本發(fā)明大體上涉及一種顯示組件，并且更具體地涉及動態(tài)圖像調整以增強顯示組件中的偏軸觀察。

背景技術：

許多裝置包括各種形式的顯示器，諸如液晶顯示器。當用戶以顯著的偏軸角觀察顯示器上的圖像時，圖像的某些特性發(fā)生改變且該圖像有差異地出現。

技術實現要素：

一種顯示組件包括在圖像平面上顯示至少一個圖像的顯示控制臺。該圖像被劃分為多個像素?？刂破鞑僮鞯剡B接至該顯示控制臺。該控制器包括處理器和有形、非暫時性存儲器，該存儲器上記錄有用于執(zhí)行用于針對偏軸觀察動態(tài)地實時調整該圖像的方法的指令。該處理器執(zhí)行指令使得該控制器產生觀察角補償圖，其包括用于多個觀察位置的多個像素中的每一個的各自的補償因子。

該控制器可以編程為在時間j獲得第一用戶的第一瞬時觀察位置?？梢栽跁r間j將各自的補償因子(來自觀察角補償圖)施用至第一瞬時觀察位置的多個像素中的每一個。該控制器可以編程為在時間k獲得第二用戶的第二瞬時觀察位置?？梢栽跁r間k將各自的補償因子(來自觀察角補償圖)施用至第二瞬時觀察位置的多個像素中的每一個。

該圖像平面可以限定具有原點、x軸、y軸以及z軸的坐標系統，該x軸和該y軸限定x-y平面。該第一瞬時觀察位置可以至少部分基于原點與第一用戶的眼睛參考點之間的觀察參考向量(r)、第一角度(θ)以及第二角度該第一角度(θ)介于x軸與x-y投影向量(rxy)之間，該x-y投影向量(rxy)是該觀察參考向量(r)在x-y平面上的投影。該第二角度介于垂直于該顯示控制臺的法向向量與該觀察參考向量(r)之間。

攝像頭可以操作地連接至該控制器并且配置成實時獲得該第一用戶的第一眼睛參考點。該觀察參考向量(r)、該第一角度(θ)以及該第二角度可以至少部分基于該第一眼睛參考點動態(tài)地實時調整。

該顯示控制臺可以圍繞旋轉軸旋轉傾斜角(α)使得圖像上的初始位置(x1,y1)相對于原點旋轉至修改的位置(x2,y2)。修改的位置(x2,y2)的y坐標(y2)是初始位置(x1,y1)和傾斜角(α)的函數，使得y2＝(y1*cosine(α))。該控制器可以編程為獲得修改的第一角度(θ2)和修改的第二角度以補償傾斜角(α)。修改的第一角度(θ2)至少部分基于修改的投影(rxy,2)以及原點與第一用戶的眼睛參考點之間的徑向距離(r)，該修改的第一角度(θ2)限定為[90–(cosine^-1(rxy,2/r))]。修改的第二角度至少部分基于修改的投影(rxy,2)以及修改的y坐標(y2)，該修改的第二角度限定為[180–(sine^-1(y2/(rxy,2))]。修改的投影(rxy,2)是初始位置(x1,y1)和傾斜角(α)的函數，使得rxy,2＝(x2+y2)^0.5。

在第二實施例中，該顯示控制臺可以包括第一組像素，其配置成支持從該顯示控制臺的第一側可見的第一圖像的呈現。該顯示控制臺可以包括第二組像素，其配置成支持從該顯示控制臺的第二側可見的第二圖像的呈現。屏障結構可以定位成鄰近于該顯示控制臺。該屏障結構將該第一圖像和該第二圖像分離使得該第一圖像從該第二側不可見且該第二圖像從該第一側不可見。該屏障結構使從該第一圖像和該第二圖像發(fā)射的第一光束和第二光束免受干擾。第一用戶可以位于第一側處且第二用戶可以位于第二側處。

