本发明涉及立体显示技术领域，特别涉及一种立体显示效果的测试方法及系统。
背景技术：
立体图像显示技术的成像原理是：基于观看者的双目视差，让观看者的左眼和右眼分别感知具有图像差异的视差图像，观看者的大脑基于所感知的图像差异形成立体图像。
现有的立体显示装置通过光栅阵列准确控制每一个像素透过的光线，只让左眼或右眼看到，由于左眼和右眼观看显示面板的角度不同，利用这一角度差遮住光线就可将图像分配给左眼或右眼，经过大脑将这两幅有差异的图像合成为一副具有空间深度和维度信息的图像，从而形成立体显示效果。
由于在立体显示装置装配过程中光栅阵列与显示面板或多或少存在误差，会导致串扰的出现，即左视图进入观看者的右眼，右视图进行观看者的左眼，从而导致立体显示效果不佳，甚至无法满足形成立体显示效果等问题。因此，为保证产品质量，在产品出厂前，需要对立体显示装置进行立体显示效果的测试，将串扰大的产品与串扰小的产品区别开。
目前对立体显示效果的测试还停留在依赖技术人员对显示面板上的显示图像进行主观判断。不同技术人员的技术水平不同，对显示效果的测试也不同，使得对判断结果不准确。并且长时间的观察，技术人员会引起视觉疲劳，使对显示效果的判断更不准确。另外应用技术人员进行主观判断耗时耗力，增加了生产成本。
技术实现要素：
本发明实施方式的目的在于提供一种立体显示效果的测试方法及系统，能够客观、准确地测试立体显示效果。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种立体显示效果的测试方法，包括：
提供可供佩戴的左、右摄像头，调节左、右摄像头之间的距离，使左、右摄像头之间的距离与佩戴者的瞳距相适配；
利用左、右摄像头同时拍摄立体显示装置显示的3d视差图像，其中3d视差图像包括左、右摄像头拍摄的左视图和右视图；
计算左视图中第一像素的像素数与总像素数的第一当前百分比，计算右视图中第二像素的像素数与总像素数的第二当前百分比，其中，第一像素不同于第二像素；
根据第一当前百分比、第二当前百分比以及第一当前百分比与第二当前百分比之间的预设关系获得待比较值，将待比较值与阈值比较，获取立体显示效果表征值。
本发明的实施方式还提供了一种立体显示效果的测试系统，包括：拍摄装置和与拍摄装置通信连接的处理器，拍摄装置包括左、右摄像头以及距离调节机构，
距离调节机构用于：调节左、右摄像头之间的距离，使左、右摄像头之间的距离与佩戴者的瞳距相适配；
左、右摄像头用于：同时拍摄立体显示装置显示的3d视差图像，其中3d视差图像包括左、右摄像头拍摄的左视图和右视图；
处理器包括：
计算模块，用于计算左视图中第一像素的像素数与总像素数的第一当前百分比，计算右视图中第二像素的像素数与总像素数的第二当前百分比，其中，第一像素不同于第二像素；
效果测试模块，与计算模块连接，用于根据第一当前百分比、第二当前百分比以及第一当前百分比与第二当前百分比之间的预设关系获得待比较值，将待比较值与阈值比较，获取立体显示效果表征值。
本发明实施方式相对于现有技术而言，通过提供可供佩戴的左、右摄像头，调节左、右摄像头之间的距离，使左、右摄像头之间的距离与佩戴者的瞳距相适配；利用左、右摄像头同时拍摄立体显示装置显示的3d视差图像，其中3d视差图像包括左、右摄像头拍摄的左视图和右视图；计算左视图中第一像素的像素数与总像素数的第一当前百分比,计算右视图中第二像素的像素数与总像素数的第二当前百分比，其中，第一像素不同于第二像素；根据第一当前百分比、第二当前百分比以及第一当前百分比与第二当前百分比之间的预设关系获得待比较值，将待比较值与阈值比较，获取立体显示效果表征值，能够客观、准确地评价立体显示效果。
另外，调节左、右摄像头之间的距离是在50mm-80mm范围内调节左、右摄像头之间的距离，将人眼瞳距的影响引入立体显示效果的评价，使评价结果更准确，客观。
另外，计算左视图中第一像素的像素数与总像素数的第一当前百分比之前，包括：对3d视差图像进行预处理以滤掉周边非视差图像画面，能够更准确地测试立体显示效果。
