專利名稱：一種利用隨機(jī)點(diǎn)立體圖檢測(cè)自由立體顯示器立體度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用隨機(jī)點(diǎn)立體圖檢測(cè)自由立體顯示器立體度的方法。
背景技術(shù)：
觀看傳統(tǒng)的立體電影時(shí)，觀眾必須佩帶偏光鏡(常見有紅綠眼鏡)讓左右眼分別 接收到不同的圖像，形成視差，從而建立立體感。近年來自由立體顯示技術(shù)的出現(xiàn)，使得人 眼可以在裸視條件下獲得具有空間深度信息的逼真立體影像。目前，部分顯示器廠商，如 LG、三星、索尼等等，已經(jīng)推出了數(shù)款自由立體顯示器。如何方便快捷地檢測(cè)自由立體顯示 器的立體效果成為一個(gè)值得關(guān)注的問題。對(duì)自由立體顯示器的立體效果一般可以從客觀和主觀兩種方法來進(jìn)行考慮一類 是通過客觀方法即測(cè)量的方法來進(jìn)行評(píng)價(jià)。使用量值對(duì)顯示器的顯示效果作出具體精確的 測(cè)定，例如，使用亮度傳感器測(cè)量顯示器周圍的亮度分布，用亮度的相對(duì)值來表示立體顯示 器的顯示特性，又如，通過對(duì)自由立體顯示器的屏幕分區(qū)及獨(dú)立視區(qū)的分布特點(diǎn)從光學(xué)分 離效果上對(duì)其顯示效果測(cè)量評(píng)定。但該二種方法均要求測(cè)量者具有專業(yè)知識(shí)，而且，用戶購 買立體顯示器時(shí)，也不能方便測(cè)量。通常，用戶購買時(shí)是通過另一類方法——主觀評(píng)價(jià)的方 法對(duì)立體效果作出判定，即基于圖像突出屏幕之外或陷入屏幕后方的位置多少來判定立體 顯示器的效果優(yōu)劣。鑒于人們的視覺習(xí)慣和對(duì)世界場(chǎng)景前后位置關(guān)系的先驗(yàn)知識(shí)(如遮擋 關(guān)系、顏色關(guān)系、紋理關(guān)系等等)的影響，人們用一只眼睛觀看具有強(qiáng)烈視覺沖擊感的圖片 時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生立體感，這會(huì)導(dǎo)致人們無法分辨所感受到的立體感是否是由3D顯示器屏幕所 產(chǎn)生的真實(shí)立體感，從而無法對(duì)自由立體顯示屏幕的立體度進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)判。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種利用隨機(jī)點(diǎn)立體圖 檢測(cè)自由立體顯示器立體度的方法，該方法能夠?qū)ψ杂闪Ⅲw顯示器立體度的好壞程度進(jìn)行 直觀、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的判斷。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是上述一種利用隨機(jī)點(diǎn)立體圖檢測(cè)自由立體顯示器立體度的方法，其特征在于，該 方法具體步驟如下(1)、設(shè)計(jì)隨機(jī)點(diǎn)圖組，合成隨機(jī)點(diǎn)立體圖；(2)、構(gòu)造雙目視差幾何模型，計(jì)算雙目獲得的理論立體深度值S ；(3)、通過自由立體顯示器對(duì)隨機(jī)點(diǎn)立體圖觀察，獲得到的立體深度值作為實(shí)際立 體深度值$；G)、將理論立體深度值與實(shí)際立體深度值進(jìn)行比較，計(jì)算出實(shí)際立體深度值相對(duì) 理論立體深度值的誤差百分比，依該誤差百分比，判定該自由立體顯示器立體度的好壞程度。上述步驟(1)中所述的設(shè)計(jì)隨機(jī)點(diǎn)圖組，合成隨機(jī)點(diǎn)立體圖，其具體步驟如下
