变后的光线经用户的眼睛（类似透镜）汇聚以在用户的视网膜上成像。显示器包括多个 显示区域，一显示区域内包括多个显示像素且一显示区域与一子透镜对应，也就是说，在光 场显示设备中，子透镜阵列和显示器的显示像素之间是呈现一对多的对应关系，可通过显 示器多个显示像素显示待显示图像同一局部不同视角的信息，由此可实现光场图像丰富的 显示特性。
[0081] 然而，在光场图像实现丰富、灵活的显示效果的同时，其显示的光场图像的空间分 辨率相对传统显示技术有所降低。例如，假设所述子透镜阵列包括MXN个子透镜，所述显 示器的分辨率为AXB，所述显示器AXB个像素划分为MXN个显示区域（A大于M，B大于 N)。在一子透镜对应显示器的一显示区域的情形下，一显示区域的显示像素发出的光线经 与该显示区域对应的子透镜改变传播方向后在用户的眼睛汇聚。每个显示区域包括XXY 个像素，显示的光场图像的空间分辨率与子透镜阵列的子透镜分布对应，为MXN，该空间分 辨率相对显示器的分辨率为AXB较低。类似的，在一子透镜对应显示器的多个显示区域的 情形下，该显示器显示的光场图像的空间分辨率通常介于MXN和AXB之间，相对显示器的 分辨率为AXB也较低。不同显示区域的显示像素发出的光线经相应子透镜改变传播方向 后在用户的眼睛汇聚，即可形成相对该用户的光场图像，根据光场图像信息的丰富性，最终 呈现给用户的光场图像可能是针对该用户的不同深度的对焦图像、视力矫正图像等等，但 通常所显示的光场图像相对采用传统显示技术显示的图像清晰度较低。
[0082] 本申请实施例中，光场显示设备的显示器为像素密度可调的显示器，所述显示器 可包括但不限于柔性显示器，所述柔性显示器至少包括柔性衬底以及在所述柔性衬底上形 成的多个显示像素，其中所述柔性衬底在满足一定条件时可以发生伸缩、弯曲等变化来调 整其显示像素密度分布。一所述显示像素可包括但不限于至少一发光单元；所述发光单元 可包括但不限于发光二极管（Light Emitting Diode，简称LED)发光单元、有机发光二极管 (Organic Light Emitting Diode，简称0LED)发光单元；一所述发光单元的发光颜色可根 据实际需要确定，可包括但不限于一个或多个发光子单元，所述发光子单元可包括LED发 光子单元、0LED发光子单元；所述多个发光子单元可包括但不限于红（R)、绿（G)、蓝（B)等 不同颜色的LED发光子单元、0LED发光子单元。
[0083] 结合显示器显示像素密度分布可调的这一特性，本申请实施例可根据实际需要调 整光场显示设备的显示器的显示像素密度分布，使得调整后的所述显示器的像素密度分布 与期望显示的光场图像的空间分辨率（或清晰度）的差异化分布匹配，如，期望显示的光场 图像较为清晰的图像部分对应的显示器的实际显示像素密度较大，而期望显示的光场图像 较为模糊的图像部分对应的显示器的实际显示像素密度较小，等等。
[0084] S102:根据调整后的所述显示器显示像素的实际位置信息对光场图像进行采样处 理。
[0085] 待显示的图像示例如图3a所示，通常是一清晰图像。与图3a所示的图像对应的 光场图像，如果直接从光场显示设备的显示器看，通常是一模糊图像，如图3b所示，该模糊 图像被"分割"为多个子图像，每个子图像（不妨称光场子图像）在所述显示器的至少一显 示区域上显示，某些情形下，相邻显示区域显示的光场子图像在靠近边界处一定范围的区 域内的显示内容有局部的重叠（Overlap)，如图3b中线条标出的图像的眼睛部分在相邻的 两个显示区域内存在部分内容重叠的情形。这些重叠的内容是为了消除不同光场子图像经 不同子透镜改变显示光线传播方向而汇聚在人眼视网膜上的像差，使得实际显示内容的显 示位置在屏幕前后一定范围内调整，以使得人眼经子透镜阵列看显示器显示的光场图像是 一副清晰、内容连续的图像。
[0086] 实际应用中，可根据期望的呈现效果对待显示的图像进行光场采集或预处理来得 到所述光场图像，使得根据光路可逆原理经显示器和子透镜阵列在人眼视网膜获取该光场 图像的成像时，是消除了像差的图像。换而言之，光场显示在一定程度上可看作光场采集的 光路可逆过程，待显示的光场图像和显示器的显示像素之间存在一定的对应关系，调整后 显示器的某些显示像素的实际位置可能发生变化，因此，可根据调整后显示器的显示像素 的实际位置对所述光场图像进行采样处理，使得采样处理后的所述光场图像与显示器的显 示像素的实际位置对应，具体的采样方法本申请实施例对此并不限制，例如，可采用但不限 于根据调整后的所述显示器的显示像素的实际位置信息对所述光场图像进行下采样等等。
[0087] S103 :经调整后的所述光场显示设备显示采样处理后的所述光场图像。
[0088] 所述光场显示设备的显示器调整后，所述显示器的显示像素密度非均匀分布，如 图4a所示（图4a仅以显示像素总数较少的情形为例进行显示像素密度分布差异化的示 例，不应理解为对本申请实施例技术方案实质的限制），调整后所述显示器局部显示区域有 更多的像素显示光场图像的部分内容，而局部显示区域有更少的显示像素显示光场图像的 其他部分内容，相当于对所述显示器的显示像素分布进行了重新调整，来满足差异化图像 空间分辨率的显示效果呈现。如果实际显示的光场图像没有根据调整后的所述显示器的 显示像素的实际位置信息进行采样处理，则可能导致实际显示的光场图像的局部发生变形 (如显示像素密度较大的显示区域对应显示的光场图像的局部可能出现放大的情形等）， 而本申请实施例提供的技术方案根据实际显示的光场图像是根据调整后的所述显示器的 显示像素的实际位置信息进行采样处理的，因此，可尽量减小因显示器显示像素位置调整 对实际显示的光场图像不同部分显示比例等变形影响，且实际显示的光场图像的不同局部 成像差异化的空间分辨率或清晰度，从而改善显示效果和用户体验。例如，人眼看到的经调 整后的光场显不设备显不的图3b光场图像的效果不例如图3c所不，如图3c所不的图像的 局部清晰而局部模糊，呈现空间分辨率的差异化分布。
