CN109803097B - 一种基于中心相机的有效视角图像切片嵌合方法及系统 - Google Patents

一种基于中心相机的有效视角图像切片嵌合方法及系统 Download PDF

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CN109803097B CN201910047455.1A CN201910047455A CN109803097B CN 109803097 B CN109803097 B CN 109803097B CN 201910047455 A CN201910047455 A CN 201910047455A CN 109803097 B CN109803097 B CN 109803097B
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Abstract

本发明公开了一种基于中心相机的有效视角图像切片嵌合方法及系统。所述嵌合方法包括：基于中心相机进行采样拍摄，建立世界坐标系；根据世界坐标系确定合成视角区域；根据合成视角区域确定有效虚拟全息单元；根据有效虚拟全息单元确定有效视角图像切片的左端点和右端点；根据左端点和右端点确定第一位置以及第二位置；嵌合第一位置对应的有效视角图像切片以及第二位置对应的有效视角图像切片，确定全息体视图。采用本发明所提供的嵌合方法及系统能够避免简单相机法采样造成的储存空间浪费。

Description

一种基于中心相机的有效视角图像切片嵌合方法及系统
技术领域
本发明涉及有效视角图像切片嵌合领域，特别是涉及一种基于中心相机的有效视角图像切片嵌合方法及系统。
背景技术
有效视角图像切片嵌合方法基于简单相机采样，而简单相机只会采样正对位置的图像，只能储存正对位置的图像信息。当采样物体位于三位场景中心时，有效场景信息就是图像中记录到采样物体的部分，简单相机的采样图像只有一小部分能记录到场景中心，因此，图像存储空间很多都被用于记录无效的场景信息，大大浪费了图像存储空间。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于中心相机的有效视角图像切片嵌合方法及系统，以解决基于简单相机采样的有效视角图像切片嵌合方法存在图像存储空间浪费的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种基于中心相机的有效视角图像切片嵌合方法，包括：
基于中心相机进行采样拍摄，以虚拟H1干板的中心为坐标原点，以所述虚拟H1干板的右侧为x轴的正方向，以所述虚拟H1干板的前方为y轴的正方向，以所述虚拟H1干板的下方为z轴的正方向，建立世界坐标系；所述z轴的正半轴上设有虚拟LCD面板以及虚拟H2干板；
根据所述世界坐标系确定所述虚拟H2干板上的第二虚拟全息单元对应的合成视角图像在所述虚拟LCD面板上的合成视角区域；所述合成视角区域为所述第二虚拟全息单元对应的有效视角图像对应的合成视角在虚拟LCD面板上的区域；
根据所述合成视角区域确定所述虚拟H1干板上的第一虚拟全息单元对应于所述第二虚拟全息单元的有效虚拟全息单元；
根据所述有效虚拟全息单元确定有效视角图像切片的左端点和右端点；
根据所述左端点和所述右端点确定所述虚拟H1干板上的第一虚拟全息单元在所述虚拟LCD面板上的第一位置以及所述第二虚拟全息单元在所述虚拟LCD面板上的第二位置；
嵌合所述第一位置对应的有效视角图像切片以及所述第二位置对应的有效视角图像切片，确定全息体视图。
可选的，所述根据所述世界坐标系确定所述虚拟H2干板上的第二虚拟全息单元对应的合成视角图像在所述虚拟LCD面板上的合成视角区域，具体包括：
根据公式
Figure BDA0001949678080000021
确定第i个所述第二虚拟全息单元的中心位置；其中，i为所述第二虚拟全息单元的次序；xi为所述中心位置；l1为虚拟H1干板上的第一虚拟全息单元的尺寸；l2为所述虚拟H2干板上的第二虚拟全息单元的尺寸；LLCD为所述虚拟LCD面板的尺寸；
Figure BDA0001949678080000022
为所述虚拟H2干板的尺寸；L1与L2分别为虚拟LCD面板到所述虚拟H1干板和所述虚拟H2干板的距离；
根据所述第二虚拟全息单元的中心位置确定所述虚拟H2干板上的第二虚拟全息单元对应的合成视角图像在所述虚拟LCD面板上的合成视角区域。
可选的，所述根据所述合成视角区域确定所述虚拟H1干板上的第一虚拟全息单元对应于所述第二虚拟全息单元的有效虚拟全息单元，具体包括：
根据合成视角区域确定第i个所述第二虚拟全息单元对应的虚拟LCD面板的左端点及右端点；
根据所述中心位置、第i个所述第二虚拟全息单元对应的虚拟LCD面板的左端点及右端点确定所述虚拟H1干板上的第一虚拟全息单元对应于所述第二虚拟全息单元的有效虚拟全息单元。
可选的，所述根据所述有效虚拟全息单元确定有效视角图像切片的左端点和右端点，具体包括：
判断所述有效虚拟全息单元所对应的有效视角图像切片是否完全落入所述虚拟LCD面板上，得到第一判断结果；
若所述第一判断结果表示为所述有效虚拟全息单元所对应的有效视角图像切片完全落入所述虚拟LCD面板上，确定所述有效视角图像切片的中心位置；
根据所述有效视角图像切片的中心位置确定有效视角图像切片的左端点和右端点。
可选的，所述根据所述有效视角图像切片的中心位置确定有效视角图像切片的左端点和右端点，具体包括：
根据公式
Figure BDA0001949678080000031
确定有效视角图像切片的左端点；
根据公式
Figure BDA0001949678080000032
确定有效视角图像切片的右端点；其中，
Figure BDA0001949678080000033
Figure BDA0001949678080000034
为所述有效视角图像切片的中心位置，αk为有效虚拟全息单元的次序；
Figure BDA0001949678080000035
为所述有效视角图像切片的左端点；
Figure BDA0001949678080000036
为所述有效视角图像切片的右端点。
