一种3d图像显示系统及方法
【专利摘要】本发明公开了一种3D图像显示系统和方法，所述系统包括：用于输出3D图像的左眼图像显示单元(101)和右眼图像显示单元(102)、用于对3D图像进行放大以进行全景显示的左眼图像放大单元(103)和右眼图像放大单元(104)、用于调节左眼和右眼两个图像放大单元(103、104)之间距离的瞳距调节单元(105)。通过瞳距调节单元(105)对图像放大单元之间的调节，使得两个放大单元(103、104)之间的距离与用户瞳距相适应，并在单屏模式和双屏模式下通过不同的方法对两个图像显示单元(101、102)也进行瞳距的适应性调整，从而使用户获得良好的3D图像体验。
【专利说明】—种3D图像显示系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于3D【技术领域】，具体涉及一种3D图像显示系统及方法。
【背景技术】
[0002]三维立体(3 Dimens1n, 3D)成像技术在现代生活中的应用越来越广泛。3D图像是靠人两眼的视觉差产生的。通过让人的左眼和右眼看到不同视角的影像，使两幅画面产生一定差距，也就是模拟实际人眼观看时的情况，从而使用户产生3D的立体感觉。
[0003]现有技术中，通常情况下通过传统3D图像显示系统，其具体的实现方式可以是3D全景眼镜来实现3D成像，得到较大尺寸的虚拟屏幕，使用户获得3D体验。
[0004]图1所示为传统单屏幕3D图像显示系统(3D全景眼镜)对具有人眼平均瞳距用户的显示效果。
[0005]参见图1，图中左分屏001和右分屏002共同构成一个屏幕，分别构成单屏幕的左区和右区。左屏放大单元003用于放大左屏001的图像，右屏放大单元004用于放大右分屏002的图像，当用户的瞳距Cltl与所示的显示系统的左分屏中心点和右分屏中心点的距离相同时，此时，用户左眼看到的是左边图像中心的位置，右眼看到的是右边图像中心的位置，3D体验很好。但是，由于采用单块屏幕，为了适合人眼的瞳距，多采用长度为人眼平均瞳距2倍的显示屏，屏幕选择的限制多，灵活性差。
[0006]同时，由于传统3D图像显示系统(3D全景眼镜)采用单块屏幕，屏幕上显示的左右格式的3D图像不能根据人眼瞳距变化来调节图像间的距离，导致其对于瞳距较大或较小的用户，3D显示效果差，容易造成人眼疲劳，极大的影响了用户体验。
[0007]图2所示为传统单屏幕3D图像显示系统对具有小于人眼平均瞳距ds用户的显示效果。
[0008]图2中，用户左眼看到的是左边图像中心靠右位置，右眼看到的是右边图像中心靠左的位置，3D体验很差。
[0009]图3所示为传统单屏幕3D图像显示系统对具有大于人眼平均瞳距A用户的显示效果。
[0010]图3中，用户左眼看到的是左边图像中心靠左的位置，右眼看到的是右边图像中心靠右的位置，3D体验也很差。
[0011]由上可见，传统的单屏幕3D图像显示系统和双屏幕3D图像显示系统由于缺乏瞳距调节和瞳距匹配机制，因而无法针对不同瞳距的人群进行瞳距调节，严重影响3D体验效果O
【发明内容】
[0012]本发明的目的是提供一种3D图像显示系统和方法，可以根据不同的瞳距调节左眼图像和右眼图像的距离，使具有不同瞳距的用户都可以获得良好的3D体验。
[0013]根据本发明的一个方面，提供了一种3D图像显示系统，所述系统包括:左眼图像显示单元101、左眼图像放大单元103、右眼图像显示单元102、右眼图像放大单元104、瞳距调节单元105 ;其中，
[0014]所述左眼图像显示单元101用于输出左眼图像；
[0015]所述左眼图像放大单元103与所述左眼图像显示单元101相连，其与所述左眼图像显示单元101的距离小于所述左眼图像放大单元103的焦距，其中心位置与所述左眼图像显示单元101的中心位置相对应，用于对所述左眼图像进行放大；
[0016]所述右眼图像显示单元102用于输出右眼图像；
[0017]所述右眼图像放大单元104与所述右眼图像显示单元102相连，其与所述右眼图像显示单元102的距离小于所述右眼图像放大单元104的焦距，其中心位置与所述右眼图像显示单元104的中心位置相对应，用于对所述右眼图像进行放大；
[0018]所述瞳距调节单元105与所述左眼图像放大单元103和右眼图像放大单元104连接，用于调节左眼图像放大单元103的中心位置与右眼图像放大单元104的中心位置之间的距离。
