光場顯示設備及其光場影像的顯示方法技術

一種光場影像的顯示方法，用于光場顯示設備，包括步驟：提供具有多個深度值的影像，其中多個深度值代表影像的遠近程度；依據多個不同的擴展深度值范圍，分別取出影像中對應多個深度值的多個像素，且多個深度值分別落在多個擴展深度值范圍內，以形成多個分層影像，其中多個不同的擴展深度值范圍彼此不同且依序部分重疊；根據多個分層影像形成光場影像；以及提供對應光場影像的信號至光場顯示設備的顯示器。另外，一種光場顯示設備亦被提出。

Optical Field Display Equipment and Display Method of Optical Field Image

A method for displaying light-field images for light-field display devices includes steps: providing images with multiple depth values, in which multiple depth values represent the distances of images; extracting multiple pixels corresponding to multiple depth values from images according to different extended depth ranges, and multiple depth values fall within multiple extended depth ranges, respectively, to form more than one image. There are three layered images, in which the range of extended depth values is different and overlaps in sequence; light field images are formed according to multiple layered images; and signals corresponding to light field images are provided to the display of light field display devices. In addition, an optical field display device is also proposed.

【技術實現步驟摘要】
光場顯示設備及其光場影像的顯示方法
本專利技術涉及一種顯示設備及其影像的顯示方法，且特別涉及一種光場顯示設備及其光場影像的顯示方法。
技術介紹
一般而言，光場近眼顯示器技術是利用顯示器顯示光場陣列影像并搭配陣列透鏡而成像于使用者的眼中。當光場陣列影像光束透過陣列透鏡傳遞至用戶時，用戶可透過陣列透鏡在顯示器后觀察到一個具有深度的立體虛像。然而，一個光場陣列影像的形成需要龐大的數據運算，因此在產生光場陣列影像的信息傳遞至顯示器時，往往為了減少運算而簡化圖像處理的過程，例如是將具有深度信息的立體影像做數字化的分層以簡化圖像處理的過程。然而，將影像分層的處理方式會使得光場陣列影像在分層的深度不連續處會產生缺陷，進而使得影像產生雜影，造成用戶觀察到不清楚的立體虛像。“
技術介紹
”段落只是用來幫助了解本
技術實現思路
，因此在“
技術介紹
”段落所揭露的內容可能包含一些沒有構成本領域技術人員所知道的現有技術。在“
技術介紹
”段落所揭露的內容，不代表該內容或者本專利技術一個或多個實施例所要解決的問題，在本專利技術申請前已被本領域技術人員所知曉或認知。
技術實現思路
本專利技術提供一種光場顯示設備及其光場影像的顯示方法，可改善影像中因深度不同造成的缺陷，以使觀察者獲得具有立體感深度的高質量影像。本專利技術的其他目的和優點可以從本專利技術所揭露的技術特征中得到進一步的了解。為達上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本專利技術的一實施例提出一種光場影像的顯示方法，適用于光場顯示設備，包括：提供具有多個深度值的影像，其中深度值代表影像的遠近程度；依據多個不同的擴展深度值范圍，分別取出影像中對應多個深度值的多個像素，且多個深度值分別落在多個擴展深度值范圍內，以形成多個分層影像，其中擴展深度值范圍彼此不同且依序部分重疊；根據分層影像形成光場影像；以及提供對應光場影像的信號至光場顯示設備的顯示器。為達上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本專利技術的另一實施例提出一種光場顯示設備，其包括顯示器、透鏡陣列以及處理器。顯示器用于提供光場影像。透鏡陣列配置于顯示器的一側，用于使光場影像通過。處理器電連接于顯示器，其中處理器依據多個不同的擴展深度值范圍，分別取出影像中對應多個深度值的多個像素，且多個深度值分別落在多個擴展深度值范圍內，以形成多個分層影像，并且根據分層影像形成光場影像并提供對應光場影像的信號至顯示器，其中深度值代表影像的遠近程度，擴展深度值范圍彼此不同且依序部分重疊。基于上述，本專利技術的實施例至少具有以下其中一個優點或功效。