裸眼3D顯示設(shè)備的光柵傾角的確定方法、裝置及電子設(shè)備與流程
本發(fā)明涉及立體顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種裸眼3d顯示設(shè)備的光柵傾角的確定方法、裝置及電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
人們通常通過雙眼同時觀看物體,由于人的雙眼之間存在眼間距，左右眼之間大約相隔65mm，因此，觀看物體時雙眼的注視角度不同，造成左右眼接收到的視覺圖像存在一定程度的差異，由于左右眼接收到的視覺圖像不同，大腦綜合了左右眼兩幅圖像的信息對圖像進(jìn)行疊加重生，從而使觀看者產(chǎn)生立體感。目前，主流的裸眼3d(3維，)顯示設(shè)備就是利用上述原理，通過在常規(guī)顯示器上疊加特殊的光柵，該光柵能夠向不同方向折射圖像，讓左眼和右眼的可視畫面分開，從而讓使用者看到3d影像。
裸眼3d顯示設(shè)備在進(jìn)行顯示時，需要將左眼畫面和右眼畫面按照一定規(guī)則排列顯示在顯示器上(即排圖)，配合光柵的分光作用，在用戶觀看區(qū)域形成左右眼視區(qū)，做到將左眼畫面送入用戶的左眼，將右眼畫面送入用戶的右眼，從而使用戶觀看到3d影像。由于排圖必須與光柵的分光作用相互配合，因此，光柵參數(shù)是排圖算法中所需使用的關(guān)鍵參數(shù)，亦即光柵參數(shù)是裸眼3d顯示設(shè)備進(jìn)行成像顯示的必要參數(shù)，直接決定著3d顯示設(shè)備的成像效果。具體的，光柵參數(shù)可包括光柵傾角、光柵柵距，光柵放置距離、光柵相對于顯示屏的位移(也稱光柵與顯示屏面板水平相對錯位)等等。受到制造工藝和裝配誤差等因素影響，光柵參數(shù)的實際值與理想設(shè)計值通常是存在一定的偏差的，如果直接利用設(shè)計值進(jìn)行排圖顯示，將導(dǎo)致裸眼3d顯示設(shè)備的對于左右眼視區(qū)的調(diào)整不準(zhǔn)確，進(jìn)而影響裸眼3d顯示設(shè)備的顯示效果。
因此，為了有效保證裸眼3d顯示設(shè)備的顯示效果，在裸眼3d顯示設(shè)備出廠銷售前，需要對裸眼3d顯示設(shè)備的光柵參數(shù)進(jìn)行校正，即需要非常準(zhǔn)確地得 到裸眼3d顯示設(shè)備的光柵參數(shù)實際值從而將其應(yīng)用于排圖算法中，保證裸眼3d顯示設(shè)備的立體顯示效果。如何精準(zhǔn)的得到裸眼3d顯示設(shè)備的光柵參數(shù)的實際值是一個亟待解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種裸眼3d顯示設(shè)備的光柵傾角的確定方法、裝置及電子設(shè)備，能夠較為精準(zhǔn)的確定出裸眼3d顯示設(shè)備的光柵傾角實際值。
第一方面，本發(fā)明實施例提供一種裸眼3d顯示設(shè)備的光柵傾角的確定方法，包括：
獲取第一圖像，所述第一圖像中包括所述裸眼3d顯示設(shè)備顯示的條紋圖像，所述裸眼3d顯示設(shè)備利用預(yù)先設(shè)定的排圖周期和排圖傾角在所述顯示屏上排布第一顏色像素和第二顏色像素，并在所述光柵的作用輔助下，顯示出相間設(shè)置有第一顏色條紋和第二顏色條紋的所述條紋圖像；
確定所述獲取的第一圖像中所述條紋圖像的條紋周期和條紋傾角；
確定所述光柵的投影周期；
根據(jù)所述排圖周期、所述排圖傾角、所述條紋周期，所述條紋傾角和所述投影周期，獲得所述裸眼3d顯示設(shè)備的光柵傾角。
結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種實施方式中，所述確定所述獲取的第一圖像中所述條紋圖像的條紋周期和條紋傾角包括：
將所述條紋圖像從所述第一圖像中提取出來；
將所述條紋圖像轉(zhuǎn)換為色調(diào)飽和度明度hsv圖像，并從所述hsv圖像中分離出色調(diào)分量圖像；
確定所述色調(diào)分量圖像中的條紋方向，根據(jù)所述確定的條紋方向，掃描所述色調(diào)分量圖像，從而確定出所述色調(diào)分量圖像中第一顏色條紋的中心點；
對所述確定出的第一顏色條紋的中心點進(jìn)行聚類，從而歸類歸屬于同一條第一顏色條紋的中心點；
根據(jù)所述歸類于同一條第一顏色條紋的中心點，進(jìn)行直線擬合，得到擬合 后的條紋直線方程；
根據(jù)所述擬合后的條紋直線方程，確定所述第一圖像中所述條紋圖像的條紋周期和條紋傾角。
結(jié)合第一方面的第一種實施方式，在第一方面的第二種實施方式中，所述將所述條紋圖像從所述第一圖像中提取出來包括：
將所述第一圖像轉(zhuǎn)換為色調(diào)飽和度明度hsv圖像，并從所述hsv圖像中分離出明度分量圖像；
根據(jù)所述明度分量圖像的像素的灰度值，確定所述明度分量圖像中所述條紋圖像的邊緣輪廓；
對所述邊緣輪廓進(jìn)行直線擬合，得到所述邊緣輪廓各條邊的直線方程；
構(gòu)建與所述第一圖像相同形狀和尺寸的純色背景圖像，并根據(jù)所述邊的直線方程，在所述純色背景圖像中繪制所述邊的線段，所述線段的顏色與所述背景的顏色不同；
根據(jù)所述線段的顏色和所述背景的顏色，掃描繪制有所述線段的背景圖像，從而確定出所述線段的交點，其中，所述交點為所述線段的顏色，且所述交點的鄰域像素點中，至少兩對相對的鄰域像素點的顏色值為所述線段的顏色值；
根據(jù)所述確定的交點，確定所述條紋圖像的角點位置；
根據(jù)所述確定的角點位置，從所述第一圖像中分割出所述條紋圖像。
結(jié)合第一方面的第一種實施方式，在第一方面的第三種實施方式中，在所述從所述hsv圖像中分離出色調(diào)分量圖像之后，所述根據(jù)所述確定的條紋方向，掃描所述色調(diào)分量圖像，從而確定出所述色調(diào)分量圖像中第一顏色條紋的中心點之前，所述方法還包括：
根據(jù)所述確定的條紋方向，選取所述色調(diào)分量圖像的至少一行像素點進(jìn)行掃描，確定所述至少一行像素點中所述第一顏色條紋的中心點；
確定所述至少一行像素點中所述第一顏色條紋的中心點中同行相鄰的中心點之間的距離；
根據(jù)所述同行相鄰的中心點之間的距離，確定所述條紋的估算寬度；
根據(jù)所述條紋的估算寬度，確定濾波卷積核，并根據(jù)該濾波卷積核，對所 述色調(diào)分量圖像進(jìn)行濾波處理；
所述根據(jù)所述確定的條紋方向，掃描所述色調(diào)分量圖像，從而確定出所述色調(diào)分量圖像中第一顏色條紋的中心點包括：
根據(jù)所述確定的條紋方向，掃描所述濾波處理后的色調(diào)分量圖像，從而確定出所述色調(diào)分量圖像中第一顏色條紋的中心點。
結(jié)合第一方面的第三種實施方式，在第一方面的第四種實施方式中，所述根據(jù)所述確定的條紋方向，掃描所述濾波處理后的色調(diào)分量圖像，從而確定出所述色調(diào)分量圖像中第一顏色條紋的中心點包括：
根據(jù)所述確定的條紋方向，掃描所述濾波處理后的色調(diào)分量圖像，查找所述色調(diào)分量圖像中的第一顏色條紋中色調(diào)值與所述第一顏色的色調(diào)值的絕對差值最小的像素點，并從所述色調(diào)值與所述第一顏色的色調(diào)值的絕對差值最小的像素點中篩選出基準(zhǔn)點；
查找所述基準(zhǔn)點對應(yīng)的預(yù)定區(qū)域內(nèi)色調(diào)值與所述基準(zhǔn)點的色調(diào)值的絕對差值小于預(yù)設(shè)閾值的像素點；
根據(jù)所述基準(zhǔn)點的位置坐標(biāo)和所述色調(diào)值與所述基準(zhǔn)點的色調(diào)值的絕對差值小于預(yù)設(shè)閾值的像素點的位置坐標(biāo)，確定所述色調(diào)分量圖像中第一顏色條紋的中心點的位置坐標(biāo)。
結(jié)合第一方面的第三種實施方式，在第一方面的第五種實施方式中，所述對所述確定出的第一顏色條紋的中心點進(jìn)行聚類，從而歸類歸屬于同一條第一顏色條紋的中心點包括：
如果所述確定出的中心點中的兩個點同時滿足如下三個條件，則確定這兩個點歸屬于同一條第一顏色條紋：
條件1：：δx≥-1或者δy≥-1
