基于光场的车载系统中的裸眼3D显示系统及车载系统的制作方法

专利2022-05-09  2


本发明属于图像显示技术领域,具体涉及一种基于光场的车载系统中的裸眼3d显示系统及方法。



背景技术:

传统的车载光栅设备进行3d显示对视角的要求很高,并且需要眼球追踪等复杂技术,使用条件苛刻,当车中有多个乘客时,难以满足每个乘客的3d观看需求,降低客户体验。

因此,基于上述技术问题需要设计一种新的基于光场的车载系统中裸眼3d显示系统及方法。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种基于光场的车载系统中的裸眼3d显示系统及方法及车载系统。

为了解决上述技术问题,本发明提供了一种裸眼3d显示系统,包括:

显示机构,所述显示机构适于多图层显示图像;

图像处理模块,所述图像处理模块适于对图像进行处理;

驱动模块,所述驱动模块与所述显示机构和所述图像处理模块电性连接,所述驱动模块适于驱动所述显示机构对图像处理模块处理后的图像多图层显示,以将图像3d显示。

进一步,所述图像处理模块适于对图像进行处理,即

将图像分解为若干层图像,并对每一层图像进行渲染后获取每一层图像对应的若干视图缓存;

将每一层图像对应的若干视图缓存重新合并后生成相应层新图像,并对新图像同步标志后存储;

根据各新图像的同步标志判断显示机构中各显示屏所需显示的新图像均以存储时,将存储的各新图像发送至对应的显示屏,并由驱动模块驱动相应显示屏,以将图像3d显示。

进一步,所述显示机构包括:背光模组和显示组件;

所述驱动模块适于驱动所述背光模组向所述显示组件提供光源;

所述驱动模块适于驱动所述显示组件多图层显示图像处理模块处理后的图像,以将图像3d显示。

进一步,所述显示组件包括:依次设置的第一显示屏、第二显示屏和第三显示屏;

所述第一显示屏和所述第二显示屏设置在所述背光模组和所述第三显示屏之间;

所述第一显示屏包括:后偏振片和lcd基板;

所述第二显示屏包括:lcd基板;

所述第三显示屏包括:前偏振片和lcd基板;

所述后偏振片靠近所述背光模组设置,所述前偏振片远离所述背光模组设置;

所述第一显示屏、第二显示屏和第三显示屏适于显示对应的新图像,以将图像3d显示。

进一步,所述驱动模块包括:控制芯片、显示组件驱动芯片和背光模组驱动芯片;

所述控制芯片适于接收所述图像处理模块处理后的图像;

所述控制芯片与所述显示组件驱动芯片和背光模组驱动芯片电性连接;

所述显示组件驱动芯片与所述显示组件电性连接;

所述背光模组驱动芯片与所述背光模组电性连接;

所述控制芯片适于控制所述显示组件驱动芯片驱动所述显示组件;

所述控制芯片适于控制所述背光模组驱动芯片驱动所述背光模组。

第二方面,本发明还提供一种裸眼3d显示方法,包括:

对图像进行处理;

通过显示机构对对处理后的图像多图层显示,以完成图像3d显示。

进一步,适于采用上述的基于光场的车载系统中裸眼3d显示系统完成图像3d显示。

第三方面,本发明还提供一种车载系统,包括上述的裸眼3d显示系统。

第四方面,本发明还提供一种汽车,包括上述的车载系统。

本发明的有益效果是,本发明通过显示机构,所述显示机构适于多图层显示图像;图像处理模块,所述图像处理模块适于对图像进行处理;驱动模块,所述驱动模块与所述显示机构和所述图像处理模块电性连接,所述驱动模块适于驱动所述显示机构对图像处理模块处理后的图像多图层显示,以将图像3d显示,实现了图像的3d显示,从不同角度看过去都如同看到了实际物体。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所涉及的基于光场的车载系统中裸眼3d显示系统的示意图;

图2是本发明所涉及的显示机构的结构示意图;

图3是本发明所涉及的驱动模块的电路图;

图4是本发明所涉及的驱动模块的原理框图;

图5是本发明所涉及的图像处理模块的原理示意图。

图中:

1为背光模组;

2为显示组件、21为第一显示屏、22为第二显示屏、23为第三显示屏。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1

