本發(fā)明涉及三維技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種增強(qiáng)顯示3d裸眼圖形的方法。

背景技術(shù)：

3d立體成像的原理在于讓人的左右眼分別觀看到同一物體但視角不同的兩幅圖片，利用人的兩眼視差可形成立體圖像的原理，在平面顯示媒體上產(chǎn)生立體場景的顯示效果。

計算機(jī)屏幕是平面二維的，我們之所以能欣賞到真如實物般的三維圖像，是因為顯示在計算機(jī)屏幕上時色彩灰度的不同而使人眼產(chǎn)生視覺上的錯覺，而將二維的計算機(jī)屏幕感知為三維圖像。基于色彩學(xué)的有關(guān)知識，三維物體邊緣的凸出部分一般顯高亮度色，而凹下去的部分由于受光線的遮擋而顯暗色。

但是，傳統(tǒng)的裸眼3d顯示技術(shù)中存在有畫面亮度低、分辨率顯示不穩(wěn)定，導(dǎo)致3d效果不強(qiáng)、畫面失真，達(dá)不到預(yù)期的三維效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中3d效果不強(qiáng)、畫面失真的缺點，提供了一種增強(qiáng)顯示3d裸眼圖形的方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決。

一種增強(qiáng)顯示3d裸眼圖形的方法，包括如下步驟：

(1)采集單元對目標(biāo)圖像進(jìn)行采集：采集單元包括多目相機(jī)和數(shù)據(jù)采集單元，多目相機(jī)構(gòu)成相機(jī)陣列，對目標(biāo)圖像三維成像的不同角度的實際圖像進(jìn)行拍攝和獲取，將拍攝到的數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)采集單元；

(2)對獲取的圖像進(jìn)行處理：將數(shù)據(jù)采集單元獲取到的每個圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)換形成直方圖，分別將每個直方圖分別改變成近似均勻分布的直方圖，設(shè)提高圖像對比的變換函數(shù)為f(x)，則操作包括：

①檢查是否滿足變換條件：f(x)在0<＝x<＝l-1上單調(diào)遞增，其中l(wèi)表示灰度級，l＝256；f(x)的范圍在[0，l-1]；

②計算直方圖中每個灰度級像素的個數(shù)和直方圖的寬高；

③計算和設(shè)置新的灰度值：根據(jù)步驟②中計算的像素個數(shù)和寬高，設(shè)直方圖中每個灰度級像素的個數(shù)為h(xi)，w為寬，h為高，則計算新的灰度值，計算公式如下：

(3)將圖像進(jìn)行合成顯示：根據(jù)步驟(2)得到的圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)行渲染形成3d渲染圖像，直到完成全部圖像數(shù)據(jù)3d渲染工作；獲取全部3d渲染圖像，對原始3d圖像進(jìn)行疊加，得到最終的3d裸眼圖像進(jìn)行顯示。

作為優(yōu)選，步驟(1)中，多目相機(jī)以匯聚式結(jié)構(gòu)進(jìn)行排布，各個多目相機(jī)之間排列間隔距離相等，各個多目相機(jī)的光心位于同一水平線上，各個多目相機(jī)的光軸位于同一平面內(nèi)，通過上述的多目相機(jī)位置的設(shè)置，使圖片的拍攝效果達(dá)到最佳。

作為優(yōu)選，步驟(1)中，數(shù)據(jù)采集單元包括采集硬件，采集硬件包括采集芯片、存儲內(nèi)存、相機(jī)電路、不同規(guī)格的鏡頭；采集芯片用于采集圖片的圖片數(shù)據(jù)和軟件參數(shù)，并存入到存儲內(nèi)存中；軟件參數(shù)包括圖像裁剪區(qū)域、分辨率、曝光時間、顏色矯正和bayer轉(zhuǎn)換類型；不同規(guī)格的鏡頭用于適應(yīng)不同大小的圖片拍攝，在合成的過程中，這些參數(shù)需要保持一致，這樣才能使裸眼3d實現(xiàn)一個較好的效果。