條件2：|δy|＜f*maxlen
條件3：|δx|＜f*maxlen
其中，δx為所述兩個點的橫坐標(biāo)之差，δy為所述兩個點的縱坐標(biāo)之差，f為大于0小于1的預(yù)設(shè)常數(shù)，maxlen為所述估算寬度。
結(jié)合第一方面的第一種實施方式，在第一方面的第六種可能的實現(xiàn)方式中， 所述將所述條紋圖像從所述第一圖像中提取出來后，所述將所述條紋圖像轉(zhuǎn)換為色調(diào)飽和度明度hsv圖像，并從所述hsv圖像中分離出色調(diào)分量圖像前，所述方法還包括：
對所述提取出來的條紋圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和/或伸縮處理；
所述將所述條紋圖像轉(zhuǎn)換為色調(diào)飽和度明度hsv圖像包括：
將所述旋轉(zhuǎn)和/或伸縮處理后的所述條紋圖像轉(zhuǎn)換為色調(diào)飽和度明度hsv圖像；
在所述根據(jù)所述擬合后的條紋直線方程，確定所述第一圖像中所述條紋圖像的條紋周期和條紋傾角后，所述方法還包括：
根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)和/或伸縮處理，對所述確定的條紋周期和條紋傾角進(jìn)行還原處理，以使所述條紋周期和條紋傾角與原始的所述第一圖像相匹配。
結(jié)合第一方面，在第一方面的第七種可能的實現(xiàn)方式中，所述確定所述光柵的投影周期包括：
利用根據(jù)所述條紋圖像的一個條紋周期內(nèi)所述排圖周期和所述投影周期相差一個周期構(gòu)建的關(guān)系式，從而根據(jù)所述排圖周期和所述條紋周期計算得到所述光柵的投影周期，或者，根據(jù)如下關(guān)系式，確定所述光柵的投影周期：
其中，t0為所述光柵的投影周期，zc為所述第一圖像的圖像采集裝置和所述顯示屏之間的距離，f為光柵放置距離，t0為光柵水平柵距。
結(jié)合第一方面或者第一方面的第二種至第七種中任一種實施方式，在第一方面的第八種實施方式中，所述根據(jù)所述排圖周期、所述排圖傾角、所述條紋周期，所述條紋傾角和所述投影周期，獲得所述裸眼3d顯示設(shè)備的光柵傾角包括：
根據(jù)所述條紋圖像中條紋的移動與排圖的移動和光柵的移動的關(guān)聯(lián)關(guān)系，從而根據(jù)所述排圖周期、所述排圖傾角、所述條紋周期，所述條紋傾角和所述投影周期，求解獲得所述裸眼3d顯示設(shè)備的光柵傾角。
結(jié)合第一方面的第八種實施方式，在第一方面的第九種實施方式中，
所述根據(jù)所述條紋圖像中條紋的移動與排圖的移動和光柵的移動的關(guān)聯(lián)關(guān)系，從而根據(jù)所述排圖周期、所述排圖傾角、所述條紋周期，所述條紋傾角和所述投影周期，求解獲得所述裸眼3d顯示設(shè)備的光柵傾角包括：
利用根據(jù)所述條紋圖像中條紋的移動等價于相同方向上排圖的移動和相反方向上光柵的移動所構(gòu)建的如下關(guān)系式，求解獲得所述裸眼3d顯示設(shè)備的光柵傾角：
其中，θ為所述條紋傾角、θ1為所述排圖傾角，θ0為所述光柵傾角，t為所述條紋周期，t1為所述排圖周期、t0為所述投影周期；
所述關(guān)系式中：
第二方面，本發(fā)明實施例提供一種裸眼3d顯示設(shè)備的光柵傾角的確定裝置，所述裸眼3d顯示設(shè)備包括顯示屏和設(shè)置在所述顯示屏上的光柵，所述裝置包括：
獲取單元，用于獲取第一圖像，所述第一圖像中包括所述裸眼3d顯示設(shè)備顯示的條紋圖像，所述裸眼3d顯示設(shè)備利用預(yù)先設(shè)定的排圖周期和排圖傾角在所述顯示屏上排布第一顏色像素和第二顏色像素，并在所述光柵的作用輔助下，顯示出相間設(shè)置有第一顏色條紋和第二顏色條紋的所述條紋圖像；
第一確定單元，用于確定所述獲取的第一圖像中所述條紋圖像的條紋周期和條紋傾角；
第二確定單元，用于確定所述光柵的投影周期；
求解單元，用于根據(jù)所述排圖周期、所述排圖傾角、所述條紋周期，所述條紋傾角和所述投影周期，獲得所述裸眼3d顯示設(shè)備的光柵傾角。
結(jié)合第二方面，在第二方面的第一種實施方式中，所述第一確定單元用于：
將所述條紋圖像從所述第一圖像中提取出來；
將所述條紋圖像轉(zhuǎn)換為色調(diào)飽和度明度hsv圖像，并從所述hsv圖像中分離出色調(diào)分量圖像；
確定所述色調(diào)分量圖像中的條紋方向，根據(jù)所述確定的條紋方向，掃描所述色調(diào)分量圖像，從而確定出所述色調(diào)分量圖像中第一顏色條紋的中心點；
對所述確定出的第一顏色條紋的中心點進(jìn)行聚類，從而歸類歸屬于同一條第一顏色條紋的中心點；
根據(jù)所述歸類于同一條第一顏色條紋的中心點，進(jìn)行直線擬合，得到擬合后的條紋直線方程；
根據(jù)所述擬合后的條紋直線方程，確定所述第一圖像中所述條紋圖像條紋周期和條紋傾角。
結(jié)合第二方面的第一種實施方式，在第二方面的第二種實施方式中，所述第一確定單元用于：
將所述第一圖像轉(zhuǎn)換為色調(diào)飽和度明度hsv圖像，并從所述hsv圖像中分離出明度分量圖像；
根據(jù)所述明度分量圖像的像素的灰度值，確定所述明度分量圖像中所述條紋圖像的邊緣輪廓；
對所述邊緣輪廓進(jìn)行直線擬合，得到所述邊緣輪廓各條邊的直線方程；
構(gòu)建與所述第一圖像相同形狀和尺寸的純色背景圖像，并根據(jù)所述邊的直線方程，在所述純色背景圖像中繪制所述邊的線段，所述線段的顏色與所述背景的顏色不同；
根據(jù)所述線段的顏色和所述背景的顏色，掃描繪制有所述線段的背景圖像， 從而確定出所述線段的交點，其中，所述交點為所述線段的顏色，且所述交點的鄰域像素點中，至少兩對相對的鄰域像素點的顏色值為所述線段的顏色值；
根據(jù)所述確定的交點，確定所述條紋圖像的角點位置；
根據(jù)所述確定的角點位置，從所述第一圖像中分割出所述條紋圖像。
結(jié)合第二方面的第一種實施方式，在第二方面的第三種實施方式中，所述第一確定單元還用于：
根據(jù)所述確定的條紋方向，選取所述色調(diào)分量圖像的至少一行像素點進(jìn)行掃描，確定所述至少一行像素點中所述第一顏色條紋的中心點；
確定所述至少一行像素點中所述第一顏色條紋的中心點中同行相鄰的中心點之間的距離；
根據(jù)所述同行相鄰的中心點之間的距離，確定所述條紋的估算寬度；
根據(jù)所述條紋的估算寬度，確定濾波卷積核，并根據(jù)該濾波卷積核，對所述色調(diào)分量圖像進(jìn)行濾波處理；
所述第一確定單元用于：
根據(jù)所述確定的條紋方向，掃描所述濾波處理后的色調(diào)分量圖像，從而確定出所述色調(diào)分量圖像中第一顏色條紋的中心點。
結(jié)合第二方面的第三種實施方式，在第二方面的第四種實施方式中，所述第一確定單元用于：
根據(jù)所述確定的條紋方向，掃描所述濾波處理后的色調(diào)分量圖像，查找所述色調(diào)分量圖像中的第一顏色條紋中色調(diào)值與所述第一顏色的色調(diào)值的絕對差值最小的像素點，并從所述色調(diào)值與所述第一顏色的色調(diào)值的絕對差值最小的像素點中篩選出基準(zhǔn)點；
查找所述基準(zhǔn)點對應(yīng)的預(yù)定區(qū)域內(nèi)色調(diào)值與所述基準(zhǔn)點的色調(diào)值的絕對差值小于預(yù)設(shè)閾值的像素點；
根據(jù)所述基準(zhǔn)點的位置坐標(biāo)和所述色調(diào)值與所述基準(zhǔn)點的色調(diào)值的絕對差值小于預(yù)設(shè)閾值的像素點的位置坐標(biāo)，確定所述色調(diào)分量圖像中第一顏色條紋的中心點的位置坐標(biāo)。
結(jié)合第二方面的第三種實施方式，在第二方面的第五種可能的實現(xiàn)方式中， 所述第一確定單元用于：
如果所述確定出的中心點中的兩個點同時滿足如下三個條件，則確定這兩個點歸屬于同一條第一顏色條紋：
條件1：：δx≥-1或者δy≥-1
條件2：|δy|＜f*maxlen
條件3：|δx|＜f*maxlen
