專利名稱：基于光柵lcd自由立體顯示器多視點立體圖像合成方法
技術領域：
本發明屬于光柵自由立體成像技術領域，進一步涉及一種基于光 柵LCD自由立體顯示器多視點立體圖像合成方法。
背景技術：
多年來，人們已經開發了各種對立體圖像進行可視化的顯示技 術。在這些顯示技術中，諸如棱柱鏡顯示、平板遮蔽、全息顯示等， 均無需佩戴眼鏡或其它輔助視具就可以為觀看者呈現立體圖像，這些 系統都是自由立體顯示系統。這些自由立體顯示系統在時間或空間內 可以顯示多個不同的視點圖像。在眾多的自由立體顯示系統中，基于 光柵的LCD自由立體顯示設備因其易于加工、多視點立體效果好，所 以是當前較為常見的自由立體顯示系統。
光柵是指附在畫面或屏幕外面、能夠使人利用兩眼視角差和光的 折射原理看到立體圖像的一種利用印刷或壓制技術所制成的材料。用 于自由立體顯示器的光柵可以分為三大類狹縫光柵(俗稱黑光柵)、 棱柱鏡光柵(俗稱白光柵)、點陣式光柵。其中，點陣式光柵很少見， 本通用合成方法基于狹縫光柵和棱柱鏡光柵。狹縫光柵俗稱黑光柵， 其成像原理為小孔成像原理。目前只有膜材的產品，是在透明的膠片 上間隔印刷黑色線條從而構成一條黑色不透明線條加一條透明縫隙 間隔排列的結構。棱柱鏡光柵俗稱白光柵，其成像原理為凸透鏡成像 原理。它由多條棱柱鏡構成，按照中間介質的不同又分為板材、片材 和膜材光柵。棱柱鏡是由眾多平行排列的半圓柱形條紋組成的片板狀 光學元件，其由很多完全相同的柱鏡組成， 一面是平面，另一面是周 期起伏變化的圓柱曲面。光柵的主要技術指標是光柵單元、柵距、 線數(LPI)、視場角、視變角、觀看距離。
圖1 (a) 、 (b)分別以基于狹縫光柵和棱柱鏡光柵的多視點LCD自 由立體顯示設備為例說明了這兩種顯示結構的水平橫截面示意圖。對 于N視點的LCD自由立體顯示設備(N〉=2)，需要準備N個不同視點 的圖像，然后將N個視點的圖像信息合成為一幅多視點立體圖像。并 將所生成的圖像分配給LCD像素陣列進行顯示。從兩種情況可以看 出，在橫截面方向上代表各視點圖像信息的單元均為LCD屏幕內的R、 G、 B子像素。當然，也可以用橫截面方向上一組RGB來顯示一個視
點的像素信息，這樣則觀察者觀測到的每個視點圖像在實際橫截面方 向上的分辨率(即，水平分辨率)與視點個數N成反比。如果僅通過犧 牲水平分辨率來獲得多個視點，那么所觀測到的圖像的水平和垂直分 辨率失衡，會給觀察者帶來不舒適的立體觀感。因此，為了平衡x和 y方向上的分辨率，通常釆用傾斜結構的光柵，這樣就可以在水平方 向(圖l橫截面方向)上用LCD的R、G、B子像素分別表示各視點信息，
同時在傾斜方向上使用相鄰連續的RGB來代表各個視點一個像素的 # 自
|口 ,vij、。
多視點圖像合成算法是基于光柵的LCD自由立體顯示設備的關 鍵問題，業內需要基于光柵的LCD顯示設備具有一種快速、高質量的 多視點立體圖像合成方法。對于基于光柵的LCD自由立體顯示設備，常見的多視點圖像合成方法以模擬合成方法(如光篩法)為主。這種
模擬合成方法一般是用人工處理的方式(例如，使用Photoshop等軟
件)對各個視圖進行處理。雖然模擬合成方法具有一定的靈活性，但 該方法制作復雜，合成效率低，對合成者技術經驗要求高，不便于大 規模生產。此外，由于各個視點的視圖經過軟件的多次篩濾和擬合， 其亮度和對比度均有明顯損失。
發明內容
為了提高合成效率，改善合成效果，本專利提出了一種新穎的、 通用的自由立體顯示圖像合成算法，該算法與傳統的模擬合成方法不 同，它是用程序一次實現的數字合成算法。該合成方法的操作單元也