[0019]上述方案中，所述瞳距调节单元105通过手动方式或自动方式对左眼图像放大单元103的中心位置与右眼图像放大单元104的中心位置之间的距离进行调节。
[0020]上述方案中，所述左眼图像显示单元101和右眼图像显示单元102为单屏幕模式，所述系统还包括:瞳距匹配单元106，与左眼图像显示单元101和右眼图像显示单元102相连，用于调节单屏幕模式下左眼图像显示单元101的中心位置与右眼图像显示单元102的中心位置之间的距离。
[0021]上述方案中，所述瞳距匹配单元106通过手动方式或自动方式对左眼图像显示单元101的中心位置与右眼图像显示单元102的中心位置之间的距离进行调节。
[0022]上述方案中，所述左眼图像显示单元101和右眼图像显示单元102为双屏幕模式，所述左眼图像显示单元101和左眼图像放大单元103固定在一起，左眼图像显示单元101与左眼图像放大单元103保持同步调节，所述右眼图像显示单元102和右眼图像放大单元104固定在一起，右眼图像显示单元102与右眼图像放大单元104保持同步调节。
[0023]上述方案中，所述系统还包括:
[0024]操作控制单元107，用于向左眼图像显示单元101和右眼图像显示单元102输出相同的操作控制信号；和/或
[0025]图像拆分单元108，其与所述左眼图像显示单元101和所述右眼图像显示单元102相连，用于对全屏图像信号进行拆分，将拆分的左眼图像信号输出给左眼图像显示单元101，将拆分的右眼图像信号输出给右眼图像显示单元102。
[0026]根据本发明的另一个方面，还提供了一种3D图像显示方法，所述方法包括:
[0027]调节左眼图像放大单元的中心位置与右眼图像放大单元的中心位置之间的距离；
[0028]调节左眼图像显示单元的中心位置与右眼图像显示单元的中心位置之间的距离；
[0029]向左眼图像显示单元输出左眼图像，以及向右眼图像显示单元输出右眼图像；
[0030]对左眼图像显示单元的左眼图像进行放大以得到第一图像；
[0031]对右眼图像显示单元的右眼图像进行放大以得到第二图像；
[0032]将所述第一图像和第二图像构成3D图像。
[0033]上述方案中，所述方法还包括:
[0034]将所述左眼图像放大单元的中心位置调节为对应于左眼瞳孔，将所述右眼图像放大单元的中心位置调节为对应于右眼瞳孔；
[0035]将所述左眼图像显示单元的中心位置调节为对应于左眼瞳孔，将所述右眼图像显示单元的中心位置调节为对应于右眼瞳孔。
[0036]上述方案中，所述左眼图像放大单元的中心位置与右眼图像放大单元的中心位置之间的距离，以及所述左眼图像显示单元的中心位置与右眼图像显示单元的中心位置之间的距离是通过手动方式或自动方式进行调节。
[0037]上述方案中，所述方法还包括:
[0038]向左眼图像显示单元和右眼图像显示单元输出相同的操作控制信号；和/或
[0039]对全屏图像信号进行拆分，将拆分的左眼图像信号输出给左眼图像显示单元，将拆分的右眼图像信号输出给右眼图像显示单元。
[0040]本发明所提供的3D图像显示系统，包括用于输出3D图像信号的左眼图像显示单元和右眼图像显示单元、用于对3D的构成图像进行放大以进行全景显示的左眼图像放大单元和右眼图像放大单元、用于调节左眼图像放大单元和右眼图像放大单元之间的距离的瞳距调节单元、用于调节左眼图像显示单元与右眼图像显示单元之间的距离的瞳距匹配单元。通过瞳距调节单元对左眼图像放大单元和右眼图像放大单元之间距离的调节、瞳距匹配单元对左眼图像显示单元和右眼图像显示单元之间距离的调节，使得两个显示单元和两个放大单元之间的距离与用户瞳距相适应，从而使用户获得良好的3D图像体验。
【专利附图】
【附图说明】
[0041]图1是传统单屏幕3D图像显示系统对具有人眼平均瞳距用户的显示效果图；
[0042]图2是传统单屏幕3D图像显示系统对具有小于人眼平均瞳距用户的显示效果图；
[0043]图3是传统单屏幕3D图像显示系统对具有大于人眼平均瞳距用户的显示效果图；
[0044]图4是本发明第一实施例的3D图像显示系统结构示意图；
[0045]图5是本发明第二实施例的3D图像显示系统结构示意图；
[0046]图6是本发明第三实施例的3D图像显示系统结构示意图；
[0047]图7是本发明图6所示第三实施例的3D图像显示系统的图像拆分单元107的图像拆分示意图；
[0048]图8是本发明第二实施例的3D图像显不系统放大原理图；
