專利名稱：立體圖像顯示器及其立體圖像調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實施方式涉及立體圖像顯示器和立體圖像顯示器的立體圖像的調(diào)整方法。
背景技術(shù)：
立體圖像顯示器使用立體技術(shù)或者自動立體技術(shù)來實現(xiàn)3D圖像。立體技術(shù)利用了左右眼之間具有高立體效果的視差圖像。立體技術(shù)可以分為眼鏡型方法和非眼鏡型方法。在眼鏡型方法中，通過改變視差圖像的偏振方向或者按照時分方式在直視型顯示器或者投影儀上顯示左右眼之間的視差圖像，并由此利用偏振眼鏡或液晶快門眼鏡(liquid crystal shutter glasses)來實現(xiàn)立體圖像。在非眼鏡型方法中，通過使用諸如視差柵欄(parallax barrier)和柱狀透鏡(lenticular lens)的光學(xué)板使視差圖像的光軸分離而實現(xiàn)立體圖像。 立體技術(shù)使觀看者因左眼圖像與右眼圖像之間的雙目視差(binoculardisparity)而感知到形成在顯示板的屏幕前方或后方的虛像，由此顯示立體圖像。取決于立體圖像的雙目視差度，立體技術(shù)的立體感覺與觀看者的疲勞度具有互補關(guān)系。取決于實現(xiàn)立體圖像的方法或者在利用立體技術(shù)的立體圖像顯示器中的優(yōu)化程度，會產(chǎn)生3D串?dāng)_，在3D串?dāng)_中，觀看者通過他/她的左眼或右眼看到左眼和右眼圖像的雙重圖像。當(dāng)虛像的位置距離立體圖像顯示器的屏幕等于或大于±0.3屈光度(簡稱“D”)時，用戶眼睛的內(nèi)聚(convergence)與調(diào)節(jié)(accommodation)之間的不一致度增大。結(jié)果，虛像離顯示板的屏幕變遠，觀看者的疲勞度增加。屈光度是焦距的倒數(shù)。隨著虛像的位置變得更加遠離顯示板的屏幕，3D串?dāng)_的出現(xiàn)會增多。圖IA和圖IB例示了立體圖像顯示器中虛像的示例。如圖IA所示，當(dāng)通過觀看者的左眼觀看到的左眼圖像L的光線與通過觀看者的右眼觀看到的右眼圖像R的光線在屏幕的前方交叉時，在屏幕的前方形成虛像的焦點。因此，在屏幕的前方形成虛像。相反，如圖IB所示，當(dāng)通過觀看者的左眼觀看到的左眼圖像L的光線與通過觀看者的右眼觀看到的右眼圖像R的光線在屏幕的后方交叉時，在屏幕的后方形成虛像的焦點。因此，在屏幕的后方形成虛像。此外，如圖IC所示，當(dāng)通過觀看者的左眼觀看到的左眼圖像L和通過觀看者的右眼觀看到的右眼圖像R顯示在屏幕上而沒有雙目視差時，觀看者不會感知到在屏幕上顯示的圖像是虛像。在圖IA和圖IB中，在左眼圖像L和右眼圖像R的相同像素數(shù)據(jù)之間存在雙目視差。相反，在圖IC中，在左眼圖像L和右眼圖像R的相同像素數(shù)據(jù)之間不存在雙目視差。具體而言，當(dāng)觀看者觀看到在屏幕前方的立體圖像的感興趣區(qū)域(ROI)的虛像時，觀看者的疲勞度增加，并且觀看者可能強烈地感覺到3D串?dāng)_。ROI被稱為感興趣的對象(001)或是顯著的對象，并且是立體圖像中吸引了觀看者最大興趣的對象。觀看者主要觀看立體圖像的R0I。ROI是立體圖像的一個畫面中主要聚焦的區(qū)域、特寫人物、與環(huán)境反差最大的對象等。
如圖2所示，可以對顯示板施加從3D圖像分離的左眼圖像的數(shù)據(jù)和右眼圖像的數(shù)據(jù)。圖2中的ROI是在畫面中心處的特寫女性的半身圖像。左眼圖像和右眼圖像的分辨率均被調(diào)整為與顯示板的分辨率一致，并且左眼圖像和右眼圖像共同顯示在顯示板上。結(jié)果，如圖3所示，由于ROI的雙目視差而導(dǎo)致觀看者看到在屏幕前方的ROI的虛像，并且看到左眼圖像和右眼圖像的重像，由此感覺到3D串?dāng)_。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施方式提供了能夠在不損失立體感的情況下減少觀看者的疲勞度的立體圖像顯示器和該立體圖像顯示器的立體圖像調(diào)整方法。