[发明专利]使用2D图像和深度数据的3D图像传送

说明书

本发明涉及图像数据和相关深度数据的组合交换的方法。

本发明还涉及用于图像数据和相关深度数据的组合交换的发射单元。

本发明还涉及包括这种发射单元的图像处理设备。

本发明还涉及用于图像数据和相关深度数据的组合交换的接收单元。

本发明还涉及包括这种接收单元的多视图显示设备。

由于显示设备的引入，逼真的3-D显示设备已经成为许多人的梦想。应该导致这种显示设备的众多原理已经被研究。部分原理试图在某个体积中创建逼真的3-D对象。例如，如2003年SID’03学报中，第1531-1533页，在A.Sullivan的文章“Solid-state Multi-planarVolumetric Display”所公开的显示设备中，借助快速投影仪，视觉数据在平面阵列上被取代。每个平面是可切换的漫射体(diffuser)。如果平面数目足够多，则人脑将图片结合并观察到逼真的3-D物体。该原理使得观看者能够在一定范围内环顾该物体。在这种显示设备中，所有的物体都是(半)透明的。

很多其他人尝试制造仅仅基于双目视差的3-D显示设备。在这些系统中，观看者的左右眼感知另一个图像，从而观看者感知到3-D图像。这些概念的综述可以如下书籍中找到：“Stereo Computer Graphicand Other True 3-D Technologies”D.F.McAllister(Ed.)，PrincetonUniversity Press，1993。第一种原理利用与例如CRT相结合的快门眼镜(shutter glasses)。如果显示奇数帧，则对左眼挡住光，而如果显示偶数帧，则对右眼挡住光。

不需要附加工具的显示3-D的显示设备被称作自动立体(auto-stereoscopic)显示设备。

第一种不需要眼镜的显示设备包括屏障，以便创建对准观看者左右眼的光锥。该锥体例如对应于奇数和偶数的子像素列。如果观看者定位在正确的点上的话，通过用适当的信息对这些列进行寻址，观看者在他的左眼和右眼中获得不同的图像，并且能够感知3-D图片。

第二种不需要眼镜的显示设备包括透镜阵列，以便将奇数和偶数子像素列的光成像到观看者的左右眼上。

上述不需要眼镜的显示设备的缺点在于，观看者必须保持在固定位置上。为了引导观看者，已经提出了用于向观看者显示他正处于正确位置的指示器。例如参见美国专利US5986804，其中屏障板与红色和绿色的发光二极管相结合。在观看者处于正确位置的情况下，他看到绿色光，否则他看到红色光。

为了使观看者不必坐在固定的位置，已经提出了多视图自动立体显示设备。例如参见美国专利US60064424和US20000912。在US60064424和US20000912所揭示的显示设备中使用了倾斜式双凸透镜(lenticular)，由此该双凸透镜的宽度大于两个子像素。以这种方式存在几个彼此相邻的图像，并且观看者具有向左边和向右边移动的一些自由度。