是R、 G、 B子像素，其分為子像素確定準則、各視點子像素子釆樣 (subsampling)、各視點子像素排列合成三個部分，新方法的合成過 程如圖2所示。
本發明通過如下技術方案來實現
(1)首先確定LCD屏上某個子像素究竟屬于哪個光柵單元的控
制范圍；
從圖l所示的截面圖可知，無論是棱柱鏡光柵還是狹縫光柵，其
每個光柵單元(一個棱柱或 一條狹縫)都會對LCD某像素行上的某N個 子像素所發光線進行控制。由于光柵單元具有一定的控制范圍(如圖 1， N可以是8或9)，所以需要首先確定LCD屏上某個子像素究竟屬
于哪個光柵單元的控制范圍。為了確定LCD中子像素所屬的光柵單 元，霜根據光柵的傾角設定確定準則。下面以光柵單元與屏幕垂線之
間的傾斜角度為逆時針角度和順時針角度兩種情況進行考慮。
當光柵傾斜角度為逆時針方向傾斜時
逆時針方向上任意的光柵傾斜角度"(0°< <90°),如圖3所示。 設每個LCD子像素的寬為單位1，則高為3，此時每個像素可視作邊 長為3的正方形。根據光柵的傾斜角度不同導致光柵單元的右邊緣線 對某個子像素進行平分截取時的幾何位置關系，以恰好能夠進行對角 線平分的傾斜角度6 = 18.4°為臨界條件，將光柵按傾斜角度分為兩種 情況進行處理。
當"2P時，如圖3中q直線所示，根據光柵單元與子像素的幾何
關系，定義當光柵單元的右邊緣線對某個子像素進行平分截取時， 在與當前子像素相鄰的下一個子像素(圖中子像素C)下邊緣上的截距
, 3 tan or — 1
定義某一光柵單元右邊緣線對第n行的某個子像素進行截取時， 在當前子像素下邊緣的截距為A"
其中，[.]代表取整搡作。有以下確定規則
當A。w時，將所分割的子像素即第[3" tan"]個子像素(圖中子 像素B)確定為屬于當前光柵單元；
當A—A。^時，將第[3".tana]個子像素(子像素B )確定為不屬于
當前光柵單元，而將第[3".tarm]-l個子像素(圖中子像素A)確定為 屬于當前光柵單元。
當"d時，如圖3中^直線所示，根據光柵單元與子像素的幾何
關系，定義當光柵單元的右邊緣線對某個子像素進行平分截取時， 在當前子像素(圖中子像素B)下邊緣的截距為<formula>formula see original document page 11</formula>定義當某一光柵單元右邊緣線對第n行的某個子像素進行截取 時，在當前子像素下邊緣的截距為A,:
<formula>formula see original document page 11</formula>
其中，[.]代表取整操作。有以下確定規則
當"1-AQC)時，將所分割的子像素即第([3".tanol + l)個子像素 (圖中子像素B)確定為屬于當前光柵單元；
當A,(l-A。c)時，將第([3".tan"] + l)個子像素(子像素B)確定 為不屬于當前光柵單元第，而將第[3".tan"]個子像素(圖中子像素A) 確定為屬于當前光柵單元。
當光柵傾斜角度為順時針方向傾斜時
順時針方向上光柵與垂直線的任意傾斜角度/ (0°<〃<90°)，如圖
4所示，根據光柵的傾斜角度不同導致光柵單元的右邊緣線對某個子 像素進行平分截取時的幾何位置關系，以恰好能夠進行對角線平分的 傾斜角度^ = 18.4。為臨界條件，也將光柵按傾斜角度分為兩種情況進
行處理。若顯示器分辨率為『xi/,則顯示器寬度為3『，高度為3i/。
當-2S時，如圖4中c,直線所示，根據光柵單元與子像素的幾何
關系，當光柵單元的右邊緣線對某個子像素進行平分截取時，在當前