在本專利技術的實施例中，提供具有多個深度值的影像至處理器，且藉由處理器依據多個不同的擴展深度值范圍，分別取出影像中對應多個深度值的多個像素，且多個深度值分別落在多個擴展深度值范圍內，以形成多個彼此不同且依序部分重疊的分層影像，并根據這些分層影像形成光場影像。因此，在形成光場影像時，由于分層影像的部分重疊，而改善在分層影像的深度不連續處所產生的缺陷，以使觀察者獲得具有立體感深度的高質量觀察影像。為讓本專利技術的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并結合附圖作詳細說明如下。附圖說明圖1為本專利技術一實施例的光場顯示設備的示意圖；圖2為本專利技術一實施例中具有多個深度值的影像的示意圖；圖3為圖2的影像依據深度值灰度化的示意圖；圖4A至圖4F分別為圖2的影像中不同擴展深度值范圍的分層影像的示意圖；圖5A為圖1的光場顯示設備根據分層影像形成光場影像的示意圖；圖5B為圖5A的光場影像在顯示器上的示意圖；圖6A為一對照實施例的光場顯示設備根據分層影像形成光場影像的示意圖；以及圖6B為圖6A的光場影像在顯示器上的示意圖。具體實施方式有關本專利技術的前述及其他
技術實現思路
、特點與功效，在以下結合附圖的優選實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或后等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明并非用來限制本專利技術。圖1為本專利技術一實施例的光場顯示設備的示意圖。圖2為本專利技術一實施例中具有多個深度值的影像的示意圖。請參考圖1及圖2，在本實施例中，光場顯示設備100包括顯示器120、透鏡陣列110以及處理器130。顯示器120用于提供光場影像光束FI。透鏡陣列110配置于顯示器120的一側，用于使光場影像光束FI通過。處理器130電連接于顯示器120，以提供對應光場影像的信號至顯示器120，并由顯示器120投射光場影像光束FI到投射目標P，例如為人眼的瞳孔。此外，透鏡陣列110配置于顯示器120與投射目標P之間。在使用上，外部影像源例如個人計算機或其他手持式裝置將所需顯示的具有深度值的影像DI傳遞給處理器130，其中傳遞方式可為有線或無線的方式。處理器130將具有深度值的影像DI調制為光場影像光束FI，而光場影像光束FI則藉由顯示器120發出并通過透鏡陣列110后進入投射目標P，且在投射目標P后成像(例如于使用者的眼睛的視網膜成像)。其中投射目標P可以是用戶的眼睛的瞳孔，或者影像捕獲設備(例如攝影機)的光圈，本專利技術并不以此為限。如此一來，藉由陣列透鏡110的視差特性，觀察者可以觀察到具有深度值的虛擬圖像也就是具有立體深度感的觀察影像。圖3為圖2的影像依據深度值灰度化的示意圖。請參考圖1至圖3，在本實施例中，光場影像FI的顯示方法適用于光場顯示設備100，光場影像VI的顯示方法包括下列步驟：提供具有多個深度值的影像DI，其中這些深度值代表影像的遠近程度。換句話說，影像DI中各區域的遠近程度可藉由深度值加以表示。詳細而言，在上述步驟中所提供的影像DI例如是由多個像素所組成，而這些像素各自具有一個深度值信息，因此，藉由這些具有不同深度值信息的像素的組合而形成出一個具有多個深度值的影像DI，如圖2所顯示。進一步舉例而言，以灰度值來說明就可清楚理解深度值范圍例如是定義為0至255，依據不同的灰度程度而對應顯示深度值的變化，即可顯示出256種不同灰度程度的灰度化影像DI’，如圖3所顯示。圖4A至圖4F分別為圖2的影像以不同擴展深度值范圍的分層影像的示意圖。請同時參考圖1、圖2、圖4A至圖4F，接著，在上述的步驟之后，依據多個不同的擴展深度值范圍，分別取出影像DI中對應多個深度值的多個像素，且多個深度值分別落在多個擴展深度值范圍內，以形成多個分層影像PI1、PI2、PI3、PI4、PI5、PI6，如圖4A至圖4F分別所顯示，其中這些擴展深度值范圍彼此不同且依序部分重疊。具體而言，在本實施例中，處理器130依據預設的多個不同的擴展深度值范圍，分別取出具有多個深度值的影像中對應多個深度值的多個像素，且多個深度值分別落在多個擴展深度值范圍內，以形成這些分層影像PI1、PI2、PI3、PI4、PI5、PI6。詳細而言，在本實施例中，上述形成多個分層影像的步驟還包括：將影像DI的深度值范圍依序劃分為多個子深度值范圍，多個子深度值范圍具有部分相同的范圍長度值，其中范圍長度值為多個子深度值范圍的上限與下限的差值。舉例而言，影像DI的深度值范圍例如是0至255，因此，可將深度值范圍0至255依序劃分為多個子深度值范圍，以劃分6層為例，即依序劃分為：0至41、42至84、85至127、128至170、171至212以及213至255，且各自具有相同或相近的范圍本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種光場影像的顯示方法，用于光場顯示設備，其特征在于，包括：提供具有多個深度值的影像，其中所述多個深度值代表所述影像的遠近程度；依據多個不同的擴展深度值范圍，分別取出所述影像中對應所述多個深度值的多個像素，且所述多個深度值分別落在所述多個擴展深度值范圍內，以形成多個分層影像，其中所述多個不同的擴展深度值范圍彼此不同且依序部分重疊；根據所述多個分層影像形成光場影像；以及提供對應所述光場影像的信號至所述光場顯示設備的顯示器。