[0049]图9是本发明第三实施例的3D图像显示系统对具有人眼平均瞳距用户的显示效果图；
[0050]图10是本发明第三实施例的3D图像显示系统对具有小于人眼平均瞳距用户的瞳距调节示意图；
[0051]图11是本发明第三实施例的3D图像显示系统对具有小于人眼平均瞳距用户的显示效果示意图；
[0052]图12是本发明第三实施例的3D图像显示系统对具有大于人眼平均瞳距用户的瞳距调节示意图；
[0053]图13是本发明第三实施例的3D图像显示系统对具有大于人眼平均瞳距用户的显示效果示意图；
[0054]图14是本发明第四实施例的3D图像显示方法流程示意图；
[0055]图15是本发明第五实施例的3D图像显示方法流程示意图；
[0056]图16是本发明第六实施例的3D图像显示方法流程示意图。
[0057]附图标记说明:
[0058]101—左眼图像显示单元，102—右眼图像显示单元，103—左眼图像放大单元，
104—右眼图像放大单元，105—瞳距调节单元，106—瞳距匹配单元，107—图像拆分单元，108—操作控制单元。
【具体实施方式】
[0059]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合【具体实施方式】并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
[0060]图4是本发明第一实施例的3D图像显示系统结构示意图。
[0061]如图4所示，本实施例的3D图像显示系统包括左眼图像显示单元101、右眼图像显示单元102、左眼图像放大单元103、右眼图像放大单元104以及瞳距调节单元105，下面具体介绍各个部件。
[0062]左眼图像显示单元101用于输出左眼图像。
[0063]左眼图像放大单元103与所述左眼图像显示单元101相连，与所述左眼图像显示单元101的距离小于所述左眼图像放大单元103的焦距，中心位置与所述左眼图像显示单元101的中心位置相对应，用于对所述左眼图像进行放大。
[0064]右眼图像显示单元102用于输出右眼图像。
[0065]右眼图像放大单元104与所述右眼图像显示单元102相连，与所述右眼图像显示单元102的距离小于所述右眼图像放大单元104的焦距，中心位置与所述右眼图像显示单元104的中心位置相对应，用于对所述右眼图像进行放大。
[0066]在本实施例中，左眼图像显示单元101形成一个独立的第一屏幕，左眼图像显示单元102形成另一个独立的第二屏幕，两个屏幕构造基本一致，相互独立，互不影响。两个图像显示单元可以通过IXD、OLED等显示器或显示屏来实现，其总的分辨率不低于1280X720，对于单屏幕模式，高度不低于人眼平均瞳距，以实现3D成像。屏幕的长度大致为人眼平均瞳距的两倍。在双屏幕模式下，由于采用虚拟成像，对屏幕大小无具体要求，但一般要求分辨率不低于640*480，这样在放大后，可以减少图像的颗粒感。
[0067]优选的，本实施例中的左眼图像放大单元的中心位置对准左眼图像显示单元101的中心位置，右眼图像放大单元的中心位置对准右眼图像显示单元102的中心位置，两个图像放大单元共面且平行于图像显示单元。这里，左眼图像放大单元103和右眼图像放大单元104可通过凸透镜实现，包括但不限于双凸透镜、平凸透镜或具有凸透镜效果的凸凹或凹凸透镜，也可以为凸透镜和凹透镜并最后实现凸透镜的组合透镜。
[0068]瞳距调节单元105同时与所述左眼图像放大单元103和右眼图像放大单元104相连，用于调节左眼图像放大单元103的中心位置和右眼图像放大单元104的中心位置之间的距离。
[0069]这里，由于图像放大单元103、104本身起始的中心位置与瞳孔的中心位置是相对应的，调节各自的中心位置，与调节各单元本身是同一个操作动作。
[0070]人眼平均瞳距约62毫米，但具体到每个人，瞳距会有大有小。左眼图像放大单元103和右眼图像放大单元104之间设置的瞳距调节单元105，用于调节两个图像放大单元的间距，以适配不同的瞳距。瞳距调节单元105可以通过伸缩器、调节旋杆、调节旋钮或推拉杆实现。瞳距调节单元105调节左眼图像放大单元103和右眼图像放大单元104的间距的方式包括:瞳距调节单元105作为伸缩器伸缩调节间距、旋杆或旋钮旋转调节间距、推拉杆拉动调节等。在具体的调节过程中，可以通过手动模式进行调节，即根据用户自身的体验和需要自主的进行调节，也可以通过程序设定进行自动调节，如自动模式。