子像素的前一個子像素(圖中子像素A)下邊緣上的截距為(1 —A。》
，* , 3tan/ _l 3 — 3tan" 1 一 A0/7 = 1--^——=-
假設某一光柵單元右邊緣線對第n行的某個子像素進行截取時， 在當前子像素下邊緣的截距為(1-A2):
1 —A2 =1 —(3"'tan々-[3"'tan/ ]) = [3"'tan"] + l —3"'tan〃 其中，H代表取整操作。有以下確定規則
當(卜A2)2(1-A。》即A^A。r時，將第(3『-[3".tan/ ] + l)個子像素 (即子像素B)確定為屬于當前光柵單元。
當(1-A2)<(1-A。F)即A2 〉 A。F時，將第(3『-[3".tan/ ]+l)個子像素
(子像素B)確定為不屬于當前光柵單元(均以光柵單元右邊緣線進 行確定)，而將該子像素的前一個子像素(3W-[3".tan/ ])(即子像素A)
確定為屬于當前光柵單元；
當/ <^時，如圖4中c^直線所示，根據光柵單元與子像素的幾何
關系，當光柵單元的右邊緣線對某個子像素進行平分截取時，在當前 子像素(圖中子像素B)下邊緣的截距為A。c : , l-3tan〃
假設某一光柵單元右邊緣線對第n行的某個子像素進行截取時，
在當前子像素下邊緣的截距為(1-AJ:
1-A2 =l-(3".tan" —[3w'tan/ ]) = [3w'tan々]+ l —3"'tan^ 其中，[.]代表取整操作。有以下確定規則
當(l-A》A。c時，將第(3『-[3".tan/ ]+l)個子像素(即子像素B) 確定為屬于當前光柵單元；
當(l-A2)〈A。c時，將第(3『-[3".tan岡+l)個子像素(子像素B)
確定為不屬于當前光柵單元；而將該子像素的前一個子像素 (3『-[3".tan/ ])(即子像素A)確定為屬于當前光柵單元。
這樣，就將子像素所屬光柵單元的確定準則分為逆時針方向上任 意的光柵傾斜角度"0°<"<90°;)和順時針方向上任意的光柵傾斜角
度/ (0°<"<90°;)兩類情況來進行確定。以上確定準則涵蓋了任意傾斜 角度光柵LCD自由立體顯示器情況下的子像素確定準則。
圖5以更清晰的方式示出了上述子像素確定準則的各種確定情 況和流程。
(2)各視點視圖子釆樣
通過子像素確定準則確定了 LCD中各個子像素所屬光柵單元 之后，就可以根據每個光柵單元下的子像素排列來對各個視點的視圖 進行子釆樣(subsampling)。對于每個視點的視圖來說，在合成一幅 自由立體顯示圖像的時候，并不是每個視點視圖中的所有R、 G、 B子 像素值都對合成后的立體圖像有所貢獻，立體圖像的合成處理只是選
取了每個視點視圖中的部分信息(類似模擬方法中的篩濾過程)，把 每個視點的這部分信息提取出來，然后將幾個視點的有用信息一起合 成到一幅立體圖像中。
設每個視點視圖的所有子像素構成點陣A,,其中對立體圖像合成 有貢獻的子像素構成點陣\， A2^A。則有
用S:丄1( )~~^r(A2)來定義從點陣A到點陣、的子釆樣操作:
S(w,. (X)) = w/2 (X) X e A2
(3)多視點立體圖像合成排列
對視點視圖的子釆樣后，如何將子釆樣后的各視點圖像信息排列 合成為一幅自由立體顯示圖像是本專利合成方法的關鍵問題。總體 上，自由立體顯示圖像合成的規律就是多視點子像素排列的規律，而 這個多視點子像素排列應理解為子釆樣的逆過程，只不過子釆樣是從 不同視點的圖像中取出所需的子像素，而合成過程是把所取出的各視 點子像素重新放置到同一幅立體圖像中。如圖6所示(示出了逆時針 傾角的情況，順時針傾角情況與之類似)，設顯示器點距為5，分辨 率為『x/f，光柵柵距為"，傾斜角度為"，視點個數為iv,那么，理 論上，這些參數應該滿足如下關系
