专利名称：立体显示装置的参数测量系统和方法
技术领域：
本发明涉及立体显示技术，特别地，涉及一种立体显示装置的参数测量系统和方法。
背景技术：
立体显示装置通常是将具有视差效果的至少两个视图同时在一个显示屏幕上进行显示，使得使用者能够通过其左右眼同时观看到具有视差的两个视图，从而感知到立体画面。随着立体显示技术的飞速发展，立体显示装置在医疗、广告、军事、展览、娱乐等领域得到广泛的应用。目前立体显示装置只要可分为佩戴式和裸眼式两种。佩戴式立体显示装置需要使用者佩戴特殊的立体眼镜方可观看到立体画面，而裸眼式立体显示装置主要是在平面显示屏幕上增加光栅，比如柱面光栅或者狭缝光栅，通过所述光栅的分光作用使得所述立体显示装置的屏幕前方分别形成左眼视区和右眼视区。当使用者的左眼位于左眼视区，右眼位于右眼视区时，其就可以同时观看到两个具有视差的视图，这两个视图再经过大脑的融合后形成立体图像。不过，现有的裸眼式立体显示要求使用者在特定的位置才可观看到立体图像，如果使用者的头部发生偏移而使得左右眼分别偏离左眼视区和右眼视区，此时便会影响到其观看到的立体图像效果。比如，当使用者的头部发生左右移动而导致左眼位于右眼视区而右眼位于左眼视区，此时便会发生图像切变现象，从而在使用者的头脑中形成幻象；又如， 当使用者的头部发生前后移动而使导致左眼看到了右眼视区的图而右眼看到了左眼视区的图像，此时便会发生串扰，从而在使用者头脑中形成重影。为解决上述问题，业界提供了多种可根据使用者位置实时调整显示器参数的立体显示装置，其主要原理是在立体显示装置设置头部跟踪�？槔炊允褂谜叩耐凡课恢媒姓觳猓隽⑻逑允咀爸每梢愿菡觳饨峁玫叫Ｕ问⒔徊礁菟鲂Ｕ问霉庋г笱凼忧陀已凼忧直鸬髡绞褂谜咦笥已鬯诘奈恢茫佣沟檬褂谜呖梢怨劭吹搅⑻逋枷瘛Ｍǔ＠唇玻鲂Ｕ问纳尚枰栽は扰渲迷谒隽⑻逑允咀爸媚诓康墓庹げ问跏贾滴。钟械牧⑻逑允咀爸迷谥圃旃讨校圃焐掏ǔＪ墙庹げ问睦硐肷杓浦抵苯优渲梦龉庹げ问跏贾�。但是，受到存在制造工艺和装配误差等因素影响，对于装配好的裸眼式立体显示装置，其光栅参数的实际值与理想设计值通常是存在一定的偏差的，此将导致所述立体显示装置对于左右眼视区的调整不准确，进而影响所述立体显示装置的立体显示效果。可以看出，如何准确地得到立体显示装置的光栅参数实际值并将其配置为所述立体显示装置的光栅参数初始值是实现立体显示装置的头部跟踪自动进行视区调整的关键， 然而，现有技术暂时没有提供可以较为准确地测量出光栅参数实际值的测量系统和方法
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种立体显示装置的参数测量系统和方法，以解决现有技术中存在的上述问题。本发明提供一种立体显示装置的参数测量系统，其包括测试板，用于接收立体显示装置显示的测试画面的投影；图像采集模块，用于采集投影在所述测试板上的投影图像，并将采集到的投影图像传送到图像处理�？椋煌枷翊砟？椋胨鐾枷癫杉？橄嗔樱糜诙越邮盏降耐队巴枷窠薪馕觯� 得到立体显示装置的图像显示参数；以及控制中心，与所述图像处理�？橄嗔樱糜诟菟隽⑻逑允咀爸玫耐枷裣允静问扑愠鏊隽⑻逑允咀爸玫墓庹げ问导手�。进一步地，所述立体显示装置的参数测量系统还包括载体�？楹驮靥蹇刂颇？椋� 其中所述载体控制�？榉直鹆拥剿隹刂浦行暮退鲈靥迥？椋宜霾馐园宄性卦谒鲈靥迥？樯希鲈靥蹇刂颇？橛糜诮邮账隹刂浦行姆⒊龅奈恢玫髡噶睿菟鑫恢玫髡噶羁刂扑鲈靥迥？