裸眼立体显示技术的研究

天津理工大学硕士学位论文裸眼立体显示技术的研究姓名：张晓媛申请学位级别：硕士专业：光学工程指导教师：魏臻20061201裸眼立体显示技术的研究作者：张晓媛学位授予单位：天津理工大学相似文献(6条)1.期刊论文武维生.张海.沈威.董戴.吴华夏.WUWeisheng.ZHANGHai.SHENWei.DONGDai.WUHuaxia裸眼立体显示中3D模型多视点影像提取-中国体视学与图像分析2008,13(1)基于图像的立体显示能够把拍摄的符合要求的二维图像信息以三维实体的形式显示出来,使人们获得真正的立体感觉与深度信息.本文从人类立体视觉的原理出发,重点讨论在计算机中如何从3D模型获取用于裸眼立体显示视差图像的问题.文中采用了两种方法,一种是用单一摄像机拍摄,另一种是用摄像机序列同步拍摄,文章还对两种方法的优缺点做了论述,并在结尾验证了提取方法的正确性.2.会议论文武维生.沈威.董戴.吴华夏裸眼立体显示中3D模型多视点影像提取2007基于图像的立体显示能够把拍摄的符合要求的二维图像信息以三维实体的形式显示出来，使人们获得真正的立体感觉与深度信息。本文从人类立体视觉的原理出发，重点讨论在计算机中如何从3D模型获取用于裸眼立体显示视差图像的问题。文中提出了两种方法，一种是用单一摄像机拍摄，另一种是用摄像机序列同步拍摄，文章还对两种方法的优缺点做了论述，并在结尾验证了提取方法的正确性。3.会议论文武维生.张海.沈威.董戴.吴华夏裸眼立体显示中3D模型多视点影像提取2007本文从人类立体视觉的原理出发,重点讨论在计算机中如何从3D模型获取用于裸眼立体显示视差图像的问题。文章采用两种方法,一种是用单一摄像机拍摄,另一种是用摄像机序列同步拍摄,对两种方法的优缺点进行了阐述,并验证了提取方法的正确性。4.期刊论文梁发云.邓善熙.杨永跃.LIANGFa-yun.DENGShan-xi.YANGYong-yue裸眼立体显示液晶屏的光学结构及设计-液晶与显示2005,20(6)裸眼立体显示液晶屏以液晶像素作为立体视图的载体,使用特殊的光学元件改变显示器和人眼的成像系统来获取立体视觉效果.狭缝背光照明的裸眼立体显示液晶屏的光学结构包括狭缝照明板、液晶盒及背光组件.设计了可以完成面光源照明和线光源照明相互转换的可控光栅,研究了一种行之有效的立体显示液晶屏的装配方法--动态装配法,利用装配组件的工作特性产生莫尔条纹,完成立体显示液晶屏的精密装配.研制的裸眼立体显示液晶屏可以方便地在2D和3D显示模式之间转换.5.学位论文梁发云彩色立体显示关键技术研究2005追求色彩丰富、视野广阔、画面真实、有临场感及浸入感，是显示技术研究永恒的主题。裸眼立体显示技术是未来显示领域的重要发展方向，它与立体视觉技术相结合，可以客观、真实地显示立体场景，且由于不需要配戴复杂的助视装备，使用起来很方便，在许多领域有着潜在的巨大应用。本论文的研究重点在于解决基于TFTLCD(ThinFilmTransistorLiquidCrystalDisplay，薄膜晶体管液晶显示器)的裸眼立体显示器的光学原理及其关键技术。裸眼立体显示器的研究涉及视觉生理学、立体视觉、液晶技术、视频技术、光学技术、测量技术等多学科的知识，课题涉及面广，实践性很强。裸眼立体显示技术的实现机理是论文研究的关键问题之一。立体显示技术是建立在人类双眼立体视觉机制基础之上的人机混合系统，是与人的正常视觉分不开的。笔者结合立体视觉几何模型，以光线出射的简易模型研究了裸眼立体显示器的视图分离机制，仿真计算了照明光线的光路分布图，并以此为基础计算确定了照明板的关键参数。根据视图分离光路分布图计算所得的关键参数，设计和加工了胶片光栅，以微小的代价和巧妙的方法设计了原理研究中的光学照明板，并以此照明板组装了第一台试验样机，通过试验证明了设计参数的正确性。进一步研制了可控式的电子照明板，实现2D和3D显示模式的自由选择。