iV = (d/cosa)/(3/3) 即在水平方向上的每一個光柵單元下能放置7V個子像素。7V可以
是整數也可以是非整數。當iV恰好為整數，即"iV-[iV]-0時，多視 點立體圖像的合成排列很簡單，即將子采樣后的iV個視點圖像的子像 素信息依次排列到每個光柵單元下。當7V為非整數，即f-7V-[AT^0
時，分為兩種情況第一種情況為f〈0.5,此時一個光柵單元下可以放 置[AH個視點圖像的子像素信息，將每個光柵單元下f-iV-同的部分
子像素閑置(即設為零值，不填充子像素信息)；第二種情況為^0.5，
此時一個光柵單元下可以放置[iV] + l個視點圖像的子像素信息，雖然 每個光柵單元下s-7V-[AT]部分不足一個子像素，但仍將f視為一個子 像素。第二種情況下，如果在每個光柵單元下均放置[iV] + l個視點圖 像的子像素信息，由于7V為非整數，會逐漸造成光柵單元下各視點子 像素信息的平移錯位，這種錯位會顯著影響多視點立體觀感。為了校 正這種平移錯位，需要對某些光柵單元下多個視點中某一個視點的子 像素信息進行隨機舍棄處理(即跳過、不設值，繼續填充下一個視點 的子像素信息)，這就能及時糾正平移錯位，同時上述隨機性又能保 證人眼對局部視點信息損失的不可察覺性。注意，上述每個光柵單元 下放置的各視點子像素信息均為經過子釆樣處理的各視點有用子像 素信息。
根據子像素確定準則以及子采樣規律，確定每行(共/z行)離圖像 最左邊緣的平移距離^/to[/2],每行(第h行)的平移距離以子像素為
單位取值，其確定了每行的子像素排列的起始位置(與子釆樣的起始 位置一致)
Wa [A] = [3/ . tan or] % W
然后從每行的起始位置開始，以每N個手像素為一個基本的排列 單元，將每個視點中有用的子像素依照排列規律填入同一個合成圖像 中。填充的過程中，以行為單位循環//次，最終生成一幅立體合成圖 像。
通過將本專利提出的光柵普適的LCD多視點自由立體合成算法 應用到具體實施例，可以得到很好的合成效果和立體觀感。多位觀測 者的主觀評測也進一步驗證了這種通用合成方法的有效性。
這種通用的多視點立體圖像合成方法可以廣泛應用于光柵LCD 多視點自由立體顯示設備，有助于大力推動此類設備的產業化，具有 重要的實用意義。
圖1示出了 N視點的LCD自由立體顯示設備水平橫截面示意圖2示出了該合成方法所包含三部分的示意圖3示出了逆時針方向上不同傾斜角度的子像素確定示意圖4示出了順時針方向上不同傾斜角度的子像素確定示意圖5示出了子像素確定準則的詳細流程圖6示出了多視點立體圖像合成參數示意圖7示出了所舉實施例中子像素確定準則的實際應用；
圖8示出了所舉實施例中對第九個視點視圖的R分量的子采樣點 陣；
圖9示出了所舉實施例中九視點棱柱鏡光柵立體顯示器子像素
排列規律示意圖；
具體實施例方式
下面通過一個逆時針的棱柱鏡光柵LCD九視點立體顯示器的具 體實施例，說明本專利提出的通用合成方法的實施過程。
實施例所釆用的20. 1英寸基于棱柱鏡光柵的LCD自由立體顯示 器是在20.1英寸LCD顯示屏上精確緊密地覆蓋了一層棱柱鏡板，棱
柱鏡相對于顯示屏垂直邊逆時針傾斜21. 5度。顯示屏的相關規格為 最高分辨率1600 x 1200,點距0.255mm，最大分辨率下最高刷新率 85Hz,水平視角范圍176度。棱柱鏡板柵距為0. 6722mm,柵距在水 平方向上長度為0.6722/wn/cos21.5° = 0.7225mw 。
