本发明专利技术公开了一种高分辨率光场图像显示方法、装置、设备和介质，应用于显示终端，显示终端包括透镜阵列和微显示器，方法包括：获取微显示器的显示参数、透镜阵列的透镜直径和当前出瞳距，确定重建平面深度；基于重建平面深度和/或透镜直径，确定重建体像素在同一图像上不同像素位置的子像素坐标；当接收到待显示图像时，从各个子像素坐标分别提取待显示图像对应的重建子像素，在重建平面深度对应的重建深度面构建重建体像素，生成目标显示图像。从而通过来自微显示器上的不同像素分别提供的重建子像素进行体像素的合成，与现有的体像素合成相比仅是三分之一的大小，显著提高了微显示器的显示分辨率以及对应的空间带宽积。示器的显示分辨率以及对应的空间带宽积。示器的显示分辨率以及对应的空间带宽积。
【技术实现步骤摘要】
一种高分辨率光场图像显示方法、装置、设备和介质
[0001]本专利技术涉及光场显示
，尤其涉及一种高分辨率光场图像显示方法、装置、设备和介质。
技术介绍
[0002]随着科技不断发展，显示器分辨率不断攀升。而由于目前用户所看到的显示器通常仅是二维的平面显示，缺乏深度信息。为了实现三维显示，常用技术有双目视差、体三维显示、全息显示、集成成像光场显示等。其中集成成像光场显示具有无辐辏调节冲突、硬件简单、体积轻薄等优势具有广泛应用场景，但是集成成像光场显示由于空间带宽积利用率较低所以分辨率较低。
[0003]为此，现有技术提出了例如通过子像素编码模板上的通孔对二维显示器子像素进行细分，以分别匹配不同分辨率的像素提高显示分辨率；或是基于可变焦的透镜阵列对图像像素进行划分；或是基于人眼的凝视方向使用控制器控制光转向器件在不同的光转向状态之间切换，抑或是将不同图像经过光束转向组件输送到视网膜的不同位置，以显示高分辨率图像；或是通过相邻像素的排序重组，以子像素渲染的方式提供高分辨率的二维图像。
[0004]上述现有技术通常需要结合时分复用或增加光调控器件的方式提升分辨率，但上述方式由于各种动态器件限制，所提升的分辨率极其有限，且由于系统复杂化，导致使用成本增加。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供了一种高分辨率光场图像显示方法、装置、设备和介质，解决了现有的提升集成成像光场显示分辨率的技术方案需要额外增加光调控器等动态器件，但提升分辨率有限，且由于系统复杂化导致使用成本增加的技术问题。<br/>[0006]本专利技术第一方面提供了一种高分辨率光场图像显示方法，应用于显示终端，所述显示终端包括透镜阵列和微显示器，所述方法包括：
[0007]获取所述微显示器的显示参数、所述透镜阵列的透镜直径和当前出瞳距；
[0008]根据所述显示参数、所述透镜直径和所述当前出瞳距，确定重建平面深度；
[0009]基于所述重建平面深度和/或所述透镜直径，确定重建体像素对应的子像素坐标；
[0010]当接收到待显示图像时，从所述子像素坐标获取所述待显示图像对应的重建子像素；
[0011]采用所述待显示图像对应的重建子像素在所述重建平面深度对应的重建深度面构建所述重建体像素，生成目标显示图像。
[0012]可选地，所述显示参数包括子像素排列周期数、像素尺寸以及透镜距离，所述根据所述显示参数、所述透镜直径和所述当前出瞳距，确定重建平面深度的步骤，包括：
[0013]根据预定的人眼明视距离和所述当前出瞳距的差值，确定所述重建平面深度的深度最小值；
[0014]将所述像素尺寸、所述透镜距离和所述透镜直径代入预设的零光线采样误差公式，得到多个候选重建平面深度；
[0015]选择大于或等于所述深度最小值的所述候选重建平面深度作为重建平面深度；
[0016]其中，所述透镜距离为所述微显示器与所述透镜阵列之间的距离。
[0017]可选地，所述零光线采样误差公式为：
[0018][0019]其中，L
R
为所述重建平面深度，g为所述透镜距离，p为所述像素尺寸，D为所述透镜直径，L
min
为所述深度最小值，j为子像素排列周期数，K
n
为预设的配平正整数，n≥1。
[0020]可选地，所述子像素坐标包括第一重建体像素坐标或第二重建体像素坐标，所述基于所述重建平面深度和/或所述透镜直径，确定重建体像素的重建体像素坐标的步骤，包括：
[0021]当所述重建体像素的映射处于所述微显示器的横向中位线时，基于所述重建平面深度、所述透镜距离和所述透镜直径，确定所述第一子像素坐标；
[0022]当所述重建体像素的映射不处于所述微显示器的横向中位线时，基于所述重建平面深度和所述透镜距离，确定所述第二子像素坐标。
[0023]可选地，所述第一子像素坐标包括第一子像素纵坐标和多个第一子像素横坐标；所述当所述重建体像素的映射处于所述微显示器的横向中位线时，基于所述重建平面深度、所述透镜距离和所述透镜直径，确定所述第一子像素坐标的步骤，包括：
[0024]当所述重建体像素的映射处于所述微显示器的横向中位线时，获取述重建体像素映射在所述微显示器上的横向像素值；
[0025]计算所述透镜距离与所述重建平面深度的第一和值；
[0026]计算所述重建平面深度与所述透镜直径的第一乘值；
[0027]计算所述第一乘值与所述第一和值的第一比值；
[0028]分别计算所述第一比值与所述横向像素值的第二和值与第一差值；
[0029]将所述横向像素值、所述第一差值和所述第二和值分别确定为所述第一子像素横坐标；
