The Roesser model and its realization method based on the true three-dimensional display system belong to the field of multi-dimensional system control theory and technology. To solve the existing technical problems, the Roesser model realization method of the true three-dimensional display system combines the three-dimensional position coordinate with the one-dimensional time coordinate, and carries on the state space to the voxel points in the three-dimensional volume space. According to the linear causality of the system, the initial matrix is constructed by known transfer function, and the Roesser implementation matrix is obtained by elementary transformation and supplementary operation. Compared with the existing methods, the order of the implementation matrix obtained by the implementation method is lower, and the influence of each variable on the implementation matrix can be analyzed. This method can not only simplify the mathematical expression of the system, but also benefit the system analysis and design. It has a very high application value.
【技术实现步骤摘要】
基于真三维显示系统的Roesser模型及其实现方法
本专利技术涉及一种基于真三维显示系统的Roesser模型及其实现方法,属于多维系统控制理论
技术介绍
在真三维显示系统中,显示物体的每一个体素位于三维物理空间中的真实位置,且具有唯一的三维位置坐标和一维时间坐标。系统工作时,将原始三维图像数据转换成符合显示要求排列的体素点,送入显示单元,则每个体素点的亮度和色彩可控,体素点之间的相对空间位置关系被真实的体现,从而构成可直接观察的三维图像。Roesser模型是控制理论中最重要也是应用最广泛的模型之一,可以使用系统内部的状态变量来表征系统的动态特性。它由描述系统输出变量与状态变量间变换关系的输出方程组成。结合三维位置坐标与一维时间坐标,运用四维Roesser模型对真三维显示系统进行状态空间表示,能够简化系统的数学表达式,反映系统中四个独立变量的变化,进而确定系统的全部内部运动状态,能够反映系统动态行为的全部信息。因此,找到Roesser模型的实现方法,对真三维显示系统系统进行状态空间建模具有极高的应用价值。现有的Roesser模型实现方法有徐粒-阎石EOA变换法与Ψ矩阵法。徐粒-阎石EOA变换法采用z1,z2,...,zn表示传递函数,引入EOA变换法给出了实现矩阵的求法,然而这种变换法中每次补充运算只能降低一阶。虽然可以通过一些分解来提高补充效率,但实际上只有极少数传递函数适用这种分解法。Ψ矩阵法所求得的GR模型实现矩阵阶次更低,但不能分析系数值对实现矩阵的影响,因此不宜采用。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术存在的问题,提出一种基于真三维显示 ...
【技术保护点】
1.基于真三维显示系统的Roesser模型,其特征是,该模型为:在真三维显示系统中,将体素点的三维位置坐标与一维时间坐标结合,建立四维Roessor状态空间模型,如下所示:
【技术特征摘要】
1.基于真三维显示系统的Roesser模型,其特征是,该模型为:在真三维显示系统中,将体素点的三维位置坐标与一维时间坐标结合,建立四维Roessor状态空间模型,如下所示:y(n1,n2,n3,t)=Cx(n1,n2,n3,t)+Du(n1,n2,n3,t)式中:n1∈Z,n2∈Z,n3∈Z,t∈Z,向量xh∈Ra,xv∈Rb,xl∈Rc,xt∈Rd分别为x轴方向,y轴方向,z轴方向和时间t轴的向量;输入向量u∈Rp,输出向量y∈Rq;然后A1∈Ra×a,A2∈Ra×b,A3∈Ra×c,A4∈Ra×d,A5∈Rb×a,A6∈Rb×b,A7∈Rb×c,A8∈Rb×d,A9∈Rc×a,A10∈Rc×b,A11∈Rc×c,A12∈Rc×d,A13∈Rd×a,A14∈Rd×b,A15∈Rd×c,A16∈Rd×d,B1∈Ra×P,B2∈Rb×P,B3∈Rc×P,B4∈Rd×P,C∈Rq×(a+b+c+d),D∈Rq×P。2.根据权利要求1所述的基于真三维显示系统的Roesser模型,其特征是,在时隙t时,对于体素点(n1,n2,n3),分别从体素(n1-1,n2,n3)、(n1,n2-1,n3)和(n1,n2,n3-1)接收状态向量组xh(n1,n2,n3,t),xv(n1,n2,n3,t)和xl(n1,n2,n3,t);用Roesser模型去计算向量xh(n1+1,n2,n3,t),xv(n1,n2+1,n3,t),xl(n1,n2,n3+1,t)和xt(n1,n2,n3,t+1);发送向量xh(n1+1,n2,n3,t),xv(n1,n2+1,n3,t)和xl(n1,n2,n3+1,t)。3.基于真三维显示系统的Roesser模型的实现方法,其特征是,包括以下步骤:步骤一,令各系数矩阵:C=[C1C2C3C4],根据传递函数的定义,该四维Roesser模型的输出量y(n1,n2,n3,t)的z变换n(z1,z2,z3,z4)与输入量u(n1,n2,n3,t)的z变换d(z1,z2,z3,z4)之比:对系统进行z变换,则系统对应的传递函数为:H(z1,z2,z3,z4)=CZ(Ir-AZ)-1B+D(3)其中,对角阵Z=diag{z1Ia,z2Ib,z3Ic,z4Id},阶数r=a+b+c+d;根据因果性D=0;步骤二,定义四维多项式初始矩阵为构造矩阵:该矩阵应具有如下性质:(a)对角线上第一个元素只能是x;(b)对角线上其他元素只能是关于某一变量zk,k∈{1,2,3,4}的一维线性多项式,且常数项只能是1;(c)除第一行外,非对角线元素只能为关于某一变量zk,k∈{1,2,3,4}的线性单项式;(d)除x外,第一行中的元素均为常数项;(e)同一行的元素只能包含同一个元素zk,k∈{1,2,3,4},且从第二行开始,所有的...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨阳,田野,刘智,陈国陆,陈广秋,刘广文,耿振野,才华,
申请(专利权)人:长春理工大学,
类型:发明
国别省市:吉林,22
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