摘要：文章對現(xiàn)有的快門眼鏡式3D圖像顯示技術進行改進，提出一種基于插3D顯示。在圖像幀序列中插入電容器進行了預充電、縮短了液晶分子的響應時間、改善了圖像模糊，提升了3D圖像顯示質量。

　　前言

　　由于人雙眼觀察物體的角度略有差異，每只眼睛看到的圖像會有細微不同，大腦會將左右眼看到的圖像進行處理呈現(xiàn)出3D(立體)視覺^[1]。3D顯示可分為眼鏡式和裸眼式，眼鏡式分為主動快門式、偏光式和色差式等^[2]。

　　主動快門式3D顯示的實現(xiàn)復雜度低，克服了其他眼鏡式3D顯示分辨率低的缺點，能夠使雙眼獲得1080P的高清顯示效果，畫質優(yōu)越。主動快門式3D顯示技術，主要是通過提高屏幕的刷新率，使左右眼畫面分時交替顯示，再通過快門式3D眼鏡的配合，使人的雙眼分別獲得左右眼圖像和利用人眼視覺暫留特性，從而在人腦中產生3D立體圖像^[3]。在同一時刻，僅一只人眼可以獲得圖像，然而在畫面切換過程中，會出現(xiàn)左右眼圖像分離不完全而引起的雙邊緣現(xiàn)象，也就是我們常說的串擾現(xiàn)象;串擾現(xiàn)象會降低3D顯示效果，長時間觀看時會使用戶產生頭暈現(xiàn)象，嚴重影響3D電視給觀眾帶來的感受^[4]。同時圖像模糊也會嚴重影響3D顯示的效果，在液晶顯示器件中導致圖像模糊的主要原因之一是液晶分子的響應速度^[5]。

　　該文對現(xiàn)有快門眼鏡式3D顯示技術進行改進，提出一種基于插灰?guī)岣?D圖像顯示質量的解決方案，能夠降低3D串擾和圖像模糊，有效地提升3D顯示質量。

　　1 方案整體組成

　　方案整體構成如圖1所示，由信號源、預處理模塊、幀處理模塊、微處理器MCU、無線發(fā)射器以及液晶顯示裝置組成。其中信號源用于產生3D圖像信號;預處理模塊對3D圖像信號進行格式識別、格式轉換功能，輸出L/R幀序列(左/右眼圖像幀序列);幀處理模塊對3D圖像信號進行倍頻和插灰?guī)幚?，同時將3D圖像的幀同步信號發(fā)送給微處理器MCU;微處理器MCU通過C_S信號和GPIO信號與幀處理模塊進行通信讀取幀同步信號，并將幀同步信號進行編碼發(fā)送給無線發(fā)射器，將背光控制信號發(fā)送給液晶顯示裝置;無線發(fā)射器主要向快門式3D眼鏡提供幀同步信號用以切換左右鏡片的開關;液晶顯示裝置接收3D圖像幀序列和背光控制信號，顯示3D圖像。

　　預處理模塊對來自信號源的3D信號進行識別、格式轉換等處理后，輸出左右眼畫面交替出現(xiàn)的L/R幀序列(3D圖像原始幀序列)，其中Rn和Rn+1幀為右眼圖像幀，Ln和Ln+1幀為左眼圖像幀，如圖2(a)所示。L幀和R幀的頻率為H。

　　幀處理模塊接到L/R幀序列后，首先對其進行倍頻處理，產生如圖2(b)所示的R'/R''/L'/L''幀序列;然后對R'/R''/L'/L''幀序列做進一步添加灰?guī)奶幚恚没規(guī)珿取代幀序列中的幀Rn'和Ln'等，從而使幀序列變?yōu)镚/R''/G/L''幀序列，如圖2(c)所示。其中G幀圖像內容的像素對應著某一電壓，其電壓值不為零。

　　由圖2(d)所示，C_IR信號為經過編碼的同步控制信號，由微處理器MCU發(fā)送給無線發(fā)射器。圖2(e)的波形為快門式眼鏡的開關信號，Right信號為右鏡片開信號，Left信號為左鏡片開信號。圖2(f)為液晶顯示裝置的背光開關信號，其開信號“ON”與L''/R''幀序列保持同步，且滯后于L''/R''幀而提前L''/R''幀結束。同樣，快門式眼鏡的左右開關信號滯后于背光開信號“ON”而提前背光關信號“OFF”結束。波形2(g)為像素極性控制信號，其正負極性交替出現(xiàn)是為了讓液晶分子向不同方向發(fā)生交替偏轉。