一种基于中心相机的有效视角图像切片嵌合系统，包括：
世界坐标系建立模块，用于基于中心相机进行采样拍摄，以虚拟H1干板的中心为坐标原点，以所述虚拟H1干板的右侧为x轴的正方向，以所述虚拟H1干板的前方为y轴的正方向，以所述虚拟H1干板的下方为z轴的正方向，建立世界坐标系；所述z轴的正半轴上设有虚拟LCD面板以及虚拟H2干板；
合成视角区域确定模块，用于根据所述世界坐标系确定所述虚拟H2干板上的第二虚拟全息单元对应的合成视角图像在所述虚拟LCD面板上的合成视角区域；所述合成视角区域为所述第二虚拟全息单元对应的有效视角图像对应的合成视角在虚拟LCD面板上的区域；
有效虚拟全息单元确定模块，用于根据所述合成视角区域确定所述虚拟H1干板上的第一虚拟全息单元对应于所述第二虚拟全息单元的有效虚拟全息单元；
有效视角图像切片的左端点和右端点确定模块，用于根据所述有效虚拟全息单元确定有效视角图像切片的左端点和右端点；
第一位置及第二位置确定模块，用于根据所述左端点和所述右端点确定所述虚拟H1干板上的第一虚拟全息单元在所述虚拟LCD面板上的第一位置以及所述第二虚拟全息单元在所述虚拟LCD面板上的第二位置；
全息体视图确定模块，用于嵌合所述第一位置对应的有效视角图像切片以及所述第二位置对应的有效视角图像切片，确定全息体视图。
可选的，所述合成视角区域确定模块具体包括：
中心位置确定单元，用于根据公式
Figure BDA0001949678080000041
确定第i个所述第二虚拟全息单元的中心位置；其中，i为所述第二虚拟全息单元的次序；xi为所述中心位置；l1为虚拟H1干板上的第一虚拟全息单元的尺寸；l2为所述虚拟H2干板上的第二虚拟全息单元的尺寸；LLCD为所述虚拟LCD面板的尺寸；
Figure BDA0001949678080000042
为所述虚拟H2干板的尺寸；L1与L2分别为虚拟LCD面板到所述虚拟H1干板和所述虚拟H2干板的距离；
合成视角区域确定单元，用于根据所述第二虚拟全息单元的中心位置确定所述虚拟H2干板上的第二虚拟全息单元对应的合成视角图像在所述虚拟LCD面板上的合成视角区域。
可选的，所述有效虚拟全息单元确定模块具体包括：
虚拟LCD面板的左端点及右端点确定单元，用于根据合成视角区域确定第i个所述第二虚拟全息单元对应的虚拟LCD面板的左端点及右端点；
有效虚拟全息单元确定单元，用于根据所述中心位置、第i个所述第二虚拟全息单元对应的虚拟LCD面板的左端点及右端点确定所述虚拟H1干板上的第一虚拟全息单元对应于所述第二虚拟全息单元的有效虚拟全息单元。
可选的，所述有效视角图像切片的左端点和右端点确定模块具体包括：
第一判断单元，用于判断所述有效虚拟全息单元所对应的有效视角图像切片是否完全落入所述虚拟LCD面板上，得到第一判断结果；
所述有效视角图像切片的中心位置确定单元，用于若所述第一判断结果表示为所述有效虚拟全息单元所对应的有效视角图像切片完全落入所述虚拟LCD面板上，确定所述有效视角图像切片的中心位置；
有效视角图像切片的左端点和右端点确定单元，用于根据所述有效视角图像切片的中心位置确定有效视角图像切片的左端点和右端点。
可选的，所述有效视角图像切片的左端点和右端点确定单元具体包括：
有效视角图像切片的左端点子单元，用于根据公式
Figure BDA0001949678080000051
确定有效视角图像切片的左端点；
有效视角图像切片的右端点子单元，用于根据公式
Figure BDA0001949678080000052
确定有效视角图像切片的右端点；其中，
Figure BDA0001949678080000053
Figure BDA0001949678080000054
为所述有效视角图像切片的中心位置，αk为有效虚拟全息单元的次序；
Figure BDA0001949678080000055
为所述有效视角图像切片的左端点；
Figure BDA0001949678080000056
为所述有效视角图像切片的右端点。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供了一种基于中心相机的有效视角图像切片嵌合方法及系统，基于中心相机进行采样拍摄，中心相机一直对准场景中心，从而能够直接对三维场景中心进行采样并处理，通过较少的采样图像对全息体视图进行打印；同时，本发明将与虚拟液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)面板相交的有效视角图像切片或部分有效视角图像切片嵌合在虚拟LCD面板的相应位置，得到可用于打印的合成视角图像，避免无效场景信息造成的存储空间浪费，避免了简单相机法采样造成的储存空间浪费。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的基于中心相机的有效视角图像切片嵌合系统的中心相机图像获取结构示意图；其中，图1(a)为本发明所提供的获取有效视角图像切片的结构示意图；图1(b)为本发明所提供的获取虚拟H2干板上的合成视角图像的结构示意图；
图2为本发明所提供的基于中心相机的有效视角图像切片嵌合方法流程图；
图3为本发明所提供的基于中心相机的有效视角图像切片嵌合方法中参数设定示意图；
图4为本发明所提供的基于中心相机的有效视角图像切片嵌合系统结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种基于中心相机的有效视角图像切片嵌合方法及系统，避免了简单相机法采样造成的储存空间浪费。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