另外，预设关系为第一当前百分比与第二当前百分比之间的乘积，阈值对应设置为标准视差图像中的基础百分比，根据第一当前百分比、第二当前百分比以及第一当前百分比与第二当前百分比之间的预设关系获得待比较值，将待比较值与阈值比较，获取立体显示效果表征值，包括：获取标准视差图像中的第一区域的基础百分比和第二区域的基础百分比，其中，第一区域的基础百分比为立体显示装置显示为第一单色状态时，第一区域中第一像素的像素数与总像素数的百分比，第二区域的基础百分比为立体显示装置显示为第二单色状态时，第二区域中第二像素的像素数与总像素数的百分比；将第一当前百分比与标准视差图像中第一区域的基础百分比的比值作为第一差异度；将第二当前百分比与标准视差图像中第二区域的基础百分比的比值作为第二差异度；将第一差异度和第二差异度的乘积作为表征立体显示效果表征值，利用图像算法进行检测测试，而非人的主观检测，能够更客观地测试立体显示效果。
附图说明
图1是本发明第一实施方式的立体显示效果的测试方法的流程示意图；
图2是图1中步骤s13的流程示意图；
图3是本发明第二实施方式的立体显示效果的测试系统的结构示意图；
图4是本发明第三实施方式的拍摄装置的结构示意图；
图5是本发明第四实施方式的拍摄装置的结构示意图；
图6是本发明第五实施方式的拍摄装置的结构示意图；
图7是本发明第六实施方式的处理器的结构示意图；
图8是本发明第七实施方式的立体显示效果测试系统进行立体显示效果测试的连接示意图；
图9是本发明第八实施方式的立体显示效果测试系统进行立体显示效果测试的方法示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种立体显示效果的测试方法。具体流程如图1所示，立体显示效果的测试方法包括：
步骤s10：提供可供佩戴的左、右摄像头，调节左、右摄像头之间的距离，使左、右摄像头之间的距离与佩戴者的瞳距相适配。
在本发明实施方式中，左、右摄像头为头戴式摄像头，包括设置在一支架上的两颗小型摄像头。左、右摄像头之间的距离可调，具体可以根据佩戴者的人眼瞳距在50mm-80mm范围内调节左、右摄像头之间的距离。本发明实施方式中在测试立体显示效果时引入人眼瞳距的影响，能够更准确、客观地测试立体显示效果。
步骤s11：利用左、右摄像头同时拍摄立体显示装置显示的3d视差图像，其中3d视差图像包括左、右摄像头拍摄的左视图和右视图。
在步骤s11中，接收处理器发送的拍摄指令，根据拍摄指令拍摄立体显示装置显示的3d视差图像。在拍摄立体显示装置显示的3d视差图像时，左、右摄像头模拟真人双眼，佩戴在双眼上方，当佩戴者观看3d显示装置时，左、右摄像头捕捉3d视差图像。
步骤s12：计算左视图中第一像素的像素数与总像素数的第一当前百分比，计算右视图中第二像素的像素数与总像素数的第二当前百分比，其中，第一像素不同于第二像素。
在步骤s12之前，对3d视差图像进行预处理以滤掉周边非视差图像画面。通过对3d视差图像进行预处理，提取视差图像区域，避免周围环境光对评判的影响，从而能够更准确地测试立体显示效果。
在本发明实施方式中，总像素数是指左视图或右视图中所有像素的像素数之和，优选为左视图或右视图中第一像素的像素数与第二像素的像素数之和。
在步骤s12中，计算第一区域中第一像素的像素数与总像素数的百分比，得到第一当前百分比nl；计算第二区域中第二像素的像素数与总像素数的百分比，得到第二当前百分比nr。其中，总像素数分别表示第一区域或第二区域中所有像素的像素数之和。第一区域是立体显示装置对应在左摄像头内的区域，第二区域是立体显示装置对应在右摄像头内的区域。第一区域设为m1，第二区域设为m2。以第一像素为红色，第二像素为绿色为例，第一区域m1中第一像素的像素数与总像素数的第一当前百分比nl为第一区域中的红色像素的像素数的分量之和除以第一区域m1的总像素数。而第二区域m2中第二像素的像素数与总像素数的第二当前百分比nr为第二区域m2中的绿色像素的像素数的分量之和除以第二区域m2的总像素数。本发明实施方式应用第一当前百分比nl和第二当前百分比nr表征当前屏幕红绿的表现。
