专利名称：用于提供三维图像的方法和装置的制作方法
技术领域：
与示范性实施例一致的装置和方法涉及一种用于提供三维(3D)图像的方法和装置，更具体地涉及一种用于提供3D图像的方法和装置，其中经过3D眼镜并且聚焦在用户上的3D图像的亮度增大。
背景技术：
对于3D的技术应用于各种领域，诸如图像信息和通信、广播、医疗、教育和培训、 军用、游戏、动画、虚拟现实、计算机辅助设计(CAD)、工业技术等等，并且是这些许多领域共同需要的下一代3D多媒体信息通信的核心技术。一般，人感知的立体效果基于晶状体根据被观察的对象的位置的厚度的变化度、 一双眼和对象之间的角度的差、左眼和右眼之间的物体的位置和形状的差、由于对象的移动引起的视差、和由于心理和记忆引起的各种效应等等。在它们当中，因为人的两眼在水平方向上彼此相距大约6 7cm引起的双目视差 (binocular disparity)是立体效果中最重要的因素之一。也就是说，观察到具有由于双目视差引起的角度差的对象，并且此差使得双眼分别具有不同的图像。这两个图像经由视网膜被发送到大脑，并且大脑通过准确地组合来自于这两个图像的信息来感知原始的3D图像。3D图像显示装置分成使用特定眼镜的眼镜类型和不使用眼镜的无眼镜类型。眼镜类型包括使用彼此互补的滤色器分离和选择图像的滤色器类型、基于正交的偏振设备的组合使用遮光效果分离左眼图像和右眼图像的偏振滤光镜类型、和响应于用于将左眼视频信号和右眼视频信号投射到屏幕的同步信号交替地遮蔽左眼和右眼的眼镜快门类型。无眼镜类型包括视差挡板类型和双凸透镜类型。眼镜类型包括被动类型、主动类型和立体照片类型。作为无眼镜类型，视差挡板类型和双凸透镜类型已被主要使用，由于它们便于生产并且便于实现。这两个类型通过在显示器屏幕的前面或后面安装诸如视差挡板或透镜状屏幕之类的光学板来使用。这样的类型具有非常窄的有效视图并且仅仅可用于一个人。眼镜类型分成左右类型、上下类型、棋盘类型和顺序帧类型等等。用于提供3D图像的装置编码3D视频信号并且发送到3D显示器。3D显示器根据再现3D视频信号的方法分为被动类型和主动类型。在无眼镜类型中，显示左眼图像和右眼图像，以及左眼图像和右眼图像分别聚焦在用户的左眼和右眼上。由于在无眼镜类型中左眼图像聚焦在用户的左眼上并且右眼图像聚焦在用户的右眼上，因此在左眼图像和右眼图像之间可能不存在串扰。在眼镜类型中，依次显示左眼图像和右眼图像，以及左眼图像和右眼图像根据3D 眼镜的快门的同步分别聚焦在用户的左眼和右眼上。在眼镜类型中，依次显示的左眼图像和右眼图像根据3D眼镜的快门的同步彼此干扰，因此在左眼图像和右眼图像之间可能存在串扰。为了防止眼镜类型中的串扰，在左眼图像和右眼图像之间插入没有图像的黑色图像。黑色图像与左眼图像和右眼图像重叠，以致左眼图像和右眼图像每个的亮度可能降低。
发明内容
一个或多个示范性实施例提供一种用于提供3D图像的方法和装置，其中经过3D 眼镜并且聚焦在用户上的3D图像的亮度增大。根据示范性实施例的一方面，提供一种用于提供3D图像的装置，该装置包括显示面板；图像处理单元，接收左眼图像和右眼图像、估计左眼图像和右眼图像的重叠区域、 以及基于估计的重叠区域生成重叠图像；和图像输出单元，控制左眼图像、右眼图像和重叠图像输出到显示面板。该图像处理单元可以基于左眼图像或右眼图像的像素值确定与重叠区域有关的重叠图像的第一区域的像素值，以及根据像素亮度比较基于左眼图像或右眼图像确定与重叠区域不相关的第二区域的像素值。可以基于像素块或基于各个像素估计重叠区域。重叠区域可以包括被配置具有左眼图像的亮度和右眼图像的亮度之一的第一区域，和被配置具有左眼图像的亮度和右眼图像的亮度之间的最小亮度的第二区域。该图像处理单元可以调节左眼图像和右眼图像的每一个的亮度等于或低于阈值亮度，以及基于亮度已被调节的左眼图像和亮度已被调节的右眼图像来生成重叠图像。该图像处理单元可以增大亮度已被调节的左眼图像和亮度已被调节的右眼图像中的至少一个的一部分的亮度，以及将具有所述亮度已被增大的部分的左眼图像或右眼图像发送到图像输出单元。该重叠图像可以被配置具有左眼图像的像素的亮度和位于对应于左眼图像的像素的位置的右眼图像的像素的亮度之间的最小亮度。图像输出单元可以将生成的图像输出到显示面板，以使得依次显示左眼图像、生成的重叠图像和右眼图像。左眼图像和右眼图像可以分别是运动图片，并且左眼图像的像素的亮度和与左眼图像的像素对应的位置可以通过考虑包括在右眼图像中的对象的运动矢量来确定。该装置可以进一步包括3D眼镜以及控制3D眼镜和左眼图像、右眼图像及重叠图像之间的同步的控制器。3D眼镜可以包括快门，以及该控制器可以控制快门的开/关以使得快门与左眼图像、右眼图像和重叠图像中的至少一个同步。根据示范性实施例的另一个方面，提供一种用于提供3D图像的装置，该装置包括显示面板；图像处理单元，接收左眼图像和右眼图像；和显示窗口，显示用于选择左眼图像和右眼图像的提高的亮度的亮度模式，其中该图像处理单元在接收到亮度模式的选择时，估计左眼图像和右眼图像的重叠区域，以及基于估计的重叠区域生成重叠图像。根据示范性实施例的另一个方面，提供一种用于生成3维(3D)图像的装置，该装置包括图像生成单元，生成左眼图像和右眼图像，以及生成被配置具有左眼图像的像素的亮度和位于对应于左眼图像的像素的位置处的右眼图像的像素的亮度之间的最小亮度的重叠图像；和图像输出单元，输出生成的左眼图像、生成的右眼图像和生成的重叠图像。根据示范性实施例的另一个方面，提供一种提供3D图像的方法，该方法包括接收左眼图像和右眼图像；估计左眼图像和右眼图像的重叠区域；基于估计的重叠区域生成重叠图像；以及控制输出左眼图像、右眼图像和重叠图像。