[发明专利]三维(3D)投影的差分失真校正方法和系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年7月2日递交的美国临时申请S/N 61/270,094“双透镜3D投影的差分失真校正(Differential distortion Correction for Dual-Lens 3D Projection)”和2009年11月13日递交的美国临时申请S/N61/261,259“双透镜三维(3D)投影的差分失真校正(Differential distortion Correction for Dual-Lens Three-Dimensional(3D)Projection)”的优先权，将其全部结合在此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种用于三维(3D)投影的差分失真校正的方法和系统。

背景技术

三维(3D)电影的当前浪潮正在流行，并且通过3D数字影院投影系统的简单使用成为可能。然而，这些系统的展示速率不足以跟上需求，并且还是获得3D的一种非常昂贵的方法。早期的基于3D胶片的系统受到以下难题的困扰，包括配置错误、低亮度和图片脱色，但是比数字影院方法要廉价的多。在20世纪80年代，在美国和其他地方展现了3D胶片的浪潮，使用了由Chris Condon设计并且获得专利的透镜和滤波器(美国专利4,464,028)。例如由Lipton在美国专利5,481,321中提出了对于Condon的其他改进。这两篇参考文件的主题内容全部结合在此作为参考。

一种透镜配置，即“上下”透镜或“双透镜”结构(例如，上透镜用于投影针对一只眼睛的图像，而下透镜用于投影针对另一只眼睛的图像)对相应左眼图像和右眼图像进行投影，具有差分梯形失真。这是因为上透镜(例如，典型地与右眼图像相对应)相比于下透镜(例如与左眼图像相对应)在屏幕底部以上更高，并且因此与屏幕底部的距离更大，结果是右眼图像比左眼图像经历了更大的放大。类似地，在屏幕的顶部，左眼图像(通过下透镜)经历比右眼图像更大的放大。这些不同的放大可以导致不利效果，例如导致在投影屏幕的不同部分处的不同深度感知，或者左眼图像和右眼图像之间的未对准，引起观看者疲劳。

因为这种双透镜结构用于许多基于胶片的投影系统和一些数字投影系统，诸如梯形失真之类的失真的存在可以不利地影响许多3D胶片或数字呈现。通常，对于左眼图像和右眼图像分别具有不相同的投影几何形状的投影系统易受到这种失真的影响(例如，使用成像器的时域复用对来自具有相同几何形状的相同物理成像器的左眼图像和右眼图像进行投影的数字投影系统不会遭受梯形失真)。

尽管失真补偿可以有益于基于胶片的呈现和数字呈现，对于基于胶片的系统，还需要通过改善图像分离度、颜色和亮度改善3D呈现质量，以便与数字影院呈现竞争。

附图说明

通过考虑结合附图的以下详细描述，可以更加易于理解本发明的教导，其中：

图1a示出了使用双透镜的立体胶片投影系统；

图1b示出了图1a投影系统的一些参数的关系；

图2示出了利用与图1a类似的双透镜投影系统进行投影的左眼图像和右眼图像的差分失真；

图3a示出了适用于图1a投影系统的3D胶片的片段；

图3b示出了校准胶片或数字图像中的测试图像图案；

图4示出了本发明的经失真校正的3D胶片的片段，适用于图1a的投影系统，但是不会产生图2中所示的差分失真；

图5是用于创建图4经失真校正的3D胶片的过程的一个实施例的流程图；

图6示出了用于产生经失真校正的3D胶片的方法的另一个实施例；

图7示出了数字投影系统；以及

图8示出了用于产生3D投影的经失真校正的图像的方法的另一个实施例。

为了便于理解，在可能的情况下将相同的参考数字用于指示附图中公共的相同元件。附图没有按比例绘制，并且为了清楚起见可以对一个或多个特征进行放大或缩小。

发明内容

本发明原理的实施例提出了一种用于3D呈现的方法、系统和图像。所述方法提供了一种变换，所述变换可以用于对立体图像对中两个图像之间的差分失真至少部分地进行补偿，所述差分失真与投影系统的多种参数相关联。通过将该补偿变换应用于立体图像对中至少一个图像，可以减小或消除这两个图像之间的差分失真。

在一个实施例中，一种用于三维(3D)投影的方法包括：(a)提供变换，用于对3D投影的立体图像对的第一图像和第二图像之间的差分失真的至少一部分进行补偿；以及(b)将该补偿变换应用于至少第一图像，以减小相对于第二图像的差分失真。