專利名稱：立體顯示裝置的參數(shù)測量系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及立體顯示技術(shù)，特別地，涉及一種立體顯示裝置的參數(shù)測量系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
立體顯示裝置通常是將具有視差效果的至少兩個(gè)視圖同時(shí)在一個(gè)顯示屏幕上進(jìn)行顯示，使得使用者能夠通過其左右眼同時(shí)觀看到具有視差的兩個(gè)視圖，從而感知到立體畫面。隨著立體顯示技術(shù)的飛速發(fā)展，立體顯示裝置在醫(yī)療、廣告、軍事、展覽、娛樂等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。目前立體顯示裝置只要可分為佩戴式和裸眼式兩種。佩戴式立體顯示裝置需要使用者佩戴特殊的立體眼鏡方可觀看到立體畫面，而裸眼式立體顯示裝置主要是在平面顯示屏幕上增加光柵，比如柱面光柵或者狹縫光柵，通過所述光柵的分光作用使得所述立體顯示裝置的屏幕前方分別形成左眼視區(qū)和右眼視區(qū)。當(dāng)使用者的左眼位于左眼視區(qū)，右眼位于右眼視區(qū)時(shí)，其就可以同時(shí)觀看到兩個(gè)具有視差的視圖，這兩個(gè)視圖再經(jīng)過大腦的融合后形成立體圖像。不過，現(xiàn)有的裸眼式立體顯示要求使用者在特定的位置才可觀看到立體圖像，如果使用者的頭部發(fā)生偏移而使得左右眼分別偏離左眼視區(qū)和右眼視區(qū)，此時(shí)便會(huì)影響到其觀看到的立體圖像效果。比如，當(dāng)使用者的頭部發(fā)生左右移動(dòng)而導(dǎo)致左眼位于右眼視區(qū)而右眼位于左眼視區(qū)，此時(shí)便會(huì)發(fā)生圖像切變現(xiàn)象，從而在使用者的頭腦中形成幻象；又如， 當(dāng)使用者的頭部發(fā)生前后移動(dòng)而使導(dǎo)致左眼看到了右眼視區(qū)的圖而右眼看到了左眼視區(qū)的圖像，此時(shí)便會(huì)發(fā)生串?dāng)_，從而在使用者頭腦中形成重影。為解決上述問題，業(yè)界提供了多種可根據(jù)使用者位置實(shí)時(shí)調(diào)整顯示器參數(shù)的立體顯示裝置，其主要原理是在立體顯示裝置設(shè)置頭部跟蹤模塊來對使用者的頭部位置進(jìn)行偵測，所述立體顯示裝置可以根據(jù)偵測結(jié)果得到校正參數(shù)，并進(jìn)一步根據(jù)所述校正參數(shù)利用光學(xué)元件將左眼視區(qū)和右眼視區(qū)分別調(diào)整到使用者左右眼所在的位置，從而使得使用者可以觀看到立體圖像。通常來講，所述校正參數(shù)的生成需要以預(yù)先配置在所述立體顯示裝置內(nèi)部的光柵參數(shù)初始值為基礎(chǔ)，現(xiàn)有的立體顯示裝置在制造過程中，制造商通常是將光柵參數(shù)的理想設(shè)計(jì)值直接配置為所述光柵參數(shù)初始值。但是，受到存在制造工藝和裝配誤差等因素影響，對于裝配好的裸眼式立體顯示裝置，其光柵參數(shù)的實(shí)際值與理想設(shè)計(jì)值通常是存在一定的偏差的，此將導(dǎo)致所述立體顯示裝置對于左右眼視區(qū)的調(diào)整不準(zhǔn)確，進(jìn)而影響所述立體顯示裝置的立體顯示效果?？梢钥闯觯绾螠?zhǔn)確地得到立體顯示裝置的光柵參數(shù)實(shí)際值并將其配置為所述立體顯示裝置的光柵參數(shù)初始值是實(shí)現(xiàn)立體顯示裝置的頭部跟蹤自動(dòng)進(jìn)行視區(qū)調(diào)整的關(guān)鍵， 然而，現(xiàn)有技術(shù)暫時(shí)沒有提供可以較為準(zhǔn)確地測量出光柵參數(shù)實(shí)際值的測量系統(tǒng)和方法