该重叠图像的生成可以包括基于左眼图像或右眼图像的像素值确定与重叠区域有关的重叠图像的第一区域；以及根据像素亮度比较基于左眼图像或右眼图像确定与重叠区域不相关的第二区域。可以基于像素块或基于各个像素估计重叠区域。重叠区域可以包括被配置具有左眼图像的亮度和右眼图像的亮度之一的第一区域，和被配置具有左眼图像的亮度和右眼图像的亮度之间的最小亮度的第二区域。生成重叠图像可以包括调节左眼图像和右眼图像的每一个的亮度等于或低于阈值亮度，以及基于亮度已被调节的左眼图像和亮度已被调节的右眼图像来生成重叠图像。生成重叠图像可以包括增大亮度已被调节的左眼图像和亮度已被调节的右眼图像中的至少一个的一部分的亮度，以及将具有所述亮度已被增大的部分的左眼图像或右眼图像输出到图像输出单元。该重叠图像可以基于左眼图像的像素的亮度和位于对应于左眼图像的像素的位置处的右眼图像的像素的亮度之间的最小亮度生成。该控制可以包括输出左眼图像、右眼图像和重叠图像，以使得依次显示左眼图像、生成的重叠图像和右眼图像。左眼图像和右眼图像可以分别是运动图片，并且左眼图像的像素的亮度和与左眼图像的像素对应的位置可以通过考虑包括在右眼图像中的对象的运动矢量来确定。可以控制3D眼镜以及左眼图像、右眼图像和重叠图像之间的同步。控制同步可以包括控制3D眼镜的快门的开/关以使得快门与左眼图像、右眼图像和重叠图像中的至少一个同步。根据示范性实施例的另一个方面，提供一种用于提供3D图像的方法，该方法包括接收左眼图像和右眼图像；显示用于选择左眼图像和右眼图像的提高的亮度的亮度模式、接收亮度模式的选择、以及在接收到亮度模式的选择时估计左眼图像和右眼图像的重叠区域、以及基于估计的重叠区域生成重叠图像。根据示范性实施例的另一个方面，提供一种用于生成3维(3D)图像的方法，该方法包括生成左眼图像和右眼图像，以及生成被配置具有左眼图像的像素的亮度和位于对应于左眼图像的像素的位置处的右眼图像的像素的亮度之间的最小亮度的重叠图像；以及输出生成的左眼图像、生成的右眼图像和生成的重叠图像。根据示范性实施例的另一个方面，提供一种3D成像系统，包括显示装置，显示左眼图像、右眼图像和重叠图像；和3D眼镜，包括与左眼图像、右眼图像和重叠图像同步工作并且根据电压被驱动的快门，该重叠图像被配置具有左眼图像的像素的亮度和位于对应于左眼图像的像素的位置处的右眼图像的像素的亮度之间的最小亮度。3D眼镜的快门可以通过调节电压的幅度来控制。
快门可以包括左眼快门和右眼快门，其中左眼图像和与左眼图像相邻的重叠图像与左眼快门同步，以及右眼图像和与右眼图像相邻的重叠图像与右眼快门同步。根据示范性实施例的另一个方面，提供一种记录用于实现上述方法中中的至少一个的程序的计算机可读介质。
通过下面结合附图对本发明的示范性实施例的描述，本发明的上述和/或其它方面将变得明显且更易理解，其中图1示出了根据示范性实施例的在用于提供3D图像的装置中显示左眼图像、黑色图像和右眼图像的技术；图2是根据示范性实施例的用于提供3D图像的装置的框图；图3是示意地显示根据示范性实施例的3D成像系统的框图；图4示出了根据示范性实施例的在用于提供3D图像的装置中显示左眼图像、重叠图像和右眼图像的示例；图5示出了根据示范性实施例的使用左眼图像和右眼图像生成重叠图像的示例；图6示出了根据示范性实施例的使用左眼图像和右眼图像生成重叠图像的另一个示例；图7示出了在根据示范性实施例的3D图像是静止图像时生成重叠图像的示例；图8示出了在根据示范性实施例的3D图像是运动图片时生成重叠图像的示例；和图9是根据示范性实施例的用于显示3D图像的方法的流程图。
具体实施例方式下面，将参考附图详细描述示范性实施例。但是，示范性实施例可以以各种形成实现而不局限于这里阐述的示范性实施例。图1示出了在用于提供3D图像的装置中显示左眼图像、黑色图像和右眼图像的技术，图2是根据示范性实施例的用于提供3D图像的装置的框图，和图3是示意地显示根据示范性实施例的3D成像系统的框图。参考图1，眼镜类型的3D图像100’包括要被通过显示面板(未示出)显示的左眼图像110、黑色图像120和140以及右眼图像130。左眼图像110、黑色图像120和140以及右眼图像130可以通过行扫描方法显示。这里，‘L’指示左眼图像110，‘B’指示黑色图像120和140，以及‘R’指示右眼图像 130。左眼图像110、黑色图像120和140以及右眼图像130可以根据时间150依次输出到图像输出单元(未示出)。黑色图像120和140是没有亮度的黑色。在左眼图像110和右眼图像130之间插入黑色图像120和140，以及存在黑色图像120和140与左眼图像110和右眼图像130重叠的时间段，以致3D图像100的亮度可能降低。注意，此重叠在图1中并非直接明显的。例如，左眼图像110和黑色图像120经过3D眼镜(未示出)的左眼快门(未示出)，以及右眼图像130和黑色图像140经过3D眼镜的右眼快门(未示出)。