該控制器可以編程為在時間m獲得第一用戶和第二用戶的各自的瞬時觀察位置。該控制器可以編程為至少部分基于該觀察角補償圖在時間m分別向第一圖像和第二圖像同時施用第一補償因子和第二補償因子。在時間m向第一用戶的第一瞬時觀察位置的第一圖像的第一組像素施用第一補償因子，且在時間m向第二用戶的第二瞬時觀察位置的第二圖像的第二組像素施用第二補償因子。

該圖像可以由灰階度特征化，且各自的補償因子可以實時調整灰階度的各自的發(fā)光度步長。該多個像素中的每一個可以由各自的初始伽馬因子(γo)和各自的電壓(vo)特征化。該控制器可以編程為針對于該多個像素中的每一個，采用預定義理想伽馬常數(γd)來確定各自的初始電壓(vo)下的各自理想發(fā)光度(ld)。針對于該多個像素中的每一個確定各自的偏移電壓(vs)，其在初始伽馬因子(γo)下產生各自的理想發(fā)光度(ld)。該補償可以包括將施用至多個像素中的每一個的各自電壓從初始電壓(vo)改變?yōu)槠齐妷?vs)。

該多個像素中的每一個可以由各自的初始伽馬因子(γo)和各自的初始灰階值(go)特征化。該控制器可以編程為針對于該多個像素中的每一個，采用預定義理想伽馬常數(γd)來確定各自的初始灰階值(go)下的各自理想發(fā)光度(ld)。針對于該多個像素中的每一個確定各自的偏移灰階值(gs)，其在各自的初始伽馬因子(γo)下產生各自的理想發(fā)光度(ld)。該補償可以包括將該多個像素中的每一個的各自的初始灰階值(go)改變?yōu)楦髯缘钠苹译A值(gs)。

以上特征和優(yōu)點以及本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點從結合附圖取得的用于實行本發(fā)明的最佳模式的以下詳細描述能夠容易地顯而易見。

附圖說明

圖1是根據本發(fā)明的第一實施例的具有控制器的顯示組件的局部示意圖；

圖2是根據本發(fā)明的第二實施例的具有控制器的另一個顯示組件的局部示意圖；

圖3是由圖2的顯示組件產生的第一圖像和第二圖像的示意圖；

圖4是存儲在圖1和2的控制器上并且可由該控制器執(zhí)行的方法的流程圖；

圖5是處于旋轉和未旋轉位置中的圖1和2的顯示組件的局部透視示意圖；

圖6是垂直軸上具有發(fā)光度(l)且水平軸上具有電壓(v)和灰階(g)的圖形。

具體實施方式

參考附圖，其中相同元件符號是指相同部件，圖1至3示意地說明顯示組件10。參考圖1，顯示組件可以是車輛12的部分。裝置12可以是移動平臺，諸如(但不限于)標準的客車、運動功能車輛、輕型卡車、重載車輛、atv、小型貨車、公共汽車、公共交通車輛、自行車、機器人、農用工具、運動相關設備、船只、飛機、火車或任何其它運輸裝置。裝置12可以采取許多不同形式并且包括多個和/或替代部件和設施。

參考圖1，組件10包括在圖像平面18上顯示至少一個圖像16的顯示控制臺14。顯示控制臺14可以是液晶顯示器或為本領域技術人員所知的任何其它顯示技術。圖像16劃分為多個像素17。參考圖1，顯示控制臺14對包括第一用戶20和第二用戶22的多個用戶是可見的。在一個實施例中，第一用戶20可以是裝置12的駕駛員且第二用戶22可以是裝置12的乘客。第一用戶20和第二用戶22限定第一眼睛參考點24和第二眼睛參考點26。第一眼睛參考點24和第二眼睛參考點26可以視為每個用戶的各自一對眼睛的中心或可以任何其它合適方式限定。雖然本文描述了兩個用戶，但是應當理解的是，顯示控制臺14對無限數量的用戶是可見的。