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種立體顯示裝置的參數(shù)測量系統(tǒng)和方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題。本發(fā)明提供一種立體顯示裝置的參數(shù)測量系統(tǒng)，其包括測試板，用于接收立體顯示裝置顯示的測試畫面的投影；圖像采集模塊，用于采集投影在所述測試板上的投影圖像，并將采集到的投影圖像傳送到圖像處理模塊；圖像處理模塊，與所述圖像采集模塊相連接，用于對接收到的投影圖像進(jìn)行解析， 得到立體顯示裝置的圖像顯示參數(shù)；以及控制中心，與所述圖像處理模塊相連接，用于根據(jù)所述立體顯示裝置的圖像顯示參數(shù)，計(jì)算出所述立體顯示裝置的光柵參數(shù)實(shí)際值。進(jìn)一步地，所述立體顯示裝置的參數(shù)測量系統(tǒng)還包括載體模塊和載體控制模塊， 其中所述載體控制模塊分別連接到所述控制中心和所述載體模塊，且所述測試板承載在所述載體模塊上，所述載體控制模塊用于接收所述控制中心發(fā)出的位置調(diào)整指令，根據(jù)所述位置調(diào)整指令控制所述載體模塊的運(yùn)行，以使所述載體模塊將其承載的測試板移動(dòng)至與所述位置調(diào)整指令相對應(yīng)的位置。進(jìn)一步地，所述載體模塊包括伺服電機(jī)、活動(dòng)桿和導(dǎo)軌，其中所述測試板設(shè)置在所述導(dǎo)軌上方，所述活動(dòng)桿可活動(dòng)地連接在所述伺服電機(jī)和所述測試板之間，且所述活動(dòng)桿在所述伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)所述測試板沿所述導(dǎo)軌水平移動(dòng)至所述控制中心指令的位置。進(jìn)一步地，當(dāng)立體顯示裝置開機(jī)時(shí)，控制中心讀取立體顯示裝置的初始化值中的初始位置，并根據(jù)初始位置，向載體控制模塊發(fā)出位置調(diào)整指令，驅(qū)動(dòng)載體模塊將其承載的測試板移動(dòng)初始位置。進(jìn)一步地，所述預(yù)設(shè)測試畫面為紅綠交叉的測試圖。本發(fā)明還提供一種立體顯示裝置的參數(shù)測量方法，其包括立體顯示裝置顯示測試畫面；測試板接收立體顯示裝置顯示的測試畫面的投影；圖像采集模塊采集投影在所述測試板上的投影圖像，并將采集到的投影圖像傳送到圖像處理模塊；圖像處理模塊對接收到的投影圖像進(jìn)行解析，得到立體顯示裝置的圖像顯示參數(shù)；以及控制中心根據(jù)所述立體顯示裝置的圖像顯示參數(shù)，計(jì)算出所述立體顯示裝置的光柵參數(shù)實(shí)際值。進(jìn)一步地，所述光柵參數(shù)實(shí)際值包括光柵柵距、光柵放置距離、光柵偏轉(zhuǎn)角度和光柵中心偏移量中的一個(gè)或多個(gè)。進(jìn)一步地，在進(jìn)行光柵偏轉(zhuǎn)角度測量時(shí)，所述控制中心對所述立體顯示裝置的光柵偏轉(zhuǎn)角度進(jìn)行周期性調(diào)節(jié)，且在每個(gè)調(diào)節(jié)周期內(nèi)，所述控制中心對所述立體顯示裝置的像素排列周期進(jìn)行周期性調(diào)節(jié)，并指令所述圖像處理模塊控制所述圖像采集模塊對投影在所述測試板的圖像分別進(jìn)行采集，所述圖像處理模塊從采集到的圖像中選取對比度值最大時(shí)對應(yīng)的光柵偏轉(zhuǎn)角度值作為光柵偏轉(zhuǎn)角度測量值并反饋給所述控制中心。
