而视差障壁(Parallax Barrier)技术(它也被称为视差屏障或视差障栅技术)，与偏振眼镜法有些相似（不过一个需要通过眼镜，另一个却不需要）。视差障壁技术是由夏普欧洲实验室的工程师经过十年研究所得。它的实现方法是使用一个开关液晶屏、偏振膜和高分子液晶层，利用液晶层和偏振膜制造出一系列方向为90°的垂直条纹。这些条纹宽几十微米196体育官方网站，通过它们的光就形成了垂直的细条栅模式，称之为“视差障壁”。而该技术正是利用了安置在背光模块及LCD面板间的视差障壁，在立体显示模式下196体育官方网站，应该由左眼看到的图像显示在液晶屏上时，不透明的条纹会遮挡右眼；同理，应该由右眼看到的图像显示在液晶屏上时，不透明的条纹会遮挡左眼，通过将左眼和右眼的可视画面分开，使观者看到3D影像。如图1所示：

　　MLD（multi-layer display多层显示）技术[3]由美国PureDepth公司在2009年提出。MLD技术通过以一定间隔重叠2块液晶面板，实现了以往的液晶显示器不可实现的多种影像表现方式，包括突出颜色及对比度、影像跳出，以及可在不使用专用眼镜的情况下，观看可文字及图画等实施立体显示得到的3D影像等。其中，3D影像是通过在前后面板上分别显示内容相同、而亮度及大小均存在细微差别的影像而实现的。与以往采用柱状透镜技术的裸眼3D显示器相比，MLD技术具有以下几个优点：

　　计算机屏幕是平面二维的，我们之所以能欣赏到真如实物般的三维图像，是因为显示在计算机屏幕上时色彩灰度的不同而使人眼产生视觉上的错觉，而将二维的计算机屏幕感知为三维图像。基于色彩学的有关知识，三维物体边缘的凸出部分一般显高亮度色，而凹下去的部分由于受光线的遮挡而显暗色。这一认识被广泛应用于网页或其他应用中对按钮、3D线条的绘制。比如要绘制的3D文字，即在原始位置显示高亮度颜色，而在左下或右上等位置用低亮度颜色勾勒出其轮廓，这样在视觉上便会产生3D文字的效果。具体实现时，可用完全一样的字体在不同的位置分别绘制两个不同颜色的2D文字，只要使两个文字的坐标合适，就完全可以在视觉上产生出不同效果的3D文字。

　　而且，飞利浦为播放3D计算机动画、实时3D应用、从2D到3D的视频转换，以及从立体捕获视频到3D的转换提供先进的工具。利用BlueBox和RedBox，可在WOWvx三维显示器上实现常规视频内容的三维播放。BlueBox可将2D和立体捕获视频内容离线D内容（半自动）。RedBox可将立体捕获视频内容实时转换为3D内容，因此非常适合使用立体捕获视频摄像机拍摄的事件以及体育赛事的实况转播。利用这些工具，飞利浦可帮助客户实现新的或者现有的视频材料，通过“二维＋深度信息”格式，以高品质的3D形式播放。

