三维物件显示方法、显示器及显示胞技术

本发明专利技术提供了一种三维物件显示方法、显示器及显示胞。此方法适用于具有多个显示胞的显示器。此方法首先撷取三维图像数据。接着，分析三维图像数据的像素中各像素的深度信息及颜色信息。然后根据深度信息产生对应的变形电压，并分别输出变形电压至显示胞，使得显示胞产生形变以形成三维物件。根据颜色信息产生对应的变色电压，并分别输出变色电压至显示胞，使得显示胞改变颜色。本发明专利技术提供的三维物件显示方法、显示器及显示胞可让使用者在视觉的感受外亦可经由触碰而感受物件的真实存在。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种三维立体(three-dimensional，3D)显示方法与装置，且特别是有关于一种可将三维图像数据中的物体以真实三维物件呈现的方法、显示器及显示胞。
技术介绍
随着科技的日益进步，在显示技术的发展方面，三维立体(three-dimensional，3D)显示技术已渐渐取代传统的二维(two-dimensional，2D)显示技术而成为现今显示技术的潮流。三维显示技术可清楚地表现出画面中物体的立体形状、各个面向以及延伸方向，并可应用在现今各种领域上。例如，在医学研究方面，传统的医学诊断图像仅限于二维剖面图像，医生在判读诊断图像时，则会因为该诊断图像仅能呈现出单一面相的特征，而可能造成诊断偏差。然而，在三维显示技术的辅助下，医生可清楚看到诊断图像的所有面向，而减少误判的发生。另外在娱乐方面，在使用者观看电影或是玩三维立体游戏的同时，三维显示技术可表现出画面中物体朝观看者发射而来并飞出荧幕的视觉效果，而往往可为使用者带来身临其境的感受，进而增进娱乐的效果。然而，在当前的三维立体显示器上显示的图像虽然已可具体完整地呈现显示物体的各个面向，但带给使用者的仅止于视觉上的感受。对于使用者来说，视觉的感受毕竟不及真正触觉的感受来得强烈。因此，若能使显示器呈现可触碰的真实物件，必可带给使用者前所未见的真实感受。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种三维物件显示方法、显示器及显示胞，利用特殊的显示胞(cell)结构，在显示器上形成真实的三维物件，可让使用者感受物件的真实存在。本专利技术的三维物件显示方法适用于具有多个显示胞的显示器。此方法首先撷取三维图像数据。接着，分析三维图像数据的像素中各像素的深度信息及颜色信息。然后根据深度信息产生对应的变形电压，并分别输出变形电压至显示胞，使得显示胞产生形变以形成三维物件。另一方面，根据颜色信息产生对应的变色电压，并分别输出变色电压至显示胞，使得显示胞改变颜色。在本专利技术的一实施例中，上述的三维图像数据包括左图像及右图像，而上述分析三维图像数据的像素中各像素的深度信息的步骤包括计算左图像及右图像相对应的各像素的像差。并且依据拍摄左图像及右图像的立体成像单元的左镜头及右镜头的焦距、左镜头及右镜头的镜头间距以及各像素的像差，估测各像素的深度信息。在本专利技术的一实施例中，上述撷取三维图像数据的步骤包括利用立体成像单元撷取左图像及右图像以产生三维图像数据。在本专利技术的一实施例中，在上述撷取三维图像数据的步骤之前，所述方法还利用立体成像单元分别撷取所在拍摄环境的远景图像及近景图像。接着分析远景图像与近景图像，以取得拍摄环境的深度范围。根据深度范围、显示胞形变的最大变形量以及产生最大变形量所施加的变形电压，建立电压对照表。其中，电压对照表中记录深度范围内各深度对应的变形电压。在本专利技术的一实施例中，上述根据深度信息产生对应的变形电压的步骤包括基于电压对照表中记录的深度及对应的变形电压，产生对应于深度信息的变形电压。在本专利技术的一实施例中，上述显示器的显示面板包括上下相叠的第一像素层及第二像素层。第二像素层的各显示胞设置于第一像素层的两个显示胞的间隙的下方。上述使得显示胞产生形变以形成三维物件的步骤包括当第一像素层的两个显示胞产生形变时，位于间隙下方的第二像素层的显示胞产生形变以填补第一像素层的两个显示胞产生形变所产生的空隙。本专利技术的显示胞包括变形主体以及变色层。变形主体包括变形电极。变色层配置于变形主体的上表面，且包括变色电极。变形主体根据变形电极所接收的变形电压产生形变，变色层根据变色电极所接收的变色电压改变颜色。在本专利技术的一实施例中，上述的变形电极包括涂布于变形主体的至少一个侧面，使得变形主体通过变形电极接收到变形电压时，产生纵向形变。在本专利技术的一实施例中，上述的变形主体的材料包括硅氧树脂(silicone)、丙烯基合成橡胶(acrylicelastomerVHB4910)，上述的变色层的材料包括N-丙烷磺酸钠(N-Propanesulfonate)、PProDOP(polypropylenedioxypyrrole，丙烯二氧吡咯)、DEPOT(DepositedPolyanilineonindiumtinoxide，铟锡氧化物薄膜沉积聚苯胺)及三氧化钨(WO3)。本专利技术的三维物件显示器，包括处理器、变形控制器、变色控制器以及显示面板。处理器是用以撷取三维图像数据，并分析三维图像数据的像素中各像素的深度信息及颜色信息。变形控制器会根据深度信息产生对应的变形电压，变色控制器则会根据颜色信息产生对应的变色电压。显示面板是接收变形电压及变色电压，且包括多个显示胞。其中，各显示胞包括变形主体以及变色层。