由于虚拟H1干板上的全息单元(hogel)记录的是中心相机图像，如图1(a)所示，虚拟H1干板上hogel还原的再现像均落在虚拟LCD面板位置。则此时H2干板上的hogel上的观察点O与虚拟H1干板上的hogel形成视锥，只有当此视锥与虚拟LCD面板相交时，相交部分才是对O点有用的有效视角图像切片。如图1(b)所示，要使用普通的全息体视图打印系统打印基于中心相机的有效视差图像分割与重组的单步全息体视图打印方法(EPISM)全息体视图，则打印时虚拟LCD面板需要正对hogel，hogel1与hogel2代表H2干板上的两个hogel，其对应的虚拟LCD面板分别位于它们的正对位置，而非如虚拟LCD面板一样始终位于中位置。这时hogel1与hogel2对应的虚拟LCD面板与虚拟LCD面板相交的部分就是虚拟H1干板的再现像对hogel1与hogel2有效的部分，称为对应于hogel1和hogel2的虚拟LCD面板。虚拟LCD面板上的图像是虚拟H1干板的再现像对于对应hogel的有效部分，则要打印hogel时只需在对应的虚拟LCD面板上虚拟LCD面板的位置加载对应图像即可。
对于有效视角图像切片来说，只有当有效视角图像切片与对应的虚拟LCD面板有相交的部分，这个有效视角图像切片与虚拟LCD面板相交的部分才是有用的，因此把与虚拟LCD面板相交的有效视角图像切片或部分有效视角图像切片嵌合在虚拟LCD面板的相应位置，则得到可用于hogel打印的合成视角图像。
图2为本发明所提供的基于中心相机的有效视角图像切片嵌合方法流程图，如图2所示，一种基于中心相机的有效视角图像切片嵌合方法，包括：
步骤201：基于中心相机进行采样拍摄，以虚拟H1干板的中心为坐标原点，以所述虚拟H1干板的右侧为x轴的正方向，以所述虚拟H1干板的前方为y轴的正方向，以所述虚拟H1干板的下方为z轴的正方向，建立世界坐标系；所述z轴的正半轴上设有虚拟LCD面板以及虚拟H2干板。
步骤202：根据所述世界坐标系确定所述虚拟H2干板上的第二虚拟全息单元对应的合成视角图像在所述虚拟LCD面板上的合成视角区域；所述合成视角区域为所述第二虚拟全息单元对应的有效视角图像对应的合成视角在虚拟LCD面板上的区域。
确定虚拟H1干板hogel数目：
选取虚拟H1干板的中心为坐标原点，建立世界坐标系，如图2，设右侧为x轴正方向，下方为z轴正方向，设定虚拟LCD面板与H2干板的中心都在z轴正半轴上。设虚拟H1干板上的虚拟hogel的尺寸为l1，H2干板上的hogel的尺寸为l2。虚拟LCD面板的尺寸为LLCD,H2干板的尺寸为
Figure BDA0001949678080000071
L1与L2为虚拟LCD面板到虚拟H1干板和H2干板的距离。
如图3所示，将H2干板上hogel的视场角设为θ，令i为H2干板上hogel的次序，第i个hogel的中心位置记为xi，
Figure BDA0001949678080000072
第i个hogel的合成视角图像在虚拟LCD面板上的区域为
Figure BDA0001949678080000081
选取为H2干板上的两个hogel记为iL和iR,对应的虚拟LCD面板的左右边界与虚拟LCD面板左右边界距离最近，令
Figure BDA0001949678080000082
为第iL个hogel的中心点,
Figure BDA0001949678080000083
为第iR个hogel的中心点，则
Figure BDA0001949678080000084
Figure BDA0001949678080000085
并且要满足如下条件
Figure BDA0001949678080000086
Figure BDA0001949678080000087
其中
Figure BDA0001949678080000088
与
Figure BDA0001949678080000089
为向上与向下取整的符号。公式3表示的是第iL个hogel的视锥在虚拟LCD面板投影的左端落在虚拟LCD面板上，并且其位置最接近虚拟LCD面板的左端。第iR个hogel的视锥在虚拟LCD面板投影的右端落在虚拟LCD面板上，并且其位置最接近虚拟LCD面板的右端。按照此种方法选定的H2干板上第iL，iR个hogel是用以确定虚拟H1干板左右两端所需最大hogel数目的全息单元。
用一条射连接
Figure BDA00019496780800000810
与虚拟LCD面板的左端点，这条射线与虚拟H1干板的交点记为
Figure BDA00019496780800000811
用射线连接
Figure BDA00019496780800000812
与虚拟LCD面板的右端点，这条射线与虚拟H1干板的交点记为
Figure BDA00019496780800000813
Figure BDA0001949678080000091
Figure BDA0001949678080000092
并且
Figure BDA0001949678080000093
落在虚拟H1干板中心的左侧的一个虚拟hogel上，记为左侧起第αL个虚拟hogel，
Figure BDA0001949678080000094
落在虚拟H1干板中心的右侧的虚拟hogel上，记为右侧起第αR个虚拟hogel，则
Figure BDA0001949678080000095
而容易发现，所有再现像对全息体视图有用的虚hogel都落在这两个虚拟hogel之间。
因此虚拟H1干板的全息单元的数目
Figure BDA0001949678080000096
且虚拟H1干板的尺寸
Figure BDA0001949678080000097
步骤203：根据所述合成视角区域确定所述虚拟H1干板上的第一虚拟全息单元对应于所述第二虚拟全息单元的有效虚拟全息单元。
第i个hogel对应的有效视角图像对应的合成视角在虚拟LCD面板上的区域为
Figure BDA0001949678080000098
对应于第i个hogel对应的虚拟LCD面板的左端点记为
Figure BDA0001949678080000099
右端点记为
Figure BDA00019496780800000910
Figure BDA00019496780800000911
Figure BDA00019496780800000912
xi与
Figure BDA0001949678080000101
的连线与虚拟H1干板相交于
Figure BDA0001949678080000102
xi与
Figure BDA0001949678080000103
的连线与虚拟H1干板相交于
Figure BDA0001949678080000104