国际上有同类研究的经验，而在我国本土设计制造成功，意味着裸眼立体显示器研究获得了重要突破，也是在国内研制的第一台裸眼立体显示器。照明板与液晶盒(TFTLCDcell)、背光模组装配在一起组成独立的光学元件，即立体显示液晶屏，需要高精度的装配工艺来保证显示质量，笔者研究了一种适合实验室条件下的高精度装配方法-“动态装配法”，使人工精密安装成为可能，节约了设备开支。该方法也适合于小批量的立体液晶屏生产。研究了裸眼立体显示器亚屏幕分区、虚拟屏幕和独立视区概念；与亚屏幕分区相适应的立体图像和视频源的规定格式；根据立体视图的格式得出视图变换的方法；研究了立体视频的兼容性问题；编写了静态立体对图像显示软件。提出“立体度”作为立体显示效果的度量参数，把传统的以“线”和“面”亮度测试的方法提高到“点”测试，改进了测试方法；研究了立体度的意义，讨论了裸眼立体显示器立体度量值的范围。这个评价方法适用于基于视差原理的任意类型的裸眼立体显示器的测量与评定。研制了复合坐标定位系统专门用于裸眼立体显示器视觉特性的参量。复合坐标系可以在所有的观看区域进行CCD(ChargeCoupledDevice，电荷耦合器件)平面定位和方向定位。这个定位系统符合裸眼立体显示器视觉特性的测量要求，进一步设计后可以达到更小的步进值，以便于自动化测量，提高立体度测试和视觉特性测试的效率。完成了裸眼立体显示器视觉特性的测量试验，使用复合坐标定位系统和立体度测试的方法和理论，对立体显示器的视觉特性进行测量。这个试验也从客观上验证了研究和设计的正确性，通过测量获得的独立视区位置是使用时重要的参考。根据虚拟屏幕的概念和独立视区的位置分布规律，研究表明基于线照明原理的裸眼立体显示器也可以实现环视功能，即不同角度的立体对场景同观看位置相适应，眼睛在不同位置时可以观看到物体不同角度的图像。实现环视功能的关键技术是眼睛位置的检测，控制软件根据检测的眼睛位置调换亚屏幕上的图像实现环视功能。笔者使用CCD传感器及图像处理技术来检测眼睛的视点位置，实验的结论表明，使用CCD方法实现裸眼立体显示器环视功能是可行的。在课题的研究过程中使用了许多新的技术，其中一些理论和方法具有较大创新性，具有潜在的理论价值和应用价值。把裸眼立体显示器的光学机理概括为分离和会聚两个过程，使用软件方法精确仿真了光路分布特点和独立视区位置，获得光学设计参数。提出“亚屏幕”分区和“虚拟屏幕”的概念，这两个概念和“独立视区”解释了裸眼立体显示器的光学机理，具有指导意义。使用胶片光栅设计制造了光学照明板，以低廉的价格制备了试验元件，组装了立体显示器样机。提出和使用“动态装配法”用于立体显示液晶屏的高精度装配工艺，不需要借助于贵重的特种安装设备。详细分析了动态装配法的安装效果。提出空分法立体显示器的重要参数-立体度，并给出准确定义和测量计算方法，完成线光源照明裸眼立体显示器的立体度测量与评定。研制了基于“复合坐标定位系统”的裸眼立体显示器视觉特性测量仪器，用于裸眼立体显示器立体度及其独立视区位置的测试。提出基于CCD视线跟踪的线光源照明裸眼立体显示器环视功能的实现方法，使得不需要多个亚屏幕分区的裸眼立体显示器也可以实现多视点显示。裸眼立体显示器样机的研制成功，标志着课题的主要研究任务已经完成，解决了立体显示器的光学机理、设计、加工和评定方面的难题。研制的裸眼立体显示器达到了国际同等水平，填补了国内研究的空白。6.期刊论文梁发云.邓善熙.杨永跃.LiangFayun.DengShanxi.YangYongyue立体图像视频格式及其转换技术研究-仪器仪表学报2005,26(12)在视差原理的基础上,结合双目立体视觉几何模型,得出裸眼立体显示的光路分布特点,并在此基础上研制成功立体显示器样机.对立体视图的映射关系做了详细解析,提出了合适的立体图像视频格式及其转换算法,实验结果表明研究方法和结论正确.本文链接：下载时间：2009年10月5日