　　其中，平面视频转立体视频技术，凭借其自身对硬件的要求低，转换成本低，传统平面视频资源丰富的优点，得到广泛关注。本论文即探讨平面视频转立体视频。

　　深度信息的估计是平面视频转立体视频的关键部分。针对深度图的估计，领域内已存在一些算法，通过对视频序列中前后帧图像内容进行分析，利用几何关系来恢复深度信息。

　　针对以上问题，本文根据阅读的文献和视频知识，提出了一些构想，希望可以对未来裸眼3D的发展有所裨益。

　　裸眼3D的实现方式主要有两种：一是视差障壁技术，另一个为柱状透镜技术，目前主要的裸眼3D显示技术都是在这两种技术的基础上改良而成的。下面具体介绍。

　　电影院在放映3D电影时，广泛采用的是偏振眼镜法：人的两只眼睛同时观察物体，不但能扩大视野，而且能判断物体的远近，产生立体感。这是由于人的两只眼睛同时观察物体时,在视网膜上形成的像并不完全相同，左眼看到物体的左侧面较多，右眼看到物体的右侧面较多，这两个像经过大脑综合以后就能区分物体的前后、远近，从而产生立体视觉。立体电影是用两个镜头如人眼那样从两个不同方向同时拍摄下景物的像，制成电影胶片。在放映时，通过两个放映机，把用两个摄影机拍下的两组胶片同步放映，使这略有差别的两幅图像重叠在银幕上。这时如果用眼睛直接观看。看到的画面是模糊不清的。要看到立体电影，就要在每架电影机前装一块偏振片，它的作用相当于起偏器.从两架放映机射出的光，通过偏振片后，就成了偏振光。左右两架放映机前的偏振片的偏振化方向互相垂直，因而产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直。这两束偏振光投射到银幕上再反射到观众处，偏振光方向不改变。观众用上述的偏振眼镜观看，每只眼睛只看到相应的偏振光图象，即左眼只能看到左机映出的画面，右眼只能看到右机映出的画面，这样就会像直接观看那样产生立体感觉。这就是偏振眼睛法看立体电影的原理。

　　本文主要介绍了裸眼3D的基本原理，发展现状和自己对未来裸眼3D发展的一些技术上的构想。

　　3D是three-dimensional的缩写，就是三维图形。在计算机里显示3D图形，就是说在平面里显示立体图形。不像现实世界里，真实的三维空间，有真实的距离空间。计算机里只是看起来很像真实世界，因此在计算机显示的3D图形，就是让人眼看上就像真的一样。人眼有一个特性就是近大远小，就会形成立体感。

　　帧移位法是由日本三洋公司在1996年提出的平面视频转立体视频的方法。它的主要原理如图4所示：

　　由于具体技术细节没有公开，只通过Philips官网[2]了解到WOWvx技术采用柱状透镜（采用多视角双凸透镜技术，依托带有透明光栅的动态矩阵显示器）作为显示屏。它同时支持3D格式视频的直接播放和2D视频转化为3D视频进行播放。

　　飞利浦3D显示器解决方案的设计旨在最大限度地重复利用2D世界的内容和概念。由于采用了灵活的“二维＋深度信息”3D数据格式，现有内容的制作和改编可以轻松实现。“二维＋深度信息”格式兼容现有的制作设备和压缩工具，可确保3D应用性能完全符合现有的传输机制和标准，而且所需带宽接近2D内容。此外，“二维＋深度信息”格式可消除内容制作和内容播放之间的相互影响，允许在同一系统中使用不同的3D显示器屏幕尺寸和设计。“二维＋深度信息”格式已得到显示器行业各家公司的支持，因此MPEG已将其作为正式的3D视频标准。

　　之所以它的亮度不会受到影响，是因为柱状透镜不会阻挡背光，因此画面亮度能够得到很好地保障。不过由于它的3D显示基本原理仍与视差障壁技术有异曲同工之处，所以分辨率仍是一个比较难解决的问题。

　　针对以上技术中存在的分辨率低、可视角度小和可视距离短等问题，工业界各大厂商都在想尽办法寻求解决方案，其中WOWvx技术、MLD技术是其中的佼佼者。下面分别讨论这两大成功的技术。

　　早在2006年，飞利浦就开始推广3D显示器，其在CES 2006上展出的42英寸裸眼3D显示器样机模型曾荣膺大会金奖。至今为止，飞利浦推出过22英寸、42英寸和56英寸的多款WOWvx 3D显示器(图3)，其采用的WOWvx技术到目前为止仍然是领先的裸196体育平台首页眼3D显示技术[1]；2009年4月，美国PureDepth公司宣布研发出改进后的裸眼3D技术——MLD，这种技术能够通过一定间隔重叠的两块液晶面板，实现在不使用专用眼镜的情况下，观看文字及图画时所呈现3D影像的效果；国内厂商欧亚宝龙就曾接连推出过在当时全球最大的61英寸以及103英寸的Bolod裸眼3D显示器，并且这些产品都已经正式推向市场(图5)，在国内的部分高校、电视台以及大型科技企业均有应用。

