CN108881893A - 基于人眼跟踪的裸眼3d显示方法、装置、设备和介质 - Google Patents

Abstract

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、装置、设备和介质。该方法包括：根据显示屏上设置的第一摄像头、第二摄像头与观看者眼睛的几何关系，确定观看者眼睛距离显示屏的当前距离；基于预先设定的观看者眼睛距离显示屏的距离与排图周期的宽度之间的映射关系，确定所述当前距离对应的目标排图周期的宽度；按照所述目标排图周期的宽度对排图内容进行调整并显示。通过采用上述技术方案，简化了现有排图周期宽度的计算方法，并且提高了排图周期宽度确定的准确性。通过采用该排图周期的宽度来实时调整排图内容，能够使用户体验到更好的裸眼3D效果。

Description

基于人眼跟踪的裸眼3D显示方法、装置、设备和介质

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、装置、设备和介质。

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光栅3D显示技术。柱镜光栅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。在每个柱状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，由于每个柱状透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。因此，需实时对人眼位置进行追踪，并根据采集到的人眼位置对显示内容进行调整。

其中，人眼追踪包括前后追踪和上下左右追踪。目前，在实现人眼前后追踪时，需利用屏幕上设置的摄像头拍摄包含有观看者双眼的图像，然后根据双眼在摄像头所拍摄到的图像中的成像距离与实际排图周期宽度的关系来计算排图周期的宽度。而上述关系的标定是基于观看者的固定的瞳距为前提，该固定的瞳距一般为6.5厘米。但实际情况是，每个人的瞳距不都是精准的6.5厘米，存在个体差异性，所以现有技术中根据双眼在图像中的成像距离计算出的排图周期的宽度并不准确。

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、装置、设备和介质，以实现跟踪用户的前后移动，并对显示内容的排图周期进行精准调节。

第一方面，本发明实施例提供了基于人眼跟踪的裸眼3D显示方法，该方法包括：

根据显示屏上设置的第一摄像头、第二摄像头与观看者眼睛的几何关系，确定观看者眼睛距离显示屏的当前距离；

基于预先设定的观看者眼睛距离显示屏的距离与排图周期的宽度之间的映射关系，确定所述当前距离对应的目标排图周期的宽度；

按照所述目标排图周期的宽度对排图内容进行调整并显示。

第二方面，本发明实施例还提供了基于人眼跟踪的裸眼3D显示装置，该装置包括：

当前距离确定模块，用于根据显示屏上设置的第一摄像头、第二摄像头与观看者眼睛的几何关系，确定观看者眼睛距离显示屏的当前距离；

排图周期宽度确定模块，用于基于预先设定的观看者眼睛距离显示屏的距离与排图周期的宽度之间的映射关系，确定所述当前距离对应的目标排图周期的宽度；

排图内容调整模块，用于按照所述目标排图周期的宽度对排图内容进行调整并显示。

第三方面，本发明实施例还提供了一种设备，该设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明任意实施例所提供的基于人眼跟踪的裸眼3D显示方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明任意实施例所提供的基于人眼跟踪的裸眼3D显示方法。

本发明实施例通过利用显示屏上设置的两个摄像头与观看者眼睛的几何关系，可确定观看者眼睛距离显示屏的当前距离。然后可根据预先设定的观看者眼睛距离显示屏的距离与排图周期宽度之间的映射关系，确定当前距离对应的目标排图周期的宽度，并可按照该宽度对排图内容进行调整并显示。通过采用上述技术方案，实现了根据观看者眼睛与显示屏的实际距离来调整目标排图周期的宽度。并且由于本发明实施例的技术方案只关注人眼距离显示屏的实际距离，因此无需按照现有技术提供的通过空间坐标系转换的方式来计算人眼在空间中三维坐标，根据两个摄像头与人眼的几何关系直接计算实际距离即可，极大地简化了该实际距离的计算过程。此外，本发明实施例提供的根据人眼距离屏幕的实际距离直接确定排图周期宽度的方式，相对于现有技术提供的按照人的双眼在图像中成像距离计算排图周期宽度的方式，本发明实施例的技术方案无需用双眼在图像中的成像距离来模拟人眼距离显示屏实际距离，所以，本发明实施例的技术方案可适用于任何瞳距的用户，不存在个体差异的局限性，提高了排图周期宽度的计算精度。通过采用计算出的排图周期宽度来实时调整排图内容，可使用户体验到更好的裸眼3D效果。