進(jìn)一步地，在進(jìn)行光柵柵距和光柵放置距離測量時(shí)，所述控制中心對所述立體顯示裝置的像素排列周期進(jìn)行周期性調(diào)節(jié)，且在每個(gè)調(diào)節(jié)周期內(nèi)，所述控制中心對所述測試板的位置進(jìn)行周期性調(diào)節(jié)，并指令所述圖像處理模塊控制所述圖像采集模塊對投影在所述測試板的圖像分別進(jìn)行采集，所述圖像處理模塊對采集到的圖像進(jìn)行解析得到多個(gè)像素排列周期與測試板的位置對應(yīng)的數(shù)據(jù)對，并反饋給所述控制中心，所述控制中心根據(jù)所述多個(gè)像素排列周期與測試板的位置對應(yīng)的數(shù)據(jù)對，計(jì)算得到光柵柵距實(shí)際值和光柵放置距離實(shí)際值。進(jìn)一步地，在進(jìn)行光柵中心偏移量測量時(shí)，所述控制中心對所述測試板的位置進(jìn)行周期性調(diào)節(jié)，并指令所述圖像處理模塊控制所述圖像采集模塊對投影在所述測試板的圖像分別進(jìn)行采集，所述圖像處理模塊對采集到的圖像分別進(jìn)行解析并將解析結(jié)果反饋給所述控制中心，所述控制中心通根據(jù)所述解析結(jié)果計(jì)算得到所述測試板在不同位置時(shí)所述立體顯示裝置的像素排列中心點(diǎn)偏移值，并進(jìn)一步根據(jù)所述偏移值計(jì)算出光柵中心偏移量。本發(fā)明提供的立體顯示裝置的參數(shù)測量系統(tǒng)和方法，通過對立體顯示裝置在顯示預(yù)設(shè)測試畫面時(shí)投影在所述測試板上形成的投影圖像進(jìn)行檢測，并根據(jù)檢測結(jié)果進(jìn)行解析，可以測量出立體顯示裝置的光柵參數(shù)實(shí)際值，也即校正參數(shù)，以供所述立體顯示裝置作為預(yù)先配置的光柵參數(shù)初始值對光柵參數(shù)初始值進(jìn)行更新，從而使得所述立體顯示顯示裝置可以根據(jù)計(jì)算得到準(zhǔn)確的校正參數(shù)，正確地進(jìn)行顯示。為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。


圖1為本發(fā)明參數(shù)測量系統(tǒng)可測量的光柵參數(shù)具體定義的示意圖。圖2為立體顯示裝置的光學(xué)成像示意圖。圖3為本發(fā)明參數(shù)測量系統(tǒng)所采用的光柵中心偏移量測量原理示意圖。圖4為本發(fā)明提供的立體顯示裝置的參數(shù)測量系統(tǒng)一種實(shí)施例的模塊示意圖。圖5為圖4所示參數(shù)測量系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為圖5所示的參數(shù)測量系統(tǒng)的部分分解示意圖。
具體實(shí)施例方式裸眼式立體顯示裝置通常包括平面顯示面板和設(shè)置在平面顯示面板的立體光學(xué)元件，比如狹縫光柵或者柱面光柵。對于的裸眼式立體顯示器而言，受制造工藝和裝配誤差等因素影響，其光柵參數(shù)的實(shí)際值與理想設(shè)計(jì)值之間可能會(huì)存在誤差。這些參數(shù)可能包括光柵柵距、光柵放置距離、光柵角度和光柵中心偏移量中的一個(gè)或多個(gè)，以柱面光柵為例， 上述各個(gè)光柵參數(shù)的定義可以如圖1所示。為保證具有頭部跟蹤功能的立體顯示裝置可以根據(jù)跟蹤到的使用者頭部位置獲得準(zhǔn)確的校正參數(shù)，本發(fā)明提供一種立體顯示裝置的參數(shù)測量系統(tǒng)。所述系統(tǒng)可以自動(dòng)測量出立體顯示裝置的光柵參數(shù)實(shí)際值，以供所述立體顯示裝置作為預(yù)先配置的光柵參數(shù)初始值，從而使得所述立體顯示顯示裝置可以據(jù)頭部位置跟蹤結(jié)果計(jì)算得到準(zhǔn)確的校正參數(shù)，并準(zhǔn)確有效地進(jìn)行視區(qū)調(diào)整。