(1-1)確定隨機(jī)點(diǎn)圖的分辨率，該分辨率與被檢測(cè)的自由立體顯示器的分辨率相 等，按照該分辨率生成一幅隨機(jī)點(diǎn)圖；(1-2)為隨機(jī)點(diǎn)圖中各像素點(diǎn)賦值，可取任意灰度值，各灰度值像素在圖中隨機(jī)分 布，像素的分布構(gòu)成了隨機(jī)點(diǎn)圖的結(jié)構(gòu)；(1-3)將隨機(jī)點(diǎn)圖劃分為背景區(qū)域、前景區(qū)域和視差區(qū)域，選擇隨機(jī)點(diǎn)圖中一塊合 適的區(qū)域作為前景區(qū)域，在其左鄰域和右鄰域分別選取大小合適的區(qū)域作為視差區(qū)域，剩 余部分均為背景區(qū)域；(1-4)設(shè)定隨機(jī)點(diǎn)圖組中的隨機(jī)點(diǎn)圖數(shù)目，根據(jù)被檢測(cè)的自由立體顯示器立體視 區(qū)數(shù)以及與被檢測(cè)的自由立體顯示器的立體顯示原理相對(duì)應(yīng)的立體圖合成方法所需用到 的隨機(jī)點(diǎn)圖數(shù)目設(shè)定；(1-5)對(duì)步驟(1- 中設(shè)計(jì)的隨機(jī)點(diǎn)圖，將其前景區(qū)域整體向其左鄰域或右鄰域， 平移P個(gè)像素的距離，在剩余空白區(qū)域——視差區(qū)域，填充不同分布的灰度像素，形成與原 圖相鄰的一幅具有水平視差P的隨機(jī)點(diǎn)圖；(1-6)對(duì)步驟(1-5)生成的新的隨機(jī)點(diǎn)圖，與上述步驟(1-5)同理，將其前景區(qū) 域整體向其左鄰域或右鄰域，方向與步驟(1-5)相同，平移ρ個(gè)像素的距離，在剩余空白區(qū) 域——視差區(qū)域，填充不同分布的灰度像素，得到與步驟(1-5)中生成的隨機(jī)點(diǎn)圖相鄰的具 有水平視差P的、隨機(jī)點(diǎn)圖組中第三幅隨機(jī)點(diǎn)圖，依此類推，直到生成滿足步驟(1-4)設(shè)定 的數(shù)目的隨機(jī)點(diǎn)圖；(1-7)根據(jù)與被檢測(cè)的自由立體顯示器的立體顯示原理相對(duì)應(yīng)的立體圖合成方 法，將上述具有水平視差P的隨機(jī)點(diǎn)圖組，合成一幅隨機(jī)點(diǎn)立體圖。上述步驟( 所述的構(gòu)造雙目視差幾何模型，計(jì)算雙目獲得的理論立體深度值， 其具體步驟如下0-1)、構(gòu)造雙目視差幾何模型，以兩眼連線作為X軸，兩眼中點(diǎn)為原點(diǎn)，垂直人臉 的方向?yàn)閆軸建立世界坐標(biāo)系，被觀測(cè)物體、被觀測(cè)物體在雙目中的像、雙目與自由立體顯 示器屏幕之間的投影幾何關(guān)系為

權(quán)利要求
1.一種利用隨機(jī)點(diǎn)立體圖檢測(cè)自由立體顯示器立體度的方法，其特征在于該方法具體 步驟如下(1)、設(shè)計(jì)隨機(jī)點(diǎn)圖組，合成隨機(jī)點(diǎn)立體圖；(2)、構(gòu)造雙目視差幾何模型，計(jì)算雙目獲得的理論立體深度值；(3)、通過自由立體顯示器對(duì)隨機(jī)點(diǎn)立體圖觀察，獲得的立體深度值作為實(shí)際立體深度值；G)、將理論立體深度值與實(shí)際立體深度值進(jìn)行比較，計(jì)算出實(shí)際立體深度值相對(duì)理論 立體深度值的誤差百分比，依該誤差百分比，判定該自由立體顯示器立體度的好壞程度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用隨機(jī)點(diǎn)立體圖檢測(cè)自由立體顯示器立體度的方 法，其特征在于，上述步驟(1)中所述的設(shè)計(jì)隨機(jī)點(diǎn)圖組，合成隨機(jī)點(diǎn)立體圖，其具體步驟如 下(1-1)確定隨機(jī)點(diǎn)圖的分辨率，該分辨率與被檢測(cè)的自由立體顯示器的分辨率相等，按 照該分辨率生成一幅隨機(jī)點(diǎn)圖；(1-2)為隨機(jī)點(diǎn)圖中各像素點(diǎn)賦值，可取任意灰度值，各灰度值像素在圖中隨機(jī)分布， 像素的分布構(gòu)成隨機(jī)點(diǎn)圖的結(jié)構(gòu)；(1-3)將隨機(jī)點(diǎn)圖劃分為背景區(qū)域、前景區(qū)域和視差區(qū)域，選擇隨機(jī)點(diǎn)圖中一塊合適的 區(qū)域作為前景區(qū)域，將其左鄰域和右鄰域分別選取大小合適的區(qū)域作為視差區(qū)域，剩余部 