采用同步时分复用提高组合立体图像显示分辨率的方法技术

采用同步时分复用提高组合立体图像显示分辨率的方法属真三维立体图像显示技术领域，本发明专利技术包括：在组合立体图像的显示过程中，使透镜阵列在其所在平面内做周期性快速运动，运动轨迹为直线或曲线；生成与运动的透镜阵列对应的组合立体图像序列；透镜阵列与投影仪的同步显示；本发明专利技术能在不提高透镜阵列分辨率的情况下，实现立体图像分辨率的显著提高，克服了组合立体图像在显示过程中的硬件障碍。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属真三维立体图像显示
，具体涉及一种。
技术介绍
组合立体图像(Integral Imaging)是一种真三维立体显示技术，它能够使显示器在一个广泛的视野空间内呈现出连续视差的全彩色图像，实现了裸眼真实立体显示，成为新一代真三维立体显示技术的重要组成部分。组合立体图像(Integral Imaging)主要有透过型和反射型两种显示方式，透过型采用透镜阵列与显示器或投影仪相结合的方式，反射型采用反射镜与投影仪相结合的方式。以下出于说明便利起见，采用投影仪与透镜阵列组合的透过型显示方式来说明本专利技术专利的方法及要求，其它类型的方式与此方式在专利的实现及要求上完全一致，不再做特别说明，透过型组合立体图像(Integral Imaging)显示技术的采集和显示过程如图 2和图3所示。在图2中，当实际物体所发出的光线通过透镜阵列而被记录在记录媒体上时，我们便得到了该物体不同位置、不同角度的信息，我们称其为组合立体图像(Integral Imaging)，透镜阵列中每个小透镜所记录的图像称为立体元图像，可见，一幅组合立体图像是由与透镜阵列中小透镜个数等量的立体元图像组成的。在组合立体图像的显示过程中 (如图3所示)，将一幅组合立体图像放在具有相同参数的透镜阵列前面，根据光路可逆原理，透镜阵列将从组合立体图像上发出的光线，汇聚成空间中真实存在的立体景象。如图4 所示为透过型组合立体图像(Integral Imaging)的实际显示平台。组合立体图像(Integral Imaging)显示技术利用固定间距的透镜阵列进行显示，再现的立体影像分辨率仅取决于所采用的透镜阵列的分辨率(透镜阵列中子透镜的数量)，而在组合立体图像(Integral Imaging)技术中无限制地提高透镜阵列的分辨率是不现实的，所以，无法单纯利用提高透镜阵列的分辨率来提高立体影像的分辨率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，实现立体图像的高分辨率显示。本专利技术包括下列步骤1.在组合立体图像2的显示过程中，使透镜阵列5在其所在平面内做周期性快速运动，运动轨迹为直线或曲线，具体包括下列步骤1. 1设置透镜阵列5的初始位置将用于成像的透镜阵列5放置于投影仪1的镜头的正前方，在透镜阵列5静止的情况下，调整透镜阵列5的横向和纵向位置，使投影仪1在显示透镜阵列5的初始位置所对应的组合立体图像2时，组合立体图像2中的每个立体元图像3恰好投射到透镜阵列5中的每个子透镜4上；31. 2设置透镜阵列5的运动方式，使透镜阵列5沿着预先设定的直线或曲线轨迹在其所在平面内做周期性运动；2.生成与运动的透镜阵列5对应的组合立体图像2序列当透镜阵列5沿预先设定的直线或曲线轨迹在其所在平面内做周期性运动时，投影仪1中显示的组合立体图像2必须随之变化，将透镜阵列5在一个运动周期内不同位置对应的组合立体图像2生成一个图像序列，组合立体图像2的变化内容包括以下两点2. 1立体元图像3位置的变化当透镜阵列5的位置发生变化时，透镜阵列5中每个子透镜4的位置也发生变化， 且每个子透镜4的位置的变化幅度和方向与透镜阵列5的位置的变化幅度和方向相同，在投影仪1不动的情况下，组合立体图像2中每个立体元图像3的位置必须发生变化，使组合立体图像2中的每个立体元图像3能实时地恰好投射到透镜阵列5中的每个子透镜4上；2. 