[发明专利]在平面显示器上实现立体显示的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理与显示技术领域，具体而言涉及一种在平面显示器上实现立体显示的方法和系统。

背景技术

随着科技的发展，立体显示技术越来越被更多人所青睐，提高生活品质。现有技术中立体显示的立体感产生方式有多种，例如第201010169499.0号、201010219921.9或者200810184861.4号中国专利所揭示的立体显示器，又有如第201110121624.5、201110209026.3或者201080058671.3号中国专利所揭示的立体眼镜及其立体显示系统，但这些方式都需要使用特制的眼镜或特制的显示器，无法在现有的普通显示器上实现。

与现有立体感产生方法相比，开发一种能在普通的平面显示器上产生立体感的技术是必要的。

发明内容

本发明旨在提供一种在平面显示器上实现立体显示的方法和系统，可根据观看者的实时位置，调整显示图像，使观看者产生实时的立体感。

为达成上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种在平面显示器上实现立体显示的方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取观看者的眼睛相对于平面显示器的位置信息；

以前述位置信息为参数对3D物体进行透视投影运算，已经存在3D物体的图形信息，然后在图像处理器2内根据眼睛的实时位置进行运算,得到投影平面的图像；以及对投影平面的图像进行坐标变换，将其从视平面坐标系转换到屏幕坐标系,将前述图像在平面显示器上显示。

进一步，前述方法中，通过在平面显示器上方设置的一图像采集装置采集观看者的图像，将采集到的图像传送至一图像处理器，该图像处理器基于人脸识别和人眼定位算法，获取人眼相对于平面显示器的位置信息。

进一步，所述图像处理器接收来自图像采集装置的图像信息，分析和识别图像中的人脸并确定其位置，得到观看者眼睛的位置，再通过两眼之间的像素距离得到观察者眼睛与平面显示器的距离。

进一步，通过一个第二图像处理器以前述位置信息为参数对3D物体进行透视投影运算，得到投影平面的图像，其运算方法是:透视投影由视点和视平面构成，视点是观看者眼睛的位置，视平面即显示器所在平面,当M点为3D物体上的一点，E为观看者眼镜的位置，即视点；E点的坐标为（X,Y,Z），而M点的坐标为（a,b,c）；线段ME在屏幕上的交点为D，D点在屏幕上的坐标为（x,y）；则：

x=(c/(c+Z))*Y+(Z/(c+Z))*b

y=(c/(c+Z))*Y+(Z/(c+Z))*b，即线性坐标映射算法。

本发明的另一方面还提出一种在平面显示器上实现立体显示的系统,包括一图像采集装置、第一图像处理器、第二图像处理器和平面显示器，其中，所述图像采集装置用于采集一观看者的图像并传输至所述第一图像处理器，第一图像处理器识别和分析所述图像以获得观看者眼睛相对于平面显示器的位置信息，所述第二图形处理器以所述位置信息为参数对3D物体进行透视投影运算，得到投影平面的图像，并将该图像传输至所述平面显示器以显示。

进一步，前述图像采集装置为一个安装在平面显示器上方的摄像头。

进一步，前述第一图像处理器对前述图像采集装置采集的图像进行人脸识别并进行人眼的识别和定位。

进一步，前述第一图形处理器采用边缘提取法、模板匹配和灰度积分投影法中的一种进行观看者眼睛的识别和定位。

进一步，前述第二图像处理器以前述位置信息为参数对3D物体进行透视投影运算，得到投影平面的图像，其运算方法如上述。由以上本发明的技术方案可知，本发明的有益效果在于以观看者眼睛相对于显示器的位置信息为参数对3D物体进行透视投影运算，得到投影平面的图像并在显示器上显示出来，以展现3D视觉效果，其系统简单易实现，只需要一台普通显示器和电路系统就可以实现，无需特制眼镜或显示器，使用方便，易于推广，尤其可广泛用于科教、广告和游戏等多个对立体感有要求的应用领域。

附图说明

图1为本发明较优实施例的系统模块的结构示意图。

图2为在平面显示器上实现立体显示的实现方法流程示意图。

图3为透视投影的原理示意图。

图4为观看者与显示器位置关系原理图。

图5为为线性坐标映射算法示意图。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。