分均為背景區(qū)域，同一隨機(jī)點(diǎn)圖組中所有隨機(jī)點(diǎn)圖的背景部分和前景部分結(jié)構(gòu)相同，視差 部分的結(jié)構(gòu)不同；(1-4)設(shè)定隨機(jī)點(diǎn)圖組中的隨機(jī)點(diǎn)圖數(shù)目，根據(jù)被檢測(cè)的自由立體顯示器立體視區(qū)數(shù) 以及與被檢測(cè)的自由立體顯示器的立體顯示原理相對(duì)應(yīng)的立體圖合成方法所需用到的隨 機(jī)點(diǎn)圖數(shù)目設(shè)定；(1-5)對(duì)步驟(1-3)中設(shè)計(jì)的隨機(jī)點(diǎn)圖，將其前景區(qū)域整體向其左鄰域或右鄰域，平移 P個(gè)像素的距離，在剩余空白區(qū)域——視差區(qū)域，填充不同分布的灰度像素，形成與原圖相 鄰的一幅具有水平視差/7的隨機(jī)點(diǎn)圖；(1-6)對(duì)步驟(1-5)生成的新的隨機(jī)點(diǎn)圖，與上述步驟(1-5)同理，將其前景區(qū)域整體 向其左鄰域或右鄰域，方向與步驟(1-5)相同，平移/7個(gè)像素的距離，在剩余空白區(qū)域—— 視差區(qū)域，填充不同分布的灰度像素，得到與步驟(1-5)中生成的隨機(jī)點(diǎn)圖相鄰的具有水平 視差/7的、隨機(jī)點(diǎn)圖組中第三幅隨機(jī)點(diǎn)圖，依此類推，直到生成滿足步驟(1-4)設(shè)定的數(shù)目 的隨機(jī)點(diǎn)圖；(1-7)根據(jù)與被檢測(cè)的自由立體顯示器的立體顯示原理相對(duì)應(yīng)的立體圖合成方法，將 上述具有水平視差/7的隨機(jī)點(diǎn)圖組，合成一幅隨機(jī)點(diǎn)立體圖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用隨機(jī)點(diǎn)立體圖檢測(cè)自由立體顯示器立體度的方法， 其特征在于上述步驟(2)所述的構(gòu)造雙目視差幾何模型，計(jì)算雙目獲得的理論立體深度值， 其具體步驟如下(2-1)構(gòu)造雙目視差幾何模型，以兩眼連線作為X軸，兩眼中點(diǎn)為原點(diǎn)，垂直人臉的方 向?yàn)閆軸建立世界坐標(biāo)系，被觀測(cè)物體、被觀測(cè)物體在雙目中的像、雙目以及自由立體顯示 器屏幕之間的投影幾何關(guān)系為
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用隨機(jī)點(diǎn)立體圖檢測(cè)自由立體顯示器立體度的方法， 其特征在于，上述步驟(4)中所述的計(jì)算出實(shí)際立體深度值相對(duì)理論立體深度值的誤差百 分比，其計(jì)算式為
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用隨機(jī)點(diǎn)立體圖檢測(cè)自由立體顯示器立體度的方法，該方法具體步驟如下(1)設(shè)計(jì)隨機(jī)點(diǎn)圖組，合成隨機(jī)點(diǎn)立體圖；(2)構(gòu)造雙目視差幾何模型，計(jì)算雙目獲得的理論立體深度值S；(3)人眼通過自由立體顯示器觀察隨機(jī)點(diǎn)立體圖，獲得實(shí)際立體深度值；(4)將理論立體深度值與實(shí)際立體深度值進(jìn)行比較，計(jì)算出實(shí)際立體深度值相對(duì)理論立體深度值的誤差百分比ε，依該誤差百分比判定自由立體顯示器立體度的好壞程度。該方法對(duì)立體度檢測(cè)直觀、方便、準(zhǔn)確，判斷實(shí)時(shí)。隨機(jī)點(diǎn)圖組視差可控，對(duì)不同視差的隨機(jī)點(diǎn)圖合成的隨機(jī)點(diǎn)立體圖進(jìn)行觀察，可將獲得的實(shí)際立體感強(qiáng)度與理論值進(jìn)行比較，進(jìn)而判斷自由立體顯示器立體度的好壞程度。
文檔編號(hào)G02B27/22GK102087417SQ20101056409
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者史浩, 張之江, 張琦, 秦文, 謝捷 申請(qǐng)人:上海大學(xué)