[0089] 本申请实施例提供的技术方案，可充分利用光场显示设备的显示器的像素来呈现 光场显示图像不同区域的差异化的空间分辨率。具体的，对光场显示设备的显示器的显示 像素密度分布进行了调整，如由原来的显示像素均匀分布到调整后的非均匀分布，使得调 整后的所述显示器的显示像素呈现非均匀的差异化分布，如所述显示器的局部区域的显示 像素密度较大而局部区域的显示像素密度较小；之后，再根据所述显示器显示像素的实际 位置对待显示的光场图像进行采样处理，使得采样处理后的光场图像与所述显示器的显示 像素的实际位置对应；最后，经调整后的所述显示器显示采样处理后的所述光场图像，这 样，经光场显示设备的子透镜阵列看显示器显示的采样处理的所述光场图像，即可获得所 显示的清晰度呈现差异化分布的光场图像，如所述显示器显示像素密度较大的显示区域显 示的图像部分的空间分辨率，大于所述显示器显示像素密度较小的显示区域显示的图像部 分的空间分辨率，由此充分利用所述显示器的既有像素来满足用户对图像局部清晰度的差 异化显示需求。
[0090] 可选的，本申请实施例提供的光场显示控制方法还可包括：对图像进行预处理以 得到与所述图像对应的所述光场图像。该方案通过对图像内容进行预处理的方式，将图像 转换为依据光路可逆原理经光场显示设备进行内容大致还原显示的光场图像，由此满足多 数图像的光场显示应用需求，提高方案的普适性。
[0091] 可选的，对所述图像进行预处理以得到与所述图像对应的光场图像，包括：根据用 户的视力信息对所述图像进行预处理以得到所述光场图像。该方案可针对用户的视力信息 对待显示的图像的内容进行预处理，将图像转换为依据光路可逆原理经光场显示设备进行 内容大致还原显示的光场图像，显示的光场图像相对该用户而言是焦点对准的清晰图像。 该方案不仅可应用在与相对视力正常用户而言的观看的图像对应的光场图像的预处理场 景，还可应用在与相对视力需要矫正（如远视、近视等）的用户而言观看的图像对应的光场 图像的预处理，实现方式灵活。
[0092] 不妨结合图2所示的等效光路为例对所述图像进行预处理得到所述光场图像的 可选实现方式。可选的，可根据用户的视力信息构建转换矩阵的方式预处理所述图像，以得 到具有一定像差的光场图像，而该像差经所述子透镜阵列的光路改变是可抵消并形成相对 所述视力信息的重对焦的图像，简化的物理模型如下：
【权利要求】
1. 一种光场显示控制方法，其特征在于，包括： 调整光场显示设备的显示器的显示像素密度分布； 根据调整后的所述显示器显示像素的实际位置信息对光场图像进行采样处理； 经调整后的所述光场显示设备显示采样处理后的所述光场图像。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括： 对图像进行预处理W得到与所述图像对应的所述光场图像。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述图像进行预处理W得到与所述图 像对应的光场图像，包括： 根据用户的视力信息对所述图像进行预处理W得到所述光场图像。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括；获取所述用户的视力信息。
5. 根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，调整所述光场显示设备的所述显 示器的显示像素密度分布，包括： 确定目标像素密度分布信息； 根据所述目标像素密度分布信息调整所述显示器的显示像素密度分布，W使调整后的 所述显示器中至少两个显示区域的显示像素密度不同。
6. -种光场显示控制装置，其特征在于，包括： 一显示像素密度分布调整模块，用于调整光场显示设备的显示器的显示像素密度分 布； 一图像采样处理模块，用于根据调整后的所述显示器显示像素的实际位置信息对光场 图像进行采样处理； 一光场显示控制模块，用于经调整后的所述光场显示设备显示采样处理后的所述光场 图像。
7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括： 一图像预处理模块，用于对图像进行预处理W得到与所述图像对应的光场图像。
8. -种光场显示设备，其特征在于，包括： 一显不器； 一子透镜阵列； 一如权利要求6或7所述的光场显示控制装置，所述光场显示控制装置与所述显示器 通信连接。
9. 根据权利要求8所述的光场显示设备，其特征在于， 所述显示器包括多个显示区域，一所述显示区域包括多个显示像素； 所述子透镜阵列靠近所述显示器设置，包括多个子透镜，一所述子透镜与至少一所述 显示区域对应。