為便于理解，以下簡單描述本發(fā)明提供的立體顯示裝置的參數(shù)測量系統(tǒng)的光柵參數(shù)測量原理。(1)光柵柵距、光柵放置距離、光柵角度參數(shù)的測量原理在暗環(huán)境下使立體顯示裝置顯示預(yù)設(shè)圖像，比如紅綠圖，并在立體顯示裝置前方放置測試板并且對所述立體顯示裝置的屏幕投影到所述測試板上的紅綠圖進(jìn)行檢測判斷。 當(dāng)投影在所述測試板上的紅綠圖最清晰的時(shí)候，所述紅綠圖的圖像排列參數(shù)與光柵實(shí)際參數(shù)一致，此時(shí)，所述測試板便位于最佳可視距離。請參閱圖2，其為立體顯示裝置的光學(xué)成像示意圖。所述立體顯示裝置中的平面顯示面板的像素矩陣被光柵劃分為相互交叉的左像素帶和右像素帶，其中左像素帶經(jīng)過光柵成像到左眼視區(qū)，而右像素帶經(jīng)過光柵成像到右眼視區(qū)，由此，在空間中便形成左右交叉的菱形帶(圖中示意性地畫出了中央菱形區(qū))。在菱形區(qū)的中央位置，由立體顯示器投射到的光線區(qū)別最為明顯，以紅綠圖為例，在菱形區(qū)的中央位置，紅和綠的純度最高，對比度最大。 在圖2中，T表示像素周期，即圖像排列的周期，一個(gè)周期包含左圖和右圖對應(yīng)的像素；T’表示光柵柵距，即光柵在水平方向上的柵距(由于光柵傾斜，所以等效為水平柵距)；f表示光柵放置距離，即光柵距離屏幕的距離，這里全部等效為空氣層；L表示最佳可視距離，即空間中左眼視區(qū)和右眼視區(qū)完全分開的位置，在這個(gè)位置如果使用者的左眼位于左眼視區(qū)， 右眼位于右眼視區(qū)，則所述使用者能看到立體效果。上述各個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系可以通過以下公式進(jìn)行表示
權(quán)利要求
1.一種立體顯示裝置的參數(shù)測量系統(tǒng)，其特征在于，包括測試板，用于接收立體顯示裝置顯示的測試畫面的投影；圖像采集模塊，用于采集投影在所述測試板上的投影圖像，并將采集到的投影圖像傳送到圖像處理模塊；圖像處理模塊，與所述圖像采集模塊相連接，用于對接收到的投影圖像進(jìn)行解析，得到立體顯示裝置的圖像顯示參數(shù)；以及控制中心，與所述圖像處理模塊相連接，用于根據(jù)所述立體顯示裝置的圖像顯示參數(shù)， 計(jì)算出所述立體顯示裝置的光柵參數(shù)實(shí)際值。
2.如權(quán)利要求1所述的立體顯示裝置的參數(shù)測量系統(tǒng)，其特征在于，還包括載體模塊和載體控制模塊，其中所述載體控制模塊分別連接到所述控制中心和所述載體模塊，且所述測試板承載在所述載體模塊上，所述載體控制模塊用于接收所述控制中心發(fā)出的位置調(diào)整指令，根據(jù)所述位置調(diào)整指令控制所述載體模塊的運(yùn)行，以使所述載體模塊將其承載的測試板移動(dòng)至與所述位置調(diào)整指令相對應(yīng)的位置。
3.如權(quán)利要求2所述的立體顯示裝置的參數(shù)測量系統(tǒng)，其特征在于，所述載體模塊包括伺服電機(jī)、活動(dòng)桿和導(dǎo)軌，其中所述測試板設(shè)置在所述導(dǎo)軌上方，所述活動(dòng)桿可活動(dòng)地連接在所述伺服電機(jī)和所述測試板之間，且所述活動(dòng)桿在所述伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)所述測試板沿所述導(dǎo)軌水平移動(dòng)至所述控制中心指令的位置。
4.如權(quán)利要求3所述的立體顯示裝置的參數(shù)測量系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)立體顯示裝置開機(jī)時(shí)，控制中心讀取立體顯示裝置的初始化值中的初始位置，并根據(jù)初始位置，向載體控制模塊發(fā)出位置調(diào)整指令，驅(qū)動(dòng)載體模塊將其承載的測試板移動(dòng)初始位置。
5.如權(quán)利要求1所述的立體顯示裝置的參數(shù)測量系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)設(shè)測試畫面為紅綠交叉的測試圖。
6.一種立體顯示裝置的參數(shù)測量方法，其特征在于，包括立體顯示裝置顯示測試畫面；測試板接收立體顯示裝置顯示的測試畫面的投影；圖像采集模塊采集投影在所述測試板上的投影圖像，并將采集到的投影圖像傳送到圖像處理模塊；圖像處理模塊對接收到的投影圖像進(jìn)行解析，得到立體顯示裝置的圖像顯示參數(shù)；以及控制中心根據(jù)所述立體顯示裝置的圖像顯示參數(shù)，計(jì)算出所述立體顯示裝置的光柵參數(shù)實(shí)際值。