Figure BDA0001949678080000105
Figure BDA0001949678080000106
Figure BDA0001949678080000107
落在虚拟H1干板的虚拟H1干板的第
Figure BDA0001949678080000108
个虚拟hogel上，
Figure BDA0001949678080000109
落在虚拟H1干板的虚拟H1干板的第
Figure BDA00019496780800001010
个虚拟hogel上。H1干板上的第
Figure BDA00019496780800001011
个虚拟hogel为H2干板上第i个hogel对应的第一个有效虚拟hogel,H1干板上的第
Figure BDA00019496780800001012
个虚拟hogel为H2干板上第i个hogel对应的最后一个有效虚拟hogel。其中心位置分别记为
Figure BDA00019496780800001013
Figure BDA00019496780800001014
Figure BDA00019496780800001015
并且需要满足
Figure BDA00019496780800001016
Figure BDA00019496780800001017
当
Figure BDA00019496780800001018
时，这时第αk个虚拟hogel对应的有效视角图像切片完全落在虚拟LCD面板上，其中心点记为
Figure BDA00019496780800001019
Figure BDA0001949678080000111
步骤204：根据所述有效虚拟全息单元确定有效视角图像切片的左端点和右端点。
第
Figure BDA0001949678080000112
个虚拟hogel所在区域为
Figure BDA0001949678080000113
其对应的有效视角图像切片左右端点记为
Figure BDA0001949678080000114
Figure BDA0001949678080000115
则虚拟H1干板的第
Figure BDA0001949678080000116
个虚拟hogel的有效视角图像切片的左右端点在虚拟LCD面板上的位置为
Figure BDA0001949678080000117
而其在H2干板上的第i个hogel对应的虚拟LCD面板上的位置为
Figure BDA0001949678080000118
步骤205：根据所述左端点和所述右端点确定所述虚拟H1干板上的第一虚拟全息单元在所述虚拟LCD面板上的第一位置以及所述第二虚拟全息单元在所述虚拟LCD面板上的第二位置。
这时再考虑第
Figure BDA0001949678080000119
个虚拟hogel与第
Figure BDA00019496780800001110
个虚拟hogel,由于这两个虚拟hogel只有部分对于生成有效视角图像切片是有用的，因此这两个虚拟hogel需要被单独考虑。
要获取第
Figure BDA00019496780800001111
个虚拟hogel的有效视角图像切片，则需要首先考虑虚拟hogel的有效部分，这时右端点取
Figure BDA00019496780800001112
其左端点为
Figure BDA00019496780800001113
第
Figure BDA00019496780800001114
个虚拟hogel对应的有效部分为
Figure BDA0001949678080000121
而连接xi与第
Figure BDA0001949678080000122
个虚拟hogel的右端点的直线与虚拟H1干板相较于
Figure BDA0001949678080000123
则相应的有效视角图像切片为
Figure BDA0001949678080000124
Figure BDA0001949678080000125
步骤206：嵌合所述第一位置对应的有效视角图像切片以及所述第二位置对应的有效视角图像切片，确定全息体视图。
则虚拟H1干板的第
Figure BDA0001949678080000126
个虚拟hogel的有效视角图像切片的左右端点在虚拟LCD面板上的位置为
Figure BDA0001949678080000127
而其在H2干板上的第i个hogel对应的虚拟LCD面板上的位置为
Figure BDA0001949678080000128
而同理，要获取第
Figure BDA0001949678080000129
个虚拟hogel的有效视角图像切片，同样首先考虑虚拟hogel的有效部分，这时左端点取
Figure BDA00019496780800001210
其右端点为
Figure BDA00019496780800001211
第
Figure BDA00019496780800001212
个虚拟hogel对应的有效部分为
Figure BDA00019496780800001213
而连接xi与第
Figure BDA00019496780800001214
个虚拟hogel的右端点的直线与虚拟H1干板相较于
Figure BDA00019496780800001215
则相应的有效视角图像切片为
Figure BDA00019496780800001216
Figure BDA00019496780800001217
则虚拟H1干板的第
Figure BDA00019496780800001218
个虚拟hogel的有效视角图像切片的左右端点在虚拟LCD面板上的位置为
Figure BDA00019496780800001219
而其在H2干板上的第i个hogel对应的虚拟LCD面板上的位置为
Figure BDA00019496780800001220
将第
Figure BDA0001949678080000131
到第
Figure BDA0001949678080000132
个虚拟hogel之间所有虚拟hogel的有效视角图像切片嵌合在一起，则得到记录在H2干板的第i个hogel上的合成视角图像。将H2干板上的所有hogel对应的合成视角图像依次曝光到hogel上，则得到基于中心相机的EPISM法全息体视图。