10. 根据权利要求8或9所述的光场显示设备，其特征在于，所述显示器包括： 阵列分布的多个显示像素； 一可控变形材料部，分别与多个所述显示像素连接；所述可控变形材料部在外场作用 下可发生形变、并通过所述形变相应调整多个所述显示像素的密度分布；所述外场由所述 光场显示控制装置控制。
【文档编号】H04N9/31GK104469343SQ201410837381
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月29日 优先权日:2014年11月26日
【发明者】周梁, 杜琳 申请人:北京智谷技术服务有限公司
【专利摘要】本申请实施例公开了一种光场显示控制方法和装置以及一种光场显示设备，其中一种光场显示控制方法包括：调整光场显示设备的显示器的显示像素密度分布；根据调整后的所述显示器显示像素的实际位置信息对光场图像进行采样处理；经调整后的所述光场显示设备显示采样处理后的所述光场图像。本申请实施例提供的技术方案，可充分利用光场显示设备的显示器的像素来呈现光场显示图像不同区域的差异化的空间分辨率。
【专利说明】光场显不拉制方法和装置、光场显不设备
【技术领域】
[0001] 本申请涉及光场显示【技术领域】，特别是涉及一种光场显示控制方法和装置以及一 种光场显不设备。
【背景技术】
[0002] 光场显示技术早在20世纪初被提出，两种具有代表性的实现方式为：1908 年Lippmann基于子透镜（Lenslet)阵列的实现方式以及1903年Ives基于平行光栅 (Parallax Barriers)的实现方式。近年来，伴随着消费级电子产品对显示设备的多样化需 求，光场显示技术被运用到不同的场景和设备中，例如：3D显示器、可穿戴式设备、视力矫 正的光场显示器等。目前，电子设备的计算能力、显示分辨率以及光场显示技术对硬件资源 需求的逐渐匹配，为光场显示技术的推广应用提供了良好的支持。
[0003] 光场显示技术可通过传统光场显示技术类似的硬件结构，实现相对灵活的显示效 果，例如：光场3D显示、光场投影显示、穿戴式设备上的光场近眼显示、光场显示的视力纠 正，等等，然而实现上述灵活显示特性的代价是牺牲显示分辨率，也就是说，基于相同显示 像素条件下，采用光场显示技术显示的图像的空间分辨率相比传统图像的空间分辨率低， 如何改善光场显示图像的空间分辨率问题，成为业内的研宄热点。
【发明内容】
[0004] 在下文中给出了关于本申请的简要概述，以便提供关于本申请的某些方面的基本 理解。应当理解，这个概述并不是关于本申请的穷举性概述。它并不是意图确定本申请的 关键或重要部分，也不是意图限定本申请的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概 念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0005] 本申请提供一种光场显示控制方法和装置以及一种光场显示设备。
[0006] 一方面，本申请实施例提供了一种光场显示控制方法，包括：
[0007] 调整光场显示设备的显示器的显示像素密度分布；
[0008] 根据调整后的所述显示器显示像素的实际位置信息对光场图像进行采样处理；
[0009] 经调整后的所述光场显示设备显示采样处理后的所述光场图像。
[0010] 结合本申请实施例一方面提供的任一种光场显示控制方法，可选的，所述光场显 示控制方法还包括：对图像进行预处理以得到与所述图像对应的所述光场图像。
[0011] 结合本申请实施例一方面提供的任一种光场显示控制方法，可选的，对所述图像 进行预处理以得到与所述图像对应的光场图像，包括：根据用户的视力信息对所述图像进 行预处理以得到所述光场图像。
[0012] 结合本申请实施例一方面提供的任一种光场显示控制方法，可选的，所述光场显 示控制方法还包括：获取所述用户的视力信息。
[0013] 结合本申请实施例一方面提供的任一种光场显示控制方法，可选的，调整所述光 场显示设备的所述显示器的显示像素密度分布，包括：确定目标像素密度分布信息；根据 所述目标像素密度分布信息调整所述显示器的显示像素密度分布，以使调整后的所述显示 器中至少两个显示区域的显示像素密度不同。
[0014] 结合本申请实施例一方面提供的任一种光场显示控制方法，可选的，确定所述目 标像素密度分布信息，包括：确定所述图像的第一区；确定所述光场图像中与所述第一区 对应的光场子图像信息；确定所述显示器中影响所述光场子图像信息显示的第一显示区 域；根据所述第一显示区域确定所述目标像素密度分布信息，其中，所述目标像素密度分布 信息中，对应所述第一显示区域的目标像素密度异于对应第二显示区域的目标像素密度， 所述第二显示区域为所述显示器除所述第一显示区域之外的其他至少部分显示区域。
[0015] 结合本申请实施例一方面提供的任一种光场显示控制方法，可选的，确定所述目 标像素密度分布信息，包括：确定所述图像的第一区；根据所述第一区的像素相对所述图 像的一参考点的相对位置信息，确定所述显示器的第一显示区域；根据所述第一显示区域 确定所述目标像素密度分布信息，其中，所述目标像素密度分布信息中，对应所述第一显示 区域的目标像素密度异于对应第二显示区域的目标像素密度，所述第二显示区域为所述显 示器除所述第一显示区域之外的其他至少部分显示区域。