本發(fā)明的一個方面提供了一種立體圖像顯示器，其包括R0I和深度圖提取單元，其被配置為從3D輸入圖像中提取感興趣區(qū)域(ROI)和深度圖(depth map);平均深度計算單元，其被配置為計算所述ROI的平均深度；深度圖調(diào)整單元，其被配置為將所述ROI的所述平均深度轉(zhuǎn)換為顯示板的屏幕深度值，在所述平均深度的改變方向上將所述3D輸入圖像的深度值改變達所述ROI的所述平均深度的改變量，并調(diào)整所述3D輸入圖像的深度圖； 左/右眼圖像生成單元，其被配置為基于經(jīng)所述深度圖調(diào)整單元調(diào)整的所述深度圖，生成左眼圖像數(shù)據(jù)和右眼圖像數(shù)據(jù)；以及顯示板驅(qū)動器，其被配置為在所述顯示板上顯示從所述左/右眼圖像生成單元接收的所述左眼圖像數(shù)據(jù)和所述右眼圖像數(shù)據(jù)。所述立體圖像顯示器還包括2D-3D圖像轉(zhuǎn)換器，該2D-3D圖像轉(zhuǎn)換器被配置為將2D輸入圖像轉(zhuǎn)換為3D輸入圖像。將所述顯示板實現(xiàn)為液晶顯示器(IXD)、場致發(fā)射顯示器(FED)、等離子體顯示板(PDP)顯示器、電致發(fā)光設(shè)備(EL)以及電泳顯示器(EH))中的一種的顯示板。該電致發(fā)光設(shè)備(EL)可以包括有機發(fā)光二極管(OLED)。本發(fā)明的另一個方面提供了一種立體圖像顯示器的立體圖像調(diào)整方法，該方法包括以下步驟從3D輸入圖像中提取感興趣區(qū)域(ROI)和深度圖；計算所述ROI的平均深度；將所述ROI的所述平均深度轉(zhuǎn)換為顯示板的屏幕深度值，并在所述平均深度的改變方向上將所述3D輸入圖像的深度值改變達所述ROI的所述平均深度的改變量，以調(diào)整所述3D輸入圖像的深度圖；基于經(jīng)調(diào)整的深度圖生成左眼圖像數(shù)據(jù)和右眼圖像數(shù)據(jù)；以及在所述顯示板上顯示所述左眼圖像數(shù)據(jù)和所述右眼圖像數(shù)據(jù)。


附圖被包括進來以提供對本發(fā)明的進一步理解，并且被并入而構(gòu)成了本說明書的一部分，附圖例示了本發(fā)明的實施方式，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖IA例示了觀看到在立體圖像顯示器的屏幕前方的虛像的示例；圖IB例示了觀看到在立體圖像顯示器的屏幕后方的虛像的示例；圖IC例示了在立體圖像顯示器中沒有虛像的情況下在屏幕上觀看到圖像的示例；圖2例示了從立體圖像分離的左眼圖像和右眼圖像；圖3例示了左眼圖像和右眼圖像，該左眼圖像和右眼圖像的分辨率被調(diào)整為與顯示板的分辨率一致，并共同顯示在顯示板上；圖4是順序地例示了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的立體圖像顯示器的立體圖像的調(diào)整方法的流程圖；圖5例示了根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的立體圖像顯示器的立體圖像調(diào)整電路；圖6例示了根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的立體圖像顯示器的立體圖像調(diào)整電路；圖7例示了根據(jù)本發(fā)明的第三實施方式的立體圖像顯示器的立體圖像調(diào)整電路；圖8A例示了感興趣區(qū)域(ROI)的虛像位于屏幕前方的3D輸入圖像的示例；圖8B例示了將圖8A所示的3D輸入圖像中的ROI的平均深度轉(zhuǎn)換為屏幕位置、并 將3D輸入圖像的深度值在與ROI的平均深度的改變(shift)方向相同的方向上進行改變的示例；圖9A例示了 ROI的虛像位于屏幕后方的3D輸入圖像的示例；圖9B例示了將圖9A所示的3D輸入圖像中的ROI的平均深度轉(zhuǎn)換為屏幕位置、并將3D輸入圖像的深度值在與ROI的平均深度的改變方向相同的方向上進行改變的示例；圖10例示了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的實驗結(jié)果的圖像；以及圖11是例示根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的立體圖像顯示器的框圖。