其中，δx為所述兩個點的橫坐標(biāo)之差，δy為所述兩個點的縱坐標(biāo)之差，f為大于0小于1的預(yù)設(shè)常數(shù)，maxlen為所述估算寬度。
結(jié)合第一方面的第一種實施方式，在第一方面的第六種可能的實現(xiàn)方式中，
所述第一確定單元還用于：
對所述提取出來的條紋圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和/或伸縮處理；
所述第一確定單元用于：
將所述旋轉(zhuǎn)和/或伸縮處理后的所述條紋圖像轉(zhuǎn)換為色調(diào)飽和度明度hsv圖像；
所述第一確定單元還用于：在所述根據(jù)所述擬合后的條紋直線方程，確定所述第一圖像中所述條紋圖像的條紋周期和條紋傾角后，根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)和/或伸縮處理，對所述確定的條紋周期和條紋傾角進(jìn)行還原處理，以使所述條紋周期和條紋傾角與原始的所述第一圖像相匹配。
結(jié)合第二方面，在第二方面的第七種可能的實現(xiàn)方式中，所述第二確定單元用于：
利用根據(jù)所述條紋圖像的一個條紋周期內(nèi)所述排圖周期和所述投影周期相差一個周期構(gòu)建的關(guān)系式，從而根據(jù)所述排圖周期和所述條紋周期計算得到所述光柵的投影周期，或者，根據(jù)如下關(guān)系式，確定所述光柵的投影周期：
其中，t0為所述光柵的投影周期，zc為所述第一圖像的圖像采集裝置和所述顯示屏之間的距離，f為光柵放置距離，t0為光柵水平柵距。
結(jié)合第二方面或者第二方面的第二種至第七種中任一種實施方式，在第二 方面的第八種實施方式中，所述求解單元用于：
根據(jù)所述條紋圖像中條紋的移動與排圖的移動和光柵的移動的關(guān)聯(lián)關(guān)系，從而根據(jù)所述排圖周期、所述排圖傾角、所述條紋周期，所述條紋傾角和所述投影周期，求解獲得所述裸眼3d顯示設(shè)備的光柵傾角。
結(jié)合第二方面的第八種實施方式，在第二方面的第九種實施方式中，所述求解單元用于：
利用根據(jù)所述條紋圖像中條紋的移動等價于相同方向上排圖的移動和相反方向上光柵的移動所構(gòu)建的如下關(guān)系式，求解獲得所述裸眼3d顯示設(shè)備的光柵傾角：
其中，θ為所述條紋傾角、θ1為所述排圖傾角，θ0為所述光柵傾角，t為所述條紋周期，t1為所述排圖周期、t0為所述投影周期；
所述關(guān)系式中：
第三方面，本發(fā)明實施例提供一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括：殼體、處理器、存儲器、電路板和電源電路，其中，電路板安置在殼體圍成的空間內(nèi)部，處理器和存儲器設(shè)置在電路板上；電源電路，用于為上述電子設(shè)備的各個 電路或器件供電；存儲器用于存儲可執(zhí)行程序代碼；處理器通過讀取存儲器中存儲的可執(zhí)行程序代碼來運行與可執(zhí)行程序代碼對應(yīng)的程序，用于執(zhí)行前述第一方面或第一方面任一可能的實施方式所述的裸眼3d顯示設(shè)備的光柵傾角的確定方法。
本發(fā)明實施例提供的一種裸眼3d顯示設(shè)備的光柵傾角的確定方法、裝置及電子設(shè)備，提供了一種新穎的確定光柵傾角實際值的方式，裸眼3d顯示設(shè)備按照一定排圖周期和排圖傾角顯示條紋圖像，確定條紋圖像的條紋傾角和條紋周期，光柵的投影周期，并利用條紋圖像中條紋的移動等價于相同方向上排圖的移動和相反方向上光柵的移動，根據(jù)排圖周期、排圖傾角、條紋周期，條紋傾角和投影周期求解得到光柵傾角，能夠快捷并且較為精準(zhǔn)的得到光柵傾角的實際值，從而將其應(yīng)用于裸眼3d排圖算法中，有效保證裸眼3d顯示設(shè)備的立體顯示效果。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
圖1為為裸眼3d顯示設(shè)備的光柵傾角、光柵水平柵距和光柵絕對柵距的示意圖；
圖2為本發(fā)明實施例提供的一種裸眼3d顯示設(shè)備的光柵傾角的確定方法的流程示意圖；
圖3為圖2所示方法中第一圖像的示例性示意圖；
圖4為圖2所示方法中邊緣輪廓檢測后的效果示意圖；
圖5為圖2所示方法中確定邊緣輪廓的角點時所繪制線段的效果示意圖；
圖6為圖2所示方法中像素八鄰域示意圖；
圖7為圖2所示方法中旋轉(zhuǎn)伸縮后的條紋圖像的效果示意圖；
圖8(a)為圖2所示方法中條紋圖像的生成原理示意圖(狹縫光柵)；
圖8(b)為圖2所示方法中周期性排圖示意圖；
圖8(c)為圖2所示方法中周期性光柵投影示意圖(狹縫光柵)；
圖8(d)為圖2所示方法中光柵柵距和圖像采集裝置與顯示屏的距離示意圖；
圖9為圖2所示方法中排圖移動與條紋移動的關(guān)系示意圖；
圖10為余切三角函數(shù)關(guān)系說明示意圖；
圖11為本發(fā)明實施例提供的一種裸眼3d顯示設(shè)備的光柵傾角的確定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖12為本發(fā)明電子設(shè)備一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
應(yīng)當(dāng)明確，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好的理解本發(fā)明，首先對裸眼3d顯示設(shè)備和裸眼3d顯示設(shè)備的光柵傾角θ0進(jìn)行簡單介紹。本發(fā)明實施例中所言的裸眼3d顯示設(shè)備，包括顯示屏和設(shè)置在顯示屏上的光柵，該光柵可以為狹縫光柵或透鏡光柵等現(xiàn)有技術(shù)中裸眼3d顯示設(shè)備所能夠采用的任意一種光柵，本發(fā)明對此不做限定。裸眼3d顯示設(shè)備在進(jìn)行顯示時，需要將左眼畫面和右眼畫面按照一定規(guī)則排列顯示在顯示器上(即排圖)，配合光柵的分光作用，在用戶觀看區(qū)域形成左右眼視區(qū)，做到將左眼畫面送入用戶的左眼，將右眼畫面送入用戶的右眼，從而使用戶觀看到3d影像。
一般來說，顯示屏上的像素列走向為豎直方向，若光柵紋路走向也為豎直方向，兩者的走向相同，會產(chǎn)生明顯的摩爾紋，這對三維立體畫面的顯示效果會有很大的影響。因此，為了降低摩爾紋的影響，實際應(yīng)用中，如圖1所示，裸眼3d顯示設(shè)備普遍采用傾斜放置的光柵，從而使光柵的紋路走向與顯示屏上 的像素列走向之間形成一定的角度，可以減少甚至消除摩爾紋。圖1中，最上方的傾斜灰色粗線條表示光柵，最下方表示顯示屏，顯示屏上矩陣排列rgb像素，傾斜虛線表示光柵在顯示屏上的投影，投影線與水平方向的夾角為光柵傾角θ0，光柵相鄰遮光區(qū)域的中心或相鄰開口中心之間的水平距離為光柵水平柵距t0(也稱光柵水平周期),光柵相鄰遮光區(qū)域的中心或相鄰開口中心之間垂直于光柵傾斜方向上的距離稱為光柵絕對柵距t(也稱光柵絕對周期)。顯然，顯示屏上左右眼畫面的排圖需要與光柵相配合才能進(jìn)行立體顯示，即排圖的角度與光柵傾角相關(guān)，光柵傾角對立體顯示效果具有決定性影響，因此，精準(zhǔn)的獲取到光柵傾角的實際值是非常必要的。
圖2為本發(fā)明的實施例的裸眼3d顯示設(shè)備的光柵傾角的確定方法的流程示意圖，如圖2所示，本實施例的方法可以包括：
步驟101、獲取第一圖像，第一圖像中包括裸眼3d顯示設(shè)備顯示的條紋圖像。
本發(fā)明實施例中，利用裸眼3d顯示設(shè)備所顯示的條紋圖像來確定光柵傾角。裸眼3d顯示設(shè)備利用預(yù)先設(shè)定的排圖周期和排圖傾角在顯示屏上排布第一顏色像素和第二顏色像素，并在光柵的作用輔助下，顯示出相間設(shè)置有第一顏色條紋和第二顏色條紋的條紋圖像，該條紋圖像是周期性的條紋圖像，即第一顏色條紋和第二顏色條紋交錯周期排列。其中，裸眼3d顯示設(shè)備所采用排圖周期和排圖傾角可以是通過通信的方式預(yù)先發(fā)送給裸眼3d顯示設(shè)備的，例如，裸眼3d顯示設(shè)備與控制端建立有線或者無線通信連接，控制端將排圖周期和排圖傾角等數(shù)據(jù)發(fā)送給裸眼3d顯示設(shè)備。本實施例中，獲取該條紋圖像，利用該條紋圖像的條紋信息等來確定光柵傾角。