[0016] 结合本申请实施例一方面提供的任一种光场显示控制方法，可选的，所述显示器 包括与所述光场显示设备的子透镜阵列中各子透镜分别对应的显示区域，所述第一显示区 域分布在至少一个所述显示区域。
[0017] 结合本申请实施例一方面提供的任一种光场显示控制方法，可选的，所述第一显 示区域分布在至少二个所述显示区域。
[0018] 结合本申请实施例一方面提供的任一种光场显示控制方法，可选的，确定所述图 像的第一区，包括：获取感兴趣区信息；根据所述感兴趣区信息确定所述图像的所述第一 区。
[0019] 结合本申请实施例一方面提供的任一种光场显示控制方法，可选的，确定所述图 像的第一区，包括：对所述图像进行图像分析；根据所述图像分析的结果确定所述图像的 所述第一区。
[0020] 结合本申请实施例一方面提供的任一种光场显示控制方法，可选的，根据所述目 标像素密度分布信息调整所述显示器的显示像素密度分布，包括：根据所述目标像素密度 分布信息确定可控变形材料部的形变控制信息；根据所述形变控制信息控制所述可控变形 材料部发生形变，以通过所述可控变形材料部的形变相应调整所述显示器的显示像素密度 分布。
[0021] 结合本申请实施例一方面提供的任一种光场显示控制方法，可选的，所述可控变 形材料部至少由以下一种或多种可控变形材料制备而成：压电材料、电活性聚合物、光致形 变材料、磁致伸缩材料。
[0022] 结合本申请实施例一方面提供的任一种光场显示控制方法，可选的，所述光场显 示控制方法还包括：在经调整后的所述光场显示设备显示采样处理后的所述光场图像期 间，对所述显示器不同显示区域的显示亮度进行均衡控制。
[0023] 另一方面，本申请实施例还提供了一种光场显示控制装置，包括：
[0024] 一显示像素密度分布调整模块，用于调整光场显示设备的显示器的显示像素密度 分布；
[0025] -图像采样处理模块，用于根据调整后的所述显示器显示像素的实际位置信息对 光场图像进行采样处理；
[0026] 一光场显示控制模块，用于经调整后的所述光场显示设备显示采样处理后的所述 光场图像。
[0027] 结合本申请实施例另一方面提供的任一种光场显示控制装置，可选的，所述光场 显示控制装置还包括：一图像预处理模块，用于对图像进行预处理以得到与所述图像对应 的光场图像；
[0028] 结合本申请实施例另一方面提供的任一种光场显示控制装置，可选的，所述图像 预处理模块包括：一图像预处理子模块，用于根据用户的视力信息对所述图像进行预处理 以得到所述光场图像。
[0029] 结合本申请实施例另一方面提供的任一种光场显示控制装置，可选的，所述光场 显示控制装置还包括：一视力信息获取模块，用于获取所述用户的视力信息。
[0030] 结合本申请实施例另一方面提供的任一种光场显示控制装置，可选的，所述显示 像素密度分布调整模块包括：一目标像素密度分布信息确定子模块，用于确定目标像素密 度分布信息；一显示像素密度分布调整子模块，用于根据所述目标像素密度分布信息调整 所述显示器的显示像素密度分布，以使调整后的所述显示器中至少两个显示区域的显示像 素密度不同。
[0031] 结合本申请实施例另一方面提供的任一种光场显示控制装置，可选的，所述目标 像素密度分布信息确定子模块包括：一第一区确定单元，用于确定所述图像的第一区；一 光场子图像信息确定单元，用于确定所述光场图像中与所述第一区对应的光场子图像信 息；一第一显示区域确定单元，用于确定所述显示器中影响所述光场子图像信息显示的第 一显示区域；一目标像素密度分布信息确定单元，用于根据所述第一显示区域确定所述目 标像素密度分布信息，其中，所述目标像素密度分布信息中，对应所述第一显示区域的目标 像素密度异于对应第二显示区域的目标像素密度，所述第二显示区域为所述显示器除所述 第一显示区域之外的其他至少部分显示区域。
[0032] 结合本申请实施例另一方面提供的任一种光场显示控制装置，可选的，所述目标 像素密度分布信息确定子模块包括：一第一区确定单元，用于确定所述图像的第一区；一 第一显示区域确定单元，用于根据所述第一区的像素相对所述图像的一参考点的相对位置 信息，确定所述显示器的第一显示区域；一目标像素密度分布信息确定单元，用于根据所述 第一显示区域确定所述目标像素密度分布信息，其中，所述目标像素密度分布信息中，对应 所述第一显示区域的目标像素密度异于对应第二显示区域的目标像素密度，所述第二显示 区域为所述显示器除所述第一显示区域之外的其他至少部分显示区域。
[0033] 结合本申请实施例另一方面提供的任一种光场显示控制装置，可选的，所述显示 器包括与所述光场显示设备的子透镜阵列中各子透镜分别对应的显示区域，所述第一显示 区域分布在至少一个所述显示区域。
[0034] 结合本申请实施例另一方面提供的任一种光场显示控制装置，可选的，所述第一 显示区域分布在至少二个所述显示区域。
[0035] 结合本申请实施例另一方面提供的任一种光场显示控制装置，可选的，所述第一 区确定单元包括：一感兴趣区信息获取子单元，用于获取感兴趣区信息；一感兴趣区确定 子单元，用于根据所述感兴趣区信息确定所述图像的所述第一区。
[0036] 结合本申请实施例另一方面提供的任一种光场显示控制装置，可选的，所述第一 区确定单元包括：一图像分析子单元，用于对所述图像进行图像分析；一第一区确定子单 元，用于根据所述图像分析的结果确定所述图像的所述第一区。