榈脑诵校允顾鲈靥迥？榻涑性氐牟馐园逡贫劣胨鑫恢玫髡噶钕喽杂Φ奈恢�。进一步地，所述载体模块包括伺服电机、活动杆和导轨，其中所述测试板设置在所述导轨上方，所述活动杆可活动地连接在所述伺服电机和所述测试板之间，且所述活动杆在所述伺服电机的驱动下带动所述测试板沿所述导轨水平移动至所述控制中心指令的位置。进一步地，当立体显示装置开机时，控制中心读取立体显示装置的初始化值中的初始位置，并根据初始位置，向载体控制�？榉⒊鑫恢玫髡噶睿靥迥？榻涑性氐牟馐园逡贫跏嘉恢�。进一步地，所述预设测试画面为红绿交叉的测试图。本发明还提供一种立体显示装置的参数测量方法，其包括立体显示装置显示测试画面；测试板接收立体显示装置显示的测试画面的投影；图像采集�？椴杉队霸谒霾馐园迳系耐队巴枷瘢⒔杉降耐队巴枷翊偷酵枷翊砟？椋煌枷翊砟？槎越邮盏降耐队巴枷窠薪馕觯玫搅⑻逑允咀爸玫耐枷裣允静问灰约翱刂浦行母菟隽⑻逑允咀爸玫耐枷裣允静问扑愠鏊隽⑻逑允咀爸玫墓庹げ问导手�。进一步地，所述光栅参数实际值包括光栅栅距、光栅放置距离、光栅偏转角度和光栅中心偏移量中的一个或多个。进一步地，在进行光栅偏转角度测量时，所述控制中心对所述立体显示装置的光栅偏转角度进行周期性调节，且在每个调节周期内，所述控制中心对所述立体显示装置的像素排列周期进行周期性调节，并指令所述图像处理模块控制所述图像采集模块对投影在所述测试板的图像分别进行采集，所述图像处理�？榇硬杉降耐枷裰醒∪《员榷戎底畲笫倍杂Φ墓庹て嵌戎底魑庹て嵌炔饬恐挡⒎蠢「隹刂浦行摹�
进一步地，在进行光栅栅距和光栅放置距离测量时，所述控制中心对所述立体显示装置的像素排列周期进行周期性调节，且在每个调节周期内，所述控制中心对所述测试板的位置进行周期性调节，并指令所述图像处理�？榭刂扑鐾枷癫杉？槎酝队霸谒霾馐园宓耐枷穹直鸾胁杉鐾枷翊砟？槎圆杉降耐枷窠薪馕龅玫蕉喔鱿袼嘏帕兄芷谟氩馐园宓奈恢枚杂Φ氖荻裕⒎蠢「隹刂浦行模隹刂浦行母菟龆喔鱿袼嘏帕兄芷谟氩馐园宓奈恢枚杂Φ氖荻裕扑愕玫焦庹ふぞ嗍导手岛凸庹し胖镁嗬胧导手怠＝徊降兀诮泄庹ぶ行钠屏坎饬渴保隹刂浦行亩运霾馐园宓奈恢媒兄芷谛缘鹘冢⒅噶钏鐾枷翊砟？榭刂扑鐾枷癫杉？槎酝队霸谒霾馐园宓耐枷穹直鸾胁杉鐾枷翊砟？槎圆杉降耐枷穹直鸾薪馕霾⒔馕鼋峁蠢「隹刂浦行模隹刂浦行耐ǜ菟鼋馕鼋峁扑愕玫剿霾馐园逶诓煌恢檬彼隽⑻逑允咀爸玫南袼嘏帕兄行牡闫浦担⒔徊礁菟銎浦导扑愠龉庹ぶ行钠屏俊１痉⒚魈峁┑牧⑻逑允咀爸玫牟问饬肯低澈头椒ǎü粤⑻逑允咀爸迷谙允驹ど璨馐曰媸蓖队霸谒霾馐园迳闲纬傻耐队巴枷窠屑觳猓⒏菁觳饨峁薪馕觯梢圆饬砍隽⑻逑允咀爸玫墓庹げ问导手担布葱Ｕ问怨┧隽⑻逑允咀爸米魑は扰渲玫墓庹げ问跏贾刀怨庹げ问跏贾到懈拢佣沟盟隽⑻逑允鞠允咀爸每梢愿菁扑愕玫阶既返男Ｕ问返亟邢允�。为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
图1为本发明参数测量系统可测量的光栅参数具体定义的示意图。图2为立体显示装置的光学成像示意图。图3为本发明参数测量系统所采用的光栅中心偏移量测量原理示意图。图4为本发明提供的立体显示装置的参数测量系统一种实施例的�？槭疽馔�。图5为图4所示参数测量系统的硬件结构示意图。图6为图5所示的参数测量系统的部分分解示意图。