附图说明

图1a为一种排图周期的示意图；

图1b为双眼前后移动与排图周期宽度的关系示意图；

图2为本发明实施例一提供的一种基于人眼跟踪的裸眼3D显示方法的流程图；

图3a为本发明实施例一提供的一种第一摄像头、第二摄像头与观看者眼睛的几何关系示意图；

图3b为本发明实施例一提供的一种排图周期调整方式的示意图；

图4为本发明实施例二提供的一种基于人眼跟踪的裸眼3D显示方法的流程图；

图5a为本发明实施例二提供的摄像头与观看者眼睛的位置关系示意图；

图5b为本发明实施例二提供的一种人眼观看显示屏的几何关系图；

图5c为本发明实施例二提供的一种对反比例函数的参数进行标定示意图；

图5d为本发明实施例二提供的一种对反比例函数的参数进行标定示意图；

图6为本发明实施例三提供的一种基于人眼跟踪的裸眼3D显示装置的结构框图；

图7为本发明实施例四提供的一种设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

为了清楚、明白的描述本发明各实施例，首先将本发明的实现原理进行简单介绍。

在实现裸眼3D显示的过程中，为了能够让用户体验到理想的裸眼3D显示效果，本发明实施例的技术方案采用了人眼追踪技术，即跟随观看者眼睛的移动位置来调整显示内容的排图参数。其中，排图参数包括排图周期的宽度pitch，每个排图周期的宽度可量化为0～1。对于每个排图周期实际的物理宽度，可以光栅膜的宽度为基准，具体可通过光栅膜所覆盖的行像素的个数来表示。图1a为一种排图周期的示意图。如图1a所示，将多幅图的内容顺序排列在0～1区间的宽度内，作为一个排图周期。每个排图周期中均包括至少两幅图像，对于至少两幅图像中的任意两幅图像分别进入观看者的左眼和右眼，以形成裸眼3D效果。

此外，本发明实施例的技术方案所涉及到的人眼追踪，主要是针对于观看者在向靠近显示屏的方向或远离显示屏的方向移动时的人眼位置追踪。通过建立观看者眼睛与显示屏的距离与排图周期宽度之间的映射关系，可根据实时获取到的观看者眼睛与显示屏的实际距离，从而可得到排图周期的宽度。图1b为双眼前后移动与排图周期宽度的关系示意图。如图1b所示，在理想情况下，当眼睛在A点处时，要保证透过相邻柱透镜看到O点的显示内容，排图周期宽度应该是线段EF的长度；当眼睛位于B处时，为了透过相邻的两个柱状透镜看到O点所显示的内容，这时的排图周期宽度应该是线段DF的长度。显然，排图周期的宽度与观看距离有关，当观看者双眼中点坐标从B点移动到A点时，排图周期的宽度应从DF增大的EF；当观看者双眼中点坐标从A点移动到B点时，排图周期的宽度应从EF减小的DF。因此，本发明实施例构建了观看者双眼与显示屏之间的反比例关系，通过实时获取观看者眼睛距离显示屏的当前距离，即可得到排图周期的宽度，然后可按照得到的排图周期的宽度对显示内容进行调整，提升裸眼3D的显示效果。

实施例一

图2为本发明实施例一提供的一种基于人眼跟踪的裸眼3D显示方法的流程图，该方法可以由基于人眼跟踪的裸眼3D显示装置来执行，该装置可以通过软件和/或硬件的方式实现，该装置可以集成在播放显示内容的控制设备中。参见图2，本实施例的方法具体包括：