图1是本发明所涉及的基于光场的车载系统中裸眼3d显示系统的示意图。

如图1所示,本实施例1提供了一种基于光场的车载系统中裸眼3d显示系统,包括:显示机构,所述显示机构适于多图层显示图像;图像处理模块,所述图像处理模块适于对图像进行处理;驱动模块,所述驱动模块与所述显示机构和所述图像处理模块电性连接,所述驱动模块适于驱动所述显示机构对图像处理模块处理后的图像多图层显示,以将图像3d显示;实现了图像的3d显示,从不同角度看过去都如同看到了实际物体。

图2是本发明所涉及的显示机构的结构示意图。

如图2所示,在本实施例中,所述显示机构包括:背光模组1和显示组件2;所述背光模组1可以但不限于采用led背光模组1;所述驱动模块适于驱动所述背光模组1向所述显示组件2提供光源;所述驱动模块适于驱动所述显示组件2多图层显示图像处理模块处理后的图像,以将图像3d显示。

在本实施例中,所述显示组件2包括:依次设置的第一显示屏21、第二显示屏22和第三显示屏23;所述第一显示屏21和所述第二显示屏22设置在所述背光模组1和所述第三显示屏23之间;所述第一显示屏21包括:后偏振片和lcd基板;所述第二显示屏22包括:lcd基板;所述第三显示屏23包括:前偏振片和lcd基板;所述后偏振片靠近所述背光模组1设置,所述前偏振片远离所述背光模组1设置(第三显示屏23的lcd基板设置在第二显示屏22和第三显示屏23的前偏振片之间);所述第一显示屏、第二显示屏和第三显示屏适于显示对应的新图像,以将图像3d显示;所述第一显示屏21、第二显示屏22和第三显示屏23均可以但不限于采用lcd面板;lcd面板为常规12.3寸车载lcd屏幕总成拆去背光部分,本实施例中可以选用的屏幕为lg的la123wf1sl01;为了防止出现颜色偏振,将三块屏幕合成一块屏幕,需要对常规12.3寸的液晶lcd屏幕做一些处理,对三个lcd做偏振处理,其中最外层的屏幕(第三显示屏23)移除后偏振片、中间lcd屏幕(第二显示屏22)移除前后偏振片、最里层的lcd屏幕(第一显示屏21)移除前偏振片,经过这样处理的屏幕(显示组件2)可以保证三部分合成的时候颜色显示正常。

一个二维相机捕获的图像可以分多种图层显示在显示组件2上,通过应用相应的算法,可以将整个堆栈视为固定场景的光场,以类似于全息的方式重新创建真实物体,在车载仪表领域中,可以将背景、表盘、指针分为三个图层分别显示在第一显示屏21、第二显示屏22和第三显示屏23上,达到通过光场重建3d仪表的效果;该张量显示技术显示了空间中连续视图的三位图像。

图3是本发明所涉及的驱动模块的电路图;

图4是本发明所涉及的驱动模块的原理框图。

如图3和图4所示,在本实施例中,所述驱动模块包括:控制芯片、显示组件驱动芯片和背光模组驱动芯片;所述控制芯片适于接收所述图像处理模块处理后的图像;所述控制芯片与所述显示组件驱动芯片和背光模组驱动芯片电性连接;所述显示组件驱动芯片与所述显示组件2电性连接;所述背光模组驱动芯片与所述背光模组1电性连接;所述控制芯片适于控制所述显示组件驱动芯片驱动所述显示组件2;所述控制芯片适于控制所述背光模组驱动芯片驱动所述背光模组1;

所述驱动模块基于车载系统设计,需要选用车规(aec-q100)认证芯片,另外由于考虑到同步驱动三块lcd显示,需要一片芯片驱动3块1920x720的soc,本实施例中使用nxp的i.mx8dxp系列芯片;s9s12为nxp的mcu芯片(控制芯片),用于接收车身的can数据或硬线信号以及进行电源控制如i.mx8dxp、屏幕背光电源;s9s12单片机与i.mx8dxp通过串口进行数据交互;i.mx8dxp的显示接口包括两路dsi和一路lvds;对于显示机构的背光,由于lcd对背光的衰减很高,所以背光模组1使用30路白色led矩阵,每一路背光驱动电流为100ma;背光模组驱动芯片片使用mps公司的mpq3387,总计使用5片mpq3387驱动背光模组1。

