[发明专利]基于心理视觉调制的图像处理方法、装置及显示设备

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域领域，尤其涉及一种基于心理视觉调制的图像处理方法、装置及显示设备。

背景技术

在人类文明进步的过程中，信息显示技术担任着不可或缺的角色。目前，大量且不断增多的复杂的光电显示深刻地改变了我们的学习、工作、交流、娱乐和社会行为。近期出现了一种新的信息显示技术，称为心理视觉调制(TPVM)，这种技术巧妙地把信号处理、光电学和心里物理学融合在一起。心理视觉调制技术利用了一个众所周知的心理物理学视觉现象：人类的大脑视觉系统(HVS)不能分辨超过闪光融合频率的快速变化的光信号。现代显示技术已经使光电子显示设备能达到120Hz或更高的刷新频率，因此，在高频光电子显示设备中，可见光谱可以发送比任何观察者能吸收的视觉刺激更多的信息，这样，一个单一光电显示设备具有额外容量(也就是心理视觉冗余)可以为不同观察者产生不同的视觉刺激。

心理视觉调制显示技术在物理上可以通过高频光电子显示设备显示若干原子图像以及与其同步的动态液晶眼镜来实现。高频显示光电子设备基于心理视觉调制显示技术发射一组称为原子帧的高频图像，原子帧在进入人类的大脑视觉系统之前，先经过观看者所佩戴的液晶眼镜进行同步幅度调制，然后在人类的大脑视觉系统中融合成一个目标图像。这样，通过不同观看者佩戴的具有不同调制权重的液晶眼镜，可以使不同观看者在同一光电显示设备上观看到不同的画面。

在上述显示过程中，通过所要成像的目标图像来设计原子帧的输出图像和各液晶眼镜的调制权重时，由于调制权重值和目标图像亮度值的非负性，对于TPVM信号的分解本质上变成了一个非负矩阵分解(NMF)的问题，并且，调制权重值和目标图像的灰度值都不可能是无穷大即都有上界限制，因此，对于TPVM信号的分解是一个有上界限制的NMF问题。

在专利号为2015102900093.0的在先专利申请中，通过在NMF时进行附加约束和扩展，实现了为未佩戴液晶眼镜设备(裸眼观看)的观看者提供一个清晰的裸眼图像。但是，采用上述专利中公开的实现裸眼视图的方法进行NMF时，由于彩色图像的大小为灰度图像的三倍，在对彩色图像的TPVM信号进行NMF时相对于灰度图像会大大增加因式分解的时间，因此会影响到显示系统产生原子帧的输出图像时的处理速度。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于心理视觉调制的图像处理方法、装置及显示设备，用以解决现有的在对彩色图像进行心理视觉调制时处理速度低的问题。

因此，本发明实施例提供的一种基于心理视觉调制的图像处理方法，包括：

确定输入的彩色图像的色度信息和亮度信息；所述彩色图像包含裸眼视图和非裸眼视图；

利用确定出的亮度信息迭代求解心理视觉调制的非负矩阵分解方程，确定出原子帧的亮度成分和调制权重；

根据确定出的所述调制权重以及所述色度信息，确定出原子帧中的色度成分；

将确定出的所述原子帧中的亮度成分和所述原子帧中的色度成分转换为所述原子帧的输出图像。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述图像处理方法中，所述利用确定出的亮度信息迭代求解心理视觉调制的非负矩阵分解方程，确定出原子帧中的亮度成分和调制权重，包括：

将确定出的彩色图像的亮度信息迭代求解下述方程，得到原子帧中的亮度成分和调制权重：