RU2004110409A

RU2004110409A - Способ автостереоскопического воспроизведения изображений с помощью матрицы волновых фильтров

Info

Publication number: RU2004110409A
Application number: RU2004110409/09A
Authority: RU
Inventors: КЛИППШТАЙН Маркус (DE); КЛИППШТАЙН Маркус; РЕЛЬКЕ Инго (DE); РЕЛЬКЕ Инго
Original assignee: Х3Д Технологиз Гмбх (De); Х3Д Технологиз Гмбх
Priority date: 2001-09-06
Filing date: 2002-09-05
Publication date: 2005-08-27
Also published as: AU2002339501B2; RU2290769C2; US7321343B2; JP2008262195A; CA2475927A1; EP1423979A1; KR20050025293A; RU2290769C9; JP4132048B2; US20040245440A1; CN1552162A; KR100582667B1; DE10145133C1; AU2002339501A2; WO2003024122A1; JP2005502969A

Claims

1. Способ создания пространственного изображения сцены или предмета на основе нескольких ее, соответственно его видов (А_с), при осуществлении которого виды (А_с) раскладывают на множество отдельных несущих визуальную информацию элементов (а_ckl), характеризующихся их длиной волны, представляя их в виде состоящих из столбцов (k) и строк (1) растров, где с=1, ..., n, a n равняется общему количеству видов, отдельные несущие визуальную информацию элементы (a_ckl) воспроизводят с возможностью их зрительного восприятия на воспроизводящих изображение элементах (α_ij), расположенных в виде растра, состоящего из столбцов (i) и строк (j), при этом соседние воспроизводящие изображение элементы (α_ij) испускают видимое излучение с различающимися между собой длинами (λ) волн, соответственно в различающихся между собой диапазонах (Δλ) длин волн, и для испускаемого видимого излучения направление его распространения задают с помощью одной или нескольких матриц из множества отдельных, расположенных столбцами (р) и строками (q) волновых фильтров (β_pq), прозрачных для излучения с различными длинами (λ) волн или в различных диапазонах (Δλ) длин волн и расположенных в направлении линии зрения перед или позади растра из воспроизводящих изображение элементов (α_ij), при этом каждый воспроизводящий изображение элемент (α_ij) взаимодействует с несколькими соответствующими волновыми фильтрами (β_pq) или один волновой фильтр (β_pq) взаимодействует с несколькими соответствующими воспроизводящими изображение элементами (α_ij) таким образом, что каждая из прямых, соединяющих между собой центры тяжести поперечных сечений видимых участков воспроизводящего изображение элемента (α_ij) и волнового фильтра (β_pq), проходит в направлении распространения излучения, вследствие чего смотрящий на изображение человек из любого его положения в находящемся перед воспроизводимым изображением пространстве одним глазом выборочно зрительно воспринимает преимущественно первую, а другим глазом - преимущественно вторую группу отдельных несущих визуальную информацию элементов из всего их количества, на которое разложены виды (А_с), отличающийся тем, что по меньшей мере одному воспроизводящему изображение элементу (а_ij) одновременно ставят в соответствие отдельные несущие визуальную информацию элементы (a_ckl), относящиеся по меньшей мере к двум различным видам (А_с), с соблюдением при этом условия, согласно которому длина волны этого отдельного несущего визуальную информацию элемента (a_ckl) всегда совпадает с длиной (λ) волны или лежит в диапазоне (Δλ) длин волн видимого излучения, испускаемого воспроизводящим изображение элементом (α_ij), которому поставлен в соответствие этот отдельный несущий визуальную информацию элемент.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отдельные несущие визуальную информацию элементы (a_ckl) ставят в соответствие воспроизводящим изображение элементам (α_ij) согласно следующему правилу:

где g представляет собой тензор пятого ранга, компоненты g_cklij которого представляют собой вещественные числа и выполняют функцию весовых коэффициентов, которыми определяется вес соответствующего отдельного несущего визуальную информацию элемента (a_ckl) в воспроизводящем изображение элементе (α_ij).