[0071]当通过手动模式进行调节时，瞳距调节单元105在用户输入相关调节参数后，通过驱动或显示引擎等控制方式对左眼图像放大单元和右眼图像放大单元的中心位置进行调整，使其中心位置分别对应人的左、右眼瞳孔位置。
[0072]当通过自动模式进行调节时，可以包括如下步骤:
[0073]步骤S001，通过光学模块获取当前用户的瞳距，这里所获取的瞳距可以通过获取电信号的方式获得；
[0074]步骤S002，判断当前用户的瞳距与基准值的第一偏移量，这里的基准值可以根据用户的瞳距平均值进行设定。
[0075]步骤S003，根据预定义的屏幕规格，获取当前所显示3D图像的第二偏移量。
[0076]步骤S004,对比第一偏移量和第二偏移量，当第一偏移量与第二偏移量不同时，执行步骤S005 ;当第一偏移量与第二偏移量相同时，结束调节过程。
[0077]步骤S005，调节左眼图像放大单元103和右眼图像放大单元104的间距，并重新计算和设定基准值，重复步骤SOOl。
[0078]通过上述步骤，瞳距调节单元以自动模式实现左眼图像放大单元103和右眼图像放大单元104间距的调节。
[0079]瞳距匹配单元106，与所述瞳距调节单元105相连，同时与左眼图像显示单元101和右眼图像显示单元102相连，用于调节左眼图像显示单元101的中心位置与右眼图像显示单元102的中心位置之间的距离。
[0080]本实施例中，左眼图像显示单元101为第一屏幕，右眼图像单元102为第二屏幕，各自形成独立的屏幕互不影响，且两个屏幕的初始中心位置与瞳孔是相对应的，调节各自的中心位置，与调节各单元本身是同一个操作动作。
[0081]本实施例中，左眼图像显示单元101和右眼图像显示单元102为双屏幕模式，所述左眼图像显示单元101和左眼图像放大单元103固定在一起，例如，通过固定件固定在一起；左眼图像显示单元101与左图像放大单元103保持同步调节，也就是说，在通过瞳距调节单元进行瞳距调节时，左眼图像显示单元101和左眼图像放大单元103完全同步移动。所述右眼图像显示单元102和右眼图像放大单元104固定在一起，例如，通过固定件固定在一起；右眼图像显示单元102与右眼图像放大单元104保持同步调节，也就是说，在通过瞳距调节单元进行瞳距调节时，右眼图像显示单元101和右眼图像放大单元103也是完全同步移动。
[0082]图5是本发明第二实施例的3D图像显示系统结构示意图。
[0083]如图5所示，本实施例的3D图像显示系统包括:
[0084]左眼图像显示单元101用于输出左眼图像。
[0085]左眼图像放大单元103与所述左眼图像显示单元101相连，与所述左眼图像显示单元101的距离小于所述左眼图像放大单元103的焦距，中心位置与所述左眼图像显示单元101的中心位置相对应，用于对所述左眼图像进行放大。
[0086]右眼图像显示单元102用于输出右眼图像。
[0087]右眼图像放大单元104与所述右眼图像显示单元102相连，与所述右眼图像显示单元102的距离小于所述右眼图像放大单元104的焦距，中心位置与所述右眼图像显示单元104的中心位置相对应，用于对所述右眼图像进行放大。
[0088]所述瞳距调节单元105与所述左眼图像放大单元103和右眼图像放大单元104连接，用于调节左眼图像放大单元103的中心位置与右眼图像放大单元104的中心位置之间的距离。
[0089]上述各单元与第一实施例中的功能相同。
[0090]不同的是，本实施例中，所述左眼图像显示单元101和右眼图像显示单元102为单屏幕模式，即左眼图像显示单元101和右眼图像显示单元102共同构成同一个屏幕，左眼图像显示单元101是该屏幕的左分屏，右眼图像显示单元102是该屏幕的右分屏。
[0091]所述系统还包括瞳距匹配单元106，其与左眼图像显示单元101和右眼图像显示单元102相连，用于调节单屏幕模式下左眼图像显示单元101的中心位置与右眼图像显示单元102的中心位置之间的距离。
[0092]具体来说，瞳距匹配单元106对左眼图像显示单元101和右眼图像显示单元102间距的调节，与瞳距调节单元105对左眼图像放大单元103和右眼图像放大单元104的间距是相互关联的，通常情况下，前者的调节与后者的调节是同步进行的，且调节的步幅相同，保持同步，以保持左眼图像放大单元的中心位置始终对准左眼图像显示单元101的中心位置，右眼图像放大单元的中心位置始终对准右眼图像显示单元102的中心位置。
