[发明专利]校正由立体显示的调节效应引起的失真误差的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于校正由于立体显示中的调节效应(accommodation effect)引起的失真误差的方法和装置。它发生在3D呈现的领域。在本发明中，所显示的或所处理的视频内容是立体的或多视图3D内容。

背景技术

如果对每一个眼睛示出单个图像，则可以看到立体3D的视频内容。两个图像之间的差别称为“视差”，它们是视点中的轻微差异。

给定显示立体视频内容的方式，观众必须消除称为调节和会聚的两个生理系统的相互影响。事实上，屏幕上视差刺激会聚系统，而观察者的眼睛调节必须保持使得景深维持在屏幕平面周围的状态，以便于视觉保持锐度。

为了看到立体视觉3D的对象，观众必须确定在其上缩放视差的观察距离。因此，立体内容的观察者可以考虑来自可视序列的至少两段信息，以感知模拟的深度：与视差信号关联的会聚以及与屏幕上空间频率关联的调节。然而，调节的信号倾向于在双目视差的缩放距离的确立中为主导的。这导致感知的深度不同于计划的深度。

它对应于交叉视差的深度(屏幕前的深度)的过估计以及未交叉视差(屏幕后的深度)的欠估计。该现象进一步在Watt等人(2005)在Journal of Vision 5(10)：7，第834-862页的“Focus cues affect perceived depth”文件中描述。

与调节关联的该现象直接影响3D体验的质量，因为3D空间被感知为失真的。该效果还描述为对应于“圆度因子”，其对应于圆形对象的对象宽度Dx除以对象深度Dz。在图3中，例如，具有负交叉视差的所表示要素的“圆度因子”为2。测量了多少对象部分受失真影响。完美的圆度因子“1”指示未感知失真。

图4的示图显示了对于给定观察者的相对于其宽度Dx的立体圆柱体的深度Dz的估计以及观察者到屏幕平面的模拟距离Dvirtual。X轴表示圆柱体到观察者的立体(模拟)距离，左Y轴表示圆柱体深度的观察者估计，而右Y轴表示估计对象深度/实际对象宽度的比率。示图还示出了两个线性回归：首先(1)是表示圆柱体深度的估计的点的回归线，其次(2)是针对表示圆柱体的估计深度对实际宽度的比率的十字。只要这些回归线提供观察者的视觉系统操作的变换，它们就可以用于调整立体内容。圆柱体的宽度总是等于70像素。感知每一个圆柱体所需的视差的幅度随着模拟距离而增加。当圆柱体靠近观察者(在屏幕前)时，圆柱体的深度因而越发被过估计，而当对象远离(在屏幕后)时，圆柱体的深度因而越发被欠估计。因此，出现圆柱体的失真。

该失真的校正目前未解决。不存在提供正确立体感知的提议。

发明内容

本发明提出弥补该问题。本发明关于用于校正由观察者在屏幕上观看的3D内容中的失真误差的方法。

该方法包括以下步骤：确定针孔模型投影的圆柱体的呈现的圆度因子，取决于观察者到屏幕的所定义的距离以及图像的对象的视差值来估计呈现的圆度因子表，对观察者确定视差变换函数作为估计的呈现的圆度因子表的函数，并且使用视差变换来修改对象视差值以使得提供为“1”的感知的圆度因子。

该解决方案允许3D内容的保真还原。

根据本发明的实施例，对象的圆度因子对应于圆形对象的对象宽度除以对象深度。

根据本发明的实施例，视差值从与3D内容关联的视差图提取。

根据本发明的实施例，视差值根据与3D内容关联的观察者的参数计算。

根据本发明的实施例，3D内容对象的视差和到屏幕的距离定义为对象的每一个像素的视差的平均以及到屏幕的距离的平均。

根据本发明的实施例，对象视差值根据原始值修改，以使得感知的圆度因子对于观察者等于一(prf＝1.0)。

根据本发明的实施例，修改视差值的参数在3D创建软件中直接实现。

本发明还提出了用于校正由观察者在屏幕上观看的3D内容中的失真误差的装置。该装置包括确定针孔模型投影的圆柱体的呈现的圆度因子的部件，取决于观察者到屏幕的所定义的距离以及图像的对象的视差值来估计呈现的圆度因子表的部件，对观察者确定视差变换函数作为估计的呈现的圆度因子表的函数的部件以及使用视差变换来修改对象视差值以使得提供为“1”的感知的圆度因子的部件。

根据本发明的实施例，用于确定呈现的圆度因子的部件对应于圆形对象的圆柱体宽度除以圆柱体深度。

根据本发明的实施例，视差值由提取部件从与3D内容关联的视差图提取。

根据本发明的实施例，视差值由计算部件根据与3D内容关联的观察者的参数计算。