图4为本发明所提供的基于中心相机的有效视角图像切片嵌合系统结构图，如图4所示，一种基于中心相机的有效视角图像切片嵌合系统，包括：
世界坐标系建立模块401，用于基于中心相机进行采样拍摄，以虚拟H1干板的中心为坐标原点，以所述虚拟H1干板的右侧为x轴的正方向，以所述虚拟H1干板的前方为y轴的正方向，以所述虚拟H1干板的下方为z轴的正方向，建立世界坐标系；所述z轴的正半轴上设有虚拟LCD面板以及虚拟H2干板。
合成视角区域确定模块402，用于根据所述世界坐标系确定所述虚拟H2干板上的第二虚拟全息单元对应的合成视角图像在所述虚拟LCD面板上的合成视角区域；所述合成视角区域为所述第二虚拟全息单元对应的有效视角图像对应的合成视角在虚拟LCD面板上的区域。
所述合成视角区域确定模块402具体包括：中心位置确定单元，用于根据公式
Figure BDA0001949678080000133
确定第i个所述第二虚拟全息单元的中心位置；其中，i为所述第二虚拟全息单元的次序；xi为所述中心位置；l1为虚拟H1干板上的第一虚拟全息单元的尺寸；l2为所述虚拟H2干板上的第二虚拟全息单元的尺寸；LLCD为所述虚拟LCD面板的尺寸；
Figure BDA0001949678080000134
为所述虚拟H2干板的尺寸；L1与L2分别为虚拟LCD面板到所述虚拟H1干板和所述虚拟H2干板的距离；合成视角区域确定单元，用于根据所述第二虚拟全息单元的中心位置确定所述虚拟H2干板上的第二虚拟全息单元对应的合成视角图像在所述虚拟LCD面板上的合成视角区域。
有效虚拟全息单元确定模块403，用于根据所述合成视角区域确定所述虚拟H1干板上的第一虚拟全息单元对应于所述第二虚拟全息单元的有效虚拟全息单元。
所述有效虚拟全息单元确定模块403具体包括：虚拟LCD面板的左端点及右端点确定单元，用于根据合成视角区域确定第i个所述第二虚拟全息单元对应的虚拟LCD面板的左端点及右端点；有效虚拟全息单元确定单元，用于根据所述中心位置、第i个所述第二虚拟全息单元对应的虚拟LCD面板的左端点及右端点确定所述虚拟H1干板上的第一虚拟全息单元对应于所述第二虚拟全息单元的有效虚拟全息单元。
有效视角图像切片的左端点和右端点确定模块404，用于根据所述有效虚拟全息单元确定有效视角图像切片的左端点和右端点。
所述有效视角图像切片的左端点和右端点确定模块404具体包括：第一判断单元，用于判断所述有效虚拟全息单元所对应的有效视角图像切片是否完全落入所述虚拟LCD面板上，得到第一判断结果；所述有效视角图像切片的中心位置确定单元，用于若所述第一判断结果表示为所述有效虚拟全息单元所对应的有效视角图像切片完全落入所述虚拟LCD面板上，确定所述有效视角图像切片的中心位置；有效视角图像切片的左端点和右端点确定单元，用于根据所述有效视角图像切片的中心位置确定有效视角图像切片的左端点和右端点。
所述有效视角图像切片的左端点和右端点确定单元具体包括：有效视角图像切片的左端点子单元，用于根据公式
Figure BDA0001949678080000141
确定有效视角图像切片的左端点；有效视角图像切片的右端点子单元，用于根据公式
Figure BDA0001949678080000142
确定有效视角图像切片的右端点；其中，
Figure BDA0001949678080000143
Figure BDA0001949678080000144
为所述有效视角图像切片的中心位置，αk为有效虚拟全息单元的次序；
Figure BDA0001949678080000145
为所述有效视角图像切片的左端点；
Figure BDA0001949678080000146
为所述有效视角图像切片的右端点。
第一位置及第二位置确定模块405，用于根据所述左端点和所述右端点确定所述虚拟H1干板上的第一虚拟全息单元在所述虚拟LCD面板上的第一位置以及所述第二虚拟全息单元在所述虚拟LCD面板上的第二位置。
全息体视图确定模块406，用于嵌合所述第一位置对应的有效视角图像切片以及所述第二位置对应的有效视角图像切片，确定全息体视图。
采用本发明所提供的基于中心相机的有效视角图像切片嵌合方法及系统，能够有效避免简单相机法采样造成的储存空间浪费。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1.一种基于中心相机的有效视角图像切片嵌合方法，其特征在于，包括：
基于中心相机进行采样拍摄，以虚拟H1干板的中心为坐标原点，以所述虚拟H1干板的右侧为x轴的正方向，以所述虚拟H1干板的前方为y轴的正方向，以所述虚拟H1干板的下方为z轴的正方向，建立世界坐标系；所述z轴的正半轴上设有虚拟LCD面板以及虚拟H2干板；
根据所述世界坐标系确定所述虚拟H2干板上的第二虚拟全息单元对应的合成视角图像在所述虚拟LCD面板上的合成视角区域；所述合成视角区域为所述第二虚拟全息单元对应的有效视角图像切片对应的合成视角在虚拟LCD面板上的区域；
根据所述合成视角区域确定所述虚拟H1干板上的第一虚拟全息单元对应于所述第二虚拟全息单元的有效虚拟全息单元；
根据所述有效虚拟全息单元确定有效视角图像切片的左端点和右端点；
根据所述左端点和所述右端点确定所述虚拟H1干板上的第一虚拟全息单元在所述虚拟LCD面板上的第一位置以及所述第二虚拟全息单元在所述虚拟LCD面板上的第二位置；
H1干板上的第
Figure FDA0003066042900000011
个虚拟全息单元为H2干板上第i个全息单元对应的第一个有效虚拟全息单元,H1干板上的第
Figure FDA0003066042900000012
个虚拟全息单元为H2干板上第i个全息单元对应的最后一个有效虚拟全息单元；当
Figure FDA0003066042900000013
时，这时第αk个有效虚拟全息单元对应的有效视角图像切片完全落在虚拟LCD面板上；
第αk个有效虚拟全息单元所在区域为
Figure FDA0003066042900000014
对应的有效视角图像切片左右端点记为
Figure FDA0003066042900000021