[0037] 结合本申请实施例另一方面提供的任一种光场显示控制装置，可选的，所述目标 像素密度分布信息确定子模块包括：一形变控制信息确定单元，用于根据所述目标像素密 度分布信息确定可控变形材料部的形变控制信息；一形变控制单元，用于根据所述形变控 制信息控制所述可控变形材料部发生形变，以通过所述可控变形材料部的形变相应调整所 述显示器的显示像素密度分布。
[0038] 结合本申请实施例另一方面提供的任一种光场显示控制装置，可选的，所述可控 变形材料部至少由以下一种或多种可控变形材料制备而成：压电材料、电活性聚合物、光致 形变材料、磁致伸缩材料。
[0039] 结合本申请实施例另一方面提供的任一种光场显示控制装置，可选的，所述光场 显示控制装置还包括：一亮度均衡控制模块，用于在经调整后的所述光场显示设备显示采 样处理后的所述光场图像期间，对所述显示器不同显示区域的显示亮度进行均衡控制。
[0040] 再一方面，本申请实施例提供了一种光场显不设备，包括：
[0041] -显不器；
[0042] 一子透镜阵列；
[0043] 一本申请实施例提供的任一所述的光场显示控制装置，所述光场显示控制装置与 所述显示器通信连接。
[0044] 结合本申请实施例再一方面提供的任一种光场显示设备，可选的，所述显示器包 括多个显示区域，一所述显示区域包括多个显示像素；所述子透镜阵列靠近所述显示器设 置，包括多个子透镜，一所述子透镜与至少一所述显示区域对应。
[0045] 结合本申请实施例再一方面提供的任一种光场显示设备，可选的，所述显示器包 括：阵列分布的多个显示像素；一可控变形材料部，分别与多个所述显示像素连接；所述可 控变形材料部在外场作用下可发生形变、并通过所述形变相应调整多个所述显示像素的密 度分布；所述外场由所述光场显示控制装置控制。
[0046] 本申请实施例提供的技术方案，可充分利用光场显示设备的显示器的像素来呈现 光场显示图像不同区域的差异化的空间分辨率。具体的，对光场显示设备的显示器的显示 像素密度分布进行了调整，如由原来的显示像素均匀分布到调整后的非均匀分布，使得调 整后的所述显示器的显示像素呈现非均匀的差异化分布，如所述显示器的局部区域的显示 像素密度较大而局部区域的显示像素密度较小；之后，再根据所述显示器显示像素的实际 位置对待显示的光场图像进行采样处理，使得采样处理后的光场图像与所述显示器的显示 像素的实际位置对应；最后，经调整后的所述显示器显示采样处理后的所述光场图像，这 样，经光场显示设备的子透镜阵列看显示器显示的采样处理的所述光场图像，即可获得所 显示的清晰度呈现差异化分布的光场图像，如所述显示器显示像素密度较大的显示区域显 示的图像部分的空间分辨率，大于所述显示器显示像素密度较小的显示区域显示的图像部 分的空间分辨率，由此充分利用所述显示器的既有像素来满足用户对图像局部清晰度的差 异化显示需求。
[0047] 通过以下结合附图对本申请的可选实施例的详细说明，本申请的这些以及其它的 优点将更加明显。
【专利附图】
【附图说明】
[0048] 本申请可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所 有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的 详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本 申请的可选实施例和解释本申请的原理和优点。在附图中：
[0049] 图la为本申请实施例提供的一种光场显示控制方法的流程图；
[0050] 图lb为本申请实施例提供第一种像素密度可调的显示器的结构示意图；
[0051] 图lc为本申请实施例提供第二种像素密度可调的显示器的结构示意图；
[0052] 图Id为本申请实施例提供第三种像素密度可调的显示器的结构示意图；
[0053] 图le为本申请实施例提供第四种像素密度可调的显示器的结构示意图；
[0054] 图If?为本申请实施例提供显示器在不均匀光场激励情形时进行像素密度调整的 场景不例；
[0055] 图lg为本申请实施例提供第五种像素密度可调的显示器的结构示意图；
[0056] 图lh为本申请实施例提供第六种像素密度可调的显示器的结构示意图；
[0057] 图li为本申请实施例提供第七种像素密度可调的显示器的结构示意图；
[0058] 图lj为本申请实施例提供第八种像素密度可调的显示器的结构示意图；
[0059] 图2为本申请实施例提供的光场显示的可选光路示例；
[0060] 图3a为本申请实施例提供的待显示的图像示例；
[0061] 图3b为与图3a所示的图像对应的光场图像示例；
[0062] 图3c为人眼看到的经调整后的光场显示设备显示的图3b所示的光场图像的效果 示例；
[0063] 图4a为本申请实施例提供的基于调整后的显示器的光场显示的一可选光路示 例；
[0064] 图4b为本申请实施例提供的光场显不的另一可选光路不例；
[0065] 图5为本申请实施例提供的第一种光场显示控制装置的逻辑框图；
[0066] 图6为本申请实施例提供的第二种光场显示控制装置的逻辑框图；
[0067] 图7为本申请实施例提供的显示像素密度分布调整模块的逻辑框图；
[0068] 图8为本申请实施例提供的第三种光场显示控制装置的逻辑框图；
