[发明专利]一种多投影3D系统光场对比度调整方法及其系统

权利要求书

1.一种多投影3D系统光场对比度调整方法，其特征在于，其包括以下步骤:

S1.基于单个投影仪的发光亮度计算函数，获取参考光场亮度图序列，并根据对比度测量函数，获取参考光场亮度图序列的感知强度；

S2.基于多个投影仪的发光亮度计算函数，获取融合光场亮度图序列，基于对比度测量函数，获取融合光场亮度图序列的感知强度；

S3.将所获取参考光场亮度图序列的感知强度和所获取融合光场亮度图序列的感知强度，通过对比度差异衡量函数，并基于最优化色调映射曲线，调整融合光场亮度图序列；

S4.基于逆显示模型，将调整后的融合光场亮度图序列转化为融合视差序列输出；所述步骤S1中还包括对所述参考光场亮度图序列进行对比度增强处理；所述单个投影仪的发光亮度计算函数公式为：

其中，L_p表示显示的亮度，V是像素值，取值区间[0，1]，γ是显示伽马参数，E_max是投影仪投射的最大照度值，E_black是全黑的照度值，E_amb是环境光照度值，N是投影仪数目；所述多个投影仪的发光亮度计算函数公式为：

且L_{d_s}(V)＝ρ_diff·ρ_{s_i}·L_p(V)，L_{d_r}(V)＝ρ_{s_r}·L_p(V)；

其中，D表示视区宽度；p表示单个视点宽度，D/p＝N；V_k是视点k的像素值；L_{d_s}(V_k)表示视点k处投射部分的亮度值；L_{d_r}(V_i)表示视点i处反射部分的亮度值，ρ_diff是朗伯反射介质的反射率，ρ_{s_i}是柱透镜光栅的透射率，ρ_{s_r}是柱透镜光栅的反射率。

2.如权利要求1所述的一种多投影3D系统光场对比度调整方法，其特征在于，所述的对比度差异衡量函数公式为：

其中，d_k≥0 for k＝1...M

r＝log₁₀(L_p(1)/L_p(0))

上述公式为T(·)为对比度测量函数的计算公式；M表示色调映曲线的分段数量，ρ_L(·)表示拉普拉斯金字塔分解；是色调映射之后的融合光场的亮度值，是参考光场的亮度值，r是显示系统的动态范围；所述的最优化色调映射曲线定义为：

y(x)＝(x-x_k)·d_k+y_k，

其中，δ表示为(x_k,y_k)与(x_k+1,y_k+1)之间分段的宽度，x表示输入亮度，y表示输出亮度，d_k表示斜率。

3.一种多投影3D系统光场对比度调整系统，其特征在于：其包括以下模块，

单个投影仪显示模块，用于获取单个投影的亮度光场亮度图序列，并根据对比度测量函数，获取参考光场亮度图序列的感知强度；

多个投影仪显示模块，用于获取融合光场亮度图序列，并基于对比度测量函数，获取融合光场亮度图序列的感知强度；

色阶调整模块，用于通过对比度差异衡量函数，并基于最优化色调映射曲线，调整融合光场亮度图序列；

逆显示模块，用于将调整后的融合光场亮度图序列转化为融合视差序列输出；

其还包括一用于将单个投影的亮度光场亮度图序列进行亮度增强处理的对比度增强模块；

所述的单个投影仪显示模块还包括一个单个投影仪显示亮度模型，用于将单个投影仪的视差序列转换为单个投影仪的亮度图序列，且该模型表示公式为：

其中，L_p表示显示的亮度值，V是像素值，取值区间[0，1]，γ是显示伽马参数，E_max是投影仪投射的最大照度值，E_black是全黑的照度值，E_amb是环境光照度值，N是投影仪数目；所述的多个投影仪显示模块还包括一个多投影仪显示亮度模型，用于将多个投影仪的视差序列转换为融合光场的亮度图序列，且该多投影仪显示亮度模型的发光亮度计算函数公式为：

且L_{d_s}(V)＝ρ_diff·ρ_{s_i}·L_p(V)，L_{d_r}(V)＝ρ_{s_r}·L_p(V)；

其中，D表示视区宽度；p表示单个视点宽度，D/p＝N；V_k是视点k的像素值；L_{d_s}(V_k)表示视点k处投射部分的亮度值；L_{d_r}(V_i)表示视点i处反射部分的亮度值，ρ_diff是朗伯反射介质的反射率，ρ_{s_i}是柱透镜光栅的透射率，ρ_{s_r}是柱透镜光栅的反射率。