[0030]将所述重建体像素映射在所述微显示器上的纵向像素值确定为所述第一子像素纵坐标。
[0031]可选地，所述第二子像素坐标包括第二子像素纵坐标和多个第二子像素横坐标；所述当所述重建体像素的映射不处于所述微显示器的横向中位线时，基于所述重建平面深度和所述透镜距离，确定所述第二子像素坐标的步骤，包括：
[0032]当所述重建体像素的映射不处于所述微显示器的横向中位线时，获取所述重建体像素映射在所述微显示器上的横向像素值；
[0033]计算所述透镜距离与所述重建平面深度的第二和值；
[0034]计算所述重建平面深度与所述透镜直径的第二乘值；
[0035]计算所述第二乘值与所述第二和值的第二比值；
[0036]根据所述第二比值和所述横向像素值，确定所述第二子像素横坐标；
[0037]将所述重建体像素映射在所述微显示器上的纵向像素值确定为所述第二子像素纵坐标。
[0038]可选地，所述根据所述第二比值和所述横向像素值，确定所述第二子像素横坐标的步骤，包括：
[0039]计算所述横向像素值与所述第二比值的第二差值；
[0040]计算所述第二差值与所述第二比值的第三差值；
[0041]将所述横向像素值、所述第二差值和所述第三差值分别确定为所述第二子像素横坐标。
[0042]本专利技术第二方面提供了一种高分辨率光场图像显示装置，应用于显示终端，所述显示终端包括透镜阵列和微显示器，所述装置包括：
[0043]参数获取模块，用于获取所述微显示器的显示参数、所述透镜阵列的透镜直径和当前出瞳距；
[0044]重建平面深度确定模块，用于根据所述显示参数、所述透镜直径和所述当前出瞳距，确定重建平面深度；
[0045]子像素坐标确定模块，用于基于所述重建平面深度和/或所述透镜直径，确定重建体像素对应的子像素坐标；
[0046]子像素获取模块，用于当接收到待显示图像时，从所述子像素坐标提取所述待显示图像对应的重建子像素；
[0047]重建体像素构建模块，用于采用所述待显示图像对应的重建子像素在所述重建平面深度对应的重建深度面构建所述重建体像素，生成目标显示图像。
[00本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高分辨率光场图像显示方法，其特征在于，应用于显示终端，所述显示终端包括透镜阵列和微显示器，所述方法包括：获取所述微显示器的显示参数、所述透镜阵列的透镜直径和当前出瞳距；根据所述显示参数、所述透镜直径和所述当前出瞳距，确定重建平面深度；基于所述重建平面深度和/或所述透镜直径，确定重建体像素对应的子像素坐标；当接收到待显示图像时，从所述子像素坐标获取所述待显示图像对应的重建子像素；采用所述待显示图像对应的重建子像素在所述重建平面深度对应的重建深度面构建所述重建体像素，生成目标显示图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述显示参数包括子像素排列周期数、像素尺寸以及透镜距离，所述根据所述显示参数、所述透镜直径和所述当前出瞳距，确定重建平面深度的步骤，包括：根据预定的人眼明视距离和所述当前出瞳距的差值，确定所述重建平面深度的深度最小值；将所述像素尺寸、所述透镜距离和所述透镜直径代入预设的零光线采样误差公式，得到多个候选重建平面深度；选择大于或等于所述深度最小值的所述候选重建平面深度作为重建平面深度；其中，所述透镜距离为所述微显示器与所述透镜阵列之间的距离。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述零光线采样误差公式为：其中，L
R
为所述重建平面深度，g为所述透镜距离，p为所述像素尺寸，D为所述透镜直径，L
min
为所述深度最小值，j为子像素排列周期数，K
n
为预设的配平正整数，n≥1。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述子像素坐标包括第一重建体像素坐标或第二重建体像素坐标，所述基于所述重建平面深度和/或所述透镜直径，确定重建体像素的重建体像素坐标的步骤，包括：当所述重建体像素的映射处于所述微显示器的横向中位线时，基于所述重建平面深度、所述透镜距离和所述透镜直径，确定所述第一子像素坐标；当所述重建体像素的映射不处于所述微显示器的横向中位线时，基于所述重建平面深度和所述透镜距离，确定所述第二子像素坐标。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一子像素坐标包括第一子像素纵坐标和多个第一子像素横坐标；所述当所述重建体像素的映射处于所述微显示器的横向中位线时，基于所述重建平面深度、所述透镜距离和所述透镜直径，确定所述第一子像素坐标的步骤，包括：当所述重建体像素的映射处于所述微显示器的横向中位线时，获取述重建体像素映射在所述微显示器上的横向像素值；计算所述透镜距离与所述重建平面深度的第一和值；计算所述重建平面深度与所述透镜直径的第一乘值；计算...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦宗，杨文超，程云帆，邹国伟，龚又又，吴梓毅，杨柏儒，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：
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