在本发明的其他实施方式中，也可以取第一像素为绿色，第二像素为红色，进一步地，还可以取r、g、b中任一种像素作为第一像素，其他两种像素中的任一种作为第二像素，在此不作限制。
步骤s13：根据第一当前百分比、第二当前百分比以及第一当前百分比与第二当前百分比之间的预设关系获得待比较值，将待比较值与阈值比较，获取立体显示效果表征值。
本发明实施方式根据获取的3d视差图像利用图像算法进行检测，而非人的主观检测，同时在拍摄3d视差图像之前，调节左、右摄像头之间的距离，使左、右摄像头之间的距离与佩戴者的瞳距相适配，如此引入了佩戴者的瞳距的影响，能够客观、准确地评价立体显示效果。
在本发明实施方式中，阈值与预设关系对应设置，预设关系为第一当前百分比与第二当前百分比之间的和、乘积、均值、或者极值的至少一种。阈值可以根据标准视差图像获取。其中，标准视差图像可以是立体显示装置显示为规则的形状或单色状态时所获取的视差图像。
以下以预设关系为第一当前百分比与第二当前百分比之间的乘积，阈值对应设置为标准视差图像中的基础百分比为例进行说明：其中，标准视差图像为立体显示装置显示为单色状态时所获取的3d视差图像，阈值设置为该标准视差图像中的基础百分比。此时，在步骤s13中，更具体地，如图2所示，包括如下步骤：
步骤s130：获取标准视差图像中的第一区域的基础百分比和第二区域的基础百分比，其中，第一区域的基础百分比为立体显示装置显示为第一单色状态时，第一区域中第一像素的像素数与总像素数的百分比，第二区域的基础百分比为立体显示装置显示为第二单色状态时，第二区域中第二像素的像素数与总像素数的百分比。
在本发明实施方式中，标准视差图像中第一区域m1的基础百分比nr0和第二区域m2的基础百分比nr0可以预先进行存储，在后续步骤s13中比较第一当前百分比、第二当前百分比与标准视差图像中的基础百分比时直接提取使用。也可以通过计算立体显示装置显示为第一单色状态时，第一区域中第一像素的像素数与总像素数的百分比获取标准视差图像中的第一区域m1的基础百分比nl0，通过计算立体显示装置显示为第二单色状态时，第二区域中第二像素的像素数与总像素数的百分比获取第二区域m2的基础百分比nr0。其中，第一像素与第一单色对应，第二像素与第二单色对应，第一像素不同与第二像素。
在本发明实施方式中，第一单色优选为红色，第二单色优选为绿色。标准视差图像中的第一区域m1的第一像素与获取的3d视差图像中的第一区域m1的第一像素为同一颜色的像素。同样地，标准视差图像中的第二区域m2的第二像素与获取的3d视差图像中的第二区域m2的第二像素为同一颜色的像素。
步骤s131：将第一当前百分比nl与标准视差图像中第一区域m1的基础百分比nl0的比值作为第一差异度。
第一差异度用于表征第一区域中当前屏幕红绿的表现与最佳屏幕红绿的表现的差异度。其值越接近1，表示左视图的当前显示效果与标准3d图像中的左视图的显示效果越接近，显示效果越佳。
步骤s132：将第二当前百分比nr与标准视差图像中第二区域m2的基础百分比nr0的比值作为第二差异度。
第二差异度用于表征第二区域中当前屏幕红绿的表现与最佳屏幕红绿的表现的差异度。其值越接近1，表示右视图的当前显示效果与标准视差图像中的右视图的显示效果越接近，显示效果越佳。
步骤s133：将第一差异度和第二差异度的乘积作为表征立体显示效果表征值。
该乘积越接近1，表示3d视差图像的立体显示效果与标准视差图像中的立体显示效果越接近，立体显示效果越佳。如此，利用图像算法进行检测测试，而非人的主观检测，能够更客观地测试立体显示效果。
上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
本发明第二实施方式涉及一种立体显示效果的测试系统，立体显示效果的测试系统包括：拍摄装置和与拍摄装置通信连接的处理器。如图3所示，拍摄装置包括左、右摄像头以及距离调节机构。
距离调节机构用于：调节左、右摄像头之间的距离，使所述左、右摄像头之间的距离与佩戴者的瞳距相适配。
