[发明专利]一种基于人眼跟踪的裸眼3D显示方法及控制系统

说明书

本发明实施例公开了一种基于人眼跟踪的裸眼3D显示方法及控制系统。所述方法包括：获取摄像头拍摄到的观看者的双眼中点坐标；通过比较双眼中点坐标与预先标定的预设基准坐标，确定观看者双眼的移动方向以及偏离预设基准坐标的移动距离；根据移动方向和移动距离，同时结合预先标定的双眼的起始偏移量，对显示屏的显示内容进行平移处理。其中，起始偏移量为当双眼中点坐标位于预设基准坐标时，摄像头光轴的轴心偏离以排图基准点作为起点的排图周期中心点的距离。通过采用上述技术方案，可以使得屏幕显示内容跟随双眼的移动进行相应的移动，观看者在可视距离范围内，无需刻意寻找观看位置，可避免串扰现象，同时也可轻松体验理想的裸眼3D效果。

技术领域

本发明实施例涉及3D显示技术领域，尤其涉及一种基于人眼跟踪的裸眼3D显示方法及控制系统。

背景技术

裸眼3D显示技术是指无需佩戴专用的3D眼镜，观者即可直接以肉眼观赏三维影像，呈现3D效果的一种3D显示技术。裸眼3D显示技术包括柱镜光栅、狭缝光栅、液晶透镜等，目前应用最广的是柱镜3D显示技术。柱镜3D显示技术的原理是通过在常规显示屏的前面贴附一层特制柱状透镜来实现的。在每个柱透镜下面的图像的像素被分成几个子像素，这样透镜就能以不同的方向投影每个子像素。当用户在观看3D显示内容时，左眼和右眼分别看到不同子像素所发出的光线，使人的左眼和右眼看到不同的画面，并在大脑中融合成3D效果的画面。

但是，由于每个柱镜将像素点内容分开投射到左右眼，因此在没有进行人眼跟踪的情况下，固定的光线分布，需要用户在前后左右寻找合适的观看位置，才能看到理想的立体效果。当观看位置不合适时，进入左眼的光线可能进入右眼，此时右眼既可看到左图又可看到右图，容易产生串扰(crosstalk)，用户体验较差。

目前，对于上述问题，现有技术提供的解决方案主要是，采用摄像头跟踪人眼的运动，建立以显示屏中心和摄像头位置为坐标原点的两个坐标系，并标定两个坐标系的关系。当利用摄像头跟踪人眼的移动时，通过获取并转换出人眼在摄像头坐标系中的坐标，再进一步转换到显示屏中心坐标系中。因此，上述应用方案需要经过两次坐标系的转换。同时由于摄像头拍摄到的是二维图像，因此，还需转换到三维坐标系中，确定人眼在三维坐标系中x、y和z轴方向的变化。此外，还需要标定相机图像中的人眼坐标与屏幕坐标的转换关系数据、以屏幕中心和以相机位置分别为坐标原点的两坐标系之间的关系、屏幕坐标与柱透镜光路分布和排图参数之间的关系。

因此，基于人眼位置的移动，现有技术提供的技术方案在进行裸眼3D内容的排图时，需标定的参数较多，调试效率较低，不利于大量设备的标定需求。

发明内容

本发明实施例提供一种基于人眼跟踪的裸眼3D显示方法及控制系统，极大地简化了传统人眼跟踪方法以及基于人眼跟踪对排图内容的调整，提升了3D显示效果。

为实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种基于人眼跟踪的裸眼3D显示方法，所述方法包括：

获取摄像头拍摄到的观看者的双眼中点坐标；

通过比较所述双眼中点坐标与预先标定的预设基准坐标，确定所述观看者双眼的移动方向以及偏离所述预设基准坐标的移动距离；

根据所述移动方向和所述移动距离，同时结合预先标定的双眼的起始偏移量，对显示屏的显示内容进行平移处理；

其中，所述起始偏移量为当所述双眼中点坐标位于所述预设基准坐标时，所述摄像头光轴的轴心偏离以排图基准点作为起点的排图周期中心点的距离；其中，所述预设基准坐标为所述摄像头拍摄图片的中心位置；以所述摄像头相对于所述显示屏所在坐标系中的像素坐标为起点，平行于所述光栅膜布设方向的线段为排图基准线，所述排图基准线上的任意一点均为所述排图基准点。

第二方面，本发明实施例提供了一种基于人眼跟踪的裸眼3D控制系统，所述控制系统包括：