可以理解的是，該第一圖像可以為條紋圖像，也可以其中包括條紋圖像，即條紋圖像是第一圖像的一部分。具體的，可以通過攝像頭拍攝顯示有條紋圖像的裸眼3d顯示設(shè)備的正面照片，即拍攝裸眼3d顯示設(shè)備的屏幕的照片，從而獲取到包含有條紋圖像的第一圖像。優(yōu)選的，為了突出條紋圖像，裸眼3d顯示設(shè)備可放置在黑暗空間，而屏幕處高亮顯示條紋圖像，從而使得第一圖像中， 條紋圖像可以突出呈現(xiàn)，其他部分為暗色背景。圖3示出了一張第一圖像的示例性示意圖，如圖3所示，該圖像的中部包含有條紋圖像。第一圖像可以認(rèn)為由兩部分組成，分別為條紋圖像和背景。
舉例而言，該條紋圖像可以為紅綠條紋圖像，即第一顏色條紋為紅色和綠色條紋中的一種顏色的條紋，而第二顏色條紋為紅色和綠色條紋中的另一種顏色的條紋。
從原理上講，裸眼3d顯示設(shè)備所呈現(xiàn)的條紋圖像是由于周期性的排圖和周期性的光柵投影發(fā)生了差拍而形成的，也就是說，條紋圖像是周期性排圖和周期性光柵投影共同作用的結(jié)果，裸眼3d顯示設(shè)備周期性排布的第一顏色像素可以用來模擬用于立體顯示的左眼畫面(以下稱為左圖)，周期性排布的第二顏色像素可以用來模擬右眼畫面(以下稱為右圖)。理論上光柵傾角與排圖傾角相同，立體顯示效果最好。
步驟102，確定獲取的第一圖像中條紋圖像的條紋周期和條紋傾角，以及確定光柵的投影周期。
具體的，為了得到條紋圖像的條紋周期和條紋傾角，針對包含有條紋圖像的第一圖像，首先需要將條紋圖像從第一圖像中分離出來。本發(fā)明實施例對于如何將條紋圖像從第一圖像中提取出來不做限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以采用任意合理可行的方式，例如，現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的摳圖算法。舉例來講，可選的，在本發(fā)明的一個實施例中，可以采用如下方式將條紋圖像從第一圖像中提取出來：
首先，將第一圖像轉(zhuǎn)換為色調(diào)飽和度明度hsv圖像，并從hsv圖像中分離出明度分量圖像hsv_v。
然后，根據(jù)明度分量圖像的像素的灰度值，確定明度分量圖像中條紋圖像的邊緣輪廓。舉例來說，具體的，如圖3可知，第一圖像中，條紋圖像的輪廓外側(cè)(即背景)和內(nèi)側(cè)的像素灰度是不同的，因此，可以預(yù)設(shè)一閾值，分別從左至右、從上向下、從右至左、從下往上進(jìn)行掃描hsv_v圖像，根據(jù)前后兩個像素點的灰度差與預(yù)設(shè)給定的閾值進(jìn)行比較，從而確定出條紋圖像的邊緣輪廓的 像素點(即像素點坐標(biāo))集合，邊緣輪廓檢測的效果圖可參見圖4。
可以理解的，邊緣輪廓確定后，可能存在一些噪聲點，這些噪聲點將影響后續(xù)處理的精度，因此，可以進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化處理，去除噪聲點。去除噪聲點的方法不限，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本領(lǐng)域的公知常識合理選擇。舉例來講，針對邊緣輪廓的每一條邊，首先對該邊的像素點集合(點集)進(jìn)行直線擬合，然后將計算該邊上所有的點到直線的距離，最后將距離大于若干倍平均距離的點從點集中刪除。
在得到邊緣輪廓后，接下來，根據(jù)明度分量圖像中條紋圖像的邊緣輪廓，確定條紋圖像的角點位置?？梢岳斫獾?，該步驟具體如何執(zhí)行同樣不限，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以有多種選擇?？蛇x的，為了進(jìn)一步保證運算精度，可以采用如下方式：
對邊緣輪廓進(jìn)行直線擬合，例如，對上述去除噪聲點的點集進(jìn)行直線擬合，得到邊緣輪廓各條邊的直線方程；然后，構(gòu)建與第一圖像相同形狀和尺寸(即與hsv_v圖像相同形狀和尺寸)的純色背景圖像，例如，背景純黑圖像，并根據(jù)邊的直線方程，在純色背景圖像中繪制邊的線段，線段的顏色與背景的顏色不同，線段可以為白色，背景為黑色，線段優(yōu)選延伸至整個圖像，繪制線段后的效果圖可參見圖5。由于線段顏色和背景的顏色不同，接下來，根據(jù)線段的顏色和背景的顏色，掃描繪制有線段的背景圖像，從而確定出線段的交點，其中，交點的鄰域像素點中，至少兩對相對的鄰域像素點的顏色值為線段的顏色值。然后根據(jù)確定的交點，確定條紋圖像的角點位置。具體說明，可以從上往下、從左至右掃描整個圖像，當(dāng)遇到一個線段顏色例如白色的像素點時，觀察它8鄰域的像素點。參見圖6，假設(shè)像素點5為線段顏色白色的像素點，在該像素點5的8鄰域像素1至4、6至9中，在1和9，2和8，4和7，4和6中，有至少2對像素點同為白色點，則該白色像素點5即為一個角點。
可以理解的是，所確定的四個角點可能是無序的，需要重新排序。若條紋圖像為四邊形，4個角點應(yīng)該為左上角點、右上角點、右下角點，左下角點。那么在所確定的四個角點中，可先找出橫坐標(biāo)偏小的左上角點、左下角點，橫坐 標(biāo)較大的右上角點和右下角點，然后再進(jìn)行縱坐標(biāo)比較，即可排出四個點的順序。
在角點確定后，接下來就可根據(jù)確定的角點位置，從第一圖像中分割出條紋圖像。
需要說明的是，實際實施中，條紋圖像可能是傾斜的，例如，裸眼3d顯示設(shè)備可能機(jī)身并不垂直，而是與垂直方向具有一定的傾斜角度，導(dǎo)致屏幕并不垂直，會有一定的傾斜，條紋圖像可能有一定的旋轉(zhuǎn)角度。而且，為了簡化運算，提升運算效率，還可以對條紋圖像進(jìn)行適當(dāng)?shù)纳炜s后再進(jìn)行后續(xù)的處理，例如將條紋圖像縮小一定比例。因此，在本發(fā)明的一個實施例中，可對提取出來的條紋圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和/或伸縮處理，從而將條紋圖像拉伸到一個合適大小且保持正面的條紋圖像。具體的，原始條紋圖像可以參見圖3，旋轉(zhuǎn)伸縮后的條紋圖像可以參見圖7。
進(jìn)一步的，再將條紋圖像從第一圖像中分離出來后，接下來，將條紋圖像轉(zhuǎn)換為色調(diào)飽和度明度hsv圖像，并從hsv圖像中分離出色調(diào)分量圖像hsv_h。
顯然，將圖像轉(zhuǎn)換為hsv圖像，以及從hsv圖像中分離出色調(diào)分量、飽和度分量以及透明度分量圖像均為常規(guī)技術(shù)，本發(fā)明對此不在贅述。
然后，確定色調(diào)分量圖像中的條紋方向，根據(jù)確定的條紋方向，掃描色調(diào)分量圖像，從而確定出色調(diào)分量圖像中第一顏色條紋的中心點。
一般來講，條紋圖像中的條紋方向可能是垂直方向，也可能是水平方向，為了簡化運算，提升運算效率以便找到中心點，本發(fā)明實施例中可首先進(jìn)行預(yù)處理，粗略確定下條紋圖像中的條紋方向，繼而按照所確定的條紋方向，進(jìn)行掃描得到中心點。具體的，可以先對色調(diào)分量圖像進(jìn)行閾值分割(二值化處理)，然后利用公知的霍夫hough變換對二值化的圖像進(jìn)行直線檢測，根據(jù)檢測的直線估算出直線的傾斜角即確定出條紋方向。
在確定了條紋方向后，可選的，可根據(jù)確定的條紋方向，即可確定掃描方向，例如，條紋為水平條紋，則掃描方向為豎直方向，若條紋為豎直條紋，則 掃描方向為水平方向，根據(jù)確定的掃描方向掃描色調(diào)分量圖像，查找所述色調(diào)分量圖像中第一顏色條紋中色調(diào)值與所述第一顏色的色調(diào)值的絕對差值(即差值的絕對值)最小的像素點，并從這些像素點中篩選出基準(zhǔn)點。接下來，查找所述基準(zhǔn)點對應(yīng)的預(yù)定區(qū)域內(nèi)色調(diào)值與所述基準(zhǔn)點的色調(diào)值的絕對差值小于預(yù)設(shè)閾值的像素點。然后，根據(jù)所述基準(zhǔn)點的位置坐標(biāo)，和所述色調(diào)值與所述基準(zhǔn)點的色調(diào)值的絕對差值小于預(yù)設(shè)閾值的像素點的位置坐標(biāo)，確定所述色調(diào)分量圖像中第一顏色條紋的中心點的位置坐標(biāo)。其中，基準(zhǔn)點對應(yīng)的預(yù)定區(qū)域是預(yù)先設(shè)定好的，例如，以基準(zhǔn)點為中心，左右各10個像素的區(qū)域。