7.如權(quán)利要求6所述的立體顯示裝置的參數(shù)測量方法，其特征在于，所述光柵參數(shù)實(shí)際值包括光柵柵距、光柵放置距離、光柵偏轉(zhuǎn)角度和光柵中心偏移量中的一個(gè)或多個(gè)。
8.如權(quán)利要求7所述的立體顯示裝置的參數(shù)測量方法，其特征在于，在進(jìn)行光柵偏轉(zhuǎn)角度測量時(shí)，所述控制中心對所述立體顯示裝置的光柵偏轉(zhuǎn)角度進(jìn)行周期性調(diào)節(jié)，且在每個(gè)調(diào)節(jié)周期內(nèi)，所述控制中心對所述立體顯示裝置的像素排列周期進(jìn)行周期性調(diào)節(jié)，并指令所述圖像處理模塊控制所述圖像采集模塊對投影在所述測試板的圖像分別進(jìn)行采集，所述圖像處理模塊從采集到的圖像中選取對比度值最大時(shí)對應(yīng)的光柵偏轉(zhuǎn)角度值作為光柵偏轉(zhuǎn)角度測量值并反饋給所述控制中心。
9.如權(quán)利要求8所述的立體顯示裝置的參數(shù)測量方法，其特征在于，在進(jìn)行光柵柵距和光柵放置距離測量時(shí)，所述控制中心對所述立體顯示裝置的像素排列周期進(jìn)行周期性調(diào)節(jié)，且在每個(gè)調(diào)節(jié)周期內(nèi)，所述控制中心對所述測試板的位置進(jìn)行周期性調(diào)節(jié)，并指令所述圖像處理模塊控制所述圖像采集模塊對投影在所述測試板的圖像分別進(jìn)行采集，所述圖像處理模塊對采集到的圖像進(jìn)行解析得到多個(gè)像素排列周期與測試板的位置對應(yīng)的數(shù)據(jù)對， 并反饋給所述控制中心，所述控制中心根據(jù)所述多個(gè)像素排列周期與測試板的位置對應(yīng)的數(shù)據(jù)對，計(jì)算得到光柵柵距實(shí)際值和光柵放置距離實(shí)際值。
10.如權(quán)利要求9所述的立體顯示裝置的參數(shù)測量方法，其特征在于，在進(jìn)行光柵中心偏移量測量時(shí)，所述控制中心對所述測試板的位置進(jìn)行周期性調(diào)節(jié)，并指令所述圖像處理模塊控制所述圖像采集模塊對投影在所述測試板的圖像分別進(jìn)行采集，所述圖像處理模塊對采集到的圖像分別進(jìn)行解析并將解析結(jié)果反饋給所述控制中心，所述控制中心通根據(jù)所述解析結(jié)果計(jì)算得到所述測試板在不同位置時(shí)所述立體顯示裝置的像素排列中心點(diǎn)偏移值，并進(jìn)一步根據(jù)所述偏移值計(jì)算出光柵中心偏移量。
全文摘要
本發(fā)明提供一種立體顯示裝置的參數(shù)測量系統(tǒng)，其包括測試板，用于接收立體顯示裝置顯示的測試畫面的投影；圖像采集模塊，用于采集投影在所述測試板上的投影圖像；圖像處理模塊，用于對接收到的投影圖像進(jìn)行解析，得到立體顯示裝置的圖像顯示參數(shù)；以及控制中心，用于根據(jù)所述立體顯示裝置的圖像顯示參數(shù)，計(jì)算出所述立體顯示裝置的光柵參數(shù)實(shí)際值。本發(fā)明還提供一種立體顯示裝置的參數(shù)測量方法。本發(fā)明可以測量出立體顯示裝置的光柵參數(shù)實(shí)際值，也即校正參數(shù)，以供所述立體顯示裝置作為預(yù)先配置的光柵參數(shù)初始值對光柵參數(shù)初始值進(jìn)行更新，從而使得所述立體顯示顯示裝置可以根據(jù)計(jì)算得到準(zhǔn)確的校正參數(shù)，正確地進(jìn)行顯示。
文檔編號G01M11/02GK102207424SQ201010612859
公開日2011年10月5日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
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