Figure FDA0003066042900000022
其中，
Figure FDA0003066042900000023
有效虚拟全息单元所处位置为所述有效视角图像切片的中心位置，αk为有效虚拟全息单元的次序；
Figure FDA0003066042900000024
为所述有效视角图像切片的左端点；
Figure FDA0003066042900000025
为所述有效视角图像切片的右端点；i为所述第二虚拟全息单元的次序；xi为第二虚拟全息单元的中心位置；l1为虚拟H1干板上的第一虚拟全息单元的尺寸；
Figure FDA0003066042900000026
为所述虚拟H1干板的尺寸；L1与L2分别为虚拟LCD面板到所述虚拟H1干板和所述虚拟H2干板的距离；
虚拟H1干板的第αk个虚拟全息单元的有效视角图像切片的左右端点在虚拟LCD面板上的位置为
Figure FDA0003066042900000027
而其在H2干板上的第i个全息单元对应的虚拟LCD面板上的位置为
Figure FDA0003066042900000028
l2为所述虚拟H2干板上的第二虚拟全息单元的尺寸；LLCD为所述虚拟LCD面板的尺寸；θ为H2干板上全息单元的视场角；其中，
Figure FDA0003066042900000029
为第αk个有效虚拟全息单元对应的有效视角图像切片完全落在虚拟LCD面板上这一情况下的第一位置，
Figure FDA00030660429000000210
为第αk个有效虚拟全息单元对应的有效视角图像切片完全落在虚拟LCD面板上这一情况下的第二位置；
这时再考虑第
Figure FDA00030660429000000211
个虚拟全息单元与第
Figure FDA00030660429000000212
个虚拟全息单元，由于这两个虚拟全息单元只有部分对于生成有效视角图像切片是有用的，因此这两个虚拟全息单元需要被单独考虑；
要获取第
Figure FDA0003066042900000031
个虚拟全息单元的有效视角图像切片，则需要首先考虑虚拟全息单元的有效部分，这时右端点取
Figure FDA0003066042900000032
其左端点为
Figure FDA0003066042900000033
第
Figure FDA0003066042900000034
个虚拟全息单元对应的有效部分为
Figure FDA0003066042900000035
而连接xi与第
Figure FDA0003066042900000036
个虚拟全息单元的右端点的直线与虚拟H1干板相交 于
Figure FDA0003066042900000037
则相应的有效视角图像切片为
Figure FDA0003066042900000038
Figure FDA0003066042900000039
则虚拟H1干板的第
Figure FDA00030660429000000310
个虚拟全息单元的有效视角图像切片的左右端点在虚拟LCD面板上的位置为
Figure FDA00030660429000000311
而其在H2干板上的第i个全息单元对应的虚拟LCD面板上的位置为
Figure FDA00030660429000000312
其中，
Figure FDA00030660429000000313
为第
Figure FDA00030660429000000314
个有效虚拟全息单元对应的有效视角图像切片部分落在虚拟LCD面板上这一情况下的第一位置；
Figure FDA00030660429000000315
为第
Figure FDA00030660429000000316
个有效虚拟全息单元对应的有效视角图像切片部分落在虚拟LCD面板上这一情况下的第二位置；
而同理，要获取第
Figure FDA00030660429000000317
个虚拟全息单元的有效视角图像切片，同样首先考虑虚拟全息单元的有效部分，这时左端点取
Figure FDA00030660429000000318
其右端点为
Figure FDA00030660429000000319
第
Figure FDA00030660429000000320
个虚拟全息单元对应的有效部分为
Figure FDA00030660429000000321
而连接xi与第
Figure FDA00030660429000000322
个虚拟全息单元的右端点的直线与虚拟H1干板相交于
Figure FDA00030660429000000323
则相应的有效视角图像切片为
Figure FDA00030660429000000324
Figure FDA00030660429000000325
则虚拟H1干板的第α1个虚拟全息单元的有效视角图像切片的左右端点在虚拟LCD面板上的位置为
Figure FDA0003066042900000041
而其在H2干板上的第i个全息单元对应的虚拟LCD面板上的位置为
Figure FDA0003066042900000042
其中，
Figure FDA0003066042900000043
为第
Figure FDA0003066042900000044
个有效虚拟全息单元对应的有效视角图像切片部分落在虚拟LCD面板上这一情况下的第一位置；
Figure FDA0003066042900000045
为第
Figure FDA0003066042900000046
个有效虚拟全息单元对应的有效视角图像切片部分落在虚拟LCD面板上这一情况下的第二位置；
基于中心相机进行采样拍摄，中心相机一直对准场景中心，从而能够直接对三维场景中心进行采样并处理，通过较少的采样图像对全息体视图进行打印；
嵌合不同情况下所述第一位置对应的有效视角图像切片以及所述第二位置对应的有效视角图像切片，确定全息体视图。
2.根据权利要求1所述的基于中心相机的有效视角图像切片嵌合方法，其特征在于，所述根据所述世界坐标系确定所述虚拟H2干板上的第二虚拟全息单元对应的合成视角图像在所述虚拟LCD面板上的合成视角区域，具体包括：
根据公式
Figure FDA0003066042900000047