通常來講，第一顏色條紋的中心分布著最接近第一顏色的像素點，而沿著中心向第一顏色條紋兩側(cè)，像素點的顏色越來越遠(yuǎn)離第一顏色。基于此，查找色調(diào)分量圖像中第一顏色條紋中色調(diào)值與第一顏色的色調(diào)值的絕對差值最小的像素點，通常這些點位于第一顏色條紋的中心。但是可以理解的是，由于色彩失真以及掃描精度等限制，有可能會查找到一些不準(zhǔn)確的噪聲點，因此，針對一條第一顏色條紋，可能查找到若干色調(diào)值與所述第一顏色的色調(diào)值的絕對差值最小的像素點，需要在這些查找到的點進(jìn)行下篩選，去除噪聲點，從而篩選出位于條紋中心的基準(zhǔn)點。具體的篩選過程，例如，在查找到的像素點中，確定掃描方向上該像素點兩側(cè)預(yù)定范圍的像素點的色調(diào)值均朝一個方向變化(逐漸增加或減小)的點為基準(zhǔn)點，而去掉掃描方向上該像素點兩側(cè)中至少一側(cè)的預(yù)定范圍的像素點的色調(diào)值起伏變化的像素點。
以條紋圖像為紅綠條紋圖像為例，純紅色對應(yīng)色調(diào)角度為0度，可掃描像素色調(diào)值，查找到色調(diào)值與0的絕對差值最小的像素點(基準(zhǔn)點)，例如3度像素點，該像素點非常接近紅色，是條紋中最紅的像素點，通常位于紅色條紋的中心部分。對于一條紅色條紋，可能查找到若干3度像素點，因此，要在這些3度像素點中確定出基準(zhǔn)點。接下來，由于第一圖像中的條紋圖像中紅色不一定是純紅色，所以還要設(shè)定一個合理的偏差值，即預(yù)設(shè)一閾值，該閾值例如可以為5，假設(shè)基準(zhǔn)點色調(diào)值為3，沿掃描方向?qū)⒒鶞?zhǔn)點兩側(cè)20個像素點范圍內(nèi)的色調(diào)值與3的差小于5的像素點查找出來。根據(jù)查找出來的這些點和基準(zhǔn)點， 計算這些點和基準(zhǔn)點的x、y坐標(biāo)均值，將該均值確定為紅色條紋中心點的位置坐標(biāo)。
進(jìn)一步需要說明的是，為了有效保證處理的精度，并簡化運算，提升運算效率以便找到中心點，從hsv圖像中分離出色調(diào)分量圖像之后，根據(jù)確定的條紋方向，掃描色調(diào)分量圖像，從而確定出色調(diào)分量圖像中第一顏色條紋的中心點之前，可先對色調(diào)分量圖像進(jìn)行濾波處理，排除雜點干擾，然后，在濾波處理后的色調(diào)分量圖像中確定第一顏色條紋中心點。具體的，可以先行進(jìn)行粗略計算預(yù)估一濾波卷積核，然后根據(jù)該濾波卷積核，對色調(diào)分量圖像進(jìn)行濾波處理。舉例來講，可以根據(jù)確定的條紋方向，選取色調(diào)分量圖像的至少一行像素點進(jìn)行掃描，確定至少一行(可以為一行)像素點中第一顏色條紋的中心點，例如找到色調(diào)值最小或最大的點，然后，確定至少一行像素點中第一顏色條紋的中心點中同行相鄰的中心點之間的距離，根據(jù)同行相鄰的中心點之間的距離，確定條紋的估算寬度，根據(jù)條紋的估算寬度，確定濾波卷積核。
接下來，對確定出的第一顏色條紋的中心點進(jìn)行聚類，從而歸類歸屬于同一條第一顏色條紋的中心點。
為了有效保證運算精度，由于確定出來的中心點不一定是連續(xù)的，因此本步驟中將這些點進(jìn)行聚類，使它們回歸到各自的條紋線上。
在本發(fā)明的一個實施例中，本步驟中，如果確定出的中心點中的兩個點同時滿足如下三個條件，則確定這兩個點歸屬于同一條第一顏色條紋：
條件1：δx≥-1或者δy≥-1
條件2：|δy|＜f*maxlen
條件3：|δx|＜f*maxlen
其中，δx為兩個點的橫坐標(biāo)之差，δy為兩個點的縱坐標(biāo)之差，f為大于0小于1的預(yù)設(shè)常數(shù)，例如為0.5，maxle為條紋的估算寬度，前述計算濾波卷積核時，已經(jīng)介紹了估算寬度的確定方式，這里不再贅述。
接下來，根據(jù)歸類于同一條第一顏色條紋的中心點，進(jìn)行直線擬合，得到 擬合后的條紋直線方程。
直線擬合可以采用現(xiàn)有的常規(guī)方法，例如最小二乘法，這里不再做詳細(xì)說明。為了有效保證計算的效率，以及減少誤差，可以在同一條第一顏色條紋的中心點中選取條紋中間段的若干點進(jìn)行擬合，例如中間段的100個點。
在條紋直線方程確定后，即可根據(jù)擬合后的條紋直線方程，確定第一圖像中條紋圖像的條紋周期和條紋傾角。
具體的，根據(jù)擬合后的條紋直線方程，可以得到各條紋直線的斜率，可求出各條紋直線的斜率的平均值，從而可根據(jù)條紋斜率得到條紋傾角。
而對于條紋周期，可以通過上面擬合得到的直線方程，求得若干行(或若干列)的在條紋上的所有點，然后根據(jù)這些點計算出條紋的周期大小。例如，設(shè)定若干個y坐標(biāo)，即取圖像的若干行，通過擬合后的直線方程求得對應(yīng)條紋直線上的x坐標(biāo)，因而可獲得一系列的坐標(biāo)點。接下來，通過一系列的坐標(biāo)點中相鄰二個x坐標(biāo)xi，xi+1的距離可容易得出相鄰的第一顏色條紋或第二顏色條紋的步長，依此可計算出若干行的所有相鄰點的步長。繼而將所有的步長求平均所得到的值即為條紋周期。
進(jìn)一步需要說明的是，如果在將條紋圖像從第一圖像中提取出來后，將條紋圖像轉(zhuǎn)換為色調(diào)飽和度明度hsv圖像，并從hsv圖像中分離出色調(diào)分量圖像前，對提取出來的條紋圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和/或伸縮處理，這種情況下，需要根據(jù)旋轉(zhuǎn)和/或伸縮處理，對確定的條紋信息進(jìn)行還原處理，需要將得到的條紋周期和條紋斜率依據(jù)前后圖像的旋轉(zhuǎn)角度關(guān)系和/或伸縮比例關(guān)系，還原到原始圖像的大小，以使條紋信息與原始的第一圖像相匹配。
本步驟中，還要確定光柵的投影周期，本發(fā)明對如何確定光柵的投影周期不做限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以合理選擇。舉例而言，可以根據(jù)排圖周期和所確定的條紋周期，確定光柵的投影周期。
結(jié)合圖8(a)至圖8(c)所示，以狹縫光柵、條紋圖像為紅綠條紋圖像為例，以下對如何根據(jù)排圖周期和條紋周期確定投影周期進(jìn)行具體說明，而透鏡 光柵與狹縫光柵類似，再此將不再贅述。
參見圖8(a)，裸眼3d顯示設(shè)備以周期t1排布紅色像素和綠色像素，紅色像素和綠色像素交錯周期排列，紅色像素代表左圖，綠色像素代表右圖，狹縫光柵的水平周期為t0，圖像采集裝置camera(相當(dāng)于人的左眼或右眼)用來拍攝裸眼3d顯示設(shè)備所呈現(xiàn)的紅綠條紋圖像，即獲取第一圖像，從camera處光線透過相鄰兩光柵開口中心將光柵投影到顯示屏面板后的周期即為t0，即光柵投影周期為t0。為了能夠使光線匯聚，看到正確的3d效果，t1>t0。
紅綠條紋圖像的生成是由于周期性排圖和周期性光柵投影共同作用的結(jié)果，據(jù)此，建立數(shù)學(xué)模型：
f(x)＝f0(x)*f1(x)
其中，f(x)為紅綠條紋函數(shù)，f0(x)為光柵投影函數(shù)，f1(x)為排圖函數(shù)，f1(x)和f0(x)均為周期函數(shù)，f1(x)的周期為t1，f0(x)的周期為t0。
針對排圖函數(shù)f1(x)，參見圖8(a)和圖8(b)，以周期t1排布紅色像素和綠色像素，紅色像素和綠色像素交錯周期排列，定義紅色像素中心a0處為f1(x)的最大值max1，該最大值表示此處顏色最紅，定義綠色像素中心a1處為f1(x)的最小值min1，該最小值表示此處顏色最綠，則f1(x)滿足如下條件：
f1(x)＝f1(x+t1)
f1(a0)＝f1(a0+t1)＝max1