【技術特征摘要】
1.一種光場影像的顯示方法，用于光場顯示設備，其特征在于，包括：提供具有多個深度值的影像，其中所述多個深度值代表所述影像的遠近程度；依據多個不同的擴展深度值范圍，分別取出所述影像中對應所述多個深度值的多個像素，且所述多個深度值分別落在所述多個擴展深度值范圍內，以形成多個分層影像，其中所述多個不同的擴展深度值范圍彼此不同且依序部分重疊；根據所述多個分層影像形成光場影像；以及提供對應所述光場影像的信號至所述光場顯示設備的顯示器。2.如權利要求1所述的光場影像的顯示方法，其特征在于，其中所述光場顯示設備具有深度值范圍，所述影像的所述多個深度值落在所述深度值范圍中，將所述影像形成所述多個分層影像的方法包括：將所述深度值范圍依序劃分為多個子深度值范圍，所述多個子深度值范圍具有范圍長度值，其中所述范圍長度值為所述多個子深度值范圍的上限與下限的差值；將所述多個子深度值范圍分別修改為所述多個不同的擴展深度值范圍，其中各擴展深度值范圍大于或等于所對應的各子深度值范圍；以及依據各擴展深度值范圍將所述影像形成為對應的各分層影像。3.如權利要求2所述的光場影像的顯示方法，其特征在于，其中將所述多個子深度值范圍修改為所述多個不同的擴展深度值范圍的方法包括：依據所述多個子深度值范圍的數量決定出多個范圍擴展值，其中所述多個范圍擴展值大于或等于0；以及將所述多個范圍擴展值分別增加至對應的所述多個子深度值范圍，以形成所述多個不同的擴展深度值范圍。4.如權利要求3所述的光場影像的顯示方法，其特征在于，其中對應于所述多個不同的擴展深度值范圍中范圍下限最小者的所述范圍擴展值為0。5.如權利要求3所述的光場影像的顯示方法，其特征在于，其中所述多個范圍擴展值小于或等于所述范圍長度值的八分之一。6.如權利要求3所述的光場影像的顯示方法，其特征在于，其中所述多個范圍擴展值小于或等于所述深度值范圍的整體長度值的一百二十八分之一。7.如權利要求3所述的光場影像的顯示方法，其特征在于，其中將所述多個范圍擴展值增加至所述多個子深度值范圍以形成所述多個不同的擴展深度值范圍的方法包括：將所述多個范圍擴展值分別增加至所述多個子深度值范圍的上限與下限以形成各擴展深度值范圍；以及將各擴展深度值范圍分別取代所對應的各子深度值范圍。8.如權利要求1所述的光場影像的顯示方法，其特征在于，其中每一所述分層影像具有分層后深度值，所述分層后深度值落在所述分層圖像映射的擴展深度值范圍中，且所述分層后深度值視為所述分層影像的深度值。9.如權利要求8所述的光場影像的顯示方法，其特征在于，其中根據所述多個分層影像形成所述光場影像的步驟包括：根據所述多個分層影像及其分別對應的所述多個分層后深度值形成所述光場影像。10.如權利要求8所述的光場影像的顯示方法，其特征在于，其中每一所述分層影像所具有的所述分層后深度值為其所對應的各擴展深度值范圍的平均值...

【專利技術屬性】
技術研發人員：林函萱，吳瑞翊，
申請(專利權)人：中強光電股份有限公司，
類型：發明
國別省市：中國臺灣,71