具體實施例方式下面將詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式，在附圖中例示了這些實施方式的示例。在附圖中將盡可能用相同的附圖標(biāo)記指代相同或相似的部分。應(yīng)當(dāng)注意的是，如果認(rèn)為已有技術(shù)會誤導(dǎo)本發(fā)明的實施方式，則省略對該已有技術(shù)的詳細(xì)說明。如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的實施方式的立體圖像顯示器的立體圖像調(diào)整方法在3D模式下選擇3D輸入圖像的左眼圖像和右眼圖像之一作為基準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)。在步驟SI和S2中，根據(jù)本發(fā)明的該實施方式的立體圖像調(diào)整方法從該基準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)中提取感興趣區(qū)域(ROI)，并計算表示該3D輸入圖像的雙目視差的深度的深度圖?？梢酝ㄟ^任何已有的方法來實現(xiàn)用于提取ROI的方法和用于計算深度圖的方法。例如，用于提取ROI的方法可以使用在 Xiaodi Hou and Liqing Zhang, " Saliency Detection A Spectral ResidualApproach" , Proc. CVPR, 2007中公開的方法。用于計算深度圖的方法可以使用在AndreasKlaus, Mario Sorman, and Konrad Karner, " Segment-based stereo matching usingbelief propagation and a self-adapting dissimilarity measure" Proc. IEEE Int.Conf. Pattern Recognit. pp. 15,2006 中公開的方法。隨后，在步驟S3中，根據(jù)本發(fā)明的該實施方式的立體圖像調(diào)整方法計算深度圖中ROI的平均深度AD(ROI)。在步驟S4中，立體圖像調(diào)整方法將步驟S3中計算出的ROI的平均深度AD (ROI)轉(zhuǎn)換為零，并基于轉(zhuǎn)換后的ROI的平均深度AD (ROI) ( = 0)對3D輸入圖像的深度值進行改變，以維持3D輸入圖像的深度值之間的差，由此調(diào)整在步驟S2中計算出的深度圖。隨后，在步驟S5中，立體圖像調(diào)整方法將步驟S4中調(diào)整后的深度圖映射到基準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)，并生成具有由調(diào)整后的深度圖限定的雙目視差的左右眼圖像的數(shù)據(jù)。在步驟S6中，立體圖像調(diào)整方法在立體圖像顯示器上顯示左眼圖像數(shù)據(jù)和右眼圖像數(shù)據(jù)。基于深度圖生成左眼圖像數(shù)據(jù)和右眼圖像數(shù)據(jù)的方法可以使用任何已有的算法。立體圖像顯示器可以通過眼鏡型方法或者非眼鏡型方法來實現(xiàn)立體圖像，并且以時分方式或空分方式在顯示板上顯示左眼圖像和右眼圖像。在步驟S7中，立體圖像調(diào)整方法以2D模式在立體圖像顯示器上顯示2D輸入圖像。圖5至圖7例示了根據(jù)本發(fā)明的多種實施方式的立體圖像顯示器的立體圖像調(diào)整電路。圖5例示了根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的立體圖像顯示器的立體圖像調(diào)整電路。如圖5所示，根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的立體圖像調(diào)整電路包括左/右眼圖像分離單元11、R0I提取單元12、深度圖提取單元13、平均深度計算單元14、深度圖調(diào)整單元15、左/右眼圖像生成單元16等。
左/右眼圖像分離單元11接收3D輸入圖像，并從該3D輸入圖像中分離左眼圖像和右眼圖像。ROI提取單元12選擇從左/右眼圖像分離單元11接收的左眼圖像和右眼圖像中的一種作為基準(zhǔn)圖像，分析該基準(zhǔn)圖像的數(shù)據(jù)，并從該基準(zhǔn)圖像中提取R0I。例如，如圖5所示，ROI提取單元12選擇左眼圖像作為基準(zhǔn)圖像，并從該左眼圖像中提取ROI。另選地，ROI提取單元12可以選擇右眼圖像作為基準(zhǔn)圖像，并且可以從該右眼圖像中提取R0I。深度圖提取單元13對從左/右眼圖像分離單元11接收的左眼圖像和右眼圖像逐像素地彼此進行比較和分析，并提取限定了左眼圖像與右眼圖像之間的雙目視差的深度的深度圖DM。平均深度計算單元14對從ROI提取單元12接收的ROI的圖像和從深度圖提取單元13接收的深度圖DM進行映射。