变形主体包括变形电极，而变色层配置于变形主体的上表面且包括变色电极。变形主体是根据变形电极所接收的变形电压产生形变，变色层则是根据变色电极所接收的变色电压改变颜色。在本专利技术的一实施例中，上述的三维物件显示器还包括立体成像单元。此立体成像单元是用以撷取左图像及右图像，以产生三维图像数据。在本专利技术的一实施例中，上述的处理器是依据立体成像单元的左镜头及右镜头拍摄左图像及右图像的焦距、左镜头及右镜头的镜头间距以及左图像及右图像相对应的各像素的像差，估测各像素的深度信息。在本专利技术的一实施例中，上述的立体成像单元分别撷取所在的拍摄环境的远景图像及近景图像。上述的处理器分析远景图像与近景图像，以取得拍摄环境的深度范围，并根据深度范围、显示胞形变的最大变形量以及产生最大变形量所施加的变形电压，建立电压对照表。此电压对照表中记录深度范围内各深度对应的变形电压。在本专利技术的一实施例中，上述的三维物件显示器还包括存储单元，其是用以记录上述的电压对照表。在本专利技术的一实施例中，上述变形控制器是基于电压对照表，产生对应于深度信息的变形电压。基于上述，本专利技术的三维物件显示方法、显示器及显示胞是分析三维图像数据中各像素的深度信息及颜色信息，据以控制显示器的显示胞产生形变并改变颜色，从而将三维图像数据中的物体以真实立体物件的方式呈现。借此，可让使用者在视觉的感受外亦可经由触碰而感受物件的真实存在。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图示做详细说明如下。附图说明图1是依照本专利技术一实施例所绘示的三维物件显示器的方块图；图2是依照本专利技术一实施例所绘示的显示胞的示意图；图3是依照本专利技术一实施例所绘示的三维物件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维物件显示方法，适用于具有多个显示胞的一显示器，其特征在于，该方法包括下列步骤：撷取一三维图像数据；分析该三维图像数据的多个像素中各所述像素的一深度信息及一颜色信息；根据所述深度信息产生对应的多个变形电压，并分别输出所述变形电压至所述显示胞，使得所述显示胞产生形变以形成一三维物件；以及根据所述颜色信息产生对应的多个变色电压，并分别输出所述变色电压至所述显示胞，使得所述显示胞改变颜色。

【技术特征摘要】
2014.05.09 TW 1031165391.一种三维物件显示方法，适用于具有多个显示胞的一显示器，其特征在于，
该方法包括下列步骤：
撷取一三维图像数据；
分析该三维图像数据的多个像素中各所述像素的一深度信息及一颜色信息；
根据所述深度信息产生对应的多个变形电压，并分别输出所述变形电压至所述显
示胞，使得所述显示胞产生形变以形成一三维物件；以及
根据所述颜色信息产生对应的多个变色电压，并分别输出所述变色电压至所述显
示胞，使得所述显示胞改变颜色。
2.如权利要求1所述的三维物件显示方法，其特征在于，该三维图像数据包括
一左图像及一右图像，而分析该三维图像数据的所述像素中各所述像素的该深度信息
的步骤包括：
计算该左图像及该右图像相对应的各所述像素的一像差；以及
依据拍摄该左图像及该右图像的一立体成像单元的一左镜头及一右镜头的一焦
距、该左镜头及该右镜头的一镜头间距以及各所述像素的该像差，估测各所述像素的
该深度信息。
3.如权利要求1所述的三维物件显示方法，其特征在于，撷取该三维图像数据
的步骤包括：
利用一立体成像单元撷取一左图像及一右图像以产生该三维图像数据。
4.如权利要求3所述的三维物件显示方法，其特征在于，在撷取该三维图像数
据的步骤之前，还包括：
利用该立体成像单元分别撷取所在的一拍摄环境的一远景图像及一近景图像；
分析该远景图像与该近景图像，以取得该拍摄环境的一深度范围；以及
根据该深度范围、该显示胞形变的一最大变形量以及产生该最大变形量所施加的
该变形电压，建立一电压对照表，其中该电压对照表记录该深度范围内的多个深度中
各所述深度对应的该变形电压。
5.如权利要求4所述的三维物件显示方法，其特征在于，根据所述深度信息产
生对应的所述变形电压的步骤包括：
基于该电压对照表中记录的所述深度及对应的所述变形电压，产生对应于所述深
度信息的所述变形电压。
6.如权利要求1所述的三维物件显示方法，其特征在于，该显示器的一显示面
板包括上下相叠的一第一像素层及一第二像素层，其中该第二像素层的各所述显示胞
是设置于该第一像素层的两个显示胞的间隙的下方，其中使得所述显示胞产生形变以
形成该三维物件的步骤包括：
当该第一像素层的所述两个显示胞产生形变时，位于该间隙下方的该第二像素层
的该显示胞产生形变以填补所述第一像素层的两个显示胞产生形变所产生的空隙。
7.一种显示胞，其特征在于，包括：
一变形主体，包括多个变形电极；以及
一变色层，配置于该变形主体的一上表面，包括多个变色电极，
其中，该变形主体根据所述变形电极所接收的一变形电压产生形变，该变色层根
据所述变色电极所接收的一变色电压改变颜色。
8.如权利要求7所述的显示胞，其特征在于，所述变形电极包括配置于该变形
主体的至少一侧面，使得该变形主体通过所述变形电极接收到该变形电压时，产生纵
向形变。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪士杰，
申请(专利权)人：纬创资通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71