3d顯示系統(tǒng)用的測(cè)量人眼瞳距的方法及系統(tǒng)和顯示設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及裸眼3D顯示技術(shù)的改進(jìn)，特別是設(shè)及一種測(cè)量人眼瞳距的方法及系統(tǒng) 和一種將該測(cè)量技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的裸眼3D顯示設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 裸眼式3D技術(shù)的研發(fā)分兩個(gè)方向，一是硬件設(shè)備的研發(fā)，二為顯示內(nèi)容的處理研 發(fā)。第二種已經(jīng)開(kāi)始小范圍的商業(yè)運(yùn)用。大眾消費(fèi)者接觸的不多。裸眼式3D技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì) 便是擺脫了眼鏡的束縛，但是分辨率、可視角度和可視距離等方面還存在很多不足。當(dāng)然， 近幾年國(guó)內(nèi)又出現(xiàn)一種更簡(jiǎn)單的裸眼3D成像技術(shù)，也就是第二種技術(shù)。它是直接運(yùn)用在特 定的所要需要表現(xiàn)3D效果的東西上，比如廣告行業(yè)的平面海報(bào)上面，電子商務(wù)的產(chǎn)品展示 上面等等。
[0003] 但是，目前3D顯示技術(shù)，在圖像處理進(jìn)行3D顯示時(shí)，無(wú)論是基于9視點(diǎn)差等技術(shù)來(lái) 進(jìn)行立體圖像的顯示，還是其他方式，由于裸眼3D沒(méi)有眼鏡設(shè)備的視差調(diào)節(jié)，并且每個(gè)人雙 眼睛的瞳孔之間的距離是不同的，所W在立體顯示場(chǎng)景（圖像和視頻）的獲取和再現(xiàn)方面， 都采用理論瞳距來(lái)進(jìn)行立體圖像的顯示，因?yàn)椴煌娜丝吹酵瑯语@示效果的立體圖像時(shí)， 則會(huì)非常不適應(yīng)，對(duì)有些觀看者觀看一定時(shí)間后會(huì)產(chǎn)生頭暈，具有明顯的眩暈感，從而無(wú)法 長(zhǎng)時(shí)間裸眼觀看3D成像效果，從而導(dǎo)致裸眼3D的顯示技術(shù)無(wú)法大范圍的進(jìn)行商業(yè)推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 基于現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，有必要提供一種可自動(dòng)實(shí)時(shí)的測(cè)量觀看者人眼瞳距 的方法。
[0005] -種測(cè)量人眼瞳距的方法，其包括：
[0006] 獲取包含觀察者臉部特征的圖像數(shù)據(jù)；
[0007] 依據(jù)所述圖像數(shù)據(jù)，基于人臉部特征分析獲得左眼圖像位置和右眼圖像位置；
[000引根據(jù)所述左眼圖像位置和右眼圖像位置，獲得人眼圖像瞳距值；
[0009] 獲取真實(shí)空間的尺寸因素檢測(cè)結(jié)果，依據(jù)該結(jié)果將所述人眼圖像瞳距值，轉(zhuǎn)化為 S維空間系下的實(shí)際瞳距值；
[0010] 輸出所述實(shí)際瞳距值。
[0011] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述獲取真實(shí)空間的尺寸因素檢測(cè)結(jié)果，依據(jù)該結(jié)果將所 述人眼圖像瞳距值，轉(zhuǎn)化為S維空間系下的實(shí)際瞳距值的步驟包括：
[0012] 對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像特征分析；
[0013] 判斷所述圖像數(shù)據(jù)中是否存在參照物，
[0014] 若是，則測(cè)量參照物的圖像尺寸，
[0015] 基于參照物的已知真實(shí)尺寸和參照物的圖像尺寸，由所述人眼圖像瞳距值獲得所 述實(shí)際瞳距值。
[0016] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述獲取真實(shí)空間的尺寸因素檢測(cè)結(jié)果，依據(jù)該結(jié)果將所 述人眼圖像瞳距值，轉(zhuǎn)化為S維空間系下的實(shí)際瞳距值的步驟包括：
[0017] 獲取人臉實(shí)際位置距離深度相機(jī)模塊的空間距離；
[0018] 將所述人眼圖像瞳距值除W所述空間距離，再乘W拍攝系統(tǒng)常數(shù)，獲得所述實(shí)際 瞳距值。
[0019] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述獲取人臉實(shí)際位置距離深度相機(jī)模塊的空間距離的步 驟包括：
[0020] 判斷所述圖像數(shù)據(jù)是否是由深度相機(jī)模塊采集的圖像數(shù)據(jù)；
[0021] 若是，則執(zhí)行W下步驟：
[0022] 將所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行空間轉(zhuǎn)換，獲得深度圖像數(shù)據(jù)；
[0023] 基于深度圖像數(shù)據(jù)，獲得人臉實(shí)際位置距離深度相機(jī)模塊的空間距離。
[0024] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)所述圖像數(shù)據(jù)不是由深度相機(jī)模塊采集的圖像數(shù)據(jù)時(shí)， 則提醒用戶輸入所述人臉實(shí)際位置距離深度相機(jī)模塊的空間距離。
[0025] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，若所述圖像數(shù)據(jù)中不存在參照物時(shí)，則執(zhí)行所述獲取人臉 實(shí)際位置距離深度相機(jī)模塊的空間距離的步驟。
[00%] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，一種測(cè)量人眼瞳距的系統(tǒng)，其包括：
[0027] 圖像獲取模塊，用于獲取包含人物臉部特征的圖像數(shù)據(jù)；
[0028] 圖像位置計(jì)算模塊，用于依據(jù)所述圖像數(shù)據(jù)，基于人臉部特征分析獲得左眼圖像 位置和右眼圖像位置；
[0029] 瞳距測(cè)算模塊，用于根據(jù)所述左眼圖像位置和右眼圖像位置，獲得人眼圖像瞳距 值；
[0030] 空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊，用于獲取真實(shí)空間的尺寸因素檢測(cè)結(jié)果，依據(jù)該結(jié)果將所述 人眼圖像瞳距值，轉(zhuǎn)化為S維空間系下的實(shí)際瞳距值；