[0093]瞳距匹配单元106中设置有相应的调节程序，调节程序可以是计算机软件，对左眼图像显示单元101和右眼图像显示单元102间距进行调节，通过对左右图像中心点进行调整以适配人眼瞳距的不同，使用户在观看3D图像时，3D效果更逼真。上述调节，可以通过手动模式实现，也可以通过与瞳距调节单元的同步通过自动模式进行调节。当通过图像瞳距匹配显示单元在用户输入相关参数后，通过驱动或显示引擎等控制方式对左眼显示单元的和右眼显示单元的距离进行调整，使左眼显示单元的中心位置和右眼显示单元的中心位置分别对应人的左、右眼瞳孔位置。
[0094]第二实施例是对现有技术中单屏3D图像显示系统的优化和改进，同样可以使具有不同瞳距的用户均获得良好的3D体验。
[0095]图6是本发明第三实施例的3D图像显示系统结构示意图。
[0096]如图6所示，本实施例的3D图像显示系统结构除包括第一实施例的全部单元外，其中，与第一实施例相同的单元具有相同的功能，所述系统还包括:
[0097]图像拆分单元107，与所述左眼图像显示单元101和所述右眼图像显示单元102相连，用于对全屏图像信号进行拆分，将拆分的左眼图像信号输出给左眼图像显示单元101，将拆分的右眼图像信号输出给右眼图像显示单元102。
[0098]具体的，图像拆分单元107将接收到的规格为M*N的全屏图像信号拆为两个(M/2)*N图像，并分别输出。为了实现3D图像的效果，此时拆分的两个图像不完全相同，以使得左眼和右眼获得不同的图像，形成视差，获得3D图像的效果。
[0099]操作控制单元108，所述操作控制单元108同时与左眼图像显示单元101和右眼图像显示单元102相连，用于向左眼图像显示单元101和右眼图像显示单元102输出相同的操作控制信号即CC信号。
[0100]这里相同的操作控制信号，可以是由操作控制单元108同时形成的两个完全相同的操作控制信号并进行输出，也可以是先形成一个操作控制信号，而后对所形成的一个控制信号进行复制，从而得到两个完全相同的操作控制信号并进行输出。
[0101]由于左眼图像显示单元101和右眼图像显示单元102得到完全相同的操作控制信号，使用左眼图像显示单元101和右眼图像显示单元102分别对于同一个图像的信号获得相同的操控定位，这里左眼图像显示单元101和右眼图像显示单元102对于同一个图像的信号可能相同(相同时两个显示单元所形成的是2D图像)，也可能不同(不同时两个显示单元所形成的是3D图像)，但不论对同一个图像的图像信号是否相同，两个显示单元所获得的操作控制信号都是相同的，也就是说，操作控制单元108保证了左眼图像显示单元和右眼图像显示单元对于同一个图像在显示各自图像的时间上的同步，保证了用户获得良好的观看体验。
[0102]图7是本发明图6所示第三实施例的3D图像显示系统的图像拆分单元107的图像拆分示意图。
[0103]如图7所示，对于分辨率为M*N的3D全屏图像AB，图像拆分单元107将其分拆成一个分辨率为(M/2)*N的图像A和一个分辨率为(M/2)*N的图像B，并分别输出给左眼图像显示单元101和右眼图像显示单元102。
[0104]图8是本发明第二实施例的3D图像显不系统放大原理图。
[0105]如图8所示，本实施例中的图像放大单元(包括左眼放大单元103和右眼放大单元104)通过凸透镜实现，图中OF的长度为凸透镜的焦距f，AB为图像，OB的长度为图像AB的物距U，始终为正值，根据光学成像原理，AB通过凸透镜所成的像为A’B’，OB’的长度为像距V，这里的V有正负之分，所成的像为实像时，V取值为正，所成的像为虚像时，V取值为负。
[0106]在图8中，物距U、像距V和焦距f存在如下数学关系:
[0107]I/f = l/u+1/v ；
[0108]V I >u ；
[0109]u〈f。
[0110]在本实施例中，由于需要对原始图像在同侧进行放大，因此，所成的像为放大的虚像，原始图像始终位于OF之间，即左眼图像放大单元103与所述左眼图像显示单元101的距离u小于所述左眼图像放大单元103的焦距0F，右眼图像放大单元104与所述右眼图像显示单元102的距离u小于所述右眼图像放大单元104的焦距OF，从而使原始图像形成放大的虚像，以进行全景显示，并将图像的屏幕虚拟到较远处，避免眼睛疲劳。通常情况下，选用合适的凸透镜，使得像距V彡25cm,以避免用户眼睛疲劳。