參考圖2至3，示出顯示組件110的第二實施例。顯示組件110包括具有第一組像素119的顯示控制臺114，該第一組像素配置成支持從顯示控制臺114的第一側127可見的第一圖像123(圖3中所示)的呈現。顯示控制臺114包括第二組像素121，其配置成支持從顯示控制臺114的第二側129可見的第二圖像125(圖3中所示)的呈現。第一圖像123和第二圖像125顯示在圖像平面116上(參照圖2)。第一用戶20可以位于第一側127處且第二用戶22可以位于第二側129處。參考圖2，屏障結構131可以定位成鄰近于顯示控制臺114。屏障結構131將第一圖像123和第二圖像125分離(即，防止干擾)使得第一圖像123從第二側129不可見且第二圖像121從第一側127不可見。屏障結構131可以包括由間隙135分離的多個光阻裝置133。

參考圖1至2，控制器50操作地連接至顯示控制臺14?？刂破?0包括至少一個處理器52和至少一個存儲器54(或任何暫時性、有形計算機可讀存儲媒介)，其上面記錄有用于執(zhí)行用于針對偏軸觀察動態(tài)地實時調整至少一個圖像(諸如，例如，第一實施例的圖像16以及第二實施例的圖像123和125)的方法200(圖4中所示)的指令。存儲器54可存儲控制器可執(zhí)行指令集，且處理器52可執(zhí)行存儲在存儲器54中的控制器可執(zhí)行指令集。圖1至2的控制器50具體編程為執(zhí)行方法200的步驟(如下文關于圖4詳細地討論)。

參考圖1至2，攝像頭28可以操作地連接至控制器50并且配置成分別實時跟蹤第一用戶20和第二用戶22的第一眼睛參考點24和第二眼睛參考點26。觀察參考向量30(r)、第一角度32(θ)以及第二角度34(圖1中所示)可以至少部分基于第一眼睛參考點24和第二眼睛參考點26而動態(tài)地實時地調整。就坐位置傳感器(未示出)也可以用于基于第一用戶20和第二用戶22的各自就坐位置來分別估計第一眼睛參考點24和第二眼睛參考點26。

參考圖1，顯示控制臺14(或圖2的顯示控制臺114)可以限定具有原點(o)、x軸(x)、y軸(y)以及z軸(z)的坐標系統。x軸(x)和y軸(y)限定x-y平面。瞬時觀察位置可以至少部分基于原點(o)與第一眼睛參考點24(或第二眼睛參考點26)之間的觀察參考向量30(r)、第一角度32(θ)以及第二角度34第一角度32(θ)介于x軸與x-y投影向量36(rxy)之間，該x-y投影向量36(rxy)是該觀察參考向量30(r)在x-y平面上的投影。參考圖1，第二角度34介于垂直于顯示控制臺的法向向量(圖5中的z軸)與觀察參考向量30(r)之間。

參考圖5，顯示控制臺14(或顯示控制臺114)可以旋轉、可以圍繞旋轉軸40旋轉傾斜角(α)。參考圖5，示出顯示控制臺14(或顯示控制臺114)的未旋轉位置42和旋轉位置44。參考圖5，顯示控制臺14、114可以旋轉、可以選轉傾斜角(α)使得圖像平面上的初始位置46(x1,y1)相對于原點(o)旋轉至修改的位置48(x2,y2)。

現在參考圖4，示出存儲在圖1至2的控制器50上并且可由該控制器執(zhí)行的方法200的流程圖。方法200不需要以本文敘述的具體順序來施用。另外，應當理解的是，可以省略某些步驟。雖然以下步驟是關于第一用戶20和第二用戶22進行描述，但是它們可以針對任何另外的用戶而不斷重復。

參考圖3至4，方法200可以開始于框202，其中控制器50編程為掃過多個觀察位置以產生觀察角補償圖(標示為圖4中的“m”)。觀察角補償圖包括用于多個觀察位置的圖1的圖像16的每個像素17(或圖3中的像素119或像素121)的各自的補償因子(c)。觀察角補償圖可以存儲在查找表或為本領域技術人員所知的任何其它類型的數據倉庫中。用于每個像素的補償因子(c)可以是如下文所述的灰階偏移或電壓偏移。