作為優(yōu)選，步驟(3)中，還連接有用于顯示圖像的3d顯示裝置，3d顯示裝置包括2d顯示屏和光柵。

作為優(yōu)選，3d顯示裝置連接有亮度控制模塊，亮度控制模塊包括單片機(jī)、調(diào)控電阻和亮度傳感器，亮度傳感器連接單片機(jī)，單片機(jī)連接調(diào)控電阻，單片機(jī)用于控制調(diào)控電阻的大小。

作為優(yōu)選，2d顯示屏為lcd顯示屏。

本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，具有顯著的技術(shù)效果：

本發(fā)明通過多目相機(jī)和數(shù)據(jù)采集單元對原有的圖形進(jìn)行采集，從多個角度對實際圖像的三維圖像進(jìn)行拍攝和獲取，使多目相機(jī)獲取的目標(biāo)圖像的成像更加準(zhǔn)確和細(xì)節(jié)更加全面；對多目相機(jī)獲取的圖像，進(jìn)行灰度級的變換，使算出均衡化后各像素的灰度值，直方圖上灰度分布較密的部分被拉伸，灰度分布稀疏的部分被壓縮，從而使一副圖像的對比度在總體上得到增強(qiáng)，也使三維圖像的亮度和立體感效果更加好。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種增強(qiáng)顯示3d裸眼圖形的方法中工作流程示意圖；

圖2是本發(fā)明一種增強(qiáng)顯示3d裸眼圖形的方法中多目相機(jī)拍攝目標(biāo)圖像的效果圖；

圖3是圖2灰度級處理后的效果圖；

圖4是本發(fā)明一種增強(qiáng)顯示3d裸眼圖形的方法中多目相機(jī)的排列示意圖；

圖5是本發(fā)明一種增強(qiáng)顯示3d裸眼圖形的方法中運行結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

實施例1

如圖1至圖5所示，一種增強(qiáng)顯示3d裸眼圖形的方法，包括如下步驟：

(1)采集單元對目標(biāo)圖像進(jìn)行采集：采集單元包括多目相機(jī)和數(shù)據(jù)采集單元，多目相機(jī)構(gòu)成相機(jī)陣列，對目標(biāo)圖像三維成像的不同角度的實際圖像進(jìn)行拍攝和獲取，將拍攝到的數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)采集單元；

(2)對獲取的圖像進(jìn)行處理：將數(shù)據(jù)采集單元獲取到的每個圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)換形成直方圖，分別將每個直方圖分別改變成近似均勻分布的直方圖，設(shè)提高圖像對比的變換函數(shù)為f(x)，則操作包括：

①檢查是否滿足變換條件：f(x)在0<＝x<＝l-1上單調(diào)遞增，其中l(wèi)表示灰度級，l＝256；f(x)的范圍在[0，l-1]；

②計算直方圖中每個灰度級像素的個數(shù)和直方圖的寬高；

③計算和設(shè)置新的灰度值：根據(jù)步驟②中計算的像素個數(shù)和寬高，設(shè)直方圖中每個灰度級像素的個數(shù)為h(xi)，w為寬，h為高，則計算新的灰度值，計算公式如下：

(3)將圖像進(jìn)行合成顯示：根據(jù)步驟(2)得到的圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)行渲染形成3d渲染圖像，直到完成全部圖像數(shù)據(jù)3d渲染工作；獲取全部3d渲染圖像，對原始3d圖像進(jìn)行疊加，得到最終的3d裸眼圖像進(jìn)行顯示。

多目相機(jī)以匯聚式結(jié)構(gòu)進(jìn)行排布，各個多目相機(jī)之間排列間隔距離相等，各個多目相機(jī)的光心位于同一水平線上，各個多目相機(jī)的光軸位于同一平面內(nèi)，使光軸都匯聚于一點，該點即為目標(biāo)圖像放置的中心位置，通過上述的多目相機(jī)位置的設(shè)置，使圖片的拍攝效果達(dá)到最佳。