此外，平均深度計算單元14提取ROI的深度圖，并根據(jù)ROI的深度圖計算平均深度AD (ROI)。深度圖調(diào)整單元15將從平均深度計算單元14接收的ROI的平均深度AD (ROI)轉(zhuǎn)換為零。當(dāng)ROI的平均深度AD (ROI)被轉(zhuǎn)換為零時，由于ROI的大多數(shù)深度值位于屏幕上或屏幕附近，因此在ROI的左眼圖像與右眼圖像之間有小的雙目視差。深度圖調(diào)整單元15基于“R0I的平均深度AD (ROI) = 0 (零)”對3D輸入圖像的深度值進行改變，并調(diào)整深度圖，使得通過維持3D輸入圖像中的左眼圖像與右眼圖像之間的雙目視差而使觀看者能夠感受3D輸入圖像的立體感。左/右眼圖像生成單元16對經(jīng)深度圖調(diào)整單元15調(diào)整后的深度圖DM'以及基準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)進行映射，并生成具有由該深度圖DM'限定的雙目視差的左眼圖像數(shù)據(jù)L和右眼圖像數(shù)據(jù)R。圖6例示了根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的立體圖像顯示器的立體圖像調(diào)整電路。如圖6所示，根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的立體圖像調(diào)整電路包括基準(zhǔn)圖像和深度圖分離單元51、R0I提取單元52、平均深度計算單元54、深度圖調(diào)整單元55、左/右眼圖像生成單元56等。圖6中的3D輸入圖像不包括左眼圖像和右眼圖像，并且可以按照包括基準(zhǔn)圖像和深度圖的格式進行編碼?；鶞?zhǔn)圖像和深度圖分離單元51接收3D輸入圖像，并從3D輸入圖像中分離基準(zhǔn)圖像和深度圖DM。ROI提取單元52分析從基準(zhǔn)圖像和深度圖分離單元51接收的基準(zhǔn)圖像的數(shù)據(jù)，并從該基準(zhǔn)圖像中提取R0I。平均深度計算單元54對從ROI提取單元52接收的ROI的圖像以及從基準(zhǔn)圖像和深度圖分離單元51接收的深度圖DM進行映射。此外，平均深度計算單元54提取ROI的深度圖，并根據(jù)該深度圖計算ROI的平均深度AD(ROI)。深度圖調(diào)整單元55將從平均深度計算單元54接收的ROI的平均深度AD (ROI)轉(zhuǎn)換為零。當(dāng)ROI的平均深度AD (ROI)被轉(zhuǎn)換為零時，由于ROI的大多數(shù)深度值位于屏幕上或屏幕附近，因此在ROI的左眼圖像與右眼圖像之間有小的雙目視差。深度圖調(diào)整單元55基于“R0I的平均深度AD (ROI) = 0 (零)”對3D輸入圖像的深度值進行改變，并調(diào)整深度圖，使得通過維持3D輸入圖像中左眼圖像與右眼圖像之間的雙目視差而使觀看者能夠感受3D輸入圖像的立體感。左/右眼圖像生成單元56對經(jīng)深度圖調(diào)整單元55調(diào)整后的深度圖DM'以及基準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)進行映射，并生成具有由該深度圖DM'限定的雙目視差的左眼圖像數(shù)據(jù)L和右眼圖像數(shù)據(jù)R。圖7例示了根據(jù)本發(fā)明的第三實施方式的立體圖像顯示器的立體圖像調(diào)整電路。如圖7所示，根據(jù)本發(fā)明的第三實施方式的立體圖像調(diào)整電路包括2D-3D圖像轉(zhuǎn)換器60、基準(zhǔn)圖像和深度圖分離單元61、R0I提取單元62、平均深度計算單元64、深度圖調(diào)整單元65、左/右眼圖像生成單元66等。2D-3D圖像轉(zhuǎn)換器60使用先前確定的2D-3D圖像轉(zhuǎn)換算法將2D輸入圖像轉(zhuǎn)換為3D輸入圖像。該2D-3D圖像轉(zhuǎn)換算法可以使用任何已有的算法。該2D-3D圖像轉(zhuǎn)換算法可以使用本申請人的韓國專利申請第10-2010-0101767號(2010年10月19日)中具體公開的算法，以引證方式將其完全合并于此。從2D-3D圖像轉(zhuǎn)換器60輸出的3D圖像可以是將3D圖像分離為左眼圖像和右眼圖像的格式，或者可以是3D圖像包括基準(zhǔn)圖像和深度圖的格式。