具体实施例方式裸眼式立体显示装置通常包括平面显示面板和设置在平面显示面板的立体光学元件，比如狭缝光栅或者柱面光栅。对于的裸眼式立体显示器而言，受制造工艺和装配误差等因素影响，其光栅参数的实际值与理想设计值之间可能会存在误差。这些参数可能包括光栅栅距、光栅放置距离、光栅角度和光栅中心偏移量中的一个或多个，以柱面光栅为例， 上述各个光栅参数的定义可以如图1所示。为保证具有头部跟踪功能的立体显示装置可以根据跟踪到的使用者头部位置获得准确的校正参数，本发明提供一种立体显示装置的参数测量系统。所述系统可以自动测量出立体显示装置的光栅参数实际值，以供所述立体显示装置作为预先配置的光栅参数初始值，从而使得所述立体显示显示装置可以据头部位置跟踪结果计算得到准确的校正参数，并准确有效地进行视区调整。
为便于理解，以下简单描述本发明提供的立体显示装置的参数测量系统的光栅参数测量原理。(1)光栅栅距、光栅放置距离、光栅角度参数的测量原理在暗环境下使立体显示装置显示预设图像，比如红绿图，并在立体显示装置前方放置测试板并且对所述立体显示装置的屏幕投影到所述测试板上的红绿图进行检测判断。 当投影在所述测试板上的红绿图最清晰的时候，所述红绿图的图像排列参数与光栅实际参数一致，此时，所述测试板便位于最佳可视距离。请参阅图2，其为立体显示装置的光学成像示意图。所述立体显示装置中的平面显示面板的像素矩阵被光栅划分为相互交叉的左像素带和右像素带，其中左像素带经过光栅成像到左眼视区，而右像素带经过光栅成像到右眼视区，由此，在空间中便形成左右交叉的菱形带(图中示意性地画出了中央菱形区)。在菱形区的中央位置，由立体显示器投射到的光线区别最为明显，以红绿图为例，在菱形区的中央位置，红和绿的纯度最高，对比度最大。 在图2中，T表示像素周期，即图像排列的周期，一个周期包含左图和右图对应的像素；T’表示光栅栅距，即光栅在水平方向上的栅距(由于光栅倾斜，所以等效为水平栅距)；f表示光栅放置距离，即光栅距离屏幕的距离，这里全部等效为空气层；L表示最佳可视距离，即空间中左眼视区和右眼视区完全分开的位置，在这个位置如果使用者的左眼位于左眼视区， 右眼位于右眼视区，则所述使用者能看到立体效果。上述各个参数之间的关系可以通过以下公式进行表示
权利要求
1.一种立体显示装置的参数测量系统，其特征在于，包括测试板，用于接收立体显示装置显示的测试画面的投影；图像采集模块，用于采集投影在所述测试板上的投影图像，并将采集到的投影图像传送到图像处理�？椋煌枷翊砟？椋胨鐾枷癫杉？橄嗔樱糜诙越邮盏降耐队巴枷窠薪馕觯玫搅⑻逑允咀爸玫耐枷裣允静问灰约翱刂浦行模胨鐾枷翊砟？橄嗔樱糜诟菟隽⑻逑允咀爸玫耐枷裣允静问� 计算出所述立体显示装置的光栅参数实际值。
2.如权利要求1所述的立体显示装置的参数测量系统，其特征在于，还包括载体�？楹驮靥蹇刂颇？椋渲兴鲈靥蹇刂颇？榉直鹆拥剿隹刂浦行暮退鲈靥迥？椋宜霾馐园宄性卦谒鲈靥迥？樯希鲈靥蹇刂颇？橛糜诮邮账隹刂浦行姆⒊龅奈恢玫髡噶睿菟鑫恢玫髡噶羁刂扑鲈靥迥？榈脑诵校允顾鲈靥迥？榻涑性氐牟馐园逡贫劣胨鑫恢玫髡噶钕喽杂Φ奈恢�。
3.如权利要求2所述的立体显示装置的参数测量系统，其特征在于，所述载体�？榘ㄋ欧缁�、活动杆和导轨，其中所述测试板设置在所述导轨上方，所述活动杆可活动地连接在所述伺服电机和所述测试板之间，且所述活动杆在所述伺服电机的驱动下带动所述测试板沿所述导轨水平移动至所述控制中心指令的位置。