數(shù)據(jù)采集單元包括采集硬件，采集硬件包括采集芯片、存儲內(nèi)存、相機(jī)電路、不同規(guī)格的鏡頭；采集芯片用于采集圖片的圖片數(shù)據(jù)和軟件參數(shù)，并存入到存儲內(nèi)存中；軟件參數(shù)包括圖像裁剪區(qū)域、分辨率、曝光時間、顏色矯正和bayer轉(zhuǎn)換類型；不同規(guī)格的鏡頭用于適應(yīng)不同大小的圖片拍攝，在合成的過程中，這些參數(shù)需要保持一致，這樣才能使裸眼3d實現(xiàn)一個較好的效果，同時也方便對不同圖像的拍攝，具有良好的復(fù)用性。

還連接有用于顯示圖像的3d顯示裝置，3d顯示裝置包括2d顯示屏和光柵，光柵采用柱鏡光柵，3d顯示裝置將不同視差圖像的光線在空間中進(jìn)行分開，并使其在最佳觀看距離處進(jìn)行匯聚，使不同視差圖像的空間分離，當(dāng)觀看者的左右眼分別看到不同視差圖像時，根據(jù)大腦的融合作用，便會在大腦中形成立體視覺。

3d顯示裝置連接有亮度控制模塊，亮度控制模塊包括單片機(jī)、調(diào)控電阻和亮度傳感器，亮度傳感器連接單片機(jī)，單片機(jī)連接調(diào)控電阻，單片機(jī)用于控制調(diào)控電阻的大小，亮度傳感器來感應(yīng)外界亮度情況，然后傳輸信號給單片機(jī)，單片機(jī)進(jìn)行判斷后輸出信號給調(diào)整電阻進(jìn)行調(diào)整電阻的大小，通過電阻大小的改變來對3d顯示裝置的亮度進(jìn)行控制，亮度值在0-100之間進(jìn)行控制，來實現(xiàn)節(jié)能和顯示效果最佳的目的。

本發(fā)明通過多目相機(jī)和數(shù)據(jù)采集單元對原有的圖形進(jìn)行采集，從多個角度對實際圖像的三維圖像進(jìn)行拍攝和獲取，使多目相機(jī)獲取的目標(biāo)圖像的成像更加準(zhǔn)確和細(xì)節(jié)更加全面；對多目相機(jī)獲取的圖像，進(jìn)行灰度級的變換，使算出均衡化后各像素的灰度值，直方圖上灰度分布較密的部分被拉伸，灰度分布稀疏的部分被壓縮，從而使一副圖像的對比度在總體上得到增強(qiáng)，也使三維圖像的亮度和立體感效果更加好。

首先放置和調(diào)試多目相機(jī)，放置在圖像周圍形成多目相機(jī)陣列，總共12個多目相機(jī)，陣列呈圓周排列，從不同角度來拍攝裸眼3d圖像，根據(jù)播放的圖像需求設(shè)置軟件參數(shù)和采集硬件；軟硬件參數(shù)如下：

多目相機(jī)鏡頭參數(shù)：焦距8mm；視角(水平)：56°；視角(垂直)：34°；外徑尺寸：35mm*29.5mm；

存儲內(nèi)存：microsd(tf)卡；容量：128gb；存取速度：讀出：30mb/s，寫入：30mb/s；

采集芯片：ccd采集芯片。

軟件參數(shù)：最大分辨率：2048*1536；裁剪分辨率：1280*960；曝光時間：至少20μs；顏色類型：彩色；有效像素：300萬。

亮度調(diào)節(jié)為：60。

軟硬件調(diào)整完畢后，開啟拍攝工作，將目標(biāo)圖像的中心位置放置于多目相機(jī)光軸匯聚點上，完成拍攝后，最終裸眼3d圖像在3d顯示屏中顯示。

實施例2

與實施例1相同，不同之處在于：

多目相機(jī)鏡頭參數(shù)：焦距10mm；視角(水平)：52°；視角(垂直)：38°；外徑尺寸：36mm*29.5mm；

亮度調(diào)節(jié)為：80。

軟硬件調(diào)整完畢后，開啟拍攝工作，將目標(biāo)圖像的中心位置放置于多目相機(jī)光軸匯聚點上，完成拍攝后，最終裸眼3d圖像在3d顯示屏中顯示，得到的效果比實施例1顯示的3d圖像更廣，顯示內(nèi)容更多。

總之，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明專利的涵蓋范圍。