在本实施例中,所述驱动模块还包括:电源;所述驱动模块适于控制所述电源向所述显示组件驱动芯片等供电。

图5是本发明所涉及的图像处理模块的原理示意图。

在本实施例中,所述图像处理模块适于对图像进行处理,即软件平台使用linux4.6,显示底层使用opengles3.0;

将图像分解为若干层图像,并对每一层图像进行渲染后获取每一层图像对应的若干视图缓存;

将每一层图像对应的若干视图缓存重新合并后生成相应层新图像,并对新图像同步标志后存储;

根据各新图像的同步标志判断第一显示屏21、第二显示屏22和第三显示屏23所需显示的新图像均被存储时,将存储的各新图像发送至对应的显示屏,并由驱动模块驱动相应显示屏,以将图像3d显示;

devicedriver包含了显示机构的驱动部分,如lvds的驱动、dsi接口的驱动、背光控制的驱动;hmiframework层表示为该显示机构设计的显示中间层,主要作用是提供服务接口供应用层调用,达到三个屏幕同步显示重构3d图像的作用。

如图5所示,通过多层视图同步机制,图像资源(图形、图像)经过gpu渲染后送入不同的软件framebuffer中,可以被称为视图缓存1、视图缓存2等;每一幅图像由多个视图缓存合并而成,并暂存在显示内存中;当三个lcd所要显示的图像都被合并且暂存在显示内存中时,会由程序查询同步标志,并将三幅图像送入硬件framebuffer中,芯片会控制硬件framebuffer中的图像推送到lcd显示屏上,经过测试,同步性能达到30ms,3d图像可以很好的还原在3块lcd屏幕中。

例如,可以将车载仪表的图像分解为3层图像,背景为一层(背景层图像)、表盘为一层(表盘层图像)、指针为一层(指针层图像);将背景层图像、表盘层图像、表盘层图像分别进行渲染后获取每一层图像对应的若干视图缓存,将每一层图像对应的若干视图缓存重新合并后生成相应层新图像(新的背景层图像、新的表盘层图像、新的指针层图像),并对新图像同步标志后存储(即形成图形缓存组background),根据各新图像的同步标志判断显示机构中各显示屏所需显示的新图像均以存储时,将background中视图交换到图形缓存组front中(渲染后获取的视图缓存可以在background进行重新合成也可以在front中进行重新合成),并将存储的各新图像发送至对应的显示屏,由驱动模块驱动相应显示屏,以将图像3d显示,可以是将新的背景层图像发送至第一显示屏21,新的表盘层图像发送至第二显示屏22,将新的指针层图像发送至第三显示屏23,以将原本的车载仪表的图像进行3d显示。实施例2

在实施例1的基础上,本实施例2还提供一种基于光场的车载系统中裸眼3d显示方法,包括:对图像进行处理;通过显示机构对对处理后的图像多图层显示,以完成图像3d显示。

在本实施例中,适于采用实施例1中的基于光场的车载系统中裸眼3d显示系统完成图像3d显示。

实施例3

在实施例1和实施例2的基础上,本实施例3还提供一种车载系统,采用实施例1中的裸眼3d显示系统。

实施例4

在实施例3的基础上,本实施例4还提供一种汽车,包括实施例3中的车载系统。综上所述,本发明通过显示机构,所述显示机构适于多图层显示图像;图像处理模块,所述图像处理模块适于对图像进行处理;驱动模块,所述驱动模块与所述显示机构和所述图像处理模块电性连接,所述驱动模块适于驱动所述显示机构对图像处理模块处理后的图像多图层显示,以将图像3d显示,实现了图像的3d显示,从不同角度看过去都如同看到了实际物体。

在本发明实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,又例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分,或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read-onlymemory)、随机存取存储器(ram,randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。处理器可以是一个或多个中央处理器(centralprocessingunit,cpu),在处理器是一个cpu的情况下,该cpu可以是单核cpu,也可以是多核cpu。通信接口可以为数据传输接口、通信接口或接收器等可被配置用于接收信息的电路或组件,

以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

转载请注明原文地址: https://doc.8miu.com/read-150081.html

最新回复(0)