基準(zhǔn)圖像和深度圖分離單元61從2D-3D圖像轉(zhuǎn)換器60接收3D輸入圖像，并從該3D輸入圖像中分離基準(zhǔn)圖像和深度圖DM。該基準(zhǔn)圖像可以是左眼圖像和右眼圖像中的一種?？梢酝ㄟ^在左眼圖像與右眼圖像之間逐像素地比較和分析來提取該深度圖DM。ROI提取單元62分析從基準(zhǔn)圖像和深度圖分離單元61接收的基準(zhǔn)圖像的數(shù)據(jù)，并基于該分析結(jié)果提取ROI。平均深度計算單元64對從ROI提取單元62接收的ROI的圖像以及從基準(zhǔn)圖像和深度圖分離單元61接收的深度圖DM進行映射。此外，平均深度計算單元64提取ROI的深度圖，并根據(jù)該ROI的深度圖計算平均深度AD(ROI)。深度圖調(diào)整單元65將從平均深度計算單元64接收的ROI的平均深度AD (ROI)轉(zhuǎn)換為零。當(dāng)ROI的平均深度AD (ROI)被轉(zhuǎn)換為零時，由于ROI的大多數(shù)深度值位于屏幕上或屏幕附近，因此在ROI的左眼圖像與右眼圖像之間有小的雙目視差。深度圖調(diào)整單元65基于“R0I的平均深度AD (ROI) = 0 (零)”對3D輸入圖像的深度值進行改變，并調(diào)整深度圖，使得通過維持3D輸入圖像中左眼圖像與右眼圖像之間的雙目視差而使觀看者能夠感受到3D輸入圖像的立體感。左/右眼圖像生成單元66對經(jīng)深度圖調(diào)整單元65調(diào)整后的深度圖DM'以及基準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)進行映射，并生成具有由該深度圖DM'限定的雙目視差的左眼圖像數(shù)據(jù)L和右眼圖像數(shù)據(jù)R。圖8A例示了 ROI的虛像位于屏幕前方的3D輸入圖像的示例。圖8B例示了將圖、8A中所示的3D輸入圖像中的ROI的平均深度AD(ROI)轉(zhuǎn)換為屏幕位置(深度=0)并且在與ROI的平均深度AD(ROI)的改變方向相同的方向上對該3D輸入圖像的深度圖進行改變的示例。在圖8A和圖8B中，X軸是虛像距屏幕的距離，而y軸是3D輸入圖像的深度值。屏幕的深度為零(參見圖1C)。隨著深度值去往X軸的“ + ”方向，3D輸入圖像的虛像位于屏幕的前方(參見圖1A)。此外，隨著深度值去往X軸的方向，3D輸入圖像的虛像位于屏幕的后方(參見圖1B)。在圖8A和圖SB中，假設(shè)具有斜線圖案的部分是ROI的深度值的分布。如圖8A所示，當(dāng)ROI的虛像位于屏幕位置(深度=0)前方時，觀看者的眼睛的內(nèi)聚與調(diào)節(jié)之間的不一致性增大。因此，觀看者的疲勞度增大，并且觀看者會感覺到3D串?dāng)_。根據(jù)本發(fā)明的實施方式的立體圖像調(diào)整電路和立體圖像調(diào)整方法從3D輸入圖像中提取R0I，并將該ROI的平均深度AD(ROI)改變?yōu)榱?即顯示板的屏幕位置)。此外，根據(jù)本發(fā)明的實施方式的立體圖像調(diào)整電路和立體圖像調(diào)整方法在平均深度AD(ROI)的改變方向上將3D輸入圖像的深度值改變達如圖8B所示的ROI的平均深度AD(ROI)的改變量，使得能夠維持3D輸入圖像的立體感。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式的立體圖像調(diào)整電路和立體圖像調(diào)整方法通過圖8A和圖8B所示的方法調(diào)整3D輸入圖像的深度圖。此外，如圖9A所示，當(dāng)ROI的虛像位于屏幕后方時，可以通過如圖9B所示的方法調(diào)整3D輸入圖像的深度圖。圖9A例示了 ROI的虛像位于屏幕后方的3D輸入圖像的示例。圖9B例示了圖9A中所示的3D輸入圖像中的ROI的平均深度AD(ROI)被轉(zhuǎn)換為屏幕位置(深度=O)、并且在與ROI的平均深度AD(ROI)的改變方向相同的方向上對該3D輸入圖像的深度圖進行改變的示例。在圖9A和圖9B中，X軸是虛像距屏幕的距離，而y軸是3D輸入圖像的深度值。在圖9A和圖9B中，假設(shè)具有斜線圖案的部分是ROI的深度值的分布。如圖9A所示，當(dāng)ROI的虛像位于屏幕位置(深度=0)后方時，產(chǎn)生了觀看者的眼睛的內(nèi)聚與調(diào)節(jié)之間的不一致性。因此，觀看者會感到疲勞，并且會感覺到3D串?dāng)_。根據(jù)本發(fā)明的實施方式的立體圖像調(diào)整電路和立體圖像調(diào)整方法從3D輸入圖像中提取R0I，并將該ROI的平均深度AD(ROI)改變?yōu)榱?