用户感知基于左眼图像110的亮度和黑色图像120的亮度的组合、或右眼图像130 的亮度和黑色图像140的亮度的组合的亮度。左眼图像110具有100熙提(Milb，sb)的亮度，以及黑色图像120具有Osb的亮度，以致用户的左眼可以感知50sb的亮度。也就是说，50 = (100+0)/2sb。同样，右眼图像130具有IOOsb的亮度，以及黑色图像140具有Osb的亮度，以致用户的右眼可以感知50sb的亮度。也就是说，50 = (100+0)/2sb。例如，为了增大用户感知的左眼图像110的被降低的亮度和右眼图像130的被降低的亮度，一般的用于提供3D图像的装置可以增大施加于有机发光二极管(OLED)的每个像素或液晶显示器的液晶或背光的峰值电流等等。图2是根据示范性实施例的用于提供3D图像的装置的框图，以及图3是示意地显示根据示范性实施例的3D成像系统的框图。参考图2，用于提供3D图像的装置200包括显示面板212、图像处理单元210、图像输出单元220和显示单元230。如图3所示，3D成像系统300包括3D图像提供装置200、3D 眼镜320和控制终端330。用于提供3D图像的装置200可以从电视机(TV)频道、录像带、个人计算机(PC)、 数字化视频光盘(DVD)和视频介质等等中的至少一个接收3D图像，以及在显示面板212上显示3D图像。3D图像提供装置200可以包括3D TV、3D录像摄像机、3D照相机、3D蓝光(BD)播放器和3D光学设备等等。3D图像提供装置200可以支持二维QD)模式、多信道2D模式、3D模式和多信道 3D模式中的一个。2D模式用于显示2D图像，以及3D模式用于显示3D图像。多信道模式用于同时显示不同的图像。3D图像提供装置200可以包括显示面板212，显示面板212包括显示单元230，以及显示面板212可以包括用户界面(UI)。显示单元230可以在显示面板212上显示可由用户选择的菜单并且接收用户的指令。用户可以选择显示在显示面板212上的图像的模式。图像处理单元210首先估计左眼图像和右眼图像之间的重叠区域。为了方便起见，估计的重叠区域将被称为区域A，以及不重叠区域将被称为区域B。图像处理单元210确定区域A的像素值作为重叠图像中的左眼图像或右眼图像的
像素值。另一方面，图像处理单元210通过比较左眼图像和右眼图像的对应像素的亮度值来确定重叠图像中的区域B的像素值。例如，如果左眼图像的对应亮度值低于右眼图像的对应亮度值，则图像处理单元 210确定重叠图像中的区域B的像素值为左眼图像的对应像素值。作为生成重叠图像的另一种方法，图像处理单元210可以识别与特定位置对应的左眼和右眼图像的像素当中具有最低亮度的像素，以及由具有最低亮度的像素确定在该特定位置处的重叠图像的像素。
在可替换的示范性实施例中，图像处理单元210可以生成重叠图像同时对于块以及像素扫描左眼和右眼图像。根据示范性实施例的图像处理单元210生成用于显示3D图像的输出数据，以及控制元件之间的数据的输入/输出。图像输出单元220可以控制左眼图像、右眼图像和重叠图像输出到显示面板230。显示单元230可以包括在显示面板312中，并且在图像处理单元220的控制之下显示由图像处理单元210处理的左眼图像、右眼图像和重叠图像。3D图像提供装置200 (也称为显示装置200)包括信号收发器211和显示单元212 并且显示立体图像。立体图像包括对于左眼的左眼图像和对于右眼的右眼图像。如果右眼图像显示在显示装置200中，则3D眼镜320的左眼快门321关掉，但是如果显示左眼图像，则传送图像。也就是说，如果显示左眼图像，则3D眼镜320的左眼快门 321关掉右眼图像并传送左眼图像。3D眼镜320的右眼快门322与左眼快门321相反地工作。也就是说，如果显示右眼图像，则3D眼镜320的右眼快门322关掉左眼图像并传送右眼图像。显示装置200可以根据帧分离地显示左眼图像和右眼图像，以使得佩戴3D眼镜 320的用户可以通过打开和关断左眼快门321和右眼快门322来立体地观看图像。此外，显示装置200还可以包括用于从控制终端330接收控制信号的信号收发器 211。显示装置200可以包括可以从包括TV、监视器和诸如蜂窝电话机之类的移动终端等等的视频源接收3D视频信号并且显示3D视频信号的各种设备。信号收发器211生成同步信号并且向3D眼镜320发送同步信号，以使得3D眼镜 320的左眼快门321和右眼快门322可以与在显示面板212上显示的图像的变化同步地打开和关断。同步信号可以对于每对左眼图像和右眼图像，即每两个帧发送，或者可以对于每一个帧发送。信号收发器211可以通过诸如红外通信、蓝牙通信、高频无线局域网、射频通信等等之类的无线通信与3D眼镜320的信号接收器3M通信。显示装置200还可以包括用于从视频源接收视频信号的信号接收器(未示出)和用于处理接收的视频信号的视频信号处理器(未示出)等等。显示装置200的信号接收器向视频信号处理器发送接收的3D图像。视频信号处理器可以对于由显示装置200的信号接收器接收到的3D图像执行诸如视频解码、格式分析、视频缩放等等、图形用户界面(GUI)添加等等操作之类的信号处理。由显示装置200的信号接收器接收到的3D图像可以具有各种格式。具体地，3D图像可以具有基于一般的帧顺序法、上下方法、左右方法、水平交织方法、垂直交织方法和棋盘方法的格式。显示面板212基于处理的视频信号显示图像。显示面板212可以包括具有液晶层的液晶显示器(IXD)面板、具有有机发光层的有机发光二极管(OLED)面板、等离子体显示板(PDP)等等和用于驱动面板的面板驱动器。3D眼镜320包括眼镜体323，并且左眼快门321和右眼快门322安装在眼镜体323 中。此外，左眼快门321和右眼快门322可以与显示在显示装置200上的左眼图像和右眼图像同步地打开和关断。但是，3D眼镜320不局限于任何特定形状或风格，只要3D眼镜至少包括左眼快门321、右眼快门322和信号接收器324即可。信号接收器3M从显示装置200接收同步信号。这里，信号接收器3M可以包括用于根据各种红外通信方法接收红外光的红外接收器。可替换地，信号接收器3M可以包括射频(RF)接收器并且基于RF通信方法工作。控制终端330可以生成用于控制显示装置200和3D眼镜320之间的同步的控制信号。这样的控制信号可以提供给3D眼镜320。