S110、根据显示屏上设置的第一摄像头、第二摄像头与观看者眼睛的几何关系，确定观看者眼睛距离显示屏的当前距离。

其中，第一摄像头和第二摄像头可以优选为显示屏自带的摄像头模组，也可为固定安装在显示屏上，与控制设备存在通信连接且面向显示屏观看区域的外接摄像头。

本实施例中的显示屏可以为手机、平板电脑或笔记本电脑等小型显示设备的显示屏，也可以为大屏彩电或广告机等大型显示设备的显示屏。为了形成裸眼3D的显示效果，本实施例中的显示屏上布设有光栅膜。该光栅膜可以为柱镜光栅膜或狭缝光栅膜。光栅膜的布设方向可以为垂直与显示屏的底边布设，也可以与显示屏的底边存在一定的倾斜角度布设。

需要说明的是，本发明实施例中的摄像头均与显示屏垂直。此时，两个摄像头的光轴平行。如果两个摄像头的光轴之间存在夹角，则需先对摄像头之间的夹角进行标定，以保证摄像头与显示屏的垂直状态。

本实施例中的观看者眼睛位置优选为观看者双眼的中心位置，也可以为观看者的左眼或右眼。本实施中第一摄像头、第二摄像头与观看者眼睛的几何关系可以为在空间中所建立的三角形。观看者眼睛距离显示屏的当前距离为三角形的高。可以理解的是，三角形的高的计算方式有多种，例如，可通过确定两条边的长度及这两条边的夹角计算该三角形高的值。

优选的，本实施采用根据两个角的角度和一条边的长度，并根据余弦定理例计算三角形的高。图3a为本发明实施例一提供的一种第一摄像头、第二摄像头与观看者眼睛的几何关系示意图。如图3a所示，F为观看者双眼的中心位置。其中，第一摄像头10和第二摄像头20之间的距离为已知的常数，通过计算观看者眼睛偏离第一摄像头所在水平方向的第一角度∠A，以及偏离第二摄像头所在水平方向的第二角度∠B的大小，即可根据余弦定理计算出三角形的高AC，即观看者眼睛距离显示屏的当前距离。

S120、基于预先设定的观看者眼睛距离显示屏的距离与排图周期的宽度之间的映射关系，确定当前距离对应的目标排图周期的宽度。

示例性的，本实施例中，映射关系优选为反比例关系，即观看者眼睛距离显示屏的当前距离越大，目标排图周期的宽度越小；观看者眼睛距离显示屏的当前距离越小，目标排图周期的宽度越大。基于这样的反比例关系，可直接根据当前距离确定对应的目标排图周期的宽度，从而可按照该目标排图周期的宽度对排图内容进行调整。

S130、按照目标排图周期的宽度对排图内容进行调整并显示。

其中，在按照目标排图周期的宽度对排图内容进行调整时，可以排图基准线所在的位置为起始位置，即排图基准线上的视点位置不发生变化，使得其他视点位置发生偏移，例如，通过移动视点位置，可增加每个视点所对应的子像素个数，从而使得每个排图周期在屏幕的水平方向所对应的子像素的个数增多，即使排图周期的宽度增加。

其中，以本实施例中的任意一个相机为基准相机，该相基准机在显示屏所在坐标系中的像素坐标，可作为软件排图的排图基点，经过排图基点将平行于光栅膜布设方向的线段作为排图基准线。

示例性的，图3b为本发明实施例一提供的一种排图周期调整方式的示意图。图3b示出的是一种增加排图周期宽度的调整方式。如图3b所示，在调整排图周期宽度时，排图基准线AB上的所有点对应排图内容的视点的起始位置不发生改变，其他点的视点起始位置都发生了相应的偏移。通过上述设置，在屏幕上所显示的图像跟随观看者的移动发生了相应的调整，避免了串扰现象的发生，提升了用户的观看体验。

本实施例的技术方案，通过确定观看者眼睛距离屏幕的当前实际距离，可根据该实际距离来调整目标排图周期的宽度。并且该实际距离是利用显示屏上的两个摄像头与观看者眼睛的相对位置得到的。相对于现有技术提供的按照人的双眼在图像中成像距离计算排图周期宽度的技术方案，本实施例的技术方案无需用双眼在图像中的成像距离来模拟眼睛与显示屏之间的实际距离，因此，该方案适用于任何瞳距的用户，不存在个体差异的局限性。此外，本实施例的技术方案重点关注的是观看者眼睛距离显示屏的当前距离，以便于后续前后方向的人眼追踪。因此无需进行空间坐标系的转换来确定人眼在空间中的三维坐标，极大地简化了现有排图周期宽度的计算方法，并且所计算出的排图周期的宽度准确性更高。通过采用计算得到的排图周期宽度来实时调整排图内容，可使观看者体验到更好的裸眼3D效果。