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что индекс k приравнивают индексу i, а индекс 1 приравнивают индексу j и отдельные несущие визуальную информацию элементы (a_ckl) ставят в соответствие воспроизводящим изображение элементам (α_ij) согласно следующему правилу:

за счет чего каждому воспроизводящему изображение элементу (α_ij) в соответствие ставят только те отдельные несущие визуальную информацию элементы (a_ckl), которые занимают одно и то же положение (i,j) в растрах (R_c) различных видов (А_c), при этом величина d_f представляет собой коэффициент плотности, значениями которого могут служить вещественные числа и которым определяется среднее количество видов, относящиеся к которым отдельные несущие визуальную информацию элементы (α_cij) ставятся в соответствие одному воспроизводящему изображение элементу (α_ij), причем для каждого воспроизводящего изображение элемента (α_ij) взвешенная сумма поставленных ему в соответствие отдельных несущих визуальную информацию элементов (a_ckl) нормирована на 1.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что весовые коэффициенты g_cijопределяют согласно следующему правилу:

где коэффициент плотности d_f имеет одинаковое значение для всех воспроизводящих изображение элементов (α_ij) и принимает значение больше 1, предпочтительно принимает значение в интервале от 1,3 до 2,0, δ(х) представляет собой функцию, удовлетворяющую следующим условиям δ(х=0)=1 и δ(х≠0)=0, Rnd(x) представляет собой функцию, значением которой для аргументов х≥0 при условии, что стоящая после запятой дробная часть аргумента х не равна нулю, является ближайшее большее по величине целое число, а во всех остальных случаях является сам аргумент х, "mod" обозначает класс вычетов для некоторого делителя, Frac(x) представляет собой функцию, значением которой для аргументов х≥0 является стоящая после запятой дробная часть аргумента х, a t представляет собой целое число, при этом сумма приравнивается нулю, когда верхний предел суммирования меньше нижнего предела суммирования.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что коэффициент плотности d_fопределяют в соответствии со следующим правилом:

d_f=f,

где f представляет собой положительное вещественное число, которое определяют в соответствии со следующим правилом:

где z представляет собой расстояние между растром из воспроизводящих изображение элементов (α_ij) и матрицей волновых фильтров (β_pq), a d_aпредставляет собой произвольно задаваемое воспроизводимым изображением и смотрящим на него человеком, которое в основном соответствует среднему значению, усредненному по всем возможным расстояниям между растром из воспроизводящих изображение элементов (α_ij) и смотрящим на изображение человеком, соответственно его местоположением во всем находящемся перед воспроизводимым изображением пространстве.

6. Способ по п.3, отличающийся тем, что весовые коэффициенты определяют в соответствии со следующим правилом:

где коэффициент плотности d_f зависит от положения (i,j) воспроизводящих изображение элементов (α_ij) в растре.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что коэффициент плотности d_fописывают функцией

где с_макс представляет собой произвольно задаваемый вещественный и положительный параметр,

представляет собой произвольно задаваемый вещественный и положительный параметр, обеспечивающий смещение значений функции в сторону больших значений, а функция Int(x) представляет собой функцию, значением которой является наибольшее целое число, не превышающее ее аргумент х.

8. Способ создания пространственного изображения сцены или предмета на основе нескольких ее, соответственно его видов (А_с), при осуществлении которого виды (А_с) раскладывают на множество отдельных несущих визуальную информацию элементов (a_ckl), характеризующихся их длиной волны, представляя их в виде состоящих из столбцов (k) и строк (1) растров, где с=1, ..., n, a n равняется общему количеству видов, отдельные несущие визуальную информацию элементы (a_ckl) воспроизводят с возможностью их зрительного восприятия на воспроизводящих изображение элементах (α_ij), расположенных в виде растра, состоящего из столбцов (i) и строк (j), при этом соседние воспроизводящие изображение элементы (α_ij) испускают видимое излучение с различающимися между собой длинами (λ) волн, соответственно в различающихся между собой диапазонах (Δλ) длин волн, и для испускаемого видимого излучения направление его распространения задают с помощью цилиндрических линз, отличающийся тем, что по меньшей мере одному воспроизводящему изображение элементу (α_ij) одновременно ставят в соответствие отдельные несущие визуальную информацию элементы (a_ckl), относящиеся по меньшей мере к двум различным видам (А_с), с соблюдением при этом условия, согласно которому длина волны этого отдельного несущего визуальную информацию элемента (a_ckl) всегда совпадает с длиной (λ) волны или лежит в диапазоне (Δλ) длин волн видимого излучения, испускаемого воспроизводящим изображение элементом (α_ij), которому поставлен в соответствие этот отдельный несущий визуальную информацию элемент.