用户可以操作控制终端330以使得与菜单有关的用户界面屏幕(未示出)可以显示在显示面板212上。用户可以操作控制终端330以便选择用于在用户界面屏幕中控制3D眼镜320的左眼快门321和右眼快门322的驱动信号的项(未示出)。这里，该项可以用于控制左眼快门321和右眼快门322的驱动信号的电压幅度或快门打开驱动信号的占空比。通过控制电压幅度，可以控制3D眼镜的左眼快门321和右眼快门322。图4示出了根据示范性实施例的在用于提供3D图像的装置中显示左眼图像、重叠图像和右眼图像的示例。参考与眼镜类型的3D图像400有关的图4，左眼图像410、重叠图像420、右眼图像 430和重叠图像440依次输出到图像输出单元220。这里，‘L’指示左眼图像410，‘0’指示重叠图像420和440，以及‘R’指示右眼图像 430。根据时间450，左眼图像410、重叠图像420和右眼图像430依次输出到图像输出单元220。也就是说，左眼图像410、重叠图像420和右眼图像430按此顺序重复输出，以使得可以提供眼镜类型的3D图像。重叠图像420和440可以基于估计左眼图像410和右眼图像430之间的重叠区域的结果而生成。可以对于左眼图像410和右眼图像430的每个块或像素估计重叠区域。也就是说，重叠图像420和440是通过比较左眼图像410的特征值与在左眼图像 410和右眼图像430之间的位置中的右眼图像430的特征值、选择与最小值对应的特征值、 以及将选择的特征值映射到左眼图像410的相同位置或右眼图像430的相同位置来生成的图像。特征值可以是像素的亮度、包括像素的块的亮度、频率值、像素的发光度、和像素的色度等等中的至少一个。当通过比较左眼图像410和右眼图像430生成重叠图像420和440时，通过对于整个区域、部分区域和采样区域中的至少一个比较左眼图像410和右眼图像430来设置重叠区域，然后通过比较设置的重叠区域中的特征值来生成重叠图像420和440。根据示范性实施例，如果左眼图像410的亮度和右眼图像430的亮度之间的差值等于或低于阈值亮度值；例如，如果左眼图像410的亮度和右眼图像430的亮度之间的差值在-IOsb和+IOsb之间，则应当理解，在左眼图像410的亮度和右眼图像430的亮度之间没有差别。
重叠图像420和440可以被配置具有左眼图像410的亮度或右眼图像430的亮度。根据示范性实施例，如果左眼图像410的亮度和右眼图像430的亮度之间的差值等于或高于阈值亮度值；例如，如果左眼图像410的亮度和右眼图像430的亮度之间的差值等于或低于-IOsb或者等于或高于+10sb，则应当理解，在左眼图像410的亮度和右眼图像 430的亮度之间存在差别。重叠图像420和440可以被配置具有左眼图像410的亮度或与左眼图像410对应的位置处的右眼图像430的亮度之间的最小亮度。例如，如果左眼图像410的亮度和右眼图像430的亮度之间的差值等于或低于阈值亮度值；例如，如果左眼图像410的亮度和右眼图像430的亮度之间的差值在-IOsb和 +IOsb之间，则重叠图像420和440可以被配置具有左眼图像410的亮度。另一方面，如果左眼图像410的亮度和右眼图像430的亮度之间的差值等于或高于阈值亮度值；例如，如果左眼图像410的亮度和右眼图像430的亮度之间的差值等于或低于-IOsb或者等于或高于+10sb，则当差值为正时，重叠图像420和440可以被配置具有右眼图像430的亮度，以及当差值为负时，可以被配置具有左眼图像310的亮度。重叠图像420和440可以包括被配置具有左眼图像410的亮度和右眼图像430的亮度之一的第一区域以及被配置具有左眼图像410的亮度和右眼图像430的亮度之间的最小亮度的第二区域。图像处理单元210可以控制左眼图像410和右眼图像430，以及生成和控制重叠图像 420 和 440。图像处理单元210可以通过再缩放左眼图像410和右眼图像430、或通过考虑左眼图像410和重叠图像420之间的重叠或右眼图像430和重叠图像440之间的重叠，来生成与接收的左眼图像的亮度和右眼图像的亮度不同的左眼图像410的亮度和右眼图像430 的亮度。也就是说，图像处理单元210可以通过重新缩放接收的左眼图像410和右眼图像 430来生成亮度。可替换地，图像处理单元210可以通过考虑左眼图像410和重叠图像420 之间的重叠或通过考虑右眼图像430和重叠图像440之间的重叠来生成亮度。后面将再次描述生成与接收的亮度不同的亮度的过程。图像处理单元210向图像输出单元220发送左眼图像410、重叠图像420和440以及右眼图像430，以使得图像输出单元220可以向显示单元230输出生成的图像从而依次显示左眼图像410、重叠图像420和440以及右眼图像430。由于重叠图像420和440基于左眼图像410和右眼图像430而生成，因此重叠图像420和重叠图像440可以彼此相同。左眼图像410和重叠图像420与3D眼镜的左眼快门321同步，因而左眼图像410 和重叠图像420当左眼快门321打开时经过左眼快门321并且聚焦在左眼上。类似地，右眼图像430和重叠图像440与3D眼镜的右眼快门322同步，因而右眼图像420和重叠图像440当右眼快门322打开时经过右眼快门322并且聚焦在右眼上。此外，图像处理单元还可以包括控制器，以及同步可以通过控制器和3D眼镜320 等等之间的数据交换来控制。也就是说，控制器可以控制3D眼镜320与左眼图像410、重叠图像420和440以及右眼图像430之间的同步。