实施例二

图4为本发明实施例二提供的一种基于人眼跟踪的裸眼3D显示方法的流程图，本实施例在上述实施例的基础上进行了优化，其中与上述实施例相同或相应的术语的解释在此不再赘述。参见图4，本实施例提供的方法包括：

S210、根据观看者眼睛在第一摄像头和第二摄像头中的成像坐标，确定观看者眼睛距离第一摄像头光轴的第一水平距离，以及距离第二摄像头光轴的第二水平距离。

其中，由于第一摄像头和第二摄像头的位置不同，因此，第一摄像头和第二摄像头所拍摄的图像中，观看者眼睛的位置也必然不同。一般情况下，摄像头光轴位置为摄像头所拍摄图像的中点位置，因此，通过观看者眼睛在第一摄像头和第二摄像头中的成像坐标，可确定观看者眼睛距离第一摄像头光轴的第一水平距离，以及距离第二摄像头光轴的第二水平距离。

示例性的，图5a为本发明实施例二提供的摄像头与观看者眼睛的位置关系示意图。图5a中示出的摄像头可以为第一摄像头，也可以为第二摄像头。如图5a所示，C、D两点分别为成像的左右边界点，F为观看者眼睛在图像中的成像坐标。E为摄像头所拍摄图像的中点。通过识别所拍摄的图像，可以得到F距离E的第一水平距离。按照相同的计算方式，对于屏幕上的另外一个摄像头，可以得到F距离E的第二水平距离。

S220、根据第一水平距离、第一摄像头的视场角和所拍摄图像的分辨率，计算观看者眼睛偏离第一摄像头光轴的第三角度。

示例性的，如图5a所示，摄像头的视场角为∠CAD，本实施例中优选为60°。摄像头所拍摄图像的分辨率可根据实际需求预先进行设置，例如可以设置为640*480。

具体的，如图5a所示，在确定摄像头所拍摄图像的分辨率的情况下，可确定CE的长度即为图像长度方向像素个数的二分之一。例如，如果长度方向像素个数为640，则CE的长度即为320。此外，在摄像头视场角确定的情况下，可确定∠CAE的大小，即视场角的二分之一。例如，如果视场角具体为60°，则∠CAE为30°。

根据CE的长度，∠CAE的大小，可计算出AE的长度。在AE长度确定后，根据EF的距离，然后可得到∠EAF的正切值，即tan(∠EAF)＝EF/AE。从而可得到∠EAF的大小，即arctan(EF/AE)，也即第三角度。

S230、根据所述第二水平距离、第二摄像头的视场角和所拍摄图像的分辨率，计算观看者眼睛偏离第二摄像头光轴的第四角度。

示例性的，第四角度的计算方式与上述步骤S220中第三角度的计算方式相同，具体可参照第三角度的计算原理，此处不再赘述。

需要说明的是，S220和S230不存在执行顺序的先后之分，可以先后执行，也可以同时进行，本实施例对此不作具体限定。

S240、根据第三角度，计算观看者眼睛偏离第一摄像头所在水平方向的第一角度，并根据第四角度，计算观看者眼睛偏离第二摄像头所在水平方向的第二角度。

如图5a所示，在得到第三角度之后，观看者眼睛偏离第一摄像头所在水平方向的第一角度即为(90o-∠EAF)。如图3a和图5a所示，第一角度即为∠A。同理可得，第二角度即为(90°—第四角度)，也即图3a中的∠B。