[0069] 图9为本申请实施例提供的一种光场显示设备的结构示意图。
[0070] 本领域技术人员应当理解，附图中的元件仅仅是为了简单和清楚起见而示出的， 而且不一定是按比例绘制的。例如，附图中某些元件的尺寸可能相对于其他元件放大了，以 便有助于提高对本申请实施例的理解。
【具体实施方式】
[0071] 在下文中将结合附图对本申请的示范性实施例进行详细描述。为了清楚和简明起 见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际 实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例 如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不 同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于 本公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。
[0072] 在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本申请，在附图和 说明中仅仅描述了与根据本申请的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了对 与本申请关系不大的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。
[0073] 下面结合附图（若干附图中相同的标号表示相同的元素）和实施例，对本申请的
【具体实施方式】作进一步详细说明。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范 围。
[0074] 本领域技术人员可以理解，本申请中的"第一"、"第二"等术语仅用于区别不同步 骤、设备或模块等，既不代表任何特定技术含义，也不表示它们之间的必然逻辑顺序。
[0075] 本申请发明人在实践本申请实施例的过程中发现，通常光场显示设备在进行光场 显示时，光场显示设备的显示器的显示像素密度分布是固定不变的，基于此，显示器显示能 力在满足用户多样化应用需求方面存在一定的局限性。在某些场景下，某帧图像中各个区 域通常对用户而言具有不同的意义和/或重要性，即用户对显示的图像不同区域的感兴趣 程度不尽相同。例如：在人物光场显示场景下，用户对图像中人脸的感兴趣程度要高于图像 中的景物；等等。由于光场显示技术在显示图像的同时会牺牲所显示的图像一定程度的空 间分辨率，因此，在基于光场显示技术进行光场显示时所显示的图像的空间分辨率较低。如 果要提高感兴趣区的光场显示质量，可以采用高分辨率显示器来提高所显示图像的整体清 晰度，但需要消耗的功耗较大，而如果用户对一图像不同区域的显示清晰度的要求不尽相 同，如用户可能只关注一图像中的局部（如人脸、车牌号、其他感兴趣区等）的清晰度，而对 该图像中的其他部分（如背景、道路等）的清晰度要求较低，此时，如果简单的采用高分辨 率显示器显示该图像，可能导致显示像素的实际利用率较低，增加功耗。
[0076] 为此，本申请实施例提供了一种光场显示控制方法，可充分利用光场显示设备的 显示器的像素来呈现光场显示图像不同区域的差异化的空间分辨率，由此更好满足用户多 样化的应用需求。下面结合【专利附图】
【附图说明】技术方案。
[0077] 图la为本申请实施例提供的一种光场显示控制方法的流程图。本申请实施例提 供的光场显示控制方法的执行主体可为某一光场显示控制装置，所述光场显示控制装置可 在但不限于涉及图像呈现、视频播放等应用过程中通过执行该光场显示控制方法进行图像 的显示控制。所述光场显示控制装置的设备表现形式不受限制，例如所述光场显示控制装 置可为某一独立的部件，该部件与包括有显示器的光场显示设备配合通信；或者，所述光场 显示控制装置可作为某一功能模块集成在一包括有显示器的显示设备中，所述光场显示设 备可包括但不限于具有光场显示能力且包括有所述显示器的电视机、电脑、照相机、手机、 录像机等等。
[0078] 具体如图la所示，本申请实施例提供的一种光场显示控制方法包括：
[0079] S101 :调整光场显示设备的显示器的显示像素密度分布。
[0080] 与传统的显示设备不同，光场显示设备在邻近显示器处可设置有一子透镜阵列， 如图2所示，所述子透镜阵列也可称为微透镜阵列，包括多个阵列分布的子透镜（或称为微 透镜），来自显示器的光线经所述子透镜阵列中的至少一个子透镜改变传播方向，传播方向 改变后的光线经用户的眼睛（类似透镜）汇聚以在用户的视网膜上成像。显示器包括多个 显示区域，一显示区域内包括多个显示像素且一显示区域与一子透镜对应，也就是说，在光 场显示设备中，子透镜阵列和显示器的显示像素之间是呈现一对多的对应关系，可通过显 示器多个显示像素显示待显示图像同一局部不同视角的信息，由此可实现光场图像丰富的 显示特性。
