CN108833896A - 基于可变点光源的宽视角集成成像双视3d显示方法 - Google Patents

基于可变点光源的宽视角集成成像双视3d显示方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出基于可变点光源的宽视角集成成像双视3D显示方法，其基于的系统包括显示屏I和显示屏II；显示屏I用于显示可变点光源阵列，显示屏II用于显示微图像阵列；显示屏II平行放置在显示屏I正前方；显示屏I的中心与显示屏II的中心对应对齐；可变点光源的宽度可以根据观看者的需要改变，从而调整集成成像双视3D显示的每个视区的观看视角和亮度。

Description

基于可变点光源的宽视角集成成像双视3D显示方法
技术领域
本发明涉及集成成像双视3D显示，更具体地说，本发明涉及基于可变点光源的宽视角集成成像双视3D显示方法。
背景技术
集成成像双视3D显示是双视显示技术和集成成像3D显示技术的融合。它可以使得观看者无需佩戴助视设备即可在不同的观看方向上看到不同的3D画面。但是，双视3D显示所用的集成成像图像显示设备参数是由双视3D拍摄所用的集成成像图像采集设备确定。因此微图像阵列的参数随之固定，集成成像双视3D显示存在无法调整观看参数等问题，从而限制了集成成像双视3D显示的广泛应用。此外，集成成像双视3D显示存在观看视角窄等缺点。
发明内容
本发明提出基于可变点光源的宽视角集成成像双视3D显示方法，如附图1所示，其基于的系统包括显示屏I和显示屏II。显示屏I用于显示可变点光源阵列，显示屏II用于显示微图像阵列。显示屏II平行放置在显示屏I正前方。显示屏I的中心与显示屏II的中心对应对齐。如附图2所示，微图像阵列由子微图像阵列I中的子图像元I和子微图像阵列II中的子图像元II紧密排列组成。子微图像阵列I中的子图像元I的尺寸等于子微图像阵列II中的子图像元II的尺寸；子微图像阵列I中的子图像元I的数目等于子微图像阵列II中的子图像元II的数目。图像元由子图像元I和子图像元II组成。微图像阵列中图像元的数目等于可变点光源阵列中可变点光源的数目。可变点光源的宽度可以根据观看者的需要改变，从而调整集成成像双视3D显示的每个视区的观看视角和亮度。如附图3、4和5所示，可变点光源的节距为p，观看距离为l，显示屏I与显示屏II的间距为g，则图像元的节距a由下式计算得到：
（1）
集成成像双视3D显示的每个3D视区的水平观看视角θ 1、垂直观看视角θ 2和亮度b分别为：
（2）
（3）
（4）
其中，w为可变点光源的宽度，C为显示屏I的亮度。
与现有技术相比，本发明的有益效果：通过合理设置可变点光源和图像元的节距，使得每个3D视区的观看视角不受微图像阵列中图像元个数的影响；同时在图像元与可变点光源节距不变的前提下，可以通过改变可变点光源的宽度实现每个3D视区的亮度和观看视角的调节。当观看人数较少时，可以增大可变点光源的宽度来增大每个3D视区的3D图像的亮度；当观看人数较多时，可以减小可变点光源的宽度来增大每个3D视区的水平和垂直观看视角。
附图说明
附图1为本发明的集成成像双视3D显示的示意图
附图2为本发明的微图像阵列的示意图
附图3为本发明的3D视区I和3D视区II的水平观看视角的示意图
附图4为本发明的3D视区I的垂直观看视角的示意图
附图5为本发明的3D视区II的垂直观看视角的示意图
上述附图中的图示标号为：
1. 显示屏I，2. 显示屏II，3. 微图像阵列，4. 子微图像阵列I，5. 子微图像阵列II，6. 可变点光源阵列，7. 3D视区I，8. 3D视区II。
应该理解上述附图只是示意性的，并没有按比例绘制。
具体实施方式
下面详细说明利用本发明基于可变点光源的宽视角集成成像双视3D显示方法的一个典型实施例，对本发明进行进一步的具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于本发明做进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域技术熟练人员根据上述本发明内容对本发明做出一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
本发明提出基于可变点光源的宽视角集成成像双视3D显示方法，如附图1所示，其基于的系统包括显示屏I和显示屏II。显示屏I用于显示可变点光源阵列，显示屏II用于显示微图像阵列。显示屏II平行放置在显示屏I正前方。显示屏I的中心与显示屏II的中心对应对齐。如附图2所示，微图像阵列由子微图像阵列I中的子图像元I和子微图像阵列II中的子图像元II紧密排列组成。子微图像阵列I中的子图像元I的尺寸等于子微图像阵列II中的子图像元II的尺寸；子微图像阵列I中的子图像元I的数目等于子微图像阵列II中的子图像元II的数目。图像元由子图像元I和子图像元II组成。微图像阵列中图像元的数目等于可变点光源阵列中可变点光源的数目。可变点光源的宽度可以根据观看者的需要改变，从而调整集成成像双视3D显示的每个视区的观看视角和亮度。如附图3、4和5所示，可变点光源的节距为p，观看距离为l，显示屏I与显示屏II的间距为g，则图像元的节距a由下式计算得到：
（1）
集成成像双视3D显示的每个3D视区的水平观看视角θ 1、垂直观看视角θ 2和亮度b分别为：
（2）
（3）
（4）
其中，w为可变点光源的宽度，C为显示屏I的亮度。
微图像阵列与可变点光源阵列在水平和垂直方向上均包含60个单元，显示屏I与显示屏II的间距为g=5mm，可变点光源的节距为p=5mm，显示屏I的亮度为C=300cd/m2，观看距离为l=995mm，则由式（1）计算得到图像元的节距为4.975mm。当观看人数较少时，可变点光源的宽度w为2mm，集成成像双视3D显示的每个视区的水平观看视角为6°，垂直观看视角为34°，亮度为48cd/m2；当观看人数较多时，可变点光源的宽度w为1mm，集成成像双视3D显示的每个视区的水平观看视角为16°，垂直观看视角为44°，亮度为12cd/m2。

Claims (1)

1.本发明提出基于可变点光源的宽视角集成成像双视3D显示方法，其基于的系统包括显示屏I和显示屏II；显示屏I用于显示可变点光源阵列，显示屏II用于显示微图像阵列；显示屏II平行放置在显示屏I正前方；显示屏I的中心与显示屏II的中心对应对齐；微图像阵列由子微图像阵列I中的子图像元I和子微图像阵列II中的子图像元II紧密排列组成；子微图像阵列I中的子图像元I的尺寸等于子微图像阵列II中的子图像元II的尺寸；子微图像阵列I中的子图像元I的数目等于子微图像阵列II中的子图像元II的数目；图像元由子图像元I和子图像元II组成；微图像阵列中图像元的数目等于可变点光源阵列中可变点光源的数目；可变点光源的宽度可以根据观看者的需要改变，从而调整集成成像双视3D显示的每个视区的观看视角和亮度；可变点光源的节距为p，观看距离为l，显示屏I与显示屏II的间距为g，则图像元的节距a由下式计算得到：
（1）
集成成像双视3D显示的每个3D视区的水平观看视角θ 1、垂直观看视角θ 2和亮度b分别为：
（2）
（3）
（4）
其中，w为可变点光源的宽度，C为显示屏I的亮度。
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