[0111]图9是本发明第三实施例的3D图像显示系统对具有人眼平均瞳距用户的显示效果图。
[0112]如图9所示，用户为人眼平均瞳距Cltl的情况下，用户左眼中心与左眼图像放大单元103中心、左眼图像显示单元101中心相一致。同时，用户右眼中心与右眼图像放大单元104中心、右眼图像显示单元102中心相一致。此时，用户可以获得良好的3D视觉体验。
[0113]图10是本发明第三实施例的3D图像显示系统对具有小于人眼平均瞳距用户的瞳距调节示意图。
[0114]如图10所示，在用户瞳距ds小于人眼平均瞳距dQ的情况下，在未进行瞳距调节前，用户的左眼中心点位于左眼图像放大单元103中心、左眼图像显示单元101中心的右侦牝而用户的右眼中心点则位于右眼图像放大单元104中心、右眼图像显示单元102中心的左侧，此时，用户无法获得良好的3D体验。因此，本实施例中通过瞳距调节单元105对左眼图像放大单元103和右眼图像放大单元104的距离进行调节，通过瞳距匹配单元106对左眼图像显示单元101和右眼图像显示单元102的距离进行同步调节，调节方向如图中显示单元上方的箭头所示。
[0115]图11是本发明第三实施例的3D图像显示系统对具有小于人眼平均瞳距用户的显示效果图。
[0116]如图11所示，按图10所示调节方式对所述显示系统进行调节后，在用户瞳距ds小于人眼平均瞳距Cltl的情况下，通过瞳距调节单元105调节左眼图像放大单元103和右眼图像放大单元104的间距，使图像放大单元适配用户瞳距，同时，瞳距匹配单元106调节左眼图像显示单元101和右眼图像显示单元102的间距，使左眼图像显示单元101中心与用户左眼中心和左眼图像放大单元103中心相一致，右眼图像显示单元102中心与用户右眼中心和右眼图像放大单元104中心相一致，调节完成后，瞳距小于人眼平均瞳距的用户也可以获得良好的3D视觉体验。
[0117]图12是本发明第三实施例的3D图像显示系统对具有大于人眼平均瞳距用户的瞳距调节示意图。
[0118]如图12所示，在用户瞳距4大于人眼平均瞳距Cltl的情况下，在未进行瞳距调节前，用户的左眼中心点位于左眼图像放大单元103中心、左眼图像显示单元101中心的左侦牝而用户的右眼中心点则位于右眼图像放大单元104中心、右眼图像显示单元102中心的右侧，此时，用户无法获得良好的3D体验。因此，本实施例中通过瞳距调节单元105对左眼图像放大单元103和右眼图像放大单元104的距离进行调节，通过瞳距匹配单元106对左眼图像显示单元101和右眼图像显示单元102的距离进行同步调节，调节方向如图中显示单元上方的箭头所示。
[0119]图13是本发明第三实施例的3D图像显示系统对具有大于人眼平均瞳距用户的显示效果图。
[0120]如图13所示，在用户瞳距4大于人眼平均瞳距Cltl的情况下，通过瞳距调节单元
105调节左眼图像放大单元103和右眼图像放大单元104的间距，使图像放大单元适配用户瞳距，同时，瞳距匹配单元106调节左眼图像显示单元101和右眼图像显示单元102的间距,使左眼图像显示单元101中心与用户左眼中心和左眼图像放大单元103中心相一致，右眼图像显示单元102中心与用户右眼中心和右眼图像放大单元104中心相一致，调节完成后，瞳距大于人眼平均瞳距的用户也可以获得良好的3D视觉体验。
[0121]图14是本发明第四实施例的3D图像显示方法流程示意图。
[0122]如图14所示，本实施例的3D图像显示方法包括如下步骤:
[0123]步骤S11，调节左眼图像放大单元和右眼图像放大单元之间的距离。
[0124]步骤S12，调节左眼图像显示单元和右眼图像显示单元之间的距离。
[0125]这里的步骤Sll和步骤S12中，左眼图像显示单元为一个独立的第一屏幕，右眼图像显示单元为另一个独立的第二屏幕，两者基本结构相同，但是相互独立，互不影响。两个图像显示单元即两个屏幕可以通过IXD、OLED等显示器或显示屏来实现，其分辨率不低于1280X720,高度不低于人眼平均瞳距，以实现3D成像。
[0126]步骤Sll和步骤S12没有先后顺序之分，通常情况下，两个步骤同时进行。此外，由于图像放大单元本身起始的中心位置与瞳孔的中心位置是相对应的，调节各自的中心位置，与调节各单元本身是同一个操作动作。同样，左眼图像显示单元为第一屏幕，右眼图像显示单元为第二屏幕，各自形成独立的屏幕互不影响，且两个屏幕的初始中心位置与瞳孔是相对应的，调节各自的中心位置，与调节各单元本身是同一个操作动作。