控制器控制3D眼镜的快门321和322的开/关定时与左眼图像410、右眼图像430 以及重叠图像420和440的输出定时中的至少一个同步。图5示出了根据示范性实施例的使用左眼图像和右眼图像生成重叠图像的示例。图5示出了左眼图像和右眼图像之间的“不同点”的亮度高于其它部分的亮度的情况。参考图5，左眼图像510、重叠图像520和右眼图像530根据时间依次显示，但是左眼图像510、重叠图像520和右眼图像530相对于参考轴500显示以表示相同的位置。左眼图像510的亮度和右眼图像530的亮度大部分彼此相同，但是可能存在具有一点亮度差的“不同点”。例如，与该“不同点”对应的区域可以是左眼图像的特定区域512和右眼图像的特定区域532。具有“不同点”的区域起因于聚焦在左眼上的图像和聚焦在右眼上的图像之间的差。例如，如果左眼图像的特定区域512和右眼图像的特定区域532是相同的图像，则左眼图像的特定区域512的左边可以与第一轴501对准，以及右眼图像的特定区域532的左边可以与第二轴502对准。左眼图像的特定区域512的右边可以与第三轴503对准，以及右眼图像的特定区域532的右边可以与第四轴504对准。也就是说，第一和第二轴之间的或第三和第四轴之间的“不同点”可以是左眼图像 510和右眼图像530之间的“不同点”。根据示范性实施例，左眼图像的特定区域511的亮度和特定区域531的亮度可以大部分彼此相同，以及左眼图像的特定区域512的亮度和特定区域532的亮度可以彼此相同。但是，左眼图像的特定区域511的亮度和特定区域531的亮度可以彼此不同。此外，左眼图像的特定区域512的亮度和特定区域532的亮度可以彼此不同。如果左眼图像510和右眼图像530彼此重叠，则可能显示类似于重叠图像520。特定区域521和特定区域523是左眼图像510和右眼图像530彼此重叠的区域， 以及特定区域522和特定区域5 是左眼图像510和右眼图像530彼此不重叠的区域。因为重叠图像520的亮度被配置具有左眼图像510的亮度和右眼图像530的亮度之间的最小值，所以特定区域521可以具有特定区域511或特定区域531的亮度。此外，特定区域523可以具有左眼图像510的特定区域514或右眼图像530的特定区域534的亮度。此外，特定区域522可以具有右眼图像530的特定区域531的亮度，以及特定区域 5M可以具有左眼图像510的特定区域511的亮度。左眼图像的特定区域513和右眼图像的特定区域533被配置具有不同于各自对应区域的亮度，以使得与重叠图像520匹配的区域522和5M可以被配置具有左眼图像的亮度和右眼图像的亮度之间的最小亮度。也就是说，重叠图像中的特定区域522的亮度可以被配置具有右眼图像的特定区域531的亮度，以及重叠图像中的特定区域524的亮度可以被配置具有左眼图像的特定区域511的亮度。例如，如果特定区域511和531具有IOOsb的亮度以及特定区域512和532具有 200sb的亮度，则重叠区域的特定区域522和5M具有IOOsb的亮度以及重叠区域的特定区域523具有200sb的亮度。由于3D眼镜320与左眼图像、重叠图像和右眼图像同步，因此当3D眼镜的左眼快门321工作时，左眼图像510和重叠图像520通过，以及当3D眼镜的右眼快门322工作时， 右眼图像530和重叠图像520通过。经过左眼快门321的左眼图像510和重叠图像520聚焦在用户的左眼上，以使得用户可以感知到左眼图像510和重叠图像520彼此重叠。左眼图像的特定区域513和重叠图像的特定区域522被配置具有不同的亮度，因而由于在彼此重叠时的重叠效应，相对较高的亮度变得较低，以及相对低的亮度变得较高。因而，用户可以感知更低的亮度或更高的亮度，即与左眼图像的特定区域513的原始亮度不同的亮度。为了消除重叠效应，增大左眼图像的特定区域513的亮度，然后具有增大的亮度的左眼图像被发送到显示单元230。例如，如果重叠图像的特定区域522具有IOOsb的亮度以及左眼图像的特定区域 513具有200sb的亮度，则用户基于左眼图像的特定区域513和重叠图像的特定区域522之间的组合，感知到150sb = (200sb+100sb)/2的亮度。由于左眼图像的特定区域513具有200sb的亮度，因此左眼图像的特定区域513 的亮度可以增加到大约1. 5倍达到300sb，以便消除左眼图像的特定区域513的亮度与重叠图像的特定区域522的亮度重叠并且被其降低的现象。在增大左眼图像的特定区域513的亮度之后，即使左眼图像的特定区域513的亮度与重叠图像的特定区域522的亮度重叠，用户也可以感知到200sb= (200sb*l. 5+100)/2 的亮度，也即左眼图像的特定区域513最初具有的亮度。同样，右眼图像的特定区域533的亮度可以增加到大约1.5倍以便消除右眼图像的特定区域533由于与重叠图像的特定区域5M重叠引起的亮度降低的效应。图6示出了根据示范性实施例的使用左眼图像和右眼图像生成重叠图像的另一个示例。图6示出了与图5相同的原理，但是示出了左眼图像和右眼图像之间的“不同点” 的亮度低于其它部分的亮度的情况。例如，因为重叠图像620被配置具有左眼图像610的亮度和右眼图像630的亮度之间的最小亮度，所以如果左眼图像610的特定区域611和右眼图像630的特定区域631 具有200sb的亮度以及左眼图像610的特定区域612和右眼图像630的特定区域632具有 IOOsb的亮度，则重叠区域620的特定区域622和拟4具有IOOsb的亮度以及重叠区域620 的特定区域623具有IOOsb的亮度。由于左眼图像的特定区域613和重叠图像的特定区域6 具有IOOsb的亮度，因此用户感知到左眼图像的特定区域513具有IOOsb的亮度。因为左眼图像的特定区域613具有200sb的亮度，因此左眼图像的特定区域613 的亮度可以增加到大约1. 