f1(a1)＝f1(a1+t1)＝min1
max1＝-min1
針對光柵投影函數(shù)f0(x)，周期為t0，0≤f0(x)≤1。參見圖8(a)和圖8(c)，在光柵開口的中心b0處，透光率最高，f0(x)為最大值max1，而在不透光部分的中心b1處，透光率最低，f0(x)為最小值min1，則f0(x)滿足如下條件：
f0(x)＝f0(x+t0)
f0(b0)＝f0(b0+t0)＝max0
f0(b1)＝f0(b1+t0)＝min0
0≤min0<max0≤1
由于f1(x)和f0(x)均為周期函數(shù)，則f(x)為兩個周期函數(shù)的乘積，f(x)同樣為周期函數(shù)，設(shè)定紅綠條紋函數(shù)的周期f(x)的周期為t，即條紋周期為t：
f(x)＝f(x+t)
當(dāng)f(x)取得最大值時為紅條紋的中心，取得最小值時為綠條紋的中心。
當(dāng)f(x)取得最大值時，f(x)＝f0(x)*f1(x)，則f1(x)＝max1且f0(x)＝max0，即表示在圖8(a)中，camera透過光柵的某一開口正中心正好投射到為紅綠條紋的紅條紋正中心-----此結(jié)論記為結(jié)論1。
同理，當(dāng)f(x)取得最小值時，則有f1(x)＝min1且f0(x)＝max0，即表示在圖8(a)中，camera透過光柵的某一開口正中心正好投射到紅綠條紋的綠條紋正中心----此結(jié)論記為結(jié)論2。
根據(jù)周期性紅綠條紋的生成原理，周期性光柵投影和周期性排圖發(fā)生了差拍而產(chǎn)生紅綠條紋，且，根據(jù)上述結(jié)論1和結(jié)論2，在f(x)的最大值處，f1(x)和f0(x)均為最大值，而在f(x)的最小值處，f1(x)為最小值而f0(x)為最大值可知，在紅綠條紋的一個周期t內(nèi)，即相鄰的兩個紅條紋中心之間排圖周期和光柵投影周期差拍了正好一個周期，亦即條紋圖像的一個條紋周期t內(nèi)排圖周期t1和投影周期t0相差一個周期(此結(jié)論記為結(jié)論3)，即：
t＝n*t1且t＝(n+1)*t0；其中，n為整數(shù)
利用該關(guān)系式，即利用根據(jù)結(jié)論3構(gòu)建的關(guān)系式，從而根據(jù)已知的排圖周期t1和上述獲取到的條紋周期t計算得到光柵的投影周期t0。
實際運算中，由于誤差和測量精度，t可能并不是t1的整數(shù)倍，因此，可以通過下述方式，得到n值進(jìn)而得到t0，其中，floor為向下取整函數(shù)：
n＝floor(0.5+t/t1)
參見圖8(d)所示，利用平行線分線段成比例定理可知，光柵投影周期與光柵水平柵距的比與圖像采集裝置與顯示屏之間的距離與該距離與光柵柵距的 差的比例相等，即可得到如下關(guān)系式：
其中，t0為所述光柵的投影周期，zc為所述第一圖像的圖像采集裝置和所述顯示屏之間的距離，f為光柵放置距離，t0為光柵水平柵距。
由此，在本發(fā)明的一個實施例中，可以根據(jù)如下關(guān)系式，確定所述光柵的投影周期：
可以理解的是，zc、t0和f為計算t0所需，本發(fā)明實施例對于如何獲取到zc、t0和f不做限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以任意選擇。
這種情況下，第一圖像是由圖像采集裝置camera拍攝獲取的。
步驟103，根據(jù)排圖周期、排圖傾角、條紋周期，條紋傾角和投影周期，獲得裸眼3d顯示設(shè)備的光柵傾角。
本步驟中，具體將根據(jù)所述條紋圖像中條紋的移動與排圖的移動和光柵的移動的關(guān)聯(lián)關(guān)系，從而根據(jù)所述排圖周期、所述排圖傾角、所述條紋周期，所述條紋傾角和所述投影周期，求解獲得所述裸眼3d顯示設(shè)備的光柵傾角。
下面以紅綠條紋圖像為例，同樣利用上述數(shù)學(xué)模型詳細(xì)說明本步驟。
可以理解的是，參見圖9，在光柵保持靜止且人眼不動的情況下，移動排圖，人眼初始在c0處透過某一光柵開口正好看到面板的p0處圖像信息，排圖發(fā)生移動，p0處的條紋圖像信息移動至p1處，為使得人眼看到的信息不變需要都人眼從c0處向右移動至c1處，根據(jù)相對原理，若排圖發(fā)生向左移動，人眼位置不變，則看到的紅綠條紋圖則發(fā)生向左移動。也就是說，排圖的移動會帶來條紋圖像中條紋向相同方向的移動，排圖的移動可以與條紋的移動相關(guān)聯(lián)，兩者具有特定關(guān)聯(lián)關(guān)系。
當(dāng)排圖向左(或向右)移動半個周期0.5*t1時，紅綠條紋正好反視，即原來的紅條紋中心變?yōu)榫G條紋中心，原來的綠條紋中心變?yōu)榧t條紋中心，相當(dāng)于紅綠 條紋函數(shù)f(x)向左(或向右)移動半個周期0.5*t。也就是說：
條紋圖像中條紋的移動等價于相同方向上排圖的移動，若排圖向左或向右移動α*t1時，人眼保持不動，則看到的紅綠條紋相應(yīng)的向左或向右移動α*t，其中，a為任意實數(shù)----此結(jié)論記為結(jié)論4。
需要說明的是，根據(jù)相對運動，光柵向左平移相當(dāng)于排圖向右平移，也就是說，光柵的移動同樣會帶來條紋圖像中條紋的移動，光柵移動與條紋移動方向相反，光柵的移動可以與條紋的移動相關(guān)聯(lián)，兩者具有特定關(guān)聯(lián)關(guān)系。
基于此，可以理解的是，在顯示屏保持靜止且人眼保持靜止的前提下，水平移動光柵，當(dāng)光柵水平向左或向右移動半個周期0.5*t0時，紅綠條紋正好反視，即原來的紅條紋中心變?yōu)榫G條紋中心，原來的綠條紋中心變?yōu)榧t條紋中心，相當(dāng)于光柵和人眼保持靜止時，排圖水平向右或向左移動半個周期0.5*t1，相當(dāng)于紅綠條紋函數(shù)f(x)向右或向左移動半個周期0.5*t。也就是說：
條紋圖像中條紋的移動等價于相反方向上光柵的移動，若光柵向左或向右移動α*t0時，人眼保持不動，則看到的紅綠條紋相應(yīng)的向右或向左移動α*t，其中，a為任意實數(shù)----此結(jié)論記為結(jié)論5。
基于上述分析可知，條紋的移動相當(dāng)于相同方向上排圖的移動和相反方向上光柵的移動(結(jié)論4和結(jié)論5)，基于結(jié)論4和結(jié)論5所揭示的光柵、條紋、排圖三者的移動之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，利用根據(jù)條紋圖像中條紋的移動等價于相同方向上排圖的移動和相反方向上光柵的移動所構(gòu)建的關(guān)系式，即可求解獲得裸眼3d顯示設(shè)備的光柵傾角。
舉例來講，可利用根據(jù)條紋圖像中條紋的移動等價于相同方向上排圖的移動和相反方向上光柵的移動所構(gòu)建的如下關(guān)系式，求解獲得裸眼3d顯示設(shè)備的光柵傾角：
其中，θ為條紋傾角、θ1為排圖傾角，θ0為光柵傾角，t為條紋周期，t1 為排圖周期、t0為光柵投影周期；
上述關(guān)系式中：
參見圖10，根據(jù)三角函數(shù)，cotα＝s/l，s＝cotα*l，針對傾角為α的斜線，當(dāng)垂直向下移動l時，點a移動到點b處，且點a在水平方向所移動的距離為s，在l為1個單位距離時，s＝cotα。
據(jù)此可知，若顯示有條紋圖像的裸眼3d顯示設(shè)備整體在垂直方向移動1個單位距離時，即條紋圖像中的條紋在垂直方向上向上或向下移動1個單位距離時，條紋傾角為θ，水平方向上，條紋移動的距離為cotθ，條紋移動的周期為
在條紋圖像中的條紋在垂直方向上向上或向下移動1個單位距離時，在垂直方向上排圖移動了1個單位距離，水平方向上排圖移動cotθ1個單位距離，即排圖移動了
在條紋圖像中的條紋在垂直方向上向上或向下移動1個單位距離時，在垂 直方向上光柵移動了1個單位距離，水平方向上光柵移動了cotθ0個單位距離，即光柵移動了
則，根據(jù)上述分析，就可得到下面這個關(guān)系式：
將排圖周期、排圖傾角、光柵投影周期、條紋傾角以及條紋周期代入上述等式，就可得到光柵傾角。