4.如权利要求3所述的立体显示装置的参数测量系统，其特征在于，当立体显示装置开机时，控制中心读取立体显示装置的初始化值中的初始位置，并根据初始位置，向载体控制�？榉⒊鑫恢玫髡噶睿靥迥？榻涑性氐牟馐园逡贫跏嘉恢谩�
5.如权利要求1所述的立体显示装置的参数测量系统，其特征在于，所述预设测试画面为红绿交叉的测试图。
6.一种立体显示装置的参数测量方法，其特征在于，包括立体显示装置显示测试画面；测试板接收立体显示装置显示的测试画面的投影；图像采集�？椴杉队霸谒霾馐园迳系耐队巴枷瘢⒔杉降耐队巴枷翊偷酵枷翊砟？椋煌枷翊砟？槎越邮盏降耐队巴枷窠薪馕觯玫搅⑻逑允咀爸玫耐枷裣允静问灰约翱刂浦行母菟隽⑻逑允咀爸玫耐枷裣允静问扑愠鏊隽⑻逑允咀爸玫墓庹げ问导手�。
7.如权利要求6所述的立体显示装置的参数测量方法，其特征在于，所述光栅参数实际值包括光栅栅距、光栅放置距离、光栅偏转角度和光栅中心偏移量中的一个或多个。
8.如权利要求7所述的立体显示装置的参数测量方法，其特征在于，在进行光栅偏转角度测量时，所述控制中心对所述立体显示装置的光栅偏转角度进行周期性调节，且在每个调节周期内，所述控制中心对所述立体显示装置的像素排列周期进行周期性调节，并指令所述图像处理�？榭刂扑鐾枷癫杉？槎酝队霸谒霾馐园宓耐枷穹直鸾胁杉鐾枷翊砟？榇硬杉降耐枷裰醒∪《员榷戎底畲笫倍杂Φ墓庹て嵌戎底魑庹て嵌炔饬恐挡⒎蠢「隹刂浦行�。
9.如权利要求8所述的立体显示装置的参数测量方法，其特征在于，在进行光栅栅距和光栅放置距离测量时，所述控制中心对所述立体显示装置的像素排列周期进行周期性调节，且在每个调节周期内，所述控制中心对所述测试板的位置进行周期性调节，并指令所述图像处理�？榭刂扑鐾枷癫杉？槎酝队霸谒霾馐园宓耐枷穹直鸾胁杉鐾枷翊砟？槎圆杉降耐枷窠薪馕龅玫蕉喔鱿袼嘏帕兄芷谟氩馐园宓奈恢枚杂Φ氖荻裕� 并反馈给所述控制中心，所述控制中心根据所述多个像素排列周期与测试板的位置对应的数据对，计算得到光栅栅距实际值和光栅放置距离实际值。
10.如权利要求9所述的立体显示装置的参数测量方法，其特征在于，在进行光栅中心偏移量测量时，所述控制中心对所述测试板的位置进行周期性调节，并指令所述图像处理�？榭刂扑鐾枷癫杉？槎酝队霸谒霾馐园宓耐枷穹直鸾胁杉鐾枷翊砟？槎圆杉降耐枷穹直鸾薪馕霾⒔馕鼋峁蠢「隹刂浦行模隹刂浦行耐ǜ菟鼋馕鼋峁扑愕玫剿霾馐园逶诓煌恢檬彼隽⑻逑允咀爸玫南袼嘏帕兄行牡闫浦担⒔徊礁菟銎浦导扑愠龉庹ぶ行钠屏�。
全文摘要
本发明提供一种立体显示装置的参数测量系统，其包括测试板，用于接收立体显示装置显示的测试画面的投影；图像采集�？椋糜诓杉队霸谒霾馐园迳系耐队巴枷瘢煌枷翊砟？椋糜诙越邮盏降耐队巴枷窠薪馕觯玫搅⑻逑允咀爸玫耐枷裣允静问灰约翱刂浦行模糜诟菟隽⑻逑允咀爸玫耐枷裣允静问扑愠鏊隽⑻逑允咀爸玫墓庹げ问导手怠１痉⒚骰固峁┮恢至⑻逑允咀爸玫牟问饬糠椒ā１痉⒚骺梢圆饬砍隽⑻逑允咀爸玫墓庹げ问导手担布葱Ｕ问怨┧隽⑻逑允咀爸米魑は扰渲玫墓庹げ问跏贾刀怨庹げ问跏贾到懈拢佣沟盟隽⑻逑允鞠允咀爸每梢愿菁扑愕玫阶既返男Ｕ问返亟邢允�。
文档编号G01M11/02GK102207424SQ201010612859
公开日2011年10月5日 申请日期2010年12月29日 优先权日2010年12月29日
发明者简培云, 郑华兵 申请人:深圳超多维光电子有限公司
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