确定第i个所述第二虚拟全息单元的中心位置；其中，i为所述第二虚拟全息单元的次序；xi为所述中心位置；l1为虚拟H1干板上的第一虚拟全息单元的尺寸；l2为所述虚拟H2干板上的第二虚拟全息单元的尺寸；
Figure FDA0003066042900000048
为所述虚拟H2干板的尺寸；
根据所述第二虚拟全息单元的中心位置确定所述虚拟H2干板上的第二虚拟全息单元对应的合成视角图像在所述虚拟LCD面板上的合成视角区域。
3.一种基于中心相机的有效视角图像切片嵌合系统，其特征在于，包括：
世界坐标系建立模块，用于基于中心相机进行采样拍摄，以虚拟H1干板的中心为坐标原点，以所述虚拟H1干板的右侧为x轴的正方向，以所述虚拟H1干板的前方为y轴的正方向，以所述虚拟H1干板的下方为z轴的正方向，建立世界坐标系；所述z轴的正半轴上设有虚拟LCD面板以及虚拟H2干板；
合成视角区域确定模块，用于根据所述世界坐标系确定所述虚拟H2干板上的第二虚拟全息单元对应的合成视角图像在所述虚拟LCD面板上的合成视角区域；所述合成视角区域为所述第二虚拟全息单元对应的有效视角图像切片对应的合成视角在虚拟LCD面板上的区域；
有效虚拟全息单元确定模块，用于根据所述合成视角区域确定所述虚拟H1干板上的第一虚拟全息单元对应于所述第二虚拟全息单元的有效虚拟全息单元；
有效视角图像切片的左端点和右端点确定模块，用于根据所述有效虚拟全息单元确定有效视角图像切片的左端点和右端点；
第一位置及第二位置确定模块，用于根据所述左端点和所述右端点确定所述虚拟H1干板上的第一虚拟全息单元在所述虚拟LCD面板上的第一位置以及所述第二虚拟全息单元在所述虚拟LCD面板上的第二位置；
H1干板上的第
Figure FDA0003066042900000051
个虚拟全息单元为H2干板上第i个全息单元对应的第一个有效虚拟全息单元,H1干板上的第
Figure FDA0003066042900000052
个虚拟全息单元为H2干板上第i个全息单元对应的最后一个有效虚拟全息单元；当
Figure FDA0003066042900000053
时，这时第αk个有效虚拟全息单元对应的有效视角图像切片完全落在虚拟LCD面板上；
有效虚拟全息单元所在区域为
Figure FDA0003066042900000054
对应的有效视角图像切片左右端点记为
Figure FDA0003066042900000061
Figure FDA0003066042900000062
其中，
Figure FDA0003066042900000063
有效虚拟全息单元所处位置为所述有效视角图像切片的中心位置，αk为有效虚拟全息单元的次序；
Figure FDA0003066042900000064
为所述有效视角图像切片的左端点；
Figure FDA0003066042900000065
为所述有效视角图像切片的右端点；i为所述第二虚拟全息单元的次序；xi为第二虚拟全息单元的中心位置；l1为虚拟H1干板上的第一虚拟全息单元的尺寸；
Figure FDA0003066042900000066
为所述虚拟H1干板的尺寸；L1与L2分别为虚拟LCD面板到所述虚拟H1干板和所述虚拟H2干板的距离；
虚拟H1干板的第αk个虚拟全息单元的有效视角图像切片的左右端点在虚拟LCD面板上的位置为
Figure FDA0003066042900000067
而其在H2干板上的第i个全息单元对应的虚拟LCD面板上的位置为
Figure FDA0003066042900000068
l2为所述虚拟H2干板上的第二虚拟全息单元的尺寸；LLCD为所述虚拟LCD面板的尺寸；θ为H2干板上全息单元的视场角；其中，
Figure FDA0003066042900000069
为第αk个有效虚拟全息单元对应的有效视角图像切片完全落在虚拟LCD面板上这一情况下的第一位置，
Figure FDA00030660429000000610
为第αk个有效虚拟全息单元对应的有效视角图像切片完全落在虚拟LCD面板上这一情况下的第二位置；
这时再考虑第
Figure FDA00030660429000000611
个虚拟全息单元与第
Figure FDA00030660429000000612
个虚拟全息单元，由于这两个虚拟全息单元只有部分对于生成有效视角图像切片是有用的，因此这两个虚拟全息单元需要被单独考虑；
要获取第
Figure FDA00030660429000000725
个虚拟全息单元的有效视角图像切片，则需要首先考虑虚拟全息单元的有效部分，这时右端点取
Figure FDA0003066042900000071
其左端点为
Figure FDA0003066042900000072
第
Figure FDA0003066042900000073
个虚拟全息单元对应的有效部分为
Figure FDA0003066042900000074
而连接xi与第
Figure FDA0003066042900000075
个虚拟全息单元的右端点的直线与虚拟H1干板相交 于
Figure FDA0003066042900000076
则相应的有效视角图像切片为
Figure FDA0003066042900000077
Figure FDA0003066042900000078
则虚拟H1干板的第
Figure FDA0003066042900000079
个虚拟全息单元的有效视角图像切片的左右端点在虚拟LCD面板上的位置为
Figure FDA00030660429000000710
而其在H2干板上的第i个全息单元对应的虚拟LCD面板上的位置为
Figure FDA00030660429000000711
其中，
Figure FDA00030660429000000712
为第
Figure FDA00030660429000000713
个有效虚拟全息单元对应的有效视角图像切片部分落在虚拟LCD面板上这一情况下的第一位置；
Figure FDA00030660429000000714
为第
Figure FDA00030660429000000715