左、右摄像头用于：同时拍摄立体显示装置显示的3d视差图像，其中所述3d视差图像包括所述左、右摄像头拍摄的左视图和右视图。
处理器包括：计算模块以及效果测试模块。计算模块用于计算左视图中第一像素的像素数与总像素数的第一当前百分比，计算右视图中第二像素的像素数与总像素数的第二当前百分比，其中，第一像素不同于第二像素。效果测试模块与计算模块连接，用于根据第一当前百分比、第二当前百分比以及第一当前百分比与第二当前百分比之间的预设关系获得待比较值，将待比较值与阈值比较，获取立体显示效果表征值。
在本发明实施方式中，总像素数是指左视图或右视图中所有像素的像素数之和，优选为左视图或右视图中第一像素的像素数与第二像素的像素数之和。本发明实施方式处理器根据拍摄装置获取的3d视差图像利用图像算法进行检测，而非人的主观检测，同时拍摄装置在拍摄3d视差图像之前，还调节左、右摄像头之间的距离，使左、右摄像头之间的距离与佩戴者的瞳距匹配，如此引入了佩戴者的瞳距的影响，能够客观、准确地评价立体显示效果。
在本发明实施方式中，如图4所示，拍摄装置包括左、右摄像头11、12以及一支架13，支架13为头戴式结构。具体地，支架可以设置为镜框式结构或者头盔式结构，以方便佩戴者佩戴。左、右拍摄头11、12设置在支架13上，距离调节机构(图未示)通过控制左、右拍摄头11、12在支架上运动，调节左、右摄像头11、12之间的距离。左、右摄像头11、12之间的距离在50mm-80mm范围内可调。本发明实施方式中在测试立体显示效果时引入人眼瞳距的影响，能够更准确、客观地测试立体显示效果。
支架13上包括两个固定件14，左、右摄像头11、12分别设置在固定件14上。固定件14可以在支架13上自由移动。距离调节机构通过调节两个固定件14在支架上运动，进而调节左、右摄像头11、12之间的距离。
在更具体的实施方式中，如图5所示，支架13上包括一滑动槽15，两个固定件14设置在滑动槽15内，距离调节机构控制两个固定件14在滑动槽15内相向或相反运动，进而调节左、右摄像头11、12之间的距离。
在本发明实施方式中，如图6所示，拍摄装置还包括通信接口。通信接口用于接收处理器发送的拍摄指令；左、右摄像头根据拍摄指令拍摄立体显示装置显示的3d视差图像。通信接口还用于将拍摄的3d视差图像传送至处理器，以使处理器方便测试3d视差图像的立体显示效果。
在本发明实施方式中，计算模块用于：计算第一区域m1中第一像素的像素数与总像素数的百分比，得到第一当前百分比nl；计算第二区域m2中第二像素的像素数与总像素数的百分比，得到第二当前百分比nr，其中，第一像素不同于第二像素，第一区域m1是立体显示装置对应在左摄像头内的区域，第二区域m2是立体显示装置对应在右摄像头内的区域。以第一像素为红色，第二像素为绿色为例，第一区域m1中第一像素的像素数与总像素数的第一当前百分比nl为第一区域m1中的红色像素的像素数的分量之和除以第一区域m1的总像素数。而第二区域m2中第二像素的像素数与总像素数的第二当前百分比nr为第二区域m2中的绿色像素的像素数的分量之和除以第二区域m2的总像素数。本发明实施方式应用第一当前百分比nl和第二当前百分比nr表征当前屏幕红绿的表现。
在本发明的其他实施方式中，也可以取第一像素为绿色，第二像素为红色，进一步地，还可以取r、g、b中任一种像素作为第一像素，其他两种像素中的任一种作为第二像素，在此不作限制。
在本发明实施方式中，阈值与预设关系对应设置，预设关系为第一当前百分比与第二当前百分比之间的和、乘积、均值、或者极值的至少一种。阈值可以根据标准视差图像获取。其中，标准视差图像可以是立体显示装置显示为规则的形状或单色状态时所获取的视差图像。