[0127]步骤S13，同时向左眼图像显示单元输出左眼图像、向右眼图像显示单元输出右眼图像。
[0128]步骤S14，对左眼图像显示单元的图像进行放大，得到第一图像。
[0129]步骤S15，对右眼图像显示单元的图像进行放大，得到第二图像。
[0130]步骤S16，左眼所看到的第一图像和右眼所看到的第二图像构成3D图像。
[0131]这里的放大，一方面可对图像放大后进行全景显示，另一方面将屏幕虚拟到远处，避免眼睛的疲劳。
[0132]图15是本发明第五实施例的3D图像显示方法流程示意图。如图15所示，本实施例的3D图像显示方法包括如下步骤:
[0133]步骤S21，调节左眼图像放大单元和右眼图像放大单元之间的距离。
[0134]步骤S22，调节左眼图像显示单元和右眼图像显示单元之间的距离。
[0135]与图14所示的步骤11和步骤S12相同，这里的步骤S21和步骤S22没有先后顺序之分，通常情况下，两个步骤同时进行。
[0136]步骤S23，对全屏图像信号进行拆分，将拆分的左眼图像信号输出给左眼图像显示单元，将拆分的右眼图像信号输出给右眼图像显示单元。
[0137]步骤S24，向左眼图像显示单元和右眼图像显示单元输出相同的操作控制信号。
[0138]这里，步骤S23和步骤S24通常情况下同步进行的。
[0139]步骤S25，对左眼图像显示单元的图像进行放大，得到第一图像。
[0140]步骤S26，对右眼图像显示单元的图像进行放大，得到第二图像。
[0141]步骤S27，左眼所看到的第一图像和右眼所看到的第二图像构成3D图像。
[0142]图16是本发明第六实施例的3D图像显示方法流程示意图。
[0143]如图16所示，本实施例的3D图像显示方法包括如下步骤:
[0144]步骤S31，调节左眼图像放大单元的中心位置和右眼图像放大单元的中心位置之间的距离。
[0145]步骤S32，调节左眼图像显示单元的中心位置和右眼图像显示单元的中心位置之间的距离。
[0146]这里步骤S31和步骤S32与图14所示步骤Sll和步骤S12、图15所示步骤S21和步骤S22的不同之外在于，左眼图像显示单元和右眼图像显示单元同属于一个屏幕，左眼图像显示单元为所述屏幕的左分屏，而在右眼显示单元为所述屏幕的右分屏，这里左分屏和右分屏的本身的位置是无法改变的，而能改变的仅仅中左分屏的中心位置和右分屏的中心位置。因此，这里调节的是左眼图像显示单元的中心位置和右眼图像显示单元的中心位置之间的距离。但是，由于两个放大单元是相互独立的，调节其中心位置的操作，与调节放大单元本身位置的操作是同一个操作，因此，步骤S31在本质上与步骤Sll和步骤S21是相同的。所述屏幕可以通过IXD、0LED等显示器或显示屏来实现，其分辨率不低于1280X720，高度不低于人眼平均瞳距，以实现3D成像。
[0147]同样，步骤S31和步骤S32没有先后顺序之分，通常情况下，两个步骤同时进行。
[0148]步骤S33，同时向左眼图像显示单元输出左眼图像、向右眼图像显示单元输出右眼图像。
[0149]步骤S34，对左眼图像显示单元的图像进行放大，得到第一图像。
[0150]步骤S35，对右眼图像显示单元的图像进行放大，得到第二图像。
[0151]步骤S36，左眼所看到的第一图像和右眼所看到的第二图像构成3D图像。
[0152]本发明所提供的3D图像显示系统和方法，通过根据不同用户的瞳距动态调节左侦_像和右侧图像的距离，实现了屏幕的灵活性，提升了用户的3D体验。
[0153]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括存储器、磁盘等。
[0154]应当理解的是，本发明的上述【具体实施方式】仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
【权利要求】