个有效虚拟全息单元对应的有效视角图像切片部分落在虚拟LCD面板上这一情况下的第二位置；
而同理，要获取第
Figure FDA00030660429000000716
个虚拟全息单元的有效视角图像切片，同样首先考虑虚拟全息单元的有效部分，这时左端点取
Figure FDA00030660429000000717
其右端点为
Figure FDA00030660429000000718
第
Figure FDA00030660429000000719
个虚拟全息单元对应的有效部分为
Figure FDA00030660429000000720
而连接xi与第
Figure FDA00030660429000000721
个虚拟全息单元的右端点的直线与虚拟H1干板相交于
Figure FDA00030660429000000722
则相应的有效视角图像切片为
Figure FDA00030660429000000723
Figure FDA00030660429000000724
则虚拟H1干板的第
Figure FDA0003066042900000081
个虚拟全息单元的有效视角图像切片的左右端点在虚拟LCD面板上的位置为
Figure FDA0003066042900000082
而其在H2干板上的第i个全息单元对应的虚拟LCD面板上的位置为
Figure FDA0003066042900000083
其中，
Figure FDA0003066042900000084
为第
Figure FDA0003066042900000085
个有效虚拟全息单元对应的有效视角图像切片部分落在虚拟LCD面板上这一情况下的第一位置；
Figure FDA0003066042900000086
为第
Figure FDA0003066042900000087
个有效虚拟全息单元对应的有效视角图像切片部分落在虚拟LCD面板上这一情况下的第二位置；
基于中心相机进行采样拍摄，中心相机一直对准场景中心，从而能够直接对三维场景中心进行采样并处理，通过较少的采样图像对全息体视图进行打印；
全息体视图确定模块，用于嵌合不同情况下所述第一位置对应的有效视角图像切片以及所述第二位置对应的有效视角图像切片，确定全息体视图。
4.根据权利要求3 所述的基于中心相机的有效视角图像切片嵌合系统，其特征在于，所述合成视角区域确定模块具体包括：
中心位置确定单元，用于根据公式
Figure FDA0003066042900000088
确定第i个所述第二虚拟全息单元的中心位置；其中，i为所述第二虚拟全息单元的次序；xi为所述中心位置；l1为虚拟H1干板上的第一虚拟全息单元的尺寸；l2为所述虚拟H2干板上的第二虚拟全息单元的尺寸；
Figure FDA0003066042900000089
为所述虚拟H2干板的尺寸；
合成视角区域确定单元，用于根据所述第二虚拟全息单元的中心位置确定所述虚拟H2干板上的第二虚拟全息单元对应的合成视角图像在所述虚拟LCD面板上的合成视角区域。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110244469B (zh) * 2019-06-19 2021-03-23 中国人民解放军陆军装甲兵学院 一种定向散射器位置和扩散角度的确定方法及系统
CN110426940A (zh) * 2019-08-01 2019-11-08 中国人民解放军陆军装甲兵学院 一种全息体视图的确定方法及系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013195801A (ja) * 2012-03-21 2013-09-30 Pioneer Electronic Corp ホログラフィックステレオグラム記録装置及び方法
CN105938318A (zh) * 2016-05-30 2016-09-14 苏州大学 一种基于时分复用的彩色全息三维显示方法及其系统
JP2017504820A (ja) * 2014-09-26 2017-02-09 エーエフシー テクノロジー カンパニー リミテッド ホログラフィ三次元表示システム及び方法
CN106647211A (zh) * 2017-01-19 2017-05-10 中国人民解放军装甲兵工程学院 合成全息体视图的视角图片分割重组打印方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150107426A (ko) * 2014-03-14 2015-09-23 한국전자통신연구원 계층적 호겔 기반의 디지털 홀로그래픽 영상 기록 방법 및 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013195801A (ja) * 2012-03-21 2013-09-30 Pioneer Electronic Corp ホログラフィックステレオグラム記録装置及び方法
JP2017504820A (ja) * 2014-09-26 2017-02-09 エーエフシー テクノロジー カンパニー リミテッド ホログラフィ三次元表示システム及び方法
CN105938318A (zh) * 2016-05-30 2016-09-14 苏州大学 一种基于时分复用的彩色全息三维显示方法及其系统
CN106647211A (zh) * 2017-01-19 2017-05-10 中国人民解放军装甲兵工程学院 合成全息体视图的视角图片分割重组打印方法
CN107340703A (zh) * 2017-01-19 2017-11-10 中国人民解放军装甲兵工程学院 合成全息体视图的视角图片分割重组打印方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
有效视角图像切片嵌合法全息体视图的数值重构;樊帆等;《中国激光》;20181231;第45卷(第12期);第1209002-1至1209002-8页 *

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