S250、根据第一角度、第二角度以及第一摄像头和第二摄像头的间距，计算观看者眼睛距离显示屏的当前距离。

示例性的，如图3a所示，在∠A、∠B和AB之间的距离都确定后，可根据三角形余弦定理计算出FC的距离，即观看者眼睛距离显示屏的当前距离。

S260、基于预先设定的观看者眼睛距离显示屏的距离与排图周期的宽度之间反比例关系，确定当前距离对应的目标排图周期的宽度。

其中，本实施例中反比例关系的推导，可参照图5b示出的几何关系图。其中，图5b为本发明实施例二提供的一种人眼观看显示屏的几何关系图。如图5b所示，d为常量，表示水平柱镜的贴合厚度，z为观看者眼睛距离显示屏的当前距离，p0为常量，表示显示屏表面布设的水平柱镜的宽度，pitch为一个排图周期的宽度，每个排图周期可对8个视点进行依次排列。通过根据三角形GAB与三角形GEF相似，可推导出pitch与z的反比例关系。

具体的，可根据如下公式，确定当前距离对应的目标排图周期的宽度：

pitch＝p0+p0×(d÷z)；

其中，pitch为排图周期的宽度；p0为常量，表示显示屏表面布设的水平柱镜的宽度；d为常量，表示水平柱镜的贴合厚度；z为观看者眼睛距离显示屏的当前距离。

需要说明的是，由于参数p0和d无法测量，因此，为了确定参数p0和d，需分别测量空间上两点的z和pitch。

具体的，图5c和5d为本发明实施例二提供的一种对反比例函数的参数进行标定示意图。如5c所示，可分别利用外置摄相头获取A点处的pitch0，和B点处的pitch1值。其中，A、B与显示屏的距离可根据实际需求进行设置，例如可以设置为B点到显示屏的而距离为60厘米，A点到显示屏的距离为100厘米。

可选的，获取pitch0或pitch1的具体方式可以为：以显示屏出厂时基准排图周期的宽度为基础，通过不断调节显示屏的显示图像，直到显示屏所显示的图像达到目标图像时，确定该目标图像所对应的排图周期的宽度pitch，将所测得的pitch设置为外置摄像头在当前位置的目标pitch。

如图5d中，在A、B位置先后放置带一个黑点的白板，然后再利用本实施例中基于双摄像头的人眼跟踪程序，可分别计算出黑点坐标B和A距离显示屏的距离，即得到对应的z0和z1。最后将得到的pitch0、z0、pitch1和z1分别代入公式y＝a+b/x中，可得到常数a和b，即为上述反比例函数中的p0和d。反比例函数确定后，可根据该函数实现人眼位置的前后跟踪。

S270、按照目标排图周期的宽度对排图内容进行调整并显示。

本实施例在上述实施例的基础上，通过构建空间中摄像头与人眼位置之间的三角形关系，确定出了观看者眼睛偏离第一摄像头所在水平方向的第一角度，以及偏离第二摄像头所在水平方向的第二角度，并根据第一角度、第二角度以及第一摄像头和第二摄像头的间距计算出观看者眼睛距离显示屏的当前距离。相对于采用空间坐标系转换的方式，本实施例的技术方按简化了当前距离的计算方式，操作方法简单，实用性强，而且计算得到的排图周期的宽度更加准确，为观看者前后的追踪服务提供了极大的便利。

实施例三

图6为本发明实施例三提供的一种基于人眼跟踪的裸眼3D显示装置的结构框图，该装置包括：当前距离确定模块310、排图周期宽度确定模块320和排图内容调整模块330。其中，