以下以预设关系为第一当前百分比与第二当前百分比之间的乘积，阈值对应设置为标准视差图像中的基础百分比为例进行说明：其中，标准视差图像为立体显示装置显示为单色状态时所获取的视差图像，阈值设置为该标准视差图像中的基础百分比。此时，效果测试模块用于：获取标准视差图像中的第一区域的基础百分比nl0和第二区域的基础百分比nr0；根据第一当前百分比nl与标准视差图像中第一区域m1的基础百分比nl0的比值得到第一差异度；根据第二当前百分比nr与标准视差图像中第二区域m2的基础百分比nr0的比值得到第二差异度；将第一差异度和第二差异度的乘积作为表征立体显示效果表征值。该乘积越接近1，表示3d视差图像的立体显示效果与标准视差图像中的立体显示效果越接近，立体显示效果越佳。第一差异度用于表征第一区域中当前屏幕红绿的表现与最佳屏幕红绿的表现的差异度，其值越接近1，表示左视图的当前显示效果与标准3d图像中的左视图的显示效果越接近。第二区域m2的差异度用于表征第二区域中当前屏幕红绿的表现与最佳屏幕红绿的表现的差异度。其值越接近1，表示右视图的当前显示效果与标准视差图像中的右视图的显示效果越接近。
在本发明实施方式中，标准视差图像中第一区域m1的基础百分比nr0和第二区域m2的基础百分比nr0可以预先进行存储，后续直接提取使用。也可以通过计算模块计算立体显示装置为第一单色状态时，第一区域m1中第一像素的像素数与总像素数的百分比获取标准视差图像中的第一区域m1的基础百分比nl0，通过计算立体显示装置显示为第二单色状态时，第二区域m2中第二像素的像素数与总像素数的百分比获取第二区域m2的基础百分比nr0。
具体地，计算模块还用于：在立体显示装置为第一单色状态时，计算第一区域m1中第一像素的像素数与总像素数的百分比，得到第一区域m1的基础百分比nl0，其中，第一像素与第一单色对应；在立体显示装置显示为第二单色状态时，计算第二区域m2中第二像素的像素数与总像素数的基础百分比nr0，得到第二区域m2的百分比，其中，第二像素与第二单色对应，第一像素不同与第二像素。
本发明实施方式中，第一单色优选为红色，第二单色优选为绿色。标准视差图像中的第一区域m1的第一像素与获取的3d视差图像中的第一区域m1的第一像素为同一颜色的像素。同样地，标准视差图像中的第二区域m2的第二像素与获取的3d视差图像中的第二区域m2的第二像素为同一颜色的像素。
在本发明实施方式中，如图7所示，处理器还包括预处理模块。预处理模块用于对3d视差图像进行预处理以滤掉周边非视差图像画面。通过预处理模块对3d视差图像进行预处理，提取视差图像区域，避免周围环境光对评判的影响，从而能够更准确地测试立体显示效果。
值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。
图8是立体显示效果测试系统进行立体显示效果测试的连接示意图。处理器通过usb接口与拍摄装置连接。处理器也可以通过其他通信接口与拍摄装置连接，在此不用限制。在本发明的其他实施方式中，处理器还可以与拍摄装置进行无线连接。处理器可以是服务器，个人计算机、笔记本等。
图9是立体显示效果测试系统进行立体显示效果测试的方法示意图。如图9所示，立体显示效果测试方法包括：
步骤1：调整左、右摄像头之间的距离与人眼瞳距相适配。
具体根据佩戴者的人眼瞳距调整使左摄像头11和右摄像头12之间的距离与人眼瞳距相适配。
在步骤1之前，处理器检测是否与左、右摄像头相连接。如果处理器没有与左、右摄像头连接，则进行提醒。如果处理器与左、右摄像头连接好，则执行后续步骤。
步骤2：处理器发送拍摄指令至左、右摄像头。
步骤3：左、右摄像头接收拍摄指令，进行拍摄。
在步骤3中，左、右摄像头拍摄立体显示装置显示的3d视差图像。
步骤4：左、右摄像头拍摄3d视差图像并传输至处理器。
步骤5：处理器显示预览3d视差图像。
步骤6：处理器测试3d视差图像的立体显示效果。
处理器对立体显示效果的测试具体参见第二实施方式的立体显示效果的测试系统部分，在此不再赘述。
本发明实施方式的立体显示效果测试系统可以应用于医学领域：拍摄装置与计算机连接，医生佩戴拍摄装置，通过调节拍摄装置中左、右摄像头之间的距离，使左、右摄像头之间的距离与佩戴者的瞳距相适配，计算机处理拍摄装置获取的医学图像，客观、准确地测试立体显示效果，使医生能够更准确地观察医学图像，进而进行疾病诊断。
不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。