5倍达到300sb，以便消除左眼图像的特定区域613的亮度与重叠图像的特定区域624的亮度重叠并且被其降低的现象。另一方面，虽然具有IOOsb的亮度的左眼图像的特定区域614和重叠图像的特定区域622彼此重叠，但是由于左眼图像的特定区域614同样具有IOOsb的亮度，因此不必增大或减小亮度。类似地，右眼图像的特定区域633的亮度可以增加到大约1.5倍以便消除右眼图像的特定区域633的亮度与重叠图像的特定区域622的亮度重叠并且被其降低的现象。另一方面，虽然具有IOOsb的亮度的右眼图像的特定区域634和重叠图像的特定区域拟4彼此重叠，但是由于右眼图像的特定区域634相同具有IOOsb的亮度，因此不必增大或减小亮度。图7示出了在根据示范性实施例的3D图像是静止图像时生成重叠图像的示例。图7示出了基于左眼图像710和右眼图像720生成重叠图像790和791的过程。如参考图5和图6所述，左眼图像的特定区域的亮度或右眼图像的特定区域的亮度增大。如果左眼图像的特定区域的亮度或右眼图像的特定区域的亮度已经接近显示装置200的最大亮度，则左眼图像的特定区域的亮度或右眼图像的特定区域的亮度可能不能增大达到目标亮度值。为了解决这个问题，左眼图像710的亮度和右眼图像720的亮度可以经历图像缩放 730。如果左眼图像710的亮度和右眼图像720的亮度经历图像缩放730，则它可以基于以下表达式(I)0表达式(1)L，η (X) = Ln (X) *Μ/ (2*Κη)R，η (X) = Rn (X) *M/ (2*Kn)其中，L’ η(X)表示左眼图像Ln(X)的缩放后的亮度，R’ η(X)表示右眼图像1 (X) 的缩放后的亮度，η表示每个图像的序列号，X表示每个图像的像素坐标(i，j)，K表示左眼图像(Ln(X))710的亮度和右眼图像(foi(X))720的亮度之间的最大亮度差，M表示显示装置200支持的最大亮度。例如，在8位系统中M是255，且在10位系统中M是1023。如果基于表达式(1)计算740重叠图像，则获得以下表达式(2)。表达式O)Oln (X) = min (L，η (X)，R，η (X))重叠图像Oln(X)具有由表达式(1)计算的左眼图像L’ η⑴的亮度和右眼图像 R' η(X)的亮度之间的最小亮度。如参考图5所述，如果基于左眼图像710的亮度和右眼图像720的亮度计算重叠图像Oln(X)，则其中左眼图像710和右眼图像720不重叠的“不同点”的特定区域的亮度增大。缩放后的左眼图像L’ η⑴被图像增强750，以及缩放后的右眼图像R’ η⑴被图像增强760。也就是说，缩放后的左眼图像和缩放后的右眼图像的亮度通过表达式(3)增大。
表达式⑶Lln(X) = 2*L，η (X)-Oln (X)Rln(X) = 2*R，η (X)-Oln (X)这里，Lln(X)表示由左眼图像L’ η⑴亮度增大后的左眼图像，以及Rln⑴表示由右眼图像R’ η⑴亮度增大后的右眼图像。参考图7，如果左眼图像的亮度与右眼图像的亮度相似，则左眼图像的特定区域的亮度和右眼图像的特定区域的亮度不增大。如果左眼图像的亮度不同于右眼图像的亮度，则左眼图像的特定区域的亮度和右眼图像的特定区域的亮度中的至少一个增大。图像处理单元210向图像输出单元220发送亮度增大的左眼图像(Lln(X))770、 亮度增大的右眼图像(Rln(X))780、和重叠图像(01n(X))790和791，以使得图像输出单元 220可以向显示单元230输出上述图像。3D眼镜的左眼快门321可以与亮度增大的左眼图像(Lln⑴)770和重叠图像(01n(X))790同步。类似地，3D眼镜的右眼快门322可以与亮度增大的右眼图像 (Rln(X))780 和重叠图像(Oln(X))791 同步。图1示出了在左眼图像110和右眼图像130之间插入黑色图像120和140因而左眼图像110和右眼图像130的亮度降低，但是图7示出了在左眼图像(Lin (X) )770和右眼图像(Rln (X) )780之间插入重叠图像(Oln (X) )790和791。为了恢复如图1所示降低的亮度，可能使得总电流电平更高或可能增大峰值电流。但是，图7所示的示范性实施例仅仅增大左眼图像710和右眼图像720的特定区域，从而即使总电流电平增大，峰值电流也不会增大。在静止图像的情况下，在左眼图像770和右眼图像780之间插入的重叠图像790 可以与在左眼图像791和右眼图像780之间插入的重叠图像791相同。重叠图像791可以基于左眼图像792之前的相邻图像和右眼图像780之后的相邻图像中的至少一个生成。类似地，重叠图像790可以基于右眼图像780之前的相邻图像和左眼图像770之后的相邻图像中的至少一个生成。此外，可以将左眼图像770、重叠图像790和右眼图像780在彼此交替的同时连续地发送给图像输出单元220。图像处理单元210调节左眼图像710和右眼图像720的每个的亮度等于或低于阈值亮度以便防止由于亮度的增大引起的最大亮度限制，以及基于亮度调节后的左眼图像 L’ η(X)和亮度调节后的右眼图像R’ η(X)生成重叠图像Oln(X)。图像处理单元210增大亮度调节后的左眼图像L’ η(X)和亮度调节后的右眼图像 R'η(X)中的至少一个的特定区域的亮度，并且将亮度增大后的左眼图像Lln(X)和亮度增大后的右眼图像Rln(X)发送到图像输出单元220。图像输出单元220可以控制上述图像输出到显示单元230。图像处理单元210可以执行用于生成重叠图像Oln(X)的上述过程。图8示出了在根据示范性实施例的3D图像是运动图片时生成重叠图像的示例。图8所示的原理大致与图7所示的原理相同。