2立体元图像3内容的变化在组合立体图像系统的立体元图像3采集过程中，实际物体12发出的入射光线11 经过透镜阵列5中的每个子透镜4后，将透过光线10记录在记录媒体9上，每个立体元图像3的内容对应于记录媒体9采集到的来自于每个子透镜4的透过光线10的信息，组合立体图像系统的立体元图像3显示过程是采集过程的逆过程，当显示过程中透镜阵列5的位置发生变化时，采集过程的透镜阵列5位置必须做相同的变化，随着采集过程中透镜阵列5 位置的变化，射入透镜阵列5中每个子透镜4的入射光线11、透过光线10也发生变化，此时，立体元图像3中记录的内容为组合立体图像系统的立体元图像3采集过程中透镜阵列 5位置发生变化后采集到的图像；3.透镜阵列5与投影仪1同步显示在透镜阵列5沿预先设定的直线或曲线轨迹在其所在平面内做周期运动的过程中，使投影仪1同步显示透镜阵列5位于不同位置时对应的组合立体图像2，根据人眼的视觉暂留特性，相邻两幅组合立体图像2的同步显示时间必须小于人眼的视觉暂留时间。本专利技术根据组合立体图像(Integral Imaging)的成像机理以及人眼的视觉特性， 针对无法单纯通过提高透镜阵列的分辨率来提高立体影像分辨率的问题，提出一种同步时分复用提高组合立体图像显示分辨率的方法，该方法利用现有的显示设备，在不改变透镜阵列分辨率的情况下，在一个短暂的时间间隔内，随着透镜阵列的快速运动，周期性地交替显示拍摄对象的多幅不同视角图像，实现立体影像的高分辨率显示。本专利技术能在不提高透镜阵列分辨率的情况下，实现立体图像分辨率的显著提高， 克服了组合立体图像在显示过程中的硬件障碍。附图说明图1为采用同步时分复用提高组合图像显示分辨率的工作原理2为组合立体图像系统的立体元图像采集过程示意3为组合立体图像系统的立体元图像显示过程示意图其中1.投影仪 2.组合立体图像 3.立体元图像 4.子透镜 5.透镜阵列6.观看点7.透镜阵列位置的变化方向8.立体元图像位置的变化方向9.记录媒体10.透过光线11.入射光线12.实际物体13.照明14.平板显示器15.出射光线16.立体图像图4为透过型组合立体图像(Integral Imaging)实际显示平台的照片具体实施例方式以下结合附图实例对本专利技术作进一步详细描述。如图1所示为采用同步时分复用提高组合立体图像显示分辨率的工作原理图，具体过程包括下列步骤1.在组合立体图像2的显示过程中，使透镜阵列5在其所在平面内做周期性快速运动，运动轨迹为直线或曲线，具体包括下列步骤1. 1设置透镜阵列5的初始位置将用于成像的透镜阵列5放置于投影仪1的镜头的正前方，在透镜阵列5静止的情况下，调整透镜阵列5的横向和纵向位置，使投影仪1在显示透镜阵列5的初始位置所对应的组合立体图像2时，组合立体图像2中的每个立体元图像3恰好投射到透镜阵列5中的每个子透镜4上；1. 2设置透镜阵列5的运动方式，使透镜阵列5沿着预先设定的直线或曲线轨迹在其所在平面内做周期性运动；2.生成与运动的透镜阵列5对应的组合立体图像2序列当透镜阵列5沿预先设定的直线或曲线轨迹在其所在平面内做周期性运动时，投影仪1中显示的组合立体图像2必须随之变化，将透镜阵列5在一个运动周期内不同位置对应的组合立体图像2生成一个图像序列，组合立体图像2的变化内容包括以下两点2. 1立体元图像3位置的变化当透镜阵列5的位置发生变化时，透镜阵列5中每个子透镜4的位置也发生变化， 且每个子透镜4的位置的变化幅度和方向与透镜阵列5的位置的变化幅度和方向相同，在投影仪1不动的情况下，组合立体图像2中每个立体元图像3的位置必须发生变化，使组合立体图像2中的每个立体元图像3能实时地恰好投射到透镜阵列5中的每个子透镜4上；2. 2立体元图像3内容的变化如图2所示为组合立体图像系统的立体元图像3采集过程，实际物体12发出的入射光线11经过透镜阵本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金福寿，王世刚，吕源治，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：