1.一种3D图像显示系统，其特征在于，所述系统包括:左眼图像显示单元(101)、左眼图像放大单元(103)、右眼图像显示单元(102)、右眼图像放大单元(104)、瞳距调节单元(105);其中， 所述左眼图像显示单元(101)用于输出左眼图像； 所述左眼图像放大单元(103)与所述左眼图像显示单元(101)相连，与所述左眼图像显示单元(101)的距离小于所述左眼图像放大单元(103)的焦距，中心位置与所述左眼图像显示单元(101)的中心位置相对应，用于对所述左眼图像进行放大； 所述右眼图像显示单元(102)用于输出右眼图像； 所述右眼图像放大单元(104)与所述右眼图像显示单元(102)相连，与所述右眼图像显示单元(102)的距离小于所述右眼图像放大单元(104)的焦距，中心位置与所述右眼图像显示单元(104)的中心位置相对应，用于对所述右眼图像进行放大； 所述瞳距调节单元(105)与所述左眼图像放大单元(103)和右眼图像放大单元(104)连接，用于调节左眼图像放大单元(103)的中心位置与右眼图像放大单元(104)的中心位置之间的距离。
2.根据权利要求1所述的3D图像显示系统，其特征在于， 所述瞳距调节单元(105)通过手动方式或自动方式对左眼图像放大单元(103)的中心位置与右眼图像放大单元(104)的中心位置之间的距离进行调节。
3.根据权利要求1或2所述的3D图像显示系统，其特征在于，所述左眼图像显示单元(101)和右眼图像显示单元(102)为单屏幕模式，所述系统还包括:瞳距匹配单元(106)，与左眼图像显示单元(101)和右眼图像显示单元(102)相连，用于调节单屏幕模式下左眼图像显示单元(101)的中心位置与右眼图像显示单元(102)的中心位置之间的距离。
4.根据权利要求3所述的3D图像显示系统，其特征在于， 所述瞳距匹配单元(106)通过手动方式或自动方式对左眼图像显示单元(101)的中心位置与右眼图像显示单元(102)的中心位置之间的距离进行调节。
5.根据权利要求1或2所述的3D图像显示系统，其特征在于， 所述左眼图像显示单元(101)和右眼图像显示单元(102)为双屏幕模式； 所述左眼图像显示单元(101)和左眼图像放大单元(103)固定在一起，左眼图像显示单元(101)与左眼图像放大单元(103)保持同步调节； 所述右眼图像显示单元(102)和右眼图像放大单元(104)固定在一起，右眼图像显示单元(102)与右眼图像放大单元(104)保持同步调节。
6.根据权利要求5所述的3D图像显示系统，其特征在于，所述系统还包括: 操作控制单元(107)，用于向左眼图像显示单元(101)和右眼图像显示单元(102)输出相同的操作控制信号；和/或 图像拆分单元(108)，其与所述左眼图像显示单元(101)和所述右眼图像显示单元(102)相连，用于对全屏图像信号进行拆分，将拆分的左眼图像信号输出给左眼图像显示单元(101)，将拆分的右眼图像信号输出给右眼图像显示单元(102)。
7.—种3D图像显示方法，其特征在于，所述方法包括: 调节左眼图像放大单元的中心位置与右眼图像放大单元的中心位置之间的距离； 调节左眼图像显示单元的中心位置与右眼图像显示单元的中心位置之间的距离； 向左眼图像显示单元输出左眼图像，以及向右眼图像显示单元输出右眼图像； 对左眼图像显示单元的左眼图像进行放大以得到第一图像； 对右眼图像显示单元的右眼图像进行放大以得到第二图像；以及 将所述第一图像和第二图像构成3D图像。
8.根据权利要求7所述的3D图像显示方法，其特征在于，所述方法还包括: 将所述左眼图像放大单元的中心位置调节为对应于左眼瞳孔，将所述右眼图像放大单元的中心位置调节为对应于右眼瞳孔；以及 将所述左眼图像显示单元的中心位置调节为对应于左眼瞳孔，将所述右眼图像显示单元的中心位置调节为对应于右眼瞳孔。
9.根据权利要求7所述的3D图像显示方法，其特征在于，所述左眼图像放大单元的中心位置与右眼图像放大单元的中心位置之间的距离，以及所述左眼图像显示单元的中心位置与右眼图像显示单元的中心位置之间的距离是通过手动方式或自动方式进行调节。
10.根据权利要求7所述的3D图像显示方法，其特征在于，所述方法还包括: 向左眼图像显示单元和右眼图像显示单元输出相同的操作控制信号；和 对全屏图像信号进行拆分，将拆分的左眼图像信号输出给左眼图像显示单元，将拆分的右眼图像信号输出给右眼图像显示单元。
【文档编号】H04N13/04GK104202591SQ201410440517
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月1日 优先权日:2014年9月1日
【发明者】王洪亮, 管丽娜 申请人:北京行云时空科技有限公司