[0031] 輸出模塊，用于輸出所述實(shí)際瞳距值。
[0032] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊包括：
[0033] 圖像特征分析模塊，用于對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像特征分析；
[0034] 第一判斷模塊，用于判斷所述圖像數(shù)據(jù)中是否存在參照物，若是，則測(cè)量參照物的 圖像尺寸；
[0035] 第一計(jì)算模塊，用于基于參照物的已知真實(shí)尺寸和參照物的圖像尺寸，由所述人 眼圖像瞳距值獲得所述實(shí)際瞳距值。
[0036] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊包括：
[0037] 距離獲知模塊，用于獲取人臉實(shí)際位置距離深度相機(jī)模塊的空間距離；
[0038] 第二計(jì)算模塊，用于將所述人眼圖像瞳距值除W所述空間距離，再乘W拍攝系統(tǒng) 常數(shù)，獲得所述實(shí)際瞳距值。
[0039] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，一種裸眼3D顯示設(shè)備，其包括：
[0040] 裸眼3D顯示屏，用于接收左右兩路攝像機(jī)視頻數(shù)據(jù)流并輸出顯示，用W在裸眼觀 看下獲得3D顯示效果；
[0041] 設(shè)置在裸眼3D顯示屏上的攝像模塊，用于獲取包含觀察者臉部特征的圖像數(shù)據(jù)；
[0042] 圖像處理器，所述圖像處理器的數(shù)據(jù)輸入端連接所述攝像模塊的輸出，所述圖像 處理器的數(shù)據(jù)輸出連接所述裸眼3D顯示屏的數(shù)據(jù)輸入，所述圖像處理器用于依據(jù)所述圖像 數(shù)據(jù)，基于人臉部特征分析獲得左眼圖像位置和右眼圖像位置，根據(jù)所述左眼圖像位置和 右眼圖像位置，獲得人眼圖像瞳距值，獲取真實(shí)空間的尺寸因素檢測(cè)結(jié)果，依據(jù)該結(jié)果將所 述人眼圖像瞳距值，轉(zhuǎn)化為=維空間系下的實(shí)際瞳距值，并將源3D視頻圖像數(shù)據(jù)中虛擬左 右攝像機(jī)的間距設(shè)定為所述實(shí)際瞳距值，計(jì)算更新后的深度圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)更新后的深度 圖像數(shù)據(jù)，W設(shè)定的間距所對(duì)應(yīng)的虛擬左右攝像機(jī)位置作為視角，生成左右兩路攝像機(jī)視 頻數(shù)據(jù)流，輸出所述左右兩路攝像機(jī)視頻數(shù)據(jù)流至裸眼3D顯示屏上。
[0043] 本發(fā)明提供一種新的圖像處理方式，其可W自動(dòng)實(shí)時(shí)獲得觀察的瞳距，提高瞳距 檢測(cè)的實(shí)時(shí)性。并且基于此自動(dòng)實(shí)時(shí)獲取的瞳距，可W隨著觀察者自身的瞳距來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié) 3D畫(huà)面的數(shù)據(jù)源，從而使得3D顯示效果能夠跟隨觀察者的瞳距而發(fā)生改變，避免裸眼觀看 3D顯示時(shí)產(chǎn)生眩暈感，延長(zhǎng)了裸眼觀看3D的時(shí)間，有利于大范圍的推廣應(yīng)用裸眼3D技術(shù)產(chǎn) 品。
【附圖說(shuō)明】
[0044] 圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中的空間結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045] 圖2為本發(fā)明一實(shí)施例中的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046] 圖3為本發(fā)明一實(shí)施例中的方法流程示意圖；
[0047] 圖4為本發(fā)明一實(shí)施例中的圖像域解析示意圖；
[0048] 圖5為本發(fā)明一實(shí)施例中的圖像域解析示意圖；
[0049] 圖6為本發(fā)明一實(shí)施例中的方法流程示意圖；
[0050] 圖7為本發(fā)明一實(shí)施例中的系統(tǒng)框架示意圖；
[0051 ]圖8和圖9為雙眼視差和場(chǎng)景深度的示意圖；
[0052] 圖10為本發(fā)明一實(shí)施例中的系統(tǒng)框架示意圖；
[0053] 圖11為本發(fā)明一實(shí)施例中左右攝像機(jī)與物體的位置相對(duì)關(guān)系；
[0054] 圖12為本發(fā)明一實(shí)施例中左右攝像機(jī)間距與圖像其他參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；
[0055] 圖13為本發(fā)明實(shí)施例中投影圖像轉(zhuǎn)化示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0056] 為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中 給出了本發(fā)明的較佳實(shí)施方式。但是，本發(fā)明可W W許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并不限于本文 所描述的實(shí)施方式。相反地，提供運(yùn)些實(shí)施方式的目的是使對(duì)本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容理解的更 加透徹全面。
[0057] 需要說(shuō)明的是，當(dāng)元件被稱(chēng)為"固定于"另一個(gè)元件，它可W直接在另一個(gè)元件上 或者也可W存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是"連接"另一個(gè)元件，它可W是直接連接 到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。本文所使用的術(shù)語(yǔ)"垂直的"、"水平的"、"左"、 "右"W及類(lèi)似的表述只是為了說(shuō)明的目的，并不表示是唯一的實(shí)施方式。
[0058] 除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的 技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為