先對該立體顯示器進行子像素確定。該棱柱鏡光柵在逆時針方向 上與垂直線的傾角"=21.5°,按照LCD中子像素的結構和排列規則， 設每個LCD子像素的寬為單位l，則高為3，這樣，由R、 G、 B三個 子像素組成的一個像素的寬和高均為3,如圖7所示，該圖中的A、 B、 C三個子像素，是屏幕中按照RGB順序排列的眾多子像素中的任意三 個相鄰子像素。根據棱柱鏡光柵單元與子像素的幾何關系，當棱柱鏡 光柵單元的右邊緣線對某個子像素進行平分截取時，即圖7中直線L 所示位置，在子像素(圖中子像素C)下邊緣的截距為A。
, 3tana — l
0 2
假設某一棱柱鏡光柵單元右邊緣線對第n行的某個子像素進行 截取時，在子像素下邊緣的截距為A"
^ =3w.tarm —[3w.tan"] 其中，[.]代表取整操作。有以下確定規則
當A一A。時，如圖7中/,直線所示，將第[3".tan"]個子像素(子 像素B)確定為屬于該棱柱鏡光柵單元；
當A^A。時，如圖7中/2直線所示，將第[3".tan"]個子像素(子 像素B)確定為不屬于當前棱柱鏡光柵單元，而將該子像素的前一個 子像素(子像素A)確定為屬于當前棱柱鏡光柵單元。
對該顯示器進行了子像素確定后，對不同視點的子像素進行子采 樣。就該實施例而言，每個視點的視圖分辨率為1600 xUOO,共合 成N-9個視點的視圖，最終合成的自由立體圖像分辨率也是1600 x 1200，這樣實際用到的數據量就從1600 x 1200 x 9變為1600 x 1200， 下降為原來總數據量的1/9。這個過程就是實際的子釆樣過程，也就 是用稀疏而有規律的點陣對將每個視點的數字圖像進行子采樣，得到 所需的有用信息。這些稀疏的點陣對應于每個視點的每個R、 G、 B分 量都是不同的，但是其子釆樣規律基本相同。圖8示出了對該實施例 中棱柱鏡光柵LCD自由立體顯示器的第九個視點視圖進行的R分量子 釆樣點陣。
由于該多視點立體LCD顯示器上每個傾斜光柵單元在水平方向 上的寬度為0.7225tnm,而LCD的點距為0. 255鵬，可以求出一個棱柱 鏡光柵單元下面子像素個數為0.7225/(0. 255/3)=8. 5,即一個棱柱 鏡光柵單元下能放置8. 5個子像素。這對于9視點來說， 一個光柵單 元的寬度不能完全放置9個不同視點的子像素。為解決該問題，該實 施例釆用了 一種具體的排列方式，即采用8+9類型的子像素組合，8+9 類型中的8是指在光柵單元下放置子像素時僅存放了 9個對應視點子 像素中的8個子像素，忽略了一個視點的子像素，也就是在8x3(寬 x高)個子像素的平行四邊形區域內，只以傾斜方式存放了 9個視點 像素中的8個像素，舍去了一個視點的像素。對于8+9類型中9的情 況，則順利地將9個對應視點子像素放置在相應的排列位置上，使得 每個視點均有像素放置在9x3 (寬x高)個子像素的平行四邊形區 域中。對于整個合成圖像，不能將所有的子像素排列都按照8+9類型 排列，否則會造成子像素的排列誤差累積，造成一個光柵單元下的子 像素逐漸偏移出該光柵單元范圍，從而造成失真。因此，為防止以上 情況出現，該實施例采用了 8+9類型和9+8類型在垂直方向上的交錯 間隔排列，這樣使整幅立體圖像的宏觀排列接近于理想情況。圖9示 出了該排列方法的示意圖。
對于8+9類型或9+8類型中8的情況，必須要舍去一個視點的子 像素。以什么規律舍去哪一個視點的子像素是個難題。 一般而言，周 期性地舍去8情況中的某一個視點或以一定規律周期性地舍去幾個 視點的子像素都會帶來合成圖像上的可察覺失真。這里釆用了 一個偽