方法200是用于針對由偏軸觀察引起的外觀差異修正圖像的補償程序。人的亮度感知是對發(fā)光度的線性變化的非線性響應。方法200針對所有觀察角動態(tài)地優(yōu)化灰階性能，從而提高可讀性、美學和用戶滿意度。圖像16(或圖像123、125)可以以灰階度為特征，且各自的補償因子可以實時調整圖像16中的每個像素17的灰階度的各自的發(fā)光度步長。動態(tài)地調整控制灰度的發(fā)光度步長的校準參數(在本文稱作補償因子(c))以優(yōu)化瞬時觀察角下的觀察性能。

在圖4的框204中，控制器50編程或配置成獲得第一用戶20的第一瞬時觀察位置(v1)和第二用戶22的第二瞬時觀察位置(v2)。每個瞬時觀察位置(v1、v2)可以基于圖1中所示且如上所述的參考向量30(r)、第一角度32(θ)以及第二角度34圖1至2的攝像頭28可以用于獲得瞬時觀察位置?？梢圆捎脼楸绢I域技術人員所知的任何其它合適的方法。

在圖4的框206中，控制器50編程為確定(圖1中所示，第一實施例的)顯示控制臺14或(圖2至3中所示，第二實施例的)顯示控制臺114是否如圖5中所示般且如上所述般旋轉傾斜角(α)。如果傾斜角(α)(參照圖5)為非零，那么控制器50編程為獲得修改的第一角度(θ2)(參照圖5)和修改的第二角度(參照圖5)以補償非零傾斜角(α)。初始位置46是由初始第一角度(θ1)、初始第二角度以及初始投影(rxy,1)為特征。修改的第一角度(θ2)至少部分基于修改的投影(rxy,2)以及原點(o)與第一(或第二)眼睛參考點22之間的徑向距離(r)。修改的第二角度至少部分基于修改的投影(rxy,2)和修改的y坐標(y2)。修改的y坐標(y2)是初始位置(x1,y1)和傾斜角(α)的函數，使得y2＝(y1*cosine(α))。在所示的實施例中，x坐標保持相同使得x1＝x2。修改的投影(rxy,2)是初始位置(x1,y1)和傾斜角(α)的函數，使得rxy,2＝(x1+y2)^0.5。修改的第一角度(θ2)和修改的第二角度可以限定為：

θ2＝[90–(cosine^-1(rxy,2/r))]。

在圖4的框208中，控制器50編程為僅基于第一用戶20(框210)、僅基于第二用戶22(框212)或基于第一用戶20和第二用戶22這二者(框214)確定是否施用補償因子(c)。該選擇可以基于由裝置12的操作者選擇的控制命令或可以是固定的。例如，默認選項可以是方法200前進至框210。

在圖4的框210中，控制器50編程為單獨基于第一用戶20的第一瞬時觀察位置(v1)選擇并且施用來自觀察角補償圖的第一補償因子(c1)。在圖4的框212中，控制器50編程為單獨基于第二用戶22的第二瞬時觀察位置(v2)選擇并且施用來自觀察角補償圖的第二補償因子(c2)。

在圖4的框214中，控制器50編程為至少部分基于觀察角補償圖在相同時間m分別向第一圖像123和第二圖像125同時施用第一補償因子(c1)和第二補償因子(c2)。在時間m向第一用戶20的第一瞬時觀察位置的第一圖像123的第一組像素119施用第一補償因子(c1)。在時間m向第二用戶22的第二瞬時觀察位置的第二圖像125的第二組像素121施用第二補償因子(c2)。

如上文所提及，(第一實施例的圖像16或第二實施例的圖像123和125中的)每個像素的補償因子(c)可以是灰階偏移(gs)或電壓偏移(vs)。圖6是垂直軸上具有發(fā)光度(l)且水平軸上具有電壓(v)和灰階(g)的圖形。雖然圖6中的灰階(g)示為從0至255，但是應當明白的是，這是非限制性實例且可以采用任何灰階。參考圖6，該多個像素中的每一個可以以各自的初始伽馬因子(γo)和各自的電壓(vo)為特征?？刂破?0可以編程為針對于該多個像素中的每一個，采用預定義理想伽馬常數(γd)來確定各自的初始電壓(vo)下的各自理想發(fā)光度(ld)。針對于該多個像素中的每一個確定各自的偏移電壓(vs)，其在各自的初始伽馬因子(γo)下產生各自的理想發(fā)光度(ld)。該補償可以包括將施用至多個像素中的每一個的各自電壓從初始電壓(vo)改變?yōu)槠齐妷?vs)。