9. Способ создания пространственного изображения сцены или предмета на основе нескольких ее, соответственно его монохромных видов (А_с), при осуществлении которого виды (А_с) раскладывают на множество отдельных несущих визуальную информацию элементов (a_ckl), представляя их в виде состоящих из столбцов (k) и строк (1) растров, где с=1, ..., n, a n равняется общему количеству видов, отдельные несущие визуальную информацию элементы (a_ckl) воспроизводят с возможностью их зрительного восприятия на воспроизводящих изображение элементах (α_ij), расположенных в виде растра, состоящего из столбцов (i) и строк (j), при этом все воспроизводящие изображение элементы (α_ij) испускают видимое излучение с одной и той же длиной (λ) волны или в одном и том же диапазоне (Δλ) длин волн, и для испускаемого видимого излучения направление его распространения задают с помощью одной или нескольких матриц из множества отдельных, расположенных столбцами (р) и строками (q) волновых фильтров (β_pq), прозрачных для излучения с различными длинами (λ) волн или в различных диапазонах (Δλ) длин волн и расположенных в направлении линии зрения перед или позади растра из воспроизводящих изображение элементов (α_ij), при этом каждый воспроизводящий изображение элемент (α_ij) взаимодействует с несколькими соответствующими волновыми фильтрами (β_pq) или один волновой фильтр (β_pq) взаимодействует с несколькими соответствующими воспроизводящими изображение элементами (α_ij) таким образом, что каждая из прямых, соединяющих между собой центры тяжести поперечных сечений видимых участков воспроизводящего изображение элемента (α_ij) и волнового фильтра (β_pq), проходит в направлении распространения излучения, вследствие чего смотрящий на изображение человек из любого его положения в находящемся перед воспроизводимым изображением пространстве одним глазом выборочно зрительно воспринимает преимущественно первую, а другим глазом - преимущественно вторую группу отдельных несущих визуальную информацию элементов из всего их количества, на которое разложены виды (А_с), отличающийся тем, что по меньшей мере одному воспроизводящему изображение элементу (α_ij) одновременно ставят в соответствие отдельные несущие визуальную информацию элементы (a_ckl), относящиеся по меньшей мере к двум различным видам (А_с).

10. Способ по п.3, 8 или 9, заключающийся в том, что индекс k приравнивают индексу i, а индекс 1 приравнивают индексу j и отдельные несущие визуальную информацию элементы (a_ckl) ставят в соответствие воспроизводящим изображение элементам (α_ij) согласно следующему правилу:

определяя при этом весовые коэффициенты g_cij в соответствии со следующим правилом:

где e_xa, е_xe, е_уа, e_уа и e_ye представляет собой вспомогательные переменные, для которых справедливы следующие отношения:

е_ха=i·d_fx+смещение_ех, е_xe=(i+1)·d_fx+смещение_ех,

e_уа=j·d_fy+смещение_еу, e_ye=(j+1)·d_fy+смещение_еу,

при этом каждая сумма приравнивается нулю, когда верхний предел суммирования меньше нижнего предела суммирования, справедливы следующие соотношения: δ_inv(х=0)=0 и δ_inv(х≠0)=1, EZ(v,w) представляет собой двумерную матрицу из v столбцов и w строк, элементы которой, стоящие в месте (v, w), соответствует номеру определенного вида, a d_fx и d_fy представляет собой два различных коэффициента плотности для различного соответственно по столбцам и по строкам уплотнения.