隨機函數來隨機地產生一個1到9之間的數，以協助確定8的情況下 應舍去哪一個視點的子像素。由于被舍棄視點的子像素具有偽隨機 性，所以可以獲得各個視點在最終立體合成圖像中的均衡，局部出現 的微小失真可視為微弱的高斯噪聲，人眼幾乎無法察覺它，從而不會
影響立體觀感。從圖9中可以看到第1、 2行釆用了8+9類型，偽隨 機函數舍去了視點5;第3、 4、 5行釆用9+8類型，偽隨機函數舍去 了視點8;第6、 7、 8行又釆用8+9類型，偽隨機函數舍去了視點9。 由于8+9類型和9+8類型交替出現，所以幾乎任何一個視點的子像素 均處在與棱柱鏡光柵傾斜方向一致的直線上，如圖9中第7個視點。
將本專利的通用合成方法應用于該實施例，獲得了很好的立體效 果。同樣，本專利的通用合成方法適用于同一類型、不同參數配置的 各種光柵LCD多視點自由立體顯示設備中。
權利要求
1、一種基于光柵LCD自由立體顯示器多視點立體圖像合成方法，包括如下步驟步驟一首先確定LCD屏上某個子像素究竟屬于哪個光柵單元的控制范圍；步驟二根據每個光柵單元下的子像素排列來對各個視點的視圖進行子采樣；步驟三將子采樣后的各視點圖像信息排列合成為一幅自由立體顯示圖像。
2、 根據權利要求1所述一種基于光柵LCD自由立體顯示器多視 點立體圖像合成方法，其特征在于，所述步驟一的具體過程如下(1)當光柵傾斜角度為逆時針方向傾斜時 定義光柵與垂直線的傾斜角度為a, 0° <a<90° ;定義光柵單元的右邊緣線對某個子像素進行平分截取時，在與當 前子像素相鄰的下一個子像素下邊緣上的截距為<formula>formula see original document page 2</formula>定義光柵單元的右邊緣線對某個子像素進行平分截取時，在當前 子像素下邊緣的截距為(1-A。c):<formula>formula see original document page 2</formula>定義光柵單元右邊緣線對第n行的某個子像素進行截取時，在當 前子像素下邊緣的截距為A"A， =3w.tan" —[3w,tan"]其中，[.]代表取整操作；當">18.4° ,且A^A。^時，將所分割的子像素即第[3".tanol個 子像素確定為屬于當前光柵單元；當a》18.4。，且A^A。^時，將第[3".tan"]個子像素確定為不屬 于當前光柵單元，而將第[3".tan"]-l個子像素確定為屬于當前光柵單元；當cc〈18.4。，且A^(l-A。c)時，將所分割的子像素即第 ([3n.tan"] + l)個子像素確定為屬于當前光柵單元；當a〈18. 4° ,且A—(l-A。c)時，將第([3".tana] + l)個子像素確 定為不屬于當前光柵單元，而將第[3".taim]個子像素確定為屬于當前光柵單元；(2)當光柵傾斜角度為順時針方向傾斜時 定義光柵與垂直線的傾斜角度為P, 0° <|3<90° ;定義光柵單元的右邊緣線對某個子像素進行平分截取時，在當前 子像素的前一個子像素下邊緣上的截距為(1_A。F):<formula>formula see original document page 3</formula>定義光柵單元的右邊緣線對某個子像素進行平分截取時，在當前子像素下邊緣的截距為A。c:<formula>formula see original document page 3</formula>定義光柵單元右邊緣線對第n行的某個子像素進行截取時，在當前子像素下邊緣的截距為(1-A2): 其中，H代表取整操作；當P》18.4。