舒瀚　顧明海

【摘要】裸眼3D技術(shù)基于雙目視覺(jué)原理的裸眼3D顯示器件在教育、展示、娛樂(lè)、影音及移動(dòng)終端等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用。裸眼3D產(chǎn)業(yè)化涉及攝像技術(shù)、內(nèi)容制作、顯示系統(tǒng)等多個(gè)環(huán)節(jié)，代表性的產(chǎn)品：任天堂3DS游戲機(jī)、裸眼3D廣告機(jī)、裸眼3D電視機(jī)等。目前主流的裸眼3D技術(shù)手段主要有：獨(dú)縫式液晶光柵、柱狀棱鏡、指向光源。本文主要介紹了國(guó)內(nèi)外專(zhuān)利申請(qǐng)狀況及授權(quán)分析和裸眼3D顯示技術(shù)專(zhuān)利的主要分類(lèi)與分析，對(duì)該技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)和前景做了淺析。

【關(guān)鍵詞】裸眼3D 商業(yè) 獨(dú)縫式液晶光柵 柱狀棱鏡

一、引言

裸眼立體顯示技術(shù)就是指不需要任何輔助設(shè)備觀看就能夠獲得立體視覺(jué)效果的立體顯示技術(shù)，其主要是通過(guò)使用光學(xué)器件在顯示屏幕上改變雙眼視圖的走向，使人的雙眼能分別看到相對(duì)應(yīng)的立體視圖。因?yàn)榫哂胁还潭ǖ膱D像通道及圖像分割裝置，一般把這個(gè)實(shí)現(xiàn)立體顯示的方法稱(chēng)之為空分法。

二、國(guó)內(nèi)外專(zhuān)利申請(qǐng)狀況及授權(quán)分析

通過(guò)對(duì)檢索的211件國(guó)內(nèi)外專(zhuān)利申請(qǐng)進(jìn)行分析，得出國(guó)內(nèi)外關(guān)于裸眼3D顯示技術(shù)專(zhuān)利申請(qǐng)主要技術(shù)分支的分析結(jié)果。

針對(duì)裸眼3D顯示技術(shù)專(zhuān)利申請(qǐng)的研究，可主要分為三個(gè)技術(shù)分支：通過(guò)硬件的改善提高顯示效果、通過(guò)軟件的改善提高顯示效果、應(yīng)用面的拓展。

應(yīng)用面的拓展的技術(shù)分支的申請(qǐng)量相對(duì)于其他兩個(gè)技術(shù)分支的申請(qǐng)量偏少，究其原因可能是因?yàn)槁阊?D技術(shù)的發(fā)展在特定的應(yīng)用領(lǐng)域中已經(jīng)比較成型，在運(yùn)用到其他的領(lǐng)域相對(duì)要克服比較大的技術(shù)障礙。通過(guò)硬件的改善提高顯示效果的申請(qǐng)量是通過(guò)軟件的改善提高顯示效果的申請(qǐng)量幾乎一倍，并遠(yuǎn)超過(guò)應(yīng)用面的拓展的技術(shù)分支的申請(qǐng)量，這表明國(guó)內(nèi)外的專(zhuān)利申請(qǐng)主要集中在提高硬件方面來(lái)改善裸眼3D的顯示技術(shù)。

從上述分析結(jié)果可以看出，關(guān)于裸眼3D顯示技術(shù)的研究方向偏向于通過(guò)硬件改善和軟件改善來(lái)提高顯示效果，從這個(gè)趨勢(shì)可以預(yù)測(cè)，未來(lái)仍將會(huì)更注重裸眼3D的顯示技術(shù)中的硬件和軟件的開(kāi)發(fā)，通過(guò)使用更先進(jìn)的硬件模塊以及更合理的處理算法來(lái)實(shí)現(xiàn)更加優(yōu)化的顯示效果，從而給用戶帶來(lái)更加震撼的裸眼3D效果。

三、裸眼3D顯示技術(shù)專(zhuān)利的主要分類(lèi)與分析

通過(guò)硬件的改善提高顯示效果：根據(jù)裸眼立體技術(shù)的光學(xué)空間特征，屏幕上的立體對(duì)圖像交錯(cuò)顯示，每個(gè)視圖分別占用其固定的分區(qū)，該分區(qū)被稱(chēng)為亞屏幕。亞屏幕就是整個(gè)屏幕中的子集。

在亞屏幕中，左、右視圖所占的顯示區(qū)域空間是一樣的，根據(jù)觀看時(shí)的視點(diǎn)個(gè)數(shù)可以劃分亞屏幕的數(shù)量。以單視點(diǎn)的立體顯示為例，所有的奇列像素和偶列像素分別組成為一個(gè)新的屏幕，這些像素列的重新組合就形成了亞屏幕的各個(gè)分區(qū)。對(duì)于單視點(diǎn)立體顯示的亞屏幕可視區(qū)通常只有位于顯示器一定距離的正前方區(qū)域。

硬件方法是通過(guò)高頻頭輸入端讀取視頻信號(hào)后，運(yùn)用硬件電路對(duì)視頻信號(hào)的幀時(shí)序脈沖檢測(cè)出左右眼圖像，再顯示到對(duì)應(yīng)的亞屏幕上。

通過(guò)軟件的改善提高顯示效果：軟件方法是使用3D播放器讀取3D圖像和視頻后，通過(guò)算法生成左右眼視圖，再判斷視圖行列的分辨率，運(yùn)用不失真的縮放技術(shù)，把圖像尺寸變換成合適大小再映射到亞屏幕上。

通過(guò)改善軟件來(lái)提高顯示效果的代表專(zhuān)利有：CN201210479003、CN201410167890、CN201510068319、CN201310396158、US201313899644A。從以上涉及通過(guò)軟件的改善提高顯示效果的技術(shù)專(zhuān)利可以看出，該方式下的優(yōu)化現(xiàn)有的引擎和優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，是通過(guò)軟件的提高改善的主要趨勢(shì)。

應(yīng)用面的拓展：裸眼3D技術(shù)在商業(yè)上的產(chǎn)品應(yīng)用，主要在裸眼3D顯示器、裸眼3D便攜式影音設(shè)備、裸眼3D廣告機(jī)等，而近些年在產(chǎn)品上的應(yīng)用也不僅僅局限于上述的幾種。

代表專(zhuān)利有：CN201510125705、CN201220407965、CN201420412987、CN201420748593、CN201420046737、US201213545768A。

裸眼3D技術(shù)主要還是在顯示領(lǐng)域中得到了進(jìn)一步的發(fā)展，不僅僅是使用在商用上，近些年也教育教學(xué)系統(tǒng)中使用到。