当前距离确定模块310，用于根据显示屏上设置的第一摄像头、第二摄像头与观看者眼睛的几何关系，确定观看者眼睛距离显示屏的当前距离；

排图周期宽度确定模块320，用于基于预先设定的观看者眼睛距离显示屏的距离与排图周期的宽度之间的映射关系，确定所述当前距离对应的目标排图周期的宽度；

排图内容调整模块330，用于按照所述目标排图周期的宽度对排图内容进行调整并显示。

本实施例的技术方案，通过确定观看者眼睛距离屏幕的当前实际距离，可根据该实际距离来调整目标排图周期的宽度。并且该实际距离是利用显示屏上的两个摄像头与观看者眼睛的相对位置得到的。相对于现有技术提供的按照人的双眼在图像中成像距离计算排图周期宽度的技术方案，本实施例的技术方案无需用双眼在图像中的成像距离来模拟眼睛与显示屏之间的实际距离，因此，该方案适用于任何瞳距的用户，不存在个体差异的局限性。此外，本实施例的技术方案重点关注的是观看者眼睛距离显示屏的当前距离，以便于后续前后方向的人眼追踪。因此无需进行空间坐标系的转换来确定人眼在空间中的三维坐标，极大地简化了现有排图周期宽度的计算方法，并且所计算出的排图周期的宽度准确性更高。通过采用计算得到的排图周期宽度来实时调整排图内容，可使观看者体验到更好的裸眼3D效果。

在上述实施例的基础上，所述当前距离确定模块310，包括：

角度计算单元，用于计算观看者眼睛偏离第一摄像头所在水平方向的第一角度，以及偏离第二摄像头所在水平方向的第二角度；

当前距离计算单元，用于根据第一角度、第二角度以及第一摄像头和第二摄像头的间距计算观看者眼睛距离显示屏的当前距离。

在上述实施例的基础上，所述角度计算单元具体用于：

根据观看者眼睛在第一摄像头和第二摄像头中的成像坐标，确定观看者眼睛距离第一摄像头光轴的第一水平距离，以及距离第二摄像头光轴的第二水平距离；

根据所述第一水平距离、第一摄像头的视场角和所拍摄图像的分辨率，计算观看者眼睛偏离第一摄像头光轴的第三角度；

根据所述第二水平距离、第二摄像头的视场角和所拍摄图像的分辨率，计算观看者眼睛偏离第二摄像头光轴的第四角度；

根据所述第三角度，计算观看者眼睛偏离第一摄像头所在水平方向的第一角度，并根据所述第四角度，计算观看者眼睛偏离第二摄像头所在水平方向的第二角度。

在上述实施例的基础上，所述映射关系为反比例关系。

在上述实施例的基础上，所述排图周期宽度确定模块320，具体用于：

根据如下公式，确定所述当前距离对应的目标排图周期的宽度：

pitch＝p0+p0×(d÷z)；

其中，pitch为排图周期的宽度；p0为常量，表示显示屏表面布设的水平柱镜的宽度；d为常量，表示水平柱镜的贴合厚度；z为观看者眼睛距离显示屏的当前距离。

本发明实施例所提供的基于人眼跟踪的裸眼3D显示装置可执行本发明任意实施例所提供的基于人眼跟踪的裸眼3D显示方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在上述实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的基于人眼跟踪的裸眼3D显示方法。

实施例四

图7为本发明实施例四提供的一种设备的结构示意图。图7示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性设备12的框图。图7显示的设备12仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图7所示，设备12以通用计算设备的形式表现。设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。

总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。

设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)30和/或高速缓存存储器32。设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图7未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图7中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该设备12交互的设备通信，和/或与使得该设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的基于人眼跟踪的裸眼3D显示方法。该方法包括：

根据显示屏上设置的第一摄像头、第二摄像头与观看者眼睛的几何关系，确定观看者眼睛距离显示屏的当前距离；

基于预先设定的观看者眼睛距离显示屏的距离与排图周期的宽度之间的映射关系，确定所述当前距离对应的目标排图周期的宽度；

按照所述目标排图周期的宽度对排图内容进行调整并显示。

当然，本领域技术人员可以理解，处理器还可以实现本发明任意实施例所提供的基于人眼跟踪的裸眼3D显示方法的技术方案。

实施例五

本发明实施例五还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明任意实施例所提供的基于人眼跟踪的裸眼3D显示方法。该方法包括：

根据显示屏上设置的第一摄像头、第二摄像头与观看者眼睛的几何关系，确定观看者眼睛距离显示屏的当前距离；

基于预先设定的观看者眼睛距离显示屏的距离与排图周期的宽度之间的映射关系，确定所述当前距离对应的目标排图周期的宽度；

按照所述目标排图周期的宽度对排图内容进行调整并显示。

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如”C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种基于人眼跟踪的裸眼3D显示方法，其特征在于，包括：