[0081] 然而，在光场图像实现丰富、灵活的显示效果的同时，其显示的光场图像的空间分 辨率相对传统显示技术有所降低。例如，假设所述子透镜阵列包括MXN个子透镜，所述显 示器的分辨率为AXB，所述显示器AXB个像素划分为MXN个显示区域（A大于M，B大于 N)。在一子透镜对应显示器的一显示区域的情形下，一显示区域的显示像素发出的光线经 与该显示区域对应的子透镜改变传播方向后在用户的眼睛汇聚。每个显示区域包括XXY 个像素，显示的光场图像的空间分辨率与子透镜阵列的子透镜分布对应，为MXN，该空间分 辨率相对显示器的分辨率为AXB较低。类似的，在一子透镜对应显示器的多个显示区域的 情形下，该显示器显示的光场图像的空间分辨率通常介于MXN和AXB之间，相对显示器的 分辨率为AXB也较低。不同显示区域的显示像素发出的光线经相应子透镜改变传播方向 后在用户的眼睛汇聚，即可形成相对该用户的光场图像，根据光场图像信息的丰富性，最终 呈现给用户的光场图像可能是针对该用户的不同深度的对焦图像、视力矫正图像等等，但 通常所显示的光场图像相对采用传统显示技术显示的图像清晰度较低。
[0082] 本申请实施例中，光场显示设备的显示器为像素密度可调的显示器，所述显示器 可包括但不限于柔性显示器，所述柔性显示器至少包括柔性衬底以及在所述柔性衬底上形 成的多个显示像素，其中所述柔性衬底在满足一定条件时可以发生伸缩、弯曲等变化来调 整其显示像素密度分布。一所述显示像素可包括但不限于至少一发光单元；所述发光单元 可包括但不限于发光二极管（Light Emitting Diode，简称LED)发光单元、有机发光二极管 (Organic Light Emitting Diode，简称0LED)发光单元；一所述发光单元的发光颜色可根 据实际需要确定，可包括但不限于一个或多个发光子单元，所述发光子单元可包括LED发 光子单元、0LED发光子单元；所述多个发光子单元可包括但不限于红（R)、绿（G)、蓝（B)等 不同颜色的LED发光子单元、0LED发光子单元。
[0083] 结合显示器显示像素密度分布可调的这一特性，本申请实施例可根据实际需要调 整光场显示设备的显示器的显示像素密度分布，使得调整后的所述显示器的像素密度分布 与期望显示的光场图像的空间分辨率（或清晰度）的差异化分布匹配，如，期望显示的光场 图像较为清晰的图像部分对应的显示器的实际显示像素密度较大，而期望显示的光场图像 较为模糊的图像部分对应的显示器的实际显示像素密度较小，等等。
[0084] S102:根据调整后的所述显示器显示像素的实际位置信息对光场图像进行采样处 理。
[0085] 待显示的图像示例如图3a所示，通常是一清晰图像。与图3a所示的图像对应的 光场图像，如果直接从光场显示设备的显示器看，通常是一模糊图像，如图3b所示，该模糊 图像被"分割"为多个子图像，每个子图像（不妨称光场子图像）在所述显示器的至少一显 示区域上显示，某些情形下，相邻显示区域显示的光场子图像在靠近边界处一定范围的区 域内的显示内容有局部的重叠（Overlap)，如图3b中线条标出的图像的眼睛部分在相邻的 两个显示区域内存在部分内容重叠的情形。这些重叠的内容是为了消除不同光场子图像经 不同子透镜改变显示光线传播方向而汇聚在人眼视网膜上的像差，使得实际显示内容的显 示位置在屏幕前后一定范围内调整，以使得人眼经子透镜阵列看显示器显示的光场图像是 一副清晰、内容连续的图像。
[0086] 实际应用中，可根据期望的呈现效果对待显示的图像进行光场采集或预处理来得 到所述光场图像，使得根据光路可逆原理经显示器和子透镜阵列在人眼视网膜获取该光场 图像的成像时，是消除了像差的图像。换而言之，光场显示在一定程度上可看作光场采集的 光路可逆过程，待显示的光场图像和显示器的显示像素之间存在一定的对应关系，调整后 显示器的某些显示像素的实际位置可能发生变化，因此，可根据调整后显示器的显示像素 的实际位置对所述光场图像进行采样处理，使得采样处理后的所述光场图像与显示器的显 示像素的实际位置对应，具体的采样方法本申请实施例对此并不限制，例如，可采用但不限 于根据调整后的所述显示器的显示像素的实际位置信息对所述光场图像进行下采样等等。
[0087] S103 :经调整后的所述光场显示设备显示采样处理后的所述光场图像。
[0088] 所述光场显示设备的显示器调整后，所述显示器的显示像素密度非均匀分布，如 图4a所示（图4a仅以显示像素总数较少的情形为例进行显示像素密度分布差异化的示 例，不应理解为对本申请实施例技术方案实质的限制），调整后所述显示器局部显示区域有 更多的像素显示光场图像的部分内容，而局部显示区域有更少的显示像素显示光场图像的 其他部分内容，相当于对所述显示器的显示像素分布进行了重新调整，来满足差异化图像 空间分辨率的显示效果呈现。如果实际显示的光场图像没有根据调整后的所述显示器的 显示像素的实际位置信息进行采样处理，则可能导致实际显示的光场图像的局部发生变形 (如显示像素密度较大的显示区域对应显示的光场图像的局部可能出现放大的情形等）， 而本申请实施例提供的技术方案根据实际显示的光场图像是根据调整后的所述显示器的 显示像素的实际位置信息进行采样处理的，因此，可尽量减小因显示器显示像素位置调整 对实际显示的光场图像不同部分显示比例等变形影响，且实际显示的光场图像的不同局部 成像差异化的空间分辨率或清晰度，从而改善显示效果和用户体验。例如，人眼看到的经调 整后的光场显不设备显不的图3b光场图像的效果不例如图3c所不，如图3c所不的图像的 局部清晰而局部模糊，呈现空间分辨率的差异化分布。