參考圖6，該多個像素中的每一個可以以各自的初始伽馬因子(γo)和各自的初始灰階值(go)為特征?？刂破?0可以編程為針對于該多個像素中的每一個，采用預定義理想伽馬常數(γd)來確定各自的初始灰階值(go)下的各自理想發(fā)光度(ld)。針對于該多個像素中的每一個確定各自的偏移灰階值(gs)，其在各自的初始伽馬因子(γo)下產生各自的理想發(fā)光度(ld)。該補償可以包括將該多個像素中的每一個的各自的初始灰階值(go)改變?yōu)楦髯缘钠苹译A值(gs)。

控制器50(和方法200的執(zhí)行)通過提高以偏軸角觀察到的圖像的可讀性和美學來改進裝置12的運行，由此提高與裝置12的用戶交互的精確度。例如，第一用戶20可以依賴于顯示為對裝置12做出控制決定(例如，改變裝置12的軌跡)的信息的可讀性。

圖1的控制器50可以是裝置12的其它控制器的整體部分或操作地連接至裝置12的其它控制器的單獨模塊。控制器50包括計算機可讀媒介(也稱為處理器可讀媒介)，其包括參與提供可以由計算機(例如，由計算機的處理器)讀取的數據(例如，指令)的任何非暫時性(例如，有形)媒介。這樣的媒介可以采取許多形式，包括(但不限于)非易失性媒介和易失性媒介。非易失性媒介可以包括(例如)光盤或磁盤和其它持久存儲器。易失性媒介可以包括(例如)可以構成主存儲器的動態(tài)隨機存取存儲器(dram)。這樣的指令可以由一個或多個傳輸媒介來傳輸，該傳輸媒介包括同軸電纜、銅線和光纖，包括具有聯接至計算機的處理器的系統總線的導線。某些形式的計算機可讀媒介包括(例如)軟盤片、軟盤、硬盤、磁帶、任何其它磁性媒介、cd-rom、dvd、任何其它任何光學媒介、穿孔卡、紙帶、帶有穿孔圖案的任何其它物理媒介、ram、prom、eprom、閃爍-eeprom、任何其它存儲器芯片或存儲器盒或計算機可讀的任何其它媒介。

查找表、數據庫、數據倉庫或本文所述的其它數據存儲裝置可以包括用于存儲、存取和檢索各種數據的各種機構，包括分層數據庫、文件系統中的文件集、專用格式的應用程序數據庫、關系型數據庫管理系統(rdbms)等。每個這樣的數據存儲裝置均可以包括在采用諸如上述一種操作系統的計算機操作系統的計算裝置內，并且可以經由網絡以各種方式中的任何一種或多種來存取。文件系統可以從計算機操作系統存取，并且可以包括以各種格式存儲的文件。rdbms除用于創(chuàng)建、存儲、編輯和執(zhí)行已存儲的程序的語言(諸如上述pl/sql語言)之外還可以采用結構化查詢語言(sql)。

詳述和圖式或圖支持并且描述本發(fā)明，但是本發(fā)明的范圍僅僅是由權利要求書限定。雖然已詳細地描述了用于實行本發(fā)明的某些最佳模式和其它實施例，但是也存在用于實踐所附權利要求書中限定的本發(fā)明的各種替代設計和實施例。另外，圖式中所示的實施例或本描述中提及的各種實施例的特性不一定被理解為實施例彼此獨立。實情是，可行的是，實施例的一個實例中描述的每個特性可結合來自其它實施例的一種或多種其它期望特性，從而導致其它實施例沒有用語言或沒有參考圖式來描述。因此，這樣的其它實施例落在所附權利要求書的范圍的框架內。