即顯示板的屏幕位置)。此外，根據(jù)本發(fā)明的實施方式的立體圖像調(diào)整電路和立體圖像調(diào)整方法在平均深度AD(ROI)的改變方向上將3D輸入圖像的深度值改變達如圖9B所示的ROI的平均深度AD (ROI)的改變量，使得能夠維持3D輸入圖像的立體感。根據(jù)本發(fā)明的實施方式的立體圖像調(diào)整電路和立體圖像調(diào)整方法通過圖8A至圖9B所示的方法調(diào)整3D輸入圖像的深度圖。結(jié)果，由于在3D輸入圖像的ROI中的雙目視差不大，所以根據(jù)本發(fā)明的實施方式的立體圖像調(diào)整電路和立體圖像調(diào)整方法可以減小觀看者所感覺到的3D串?dāng)_。此外，由于ROI位于屏幕上，因此根據(jù)本發(fā)明的實施方式的立體圖像調(diào)整電路和立體圖像調(diào)整方法可以使由于觀看者眼睛的內(nèi)聚和調(diào)節(jié)之間的不一致性而導(dǎo)致的觀看者的疲勞度最小化。圖10例示了根據(jù)本發(fā)明的實施方式的實驗結(jié)果的圖像。如圖10所示，左圖是在實驗中使用的3D原始圖像。在該3D原始圖像中，與ROI相對應(yīng)的女子的半身像在左眼圖像和右眼圖像之間具有大的雙目視差，并且其虛像位于屏幕前方。由于該ROI的左眼圖像與右眼圖像之間的距離差，使得觀看者可以感覺到3D原始圖像的ROI中的3D串?dāng)_。位于中心的上圖是通過從3D原始圖像(即基準(zhǔn)圖像)中提取ROI而得到的圖像。位于中心的下圖是通過對3D原始圖像的深度圖進行成像而得到的圖像。根據(jù)本發(fā)明的實施方式的立體圖像顯示器將ROI的平均深度轉(zhuǎn)換為零，并基于該ROI的為零的平均深度對3D原始圖像的深度圖進行調(diào)整，由此生成如圖10的右圖所示的新的左眼圖像數(shù)據(jù)和新的右眼圖像數(shù)據(jù)。從應(yīng)用了根據(jù)本發(fā)明的實施方式的立體圖像調(diào)整方法的圖10的右圖中可以看出，由于在左眼圖像與右眼圖像之間不存在雙目視差，因此可以減小觀看者的疲勞度，并且可以使3D串?dāng)_最小化。根據(jù)本發(fā)明的實施方式的立體圖像顯示器可以實現(xiàn)為眼鏡型立體圖像顯示器和非眼鏡型立體圖像顯示器?？梢曰谥T如液晶顯示器(IXD)、場致發(fā)射顯示器(FED)、等離子體顯示板(TOP)顯示器、例如有機發(fā)光二極管(OLED)顯示器的電致發(fā)光設(shè)備(EL)以及電泳顯示器(EPD)等平板顯示器的顯示板實現(xiàn)依據(jù)本發(fā)明的實施方式的立體圖像顯示器的顯示元件。 圖11是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的立體圖像顯示器的框圖。如圖11所示，根據(jù)本發(fā)明的實施方式的立體圖像顯示器包括顯示板100、立體圖像調(diào)整電路112、定時控制器101、數(shù)據(jù)驅(qū)動電路102、掃描驅(qū)動電路104等。顯示板100可以實現(xiàn)為上述平板顯示器的顯示板。當(dāng)顯示板100選用IXD板時，必須具有為顯示板100提供光的背光單元。顯示板100在2D模式顯示2D圖像數(shù)據(jù)，并且在3D模式下以時分方式或者以空分方式顯示左眼圖像數(shù)據(jù)和右眼圖像數(shù)據(jù)。立體圖像調(diào)整電路112從3D輸入圖像中提取R0I，將該ROI的平均深度AD(ROI)改變到顯示板100的屏幕，并基于該平均深度AD (ROI)的改變來調(diào)整該3D輸入圖像的深度 圖。立體圖像調(diào)整電路112基于調(diào)整后的深度圖生成新的左眼圖像數(shù)據(jù)和新的右眼圖像數(shù)據(jù)，并將它們提供給定時控制器101?？梢园凑請D5至圖7所示方式配置立體圖像調(diào)整電路112。定時控制器101為數(shù)據(jù)驅(qū)動電路102提供通過立體圖像調(diào)整電路112從主機系統(tǒng)110接收的2D輸入圖像，或為數(shù)據(jù)驅(qū)動電路102提供從立體圖像調(diào)整電路112接收的3D輸入圖像的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB。定時控制器101通過立體圖像調(diào)整電路112從主機系統(tǒng)110接收諸如垂直同步信號、水平同步信號、數(shù)據(jù)使能信號和點時鐘(dot clock)的定時信號，并生成用于對數(shù)據(jù)驅(qū)動電路102和掃描驅(qū)動電路104的操作定時進行控制的控制信號。定時控制器101可以基于通過立體圖像調(diào)整電路112從主機系統(tǒng)110接收的模式信號(未示出)或者基于編碼到輸入圖像信號的標(biāo)識碼，在數(shù)據(jù)驅(qū)動電路102、掃描驅(qū)動電路104或背光驅(qū)動電路(未示出)的2D模式與3D模式之間進行切換。數(shù)據(jù)驅(qū)動電路102和掃描驅(qū)動電路104是用于在顯示板100上顯示從定時控制器101接收的2D或3D圖像的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的顯示板驅(qū)動電路。數(shù)據(jù)驅(qū)動電路102在定時控制器101的控制下對2D/3D圖像的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)進行鎖存。數(shù)據(jù)驅(qū)動電路102將鎖存的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬數(shù)據(jù)電壓或數(shù)據(jù)電流，并向數(shù)據(jù)線輸出該模擬數(shù)據(jù)電壓或數(shù)據(jù)電流。當(dāng)向顯示板100提供如在LCD或EH)中那樣進行了極性反轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)電壓時，數(shù)據(jù)驅(qū)動電路102在定時控制器101的控制下將2D/3D圖像的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為正和負(fù)模擬伽馬補償電壓，并將該數(shù)據(jù)電壓的極性進行反轉(zhuǎn)以提供至數(shù)據(jù)線。掃描驅(qū)動電路104在定時控制器101的控制下向掃描線順序地提供與提供至數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)電壓同步的掃描脈沖。主機系統(tǒng)110連接至外部視頻源設(shè)備(未示出)，例如機頂盒、DVD播放器、藍光播放器、個人計算機和家庭影院系統(tǒng)。主機系統(tǒng)110包括具有縮放器(scaler)的片上系統(tǒng)(SOC)，并將從外部視頻源設(shè)備接收的2D/3D圖像的數(shù)據(jù)的分辨率轉(zhuǎn)換為適合于顯示板100的顯示器的分辨率。主機系統(tǒng)110響應(yīng)于通過用戶輸入設(shè)備(未示出)輸入的用戶數(shù)據(jù)在2D模式 操作與3D模式操作之間切換。該用戶輸入設(shè)備包括鍵板、鍵盤、鼠標(biāo)、在屏顯示(OSD)、遠程控制器、觸摸屏等。觀看者可以通過用戶輸入設(shè)備選擇2D模式和3D模式，并且可以在3D模式選擇2D-3D圖像轉(zhuǎn)換。主機系統(tǒng)110可以通過編碼到輸入圖像的數(shù)據(jù)的2D/3D標(biāo)識碼在2D模式操作與3D模式操作之間進行切換。主機系統(tǒng)110可以生成能夠確定當(dāng)前驅(qū)動模式是2D模式還是3D模式的模式信號，并且可以將該模式信號發(fā)送至立體圖像調(diào)整電路112和定時控制器101。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實施方式的立體圖像顯示器從3D輸入圖像提取R0I，將該ROI的平均深度轉(zhuǎn)換為屏幕位置的深度值，并基于具有屏幕位置的深度值的ROI的平均深度來調(diào)整3D輸入圖像的深度圖，使得能夠維持3D輸入圖像的立體感。結(jié)果，根據(jù)本發(fā)明的實施方式的立體圖像顯示器可以將3D輸入圖像的ROI實現(xiàn)為不具有雙目視差的圖像，由此使3D串?dāng)_最小化。此外，根據(jù)本發(fā)明的實施方式的立體圖像顯示器可以在不損失3D輸入圖像的立體感的情況下減小觀看者的疲勞度。雖然已經(jīng)參照多個說明性實施方式對實施方式進行了說明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠設(shè)想落入本公開的原理的范圍內(nèi)的許多其它的修改和實施方式。