在此示范性实施例中，如果对于运动图片的左眼图像和对于运动图片的右眼图像用于生成重叠图像，则将重叠图像增加一个在显示左眼图像和显示下一个左眼图像之间的时间期间移动的距离、或在显示右眼图像和显示下一个右眼图像之间的时间期间移动的距离。参考图8，使用左眼图像810和右眼图像820生成在左眼图像810和右眼图像820 之间插入的重叠图像，以及使用右眼图像820和下一个左眼图像811生成在右眼图像820 和下一个左眼图像811之间插入的重叠图像。重叠图像可以使用与该重叠图像相邻的左眼图像和右眼图像来生成。参考图8，由于左眼图像810和下一个左眼图像811是运动图片，因此在左眼图像 810和下一个左眼图像811之间存在移动距离。该移动距离可以用运动矢量V(X)表示。运动补偿830反映到左眼图像810的移动距离。运动补偿830使用以下表达式 (4)计算与下一个左眼图像811的差。表达式Ln (X) = Ln+1 (X-V (X))，或 Ln (X+V (X)) = Ln+1 (X)与图7类似，为了避免由于亮度增大引起的最大亮度限制，左眼图像810的亮度和右眼图像820的亮度经历图像缩放840。对于左眼图像(Ln⑴)810和右眼图像(foi(X))820的缩放可以基于以下表达式 ⑶。表达式(5)L，η (X) = Ln (X) *Μ/ (2*Κη)R，η (X) = Rn (X) *M/ (2*Kn)其中，L’ η⑴指示左眼图像Ln⑴的缩放后的亮度，R’ η⑴指示右眼图像 1 ⑴的缩放后的亮度，η指示序列号，X指示每个图像的像素坐标(i，j)，K指示左眼图像 (Ln(X))SlO的亮度和右眼图像O^n(X) )820的亮度之间的最大亮度差，M是显示装置310支
持的最大亮度。为了生成在右眼图像820和下一个左眼图像811之间插入的重叠图像，计算在左眼图像810和下一个左眼图像811之间存在的运动矢量然后通过运动补偿850反映到右眼图像820。对其执行运动补偿850的右眼图像R”n(X)用以下表达式(6)表示。表达式(6)R，，η (X) = R，η ((X-V (X)) /2)这里，运动矢量V(X)是左眼图像810和下一个左眼图像811之间的差，因而要被反映到右眼图像820的运动矢量减半。用表达式(7)表示使用要对其反映运动矢量的左眼图像R”n(X)和左眼图像 (Ln (X) )810计算重叠图像860。表达式(7)02n (X) = min (L，η (X)，R” η (X))重叠图像02n(X)具有由表达式(5)计算的左眼图像L’ η⑴的亮度和右眼图像 R”n(X)的亮度之间的最小亮度。运动矢量V(X)表示左眼图像810和下一个左眼图像811之间的移动距离，因而运动矢量V(X)的四分之一被反映到在左眼图像810和右眼图像820之间插入的重叠图像 892。同样，运动矢量的一半被反映到右眼图像820，以及运动矢量的四分之三被反映到在右眼图像820和下一个左眼图像811之间插入的重叠图像894。因而，以这种方式，运动被移动(870)。运动矢量反映到的重叠图像(即，其被运动移动)用表达式⑶表示。表达式(8)03n (X) = 02n (X+V (X) /4)04n (X) = 02η (X+V (X) /2)05η (X) = 02η (X+3*V (X) /4)其中，03η(X)指示通过将运动矢量的四分之一反映到重叠图像02n(X)获得的重叠图像，CMn(X)指示通过将运动矢量的四分之二反映到重叠图像02n(X)获得的重叠图像， 以及05n(X)指示通过将运动矢量的四分之三反映到重叠图像02n(X)获得的重叠图像。缩放后的左眼图像L’ η(X)的亮度增大(即，被图像增强880)以及与重叠图像 02n (X)组合，从而生成运动矢量被反映到的左眼图像L2n (X) 891。缩放后的右眼图像R’n(X)的亮度增大(即，被图像增强890)以及与重叠图像 o4n(X)组合，从而生成运动矢量被反映到的右眼图像R2n(X)893。运动矢量被反映到的左眼图像L2n (X) 891和运动矢量被反映到的右眼图像 R2n(X)893用表达式(9)表示。表达式(9)Lai(X) = 2*L，η (X) _02n (X)Rai(X) = 2*R，η (X) _04n (X)其中，L2n(X)是通过将运动矢量反映到左眼图像L’ η(X)的亮度并且对其进行增大而获得的左眼图像，以及R2n(X)是通过将运动矢量反映到右眼图像R’ η(X)的亮度并且对其进行增大而获得的右眼图像。如果3D图像是运动图片，则运动矢量可能导致在左眼图像891和右眼图像893之间插入的重叠图像892不同于在右眼图像893和下一个左眼图像895之间插入的重叠图像 894。图像处理单元210可以基于运动矢量生成左眼图像891、右眼图像893以及重叠图像 892 和 894。图9是根据示范性实施例的用于显示3D图像的方法的流程图。参考图9，3D图像提供装置200可以接收左眼图像和右眼图像(910)。3D图像提供装置200可以从外部接收左眼图像和右眼图像，或可以在内部生成左眼图像和右眼图像。通过显示在显示面板212上的菜单，用户可以选择是使用黑色图像还是重叠图像来作为要被插入在左眼图像和右眼图像之间的图像。如果选择黑色图像，则施加于显示单元230的电流可以增大以便增大聚焦在用户的左右眼上的左眼图像和右眼图像的亮度。如果选择重叠图像，则由于最大亮度限制可以缩放接收的左眼图像和右眼图像(920)。为了使用缩放后的左眼图像和缩放后的右眼图像生成重叠图像，确定缩放后的左眼图像或缩放后的右眼图像是静止图像还是运动图片(930)。