根据显示屏上设置的第一摄像头、第二摄像头与观看者眼睛的几何关系，确定观看者眼睛距离显示屏的当前距离；

基于预先设定的观看者眼睛距离显示屏的距离与排图周期的宽度之间的映射关系，确定所述当前距离对应的目标排图周期的宽度；

按照所述目标排图周期的宽度对排图内容进行调整并显示。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据显示屏上设置的第一摄像头、第二摄像头与观看者眼睛的几何关系，确定观看者眼睛距离显示屏的当前距离，包括：

计算观看者眼睛偏离第一摄像头所在水平方向的第一角度，以及偏离第二摄像头所在水平方向的第二角度；

根据第一角度、第二角度以及第一摄像头和第二摄像头的间距计算观看者眼睛距离显示屏的当前距离。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，计算观看者眼睛偏离第一摄像头所在水平方向的第一角度，以及偏离第二摄像头所在水平方向的第二角度，包括：

根据观看者眼睛在第一摄像头和第二摄像头中的成像坐标，确定观看者眼睛距离第一摄像头光轴的第一水平距离，以及距离第二摄像头光轴的第二水平距离；

根据所述第一水平距离、第一摄像头的视场角和所拍摄图像的分辨率，计算观看者眼睛偏离第一摄像头光轴的第三角度；

根据所述第二水平距离、第二摄像头的视场角和所拍摄图像的分辨率，计算观看者眼睛偏离第二摄像头光轴的第四角度；

根据所述第三角度，计算观看者眼睛偏离第一摄像头所在水平方向的第一角度，并根据所述第四角度，计算观看者眼睛偏离第二摄像头所在水平方向的第二角度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述映射关系为反比例关系。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于预先设定的观看者眼睛距离显示屏的距离与排图周期的宽度之间的映射关系，确定所述当前距离对应的目标排图周期的宽度，包括：

根据如下公式，确定所述当前距离对应的目标排图周期的宽度：

pitch＝p0+p0×(d÷z)；

其中，pitch为排图周期的宽度；p0为常量，表示显示屏表面布设的水平柱镜的宽度；d为常量，表示水平柱镜的贴合厚度；z为观看者眼睛距离显示屏的当前距离。

6.一种基于人眼跟踪的裸眼3D显示装置，其特征在于，包括：

当前距离确定模块，根据显示屏上设置的第一摄像头、第二摄像头与观看者眼睛的几何关系，确定观看者眼睛距离显示屏的当前距离；

排图周期宽度确定模块，用于基于预先设定的观看者眼睛距离显示屏的距离与排图周期的宽度之间的映射关系，确定所述当前距离对应的目标排图周期的宽度；

排图内容调整模块，用于按照所述目标排图周期的宽度对排图内容进行调整并显示。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述当前距离确定模块，包括：

角度计算单元，用于计算观看者眼睛偏离第一摄像头所在水平方向的第一角度，以及偏离第二摄像头所在水平方向的第二角度；

当前距离计算单元，用于根据第一角度、第二角度以及第一摄像头和第二摄像头的间距计算观看者眼睛距离显示屏的当前距离。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述角度计算单元具体用于：

根据观看者眼睛在第一摄像头和第二摄像头中的成像坐标，确定观看者眼睛距离第一摄像头光轴的第一水平距离，以及距离第二摄像头光轴的第二水平距离；

根据所述第一水平距离、第一摄像头的视场角和所拍摄图像的分辨率，计算观看者眼睛偏离第一摄像头光轴的第三角度；

根据所述第二水平距离、第二摄像头的视场角和所拍摄图像的分辨率，计算观看者眼睛偏离第二摄像头光轴的第四角度；

根据所述第三角度，计算观看者眼睛偏离第一摄像头所在水平方向的第一角度，并根据所述第四角度，计算观看者眼睛偏离第二摄像头所在水平方向的第二角度。

9.一种设备，其特征在于，所述设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-5中任一所述的基于人眼跟踪的裸眼3D显示方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一所述的基于人眼跟踪的裸眼3D显示方法。