更具體地，在本公開、附圖和所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，可以在主題組合設(shè)置的組成部件和/或設(shè)置方面做出各種變型和修改。除了在組成部件和/或設(shè)置方面的變型和修改以外，另外的使用方式對本領(lǐng)域技術(shù)人員也是顯而易見的。本申請要求2011年4月28日提交的韓國專利申請第10-2011-0040005號的優(yōu)先權(quán)，針對所有目的以引證方式將其全部內(nèi)容合并于此，如同在此進行了完整闡述一樣。
權(quán)利要求
1.一種立體圖像顯示器，所述立體圖像顯示器包括 感興趣區(qū)域和深度圖提取單元，所述感興趣區(qū)域和深度圖提取單元被配置為從3D輸入圖像中提取感興趣區(qū)域和深度圖； 平均深度計算單元，所述平均深度計算單元被配置為計算所述感興趣區(qū)域的平均深度； 深度圖調(diào)整單元，所述深度圖調(diào)整單元被配置為將所述感興趣區(qū)域的所述平均深度轉(zhuǎn)換為顯示板的屏幕深度值，在所述平均深度的改變方向上將所述3D輸入圖像的深度值改變達所述感興趣區(qū)域的所述平均深度的改變量，并調(diào)整所述3D輸入圖像的深度圖； 左/右眼圖像生成單元，所述左/右眼圖像生成單元被配置為基于經(jīng)所述深度圖調(diào)整單元調(diào)整的所述深度圖，生成左眼圖像數(shù)據(jù)和右眼圖像數(shù)據(jù)；以及 顯示板驅(qū)動器，所述顯示板驅(qū)動器被配置為在所述顯示板上顯示從所述左/右眼圖像生成單元接收的所述左眼圖像數(shù)據(jù)和所述右眼圖像數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的立體圖像顯示器，所述立體圖像顯示器還包括2D-3D圖像轉(zhuǎn)換器，所述2D-3D圖像轉(zhuǎn)換器被配置為將2D輸入圖像轉(zhuǎn)換為所述3D輸入圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的立體圖像顯示器，其中，所述顯示板被實現(xiàn)為液晶顯示器、場致發(fā)射顯示器、等離子體顯示板顯示器、電致發(fā)光設(shè)備和電泳顯示器中的一種的顯示板。
4.一種立體圖像顯示器的立體圖像調(diào)整方法，所述方法包括以下步驟 從3D輸入圖像中提取感興趣區(qū)域和深度圖； 計算所述感興趣區(qū)域的平均深度； 將所述感興趣區(qū)域的所述平均深度轉(zhuǎn)換為顯示板的屏幕深度值，并在所述平均深度的改變方向上將所述3D輸入圖像的深度值改變達所述感興趣區(qū)域的所述平均深度的改變量，以調(diào)整所述3D輸入圖像的深度圖； 基于經(jīng)調(diào)整的深度圖生成左眼圖像數(shù)據(jù)和右眼圖像數(shù)據(jù)；以及 在所述顯示板上顯示所述左眼圖像數(shù)據(jù)和所述右眼圖像數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，所述方法還包括以下步驟 將2D輸入圖像轉(zhuǎn)換為所述3D輸入圖像。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種立體圖像顯示器及其立體圖像調(diào)整方法，所述立體圖像顯示器包括深度圖提取單元，其用于從3D輸入圖像中提取感興趣區(qū)域(ROI)和深度圖；平均深度計算單元，其計算所述ROI的平均深度；深度圖調(diào)整單元，其將所述ROI的所述平均深度轉(zhuǎn)換為顯示板的屏幕深度值，在所述平均深度的改變方向上將所述3D輸入圖像的深度值改變達所述ROI的所述平均深度的改變量，并調(diào)整所述3D輸入圖像的深度圖；左/右眼圖像生成單元，其基于所調(diào)整的深度圖生成左眼圖像數(shù)據(jù)和右眼圖像數(shù)據(jù)；以及顯示板驅(qū)動器，其用于在所述顯示板上顯示所述左眼圖像數(shù)據(jù)和所述右眼圖像數(shù)據(jù)。
文檔編號H04N13/00GK102761761SQ20111039931
公開日2012年10月31日 申請日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者白欽日 申請人:樂金顯示有限公司