[0089] 本申请实施例提供的技术方案，可充分利用光场显示设备的显示器的像素来呈现 光场显示图像不同区域的差异化的空间分辨率。具体的，对光场显示设备的显示器的显示 像素密度分布进行了调整，如由原来的显示像素均匀分布到调整后的非均匀分布，使得调 整后的所述显示器的显示像素呈现非均匀的差异化分布，如所述显示器的局部区域的显示 像素密度较大而局部区域的显示像素密度较小；之后，再根据所述显示器显示像素的实际 位置对待显示的光场图像进行采样处理，使得采样处理后的光场图像与所述显示器的显示 像素的实际位置对应；最后，经调整后的所述显示器显示采样处理后的所述光场图像，这 样，经光场显示设备的子透镜阵列看显示器显示的采样处理的所述光场图像，即可获得所 显示的清晰度呈现差异化分布的光场图像，如所述显示器显示像素密度较大的显示区域显 示的图像部分的空间分辨率，大于所述显示器显示像素密度较小的显示区域显示的图像部 分的空间分辨率，由此充分利用所述显示器的既有像素来满足用户对图像局部清晰度的差 异化显示需求。
[0090] 可选的，本申请实施例提供的光场显示控制方法还可包括：对图像进行预处理以 得到与所述图像对应的所述光场图像。该方案通过对图像内容进行预处理的方式，将图像 转换为依据光路可逆原理经光场显示设备进行内容大致还原显示的光场图像，由此满足多 数图像的光场显示应用需求，提高方案的普适性。
[0091] 可选的，对所述图像进行预处理以得到与所述图像对应的光场图像，包括：根据用 户的视力信息对所述图像进行预处理以得到所述光场图像。该方案可针对用户的视力信息 对待显示的图像的内容进行预处理，将图像转换为依据光路可逆原理经光场显示设备进行 内容大致还原显示的光场图像，显示的光场图像相对该用户而言是焦点对准的清晰图像。 该方案不仅可应用在与相对视力正常用户而言的观看的图像对应的光场图像的预处理场 景，还可应用在与相对视力需要矫正（如远视、近视等）的用户而言观看的图像对应的光场 图像的预处理，实现方式灵活。
[0092] 不妨结合图2所示的等效光路为例对所述图像进行预处理得到所述光场图像的 可选实现方式。可选的，可根据用户的视力信息构建转换矩阵的方式预处理所述图像，以得 到具有一定像差的光场图像，而该像差经所述子透镜阵列的光路改变是可抵消并形成相对 所述视力信息的重对焦的图像，简化的物理模型如下：
【权利要求】
1. 一种光场显示控制方法，其特征在于，包括： 调整光场显示设备的显示器的显示像素密度分布； 根据调整后的所述显示器显示像素的实际位置信息对光场图像进行采样处理； 经调整后的所述光场显示设备显示采样处理后的所述光场图像。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括： 对图像进行预处理W得到与所述图像对应的所述光场图像。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述图像进行预处理W得到与所述图 像对应的光场图像，包括： 根据用户的视力信息对所述图像进行预处理W得到所述光场图像。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括；获取所述用户的视力信息。
5. 根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，调整所述光场显示设备的所述显 示器的显示像素密度分布，包括： 确定目标像素密度分布信息； 根据所述目标像素密度分布信息调整所述显示器的显示像素密度分布，W使调整后的 所述显示器中至少两个显示区域的显示像素密度不同。
6. -种光场显示控制装置，其特征在于，包括： 一显示像素密度分布调整模块，用于调整光场显示设备的显示器的显示像素密度分 布； 一图像采样处理模块，用于根据调整后的所述显示器显示像素的实际位置信息对光场 图像进行采样处理； 一光场显示控制模块，用于经调整后的所述光场显示设备显示采样处理后的所述光场 图像。
7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括： 一图像预处理模块，用于对图像进行预处理W得到与所述图像对应的光场图像。
8. -种光场显示设备，其特征在于，包括： 一显不器； 一子透镜阵列； 一如权利要求6或7所述的光场显示控制装置，所述光场显示控制装置与所述显示器 通信连接。
9. 根据权利要求8所述的光场显示设备，其特征在于， 所述显示器包括多个显示区域，一所述显示区域包括多个显示像素； 所述子透镜阵列靠近所述显示器设置，包括多个子透镜，一所述子透镜与至少一所述 显示区域对应。
10. 根据权利要求8或9所述的光场显示设备，其特征在于，所述显示器包括： 阵列分布的多个显示像素； 一可控变形材料部，分别与多个所述显示像素连接；所述可控变形材料部在外场作用 下可发生形变、并通过所述形变相应调整多个所述显示像素的密度分布；所述外场由所述 光场显示控制装置控制。
【文档编号】H04N9/31GK104469343SQ201410837381
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月29日 优先权日:2014年11月26日
【发明者】周梁, 杜琳 申请人:北京智谷技术服务有限公司
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