需要強調(diào)的是，以上確定光柵傾角的方式僅為舉例，在本發(fā)明實施例的技術(shù)構(gòu)思下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以利用前述結(jié)論1至結(jié)論5以及三角函數(shù)原理，構(gòu)建不同的關(guān)系式，求解光柵傾角。
還需要強調(diào)的是，上述本發(fā)明實施例是以光柵左傾、排圖左傾為例進(jìn)行說明的，但本發(fā)明不限于此，光柵和排圖均可以右傾或者任意一者左傾任意一者右傾，顯然，光柵和排圖不同的傾斜方式、角度設(shè)置以及不同的坐標(biāo)系建模均可能會對本發(fā)明實施例中所采用的關(guān)系式產(chǎn)生改變，但可以理解的是，在本發(fā)明實施例的設(shè)計構(gòu)思下，上述改變?nèi)园诒景l(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
本發(fā)明實施例提供的一種裸眼3d顯示設(shè)備的光柵傾角的確定方法，提供了一種新穎的確定光柵傾角實際值的方式，裸眼3d顯示設(shè)備按照一定排圖周期和排圖傾角顯示條紋圖像，確定條紋圖像的條紋傾角和條紋周期，光柵的投影周期，并利用條紋圖像中條紋的移動等價于相同方向上排圖的移動和相反方向上光柵的移動，根據(jù)排圖周期、排圖傾角、條紋周期，條紋傾角和投影周期求解得到光柵傾角，能夠快捷并且較為精準(zhǔn)的得到光柵傾角的實際值，從而將其應(yīng)用于裸眼3d排圖算法中，有效保證裸眼3d顯示設(shè)備的立體顯示效果。
與前述方法相對應(yīng)，本發(fā)明實施例還提供一種裸眼3d顯示設(shè)備的光柵傾角的確定裝置，裸眼3d顯示設(shè)備包括顯示屏和設(shè)置在顯示屏上的光柵，如圖11 所示，該裝置包括：
獲取單元10，用于獲取第一圖像，第一圖像中包括裸眼3d顯示設(shè)備顯示的條紋圖像，裸眼3d顯示設(shè)備利用預(yù)先設(shè)定的排圖周期和排圖傾角在顯示屏上排布第一顏色像素和第二顏色像素，并在光柵的作用輔助下，顯示出相間設(shè)置有第一顏色條紋和第二顏色條紋的條紋圖像；
第一確定單元11，用于確定獲取單元10獲取的第一圖像中條紋圖像的條紋周期和條紋傾角；
第二確定單元12，用于確定光柵的投影周期；
求解單元13，用于根據(jù)排圖周期、排圖傾角、條紋周期，條紋傾角和投影周期，求解獲得裸眼3d顯示設(shè)備的光柵傾角。
本發(fā)明實施例提供的一種裸眼3d顯示設(shè)備的光柵傾角的確定裝置，提供了一種新穎的確定光柵傾角實際值的方式，裸眼3d顯示設(shè)備按照一定排圖周期和排圖傾角顯示條紋圖像，確定條紋圖像的條紋傾角和條紋周期，光柵的投影周期，并利用條紋圖像中條紋的移動等價于相同方向上排圖的移動和相反方向上光柵的移動，根據(jù)排圖周期、排圖傾角、條紋周期，條紋傾角和投影周期求解得到光柵傾角，能夠快捷并且較為精準(zhǔn)的得到光柵傾角的實際值，從而將其應(yīng)用于裸眼3d排圖算法中，有效保證裸眼3d顯示設(shè)備的立體顯示效果。
可選的，在本發(fā)明的一個實施例中，獲取單元10包括圖像采集裝置，例如攝像頭，通過攝像頭拍攝顯示有條紋圖像的裸眼3d顯示設(shè)備的屏幕的正面照片，從而獲取到第一圖像。
可選的，在本發(fā)明的一個實施例中，第一確定單元11用于：
將條紋圖像從第一圖像中提取出來；
將條紋圖像轉(zhuǎn)換為色調(diào)飽和度明度hsv圖像，并從hsv圖像中分離出色調(diào)分量圖像；
確定色調(diào)分量圖像中的條紋方向，根據(jù)確定的條紋方向，掃描色調(diào)分量圖像，從而確定出色調(diào)分量圖像中第一顏色條紋的中心點；
對確定出的第一顏色條紋的中心點進(jìn)行聚類，從而歸類歸屬于同一條第一顏色條紋的中心點；
根據(jù)歸類于同一條第一顏色條紋的中心點，進(jìn)行直線擬合，得到擬合后的條紋直線方程；
根據(jù)擬合后的條紋直線方程，確定第一圖像中條紋圖像條紋周期和條紋傾角。
可選的，在本發(fā)明的一個實施例中，第一確定單元11用于：
將第一圖像轉(zhuǎn)換為色調(diào)飽和度明度hsv圖像，并從hsv圖像中分離出明度分量圖像；
根據(jù)明度分量圖像的像素的灰度值，確定明度分量圖像中條紋圖像的邊緣輪廓；
對邊緣輪廓進(jìn)行直線擬合，得到邊緣輪廓各條邊的直線方程；
構(gòu)建與第一圖像相同形狀和尺寸的純色背景圖像，并根據(jù)邊的直線方程，在純色背景圖像中繪制邊的線段，線段的顏色與背景的顏色不同；
根據(jù)線段的顏色和背景的顏色，掃描繪制有線段的背景圖像，從而確定出線段的交點，其中，交點為線段的顏色，且交點的鄰域像素點中，至少兩對相對的鄰域像素點的顏色值為線段的顏色值；
根據(jù)確定的交點，確定條紋圖像的角點位置；
根據(jù)確定的角點位置，從第一圖像中分割出條紋圖像。
可選的，在本發(fā)明的一個實施例中，第一確定單元11還用于：
根據(jù)確定的條紋方向，選取色調(diào)分量圖像的至少一行像素點進(jìn)行掃描，確定至少一行像素點中第一顏色條紋的中心點；
確定至少一行像素點中第一顏色條紋的中心點中同行相鄰的中心點之間的距離；
根據(jù)同行相鄰的中心點之間的距離，確定條紋的估算寬度；
根據(jù)條紋的估算寬度，確定濾波卷積核，并根據(jù)該濾波卷積核，對色調(diào)分量圖像進(jìn)行濾波處理；
此時，第一確定單元11根據(jù)確定的條紋方向，掃描濾波處理后的色調(diào)分量圖像，從而確定出色調(diào)分量圖像中第一顏色條紋的中心點。
可選的，在本發(fā)明的一個實施例中，第一確定單元11用于：
根據(jù)確定的條紋方向，掃描濾波處理后的色調(diào)分量圖像，查找色調(diào)分量圖像中的第一顏色條紋中色調(diào)值與第一顏色的色調(diào)值的絕對差值最小的像素點，并從色調(diào)值與第一顏色的色調(diào)值的絕對差值最小的像素點中篩選出基準(zhǔn)點；
查找基準(zhǔn)點對應(yīng)的預(yù)定區(qū)域內(nèi)色調(diào)值與基準(zhǔn)點的色調(diào)值的絕對差值小于預(yù)設(shè)閾值的像素點；
根據(jù)基準(zhǔn)點的位置坐標(biāo)和色調(diào)值與基準(zhǔn)點的色調(diào)值的絕對差值小于預(yù)設(shè)閾值的像素點的位置坐標(biāo)，確定色調(diào)分量圖像中第一顏色條紋的中心點的位置坐標(biāo)。
可選的，在本發(fā)明的一個實施例中，，第一確定單元用于：
如果確定出的中心點中的兩個點同時滿足如下三個條件，則確定這兩個點歸屬于同一條第一顏色條紋：
條件1：：δx≥-1或者δy≥-1
條件2：|δy|＜f*maxlen
條件3：|δx|＜f*maxlen
其中，δx為兩個點的橫坐標(biāo)之差，δy為兩個點的縱坐標(biāo)之差，f為大于0小于1的預(yù)設(shè)常數(shù)，maxlen為估算寬度。
可選的，在本發(fā)明的一個實施例中，第一確定單元11還用于：
對提取出來的條紋圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和/或伸縮處理；
第一確定單元11并將旋轉(zhuǎn)和/或伸縮處理后的條紋圖像轉(zhuǎn)換為色調(diào)飽和度明度hsv圖像；
第一確定單元11在根據(jù)擬合后的條紋直線方程，確定第一圖像中條紋圖像的條紋周期和條紋傾角后，根據(jù)旋轉(zhuǎn)和/或伸縮處理，對確定的條紋周期和條紋傾角進(jìn)行還原處理，以使條紋周期和條紋傾角與原始的第一圖像相匹配。
可選的，在本發(fā)明的一個實施例中，第二確定單元12用于：
利用根據(jù)條紋圖像的一個條紋周期內(nèi)排圖周期和投影周期相差一個周期構(gòu)建的關(guān)系式，從而根據(jù)排圖周期和條紋周期計算得到光柵的投影周期。
可選的，在本發(fā)明的一個實施例中，第二確定單元12用于：；
根據(jù)如下關(guān)系式，確定所述光柵的投影周期：
其中，t0為所述光柵的投影周期，zc為所述第一圖像的圖像采集裝置和所述顯示屏之間的距離，f為光柵放置距離，t0為光柵水平柵距。
可選的，在本發(fā)明的一個實施例中，求解單元13用于：