如果缩放后的左眼图像或缩放后的右眼图像是静止图像(940)，则重可以使用缩放后的左眼图像或缩放后的右眼图像来生成叠图像(950)。生成的重叠图像可以插入在缩放后的左眼图像和缩放后的右眼图像之间。此外，生成的重叠图像可以插入在缩放后的右眼图像和缩放后的下一个左眼图像之间。可以将缩放后的左眼图像、缩放后的右眼图像和重叠图像通过图像输出单元220 输出(960)。另一方面，在操作930中，如果缩放后的左眼图像或缩放后的右眼图像是运动图片(970)，则计算在接收的左眼图像和接收的下一个左眼图像之间的移动距离，即运动矢量。可以使用运动矢量生成重叠图像(980)。也就是说，运动矢量可以被反映到在缩放后的左眼图像和缩放后的右眼图像之间插入的重叠图像。运动矢量可以作为不同的值施加到在不同的时间显示在显示面板212上的缩放后的左眼图像、缩放后的右眼图像和重叠图像。可以将不同的运动矢量反映到的左眼图像、右眼图像和重叠图像通过图像输出单元220输出(960)。在不同的运动矢量反映到的左眼图像和不同的运动矢量反映到的右眼图像之间插入的重叠图像可以不同于在不同的运动矢量反映到的右眼图像和不同的运动矢量反映到的另一个左眼图像之间插入的重叠图像。根据上述示范性实施例的方法可以以由各种计算机装置实现并且记录在计算机可读介质里的程序指令的形式实现。计算机可读介质可以独立地包括程序指令、数据文件和数据结构等等或它们的组合。记录在介质里的程序指令可以被专门设计或配置用于上述示范性实施例，或者由计算机软件领域的普通技术人员公知和使用。此外，3D显示装置200 可以包括具有一个或多个存储器的一个或多个中央处理单元(CPU)。因而，图像处理单元 210、图像输出单元220和显示单元230可以使用一个或多个CPU单独或结合一个或多个外部存储器实现。如上所述，经过3D眼镜并且聚焦在用户上的3D图像的亮度可以增大。尽管已经示出并描述了几个示范性实施例，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离本发明构思的原理和精神的情况下可以对这些示范性实施例进行改变，本发明构思的范围由权利要求书及其等效物定义。
权利要求
1.一种用于提供三维(3D)图像的装置，该装置包括显示面板；和图像处理单元，接收左眼图像和右眼图像、估计左眼图像和右眼图像的重叠区域、以及基于该估计的结果生成重叠图像；以及图像输出单元，控制左眼图像、右眼图像和重叠图像输出到显示面板。
2.根据权利要求1所述的装置，其中该图像处理单元基于左眼图像或右眼图像的像素值确定与重叠区域有关的重叠图像的第一区域的像素值，以及根据亮度比较、基于在左眼图像和右眼图像之间选择的一个来确定与重叠区域不相关的第二区域的像素值。
3.根据权利要求1所述的装置，其中针对块或像素估计该重叠区域。
4.根据权利要求1所述的装置，其中该重叠区域包括被配置具有左眼图像的亮度和右眼图像的亮度之一的第一区域、和被配置具有左眼图像的亮度和右眼图像的亮度之间的最小亮度的第二区域。
5.根据权利要求1所述的装置，其中该图像处理单元调节左眼图像和右眼图像的每一个的亮度等于或低于预设亮度，以及基于亮度已被调节的左眼图像和亮度已被调节的右眼图像来生成重叠图像。
6.根据权利要求5所述的装置，其中该图像处理单元增大亮度已被调节的左眼图像和亮度已被调节的右眼图像中的至少一个的一部分的亮度，并且向图像输出单元发送亮度已被增大的图像。
7.根据权利要求1所述的装置，其中该重叠图像被配置具有左眼图像的像素的亮度和位于对应于左眼图像的像素的位置处的右眼图像的像素的亮度之间的最小亮度。
8.根据权利要求1所述的装置，其中该图像输出单元将图像输出到显示面板，以使得依次显示左眼图像、重叠图像和右眼图像。
9.根据权利要求1所述的装置，其中左眼图像和右眼图像分别为运动图片，以及左眼图像的像素的亮度和与左眼图像的像素对应的位置通过考虑包括在右眼图像中的对象的运动矢量来确定。
10.根据权利要求1所述的装置，还包括控制器，用于控制3D眼镜和图像之间的同步。
11.根据权利要求10所述的装置，其中该控制器控制该3D眼镜的快门的开/关以使得快门与左眼图像、右眼图像和重叠图像中的至少一个同步。
12.一种用于提供三维(3D)图像的方法，该方法包括接收左眼图像和右眼图像、估计左眼图像和右眼图像的重叠区域、以及基于该估计的结果生成重叠图像；以及控制左眼图像、右眼图像和重叠图像输出到显示面板。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述生成重叠图像包括基于左眼图像或右眼图像的像素值确定与重叠区域有关的重叠图像的第一区域；以及根据亮度比较、基于在左眼图像和右眼图像之间选择的一个，确定与重叠区域不相关的第二区域。
14.根据权利要求12所述的方法，其中该重叠区域包括被配置具有左眼图像的亮度和右眼图像的亮度之一的第一区域、和被配置具有左眼图像的亮度和右眼图像的亮度之间的最小亮度的第二区域。
15.根据权利要求12所述的方法，其中所述生成包括调节左眼图像和右眼图像的每一个的亮度等于或低于预设亮度，以及基于亮度已被调节的左眼图像和亮度已被调节的右眼图像来生成重叠图像。
全文摘要
提供一种用于提供三维(3D)图像的方法和装置。该方法包括接收左眼图像和右眼图像；估计左眼图像和右眼图像的重叠区域；基于估计的重叠区域生成重叠图像；以及控制输出左眼图像、右眼图像和重叠图像。
文档编号H04N13/00GK102572479SQ201110430290
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者河泰铉, 金炯来, 陈韩锋, 黄珉哲 申请人:三星电子株式会社