　　本文主要介绍了裸眼3D的基本原理，发展现状和自己对未来裸眼3D发展的一些技术上的构想，并提出了一种平面视频转化为立体视频的半自动方案。通过对关键帧进行少量人机交互操作，进行前景物体的分割和深度赋值，然后通过自动在非关键帧中跟踪前景物体的运动，得到非关键帧的深度图；再将平面视频的帧图像作为参考图，利用深度图的深度信息，对元图像进行渲染，得到其它视角的图像；接着对多视角图像进行合成，得到立体视频帧。

　　3D显示器仅是裸眼3D显示技术应用的一个方面，在数码相框领域同样得到了很好的应用：富士公司就在不久前发布了自己的裸眼3D数码相框FinePix REAL 3DV1，其尺寸为8英寸，另外它还支持“视差调整”的调节，用户可以手动调整不同的3D立体程度和显示效果；在国内市场中，目前在售的就有掌网公司推出的3Dinlife裸眼3D数码相框，它是通过软件计算后利用偏光原理，把拍摄的图片或视频分别折射到人的双眼，使双眼在同一时间看到不同的图像从而感知到3D立体画面。

　　更为超前的是英国的电视台已经将裸眼3D频道纳入了议事日程：英国BSkyB电视台就透露他们有可能在明年开通一个全新的3D电视频道，为用户提供完全不一样的3D观看体验。

　　裸眼3D产品虽然层出不穷，但是在分辨率、可视角度和可视距离方面仍然存在不足：由于技术的原理所限，目前裸眼3D显示产品的分辨率普遍不太高，显示效果要进行提升比较困难，这对于习惯了高清节目的观众来说就比较难以忍受；可视角度也是一个急待解196体育平台首页决的问题，目前的产品，人们在观看屏幕时，必须位于一定的范围内才能观看到立体画面，若观看角度太大，3D效果就会显得不那么明显；另外可视距离也是一个不容忽视的问题，如果观看者距离屏幕位置太远同样会使3D效果大打折扣，而离屏幕距离太近的话，人又容易出现明显的头晕现象。

　　不过该技术也存在一个较大的缺陷，就是由于背光遭到视差障壁Βιβλιοθήκη Baidu阻挡，所以亮度也会随之降低，要看到高亮度的画面比较困难。除此之外，分辨率也会随着显示器在同一时间播出影像的增加成反比降低，导致清晰度的降低。

　　柱状透镜(Lenticular Lens)的技术，也被称为双凸透镜或微柱透镜。它相比视差障壁技术最大的优点是其亮度不会受到影响。它的原理是在液晶显示屏的前面加上一层柱状透镜，使液晶屏的像平面位于透镜的焦平面上，这样在每个柱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。于是双眼从不同的角度观看显示屏，就看到不同的子像素。不过像素间的间隙也会被放大，因此不能简单地叠加子像素。让柱透镜与像素列不是平行的，而是成一定的角度。这样就可以使每一组子像素重复投射视区，而不是只投射一组视差图像。原理图如图2所示。

　　1．立体采集系统：通过在拍摄场景使用多路摄像机同时进行采集，得到场景多视角信息，最后通过多视图序列进行合成，得到立体视频。立体采集系统得到的立体视频，拥有多视角的准确信息，能够达到很好的立体效果；但是系统在采集过程中，对多路摄像机的校准有着严格的要求，并对多路摄像机的运动有很大限制，拍摄成本高。

　　2．平面视频转立体视频：通过对现有的平面视频进行处理，即估计像素在场景中的深度，计算与虚拟视角成像的视差，通过对像素点的水平调整，得到多个视角的视图。这项技术只需对传统的平面视频材料进行处理，没有严格的硬件要求。

　　如今主流的3D立体显示技术，仍然不能使我们摆脱特制眼镜的束缚，这使得其应用范围以及使用舒适度都打了折扣。而且不少3D技术会让长时间的体验者有恶心眩晕等感觉。于是，3D立体显示能够持续发展的动力，就落到了裸眼3D显示技术这一前沿科技身上。

　　由于裸眼3D显示技术具有良好的应用前景，参与研究的厂商也在逐步增加。仅在目前，国内外已经有不少厂商实现了裸眼3D显示产品的商业化应用。工业界较为成功的产品主要集中在显示器领域。