根據(jù)所述條紋圖像中條紋的移動與排圖的移動和光柵的移動的關(guān)聯(lián)關(guān)系，從而根據(jù)所述排圖周期、所述排圖傾角、所述條紋周期，所述條紋傾角和所述投影周期，求解獲得所述裸眼3d顯示設(shè)備的光柵傾角。
具體的，求解單元13可利用根據(jù)條紋圖像中條紋的移動等價于相同方向上排圖的移動和相反方向上光柵的移動所構(gòu)建的如下關(guān)系式，求解獲得裸眼3d顯示設(shè)備的光柵傾角：
其中，θ為條紋傾角、θ1為排圖傾角，θ0為光柵傾角，t為條紋周期，t1為排圖周期、t0為投影周期；
關(guān)系式中：
本實施例的裝置，可以用于執(zhí)行圖1或圖2所示方法實施例的技術(shù)方案，其實現(xiàn)原理和技術(shù)效果類似，此處不再贅述。
需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
本說明書中的各個實施例均采用相關(guān)的方式描述，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。
尤其，對于裝置實施例而言，由于其基本相似于方法實施例，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法實施例的部分說明即可。
在流程圖中表示或在此以其他方式描述的邏輯和/或步驟，例如，可以被認(rèn)為是用于實現(xiàn)邏輯功能的可執(zhí)行指令的定序列表，可以具體實現(xiàn)在任何計算機(jī)可讀介質(zhì)中，以供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備(如基于計算機(jī)的系統(tǒng)、包括處理器的系統(tǒng)或其他可以從指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備取指令并執(zhí)行指令的系統(tǒng))使用，或結(jié)合這些指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備而使用。就本說明書而言，"計算機(jī)可讀介質(zhì)"可以是任何可以包含、存儲、通信、傳播或傳輸程序以供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備或結(jié)合這些指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備而使用的裝置。計算機(jī)可讀介質(zhì)的更具體的示例(非窮盡性列表)包括以下：具有一個或多個布線的電連接部(電子裝置)，便攜式計算機(jī)盤盒(磁裝置)，隨機(jī)存取存儲器(ram)，只讀存儲器(rom)，可擦除可編輯只讀存儲器(eprom或閃速存儲器)，光纖裝置，以及便攜式光盤只讀存儲器(cdrom)。另外，計算機(jī)可讀介質(zhì)甚至可以是可在其上打印所述程序的紙或其他合適的介質(zhì)，因為可以例如通過對紙或其他介質(zhì)進(jìn)行光學(xué)掃描，接著進(jìn)行編輯、解譯或必要時以其他合適方式進(jìn)行處理來以電子方式獲得所述程序，然后將其存儲在計算機(jī)存儲器中。
應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的各部分可以用硬件、軟件、固件或它們的組合來實現(xiàn)。
在上述實施方式中，多個步驟或方法可以用存儲在存儲器中且由合適的指 令執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行的軟件或固件來實現(xiàn)。例如，如果用硬件來實現(xiàn)，和在另一實施方式中一樣，可用本領(lǐng)域公知的下列技術(shù)中的任一項或他們的組合來實現(xiàn)：具有用于對數(shù)據(jù)信號實現(xiàn)邏輯功能的邏輯門電路的離散邏輯電路，具有合適的組合邏輯門電路的專用集成電路，可編程門陣列(pga)，現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)等。
本發(fā)明實施例還提供一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包含前述任一實施例所述的裝置。
圖12為本發(fā)明電子設(shè)備一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，可以實現(xiàn)本發(fā)明圖1-3所示實施例的流程，如圖12所示，上述電子設(shè)備可以包括：殼體121、處理器122、存儲器123、電路板1212和電源電路125，其中，電路板1212安置在殼體121圍成的空間內(nèi)部，處理器122和存儲器123設(shè)置在電路板124上；電源電路125，用于為上述電子設(shè)備的各個電路或器件供電；存儲器123用于存儲可執(zhí)行程序代碼；處理器122通過讀取存儲器123中存儲的可執(zhí)行程序代碼來運行與可執(zhí)行程序代碼對應(yīng)的程序，用于執(zhí)行前述任一實施例所述的的裸眼3d顯示設(shè)備的光柵傾角的確定方法。
處理器122對上述步驟的具體執(zhí)行過程以及處理器122通過運行可執(zhí)行程序代碼來進(jìn)一步執(zhí)行的步驟，可以參見本發(fā)明方法實施例的描述，在此不再贅述。
該電子設(shè)備以多種形式存在，包括但不限于：
(1)移動通信設(shè)備：這類設(shè)備的特點是具備移動通信功能，并且以提供話音、數(shù)據(jù)通信為主要目標(biāo)。這類終端包括：智能手機(jī)(例如iphone)、多媒體手機(jī)、功能性手機(jī)，以及低端手機(jī)等。
(2)超移動個人計算機(jī)設(shè)備：這類設(shè)備屬于個人計算機(jī)的范疇，有計算和處理功能，一般也具備移動上網(wǎng)特性。這類終端包括：pda、mid和umpc設(shè)備等，例如ipad。
(3)便攜式娛樂設(shè)備：這類設(shè)備可以顯示和播放多媒體內(nèi)容。該類設(shè)備包括：音頻、視頻播放器(例如ipod)，掌上游戲機(jī)，電子書，以及智能玩具和便攜式車載導(dǎo)航設(shè)備。
(4)服務(wù)器：提供計算服務(wù)的設(shè)備，服務(wù)器的構(gòu)成包括處理器、硬盤、內(nèi)存、系統(tǒng)總線等，服務(wù)器和通用的計算機(jī)架構(gòu)類似，但是由于需要提供高可靠的服務(wù)，因此在處理能力、穩(wěn)定性、可靠性、安全性、可擴(kuò)展性、可管理性等方面要求較高。
(5)其他具有數(shù)據(jù)交互功能的電子設(shè)備。
本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法攜帶的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，包括方法實施例的步驟之一或其組合。
為了描述的方便，描述以上裝置是以功能分為各種單元/模塊分別描述。當(dāng)然，在實施本發(fā)明時可以把各單元/模塊的功能在同一個或多個軟件和/或硬件中實現(xiàn)。
通過以上的實施方式的描述可知，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現(xiàn)。基于這樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機(jī)軟件產(chǎn)品可以存儲在存儲介質(zhì)中，如rom/ram、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺計算機(jī)設(shè)備(可以是個人計算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例或者實施例的某些部分所述的方法。
以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
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