，且(I-A2)"1-A。》時，即A^A。f時，將第 (3『-[3".tan川+l)個子像素確定為屬于當前光柵單元；當p > 18.4° ，且(1-A2)<(l — A。f)即A2>A。F時，將第 (3『-[3".tan/ ]+l)個子像素確定為不屬于當前光柵單元，而將該子像 素的前一個子像素(3『-[3".tan々])確定為屬于當前光柵單元；當0<18. 4° ,且(l-A2)2A。c時，將第(3『-[3".tan〃] + l)個子像素 (即子像素B)確定為屬于當前光柵單元；當0<18. 4° ，且(l-A2)〈A。c時，將第(3^-[3".tan岡+l)個子像素(子像素B)確定為不屬于當前光柵單元；而將該子像素的前一個子 像素(3『-[3".tan"])(即子像素A)確定為屬于當前光柵單元。
3、根據權利要求1所述一種基于光柵LCD自由立體顯示器多視 點立體圖像合成方法，其特征在于，所述步驟三的具體過程如下定義顯示器點距為L分辨率為『x^，光柵柵距為"，傾斜角度為"， 視點個數為W，那么，理論上，這些參數應該滿足如下關系iV = (d/cosa)/(<5/3)即在水平方向上的每一個光柵單元下能放置iv個子像素；；v可以 是整數也可以是非整數；當W恰好為整數，即5 = ^-[^] = 0時，將子釆樣后的7V個視點圖像的子像素信息依次排列到每個光柵單元下；當w為非整數，即s-7V-[ivpo時，分為兩種情況第一種情況為"0.5,此時一個光柵單元下可以放置[iV]個視點圖像的子像素信息，將每個光柵單元下e-iv-[An的部分子像素閑置，即設為零值，不填充子像素信息；第二種情況為"0.5 ,此時一個光柵單元下可以放置[iV] + l個視點 圖像的子像素信息，雖然每個光柵單元下s:iV-[7V]部分不足一個子像素，但仍將s視為一個子像素；需要對某些光柵單元下多個視點中 某一個視點的子像素信息進行隨機舍棄處理，以及時糾正N為非整數 造成的平移錯位；具體過程圖下根據子像素判斷準則以及子釆樣規律，確定每行離圖像最左邊緣 的平移距離^/to[/z]，每行的平移距離以子像素為單位取值，其確定了每行的子像素排列與子釆樣的起始位置一致的起始位置<formula>formula see original document page 5</formula>然后從每行的起始位置開始，以每N個子像素為一個基本的排列 單元，將每個視點中有用的子像素依照排列規律填入同一個合成圖像中；填充的過程中，以行為單位循環/z次，最終生成一幅立體合成圖
全文摘要
本發明涉及一種基于光柵LCD自由立體顯示器多視點立體圖像合成方法，屬于光柵自由立體成像技術領域。實現本發明的具體步驟如下步驟一，首先確定LCD屏上某個子像素究竟屬于哪個光柵單元的控制范圍；步驟二，根據每個光柵單元下的子像素排列來對各個視點的視圖進行子采樣；步驟三，將子采樣后的各視點圖像信息排列合成為一幅自由立體顯示圖像。通過將本發明應用到具體實施例，可以得到很好的合成效果和立體觀感，多位觀測者的主觀評測也進一步驗證了這種通用合成方法的有效性；這種通用的多視點立體圖像合成方法可以廣泛應用于光柵LCD多視點自由立體顯示設備，有助于大力推動此類設備的產業化，具有重要的實用意義。
文檔編號H04N13/04GK101175223SQ20071005788
公開日2008年5月7日 申請日期2007年7月10日 優先權日2007年7月10日
發明者侯春萍, 宋曉煒, 蕾 楊 申請人:天津大學