RU2340116C1 - Method of playing back stereoscopic images from camcorder with converging axes - Google Patents

Method of playing back stereoscopic images from camcorder with converging axes Download PDF

Info

Publication number
RU2340116C1
RU2340116C1 RU2007117812/09A RU2007117812A RU2340116C1 RU 2340116 C1 RU2340116 C1 RU 2340116C1 RU 2007117812/09 A RU2007117812/09 A RU 2007117812/09A RU 2007117812 A RU2007117812 A RU 2007117812A RU 2340116 C1 RU2340116 C1 RU 2340116C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
screens
screen
angle
images
image
Prior art date
Application number
RU2007117812/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Александрович Гребенюк (RU)
Константин Александрович Гребенюк
Владимир Владимирович Петров (RU)
Владимир Владимирович Петров
Original Assignee
ГОУ ВПО "Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ГОУ ВПО "Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского" filed Critical ГОУ ВПО "Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского"
Priority to RU2007117812/09A priority Critical patent/RU2340116C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2340116C1 publication Critical patent/RU2340116C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: images from camcorders are played back on first and second screens, installed in vertical planes and optically interconnected using a beam splitter. The first and second screens are arranged symmetrically relative the beam splitter. At least one of the screens is turned about a vertical axis, passing through the centre of the screen, providing for observation of images from the first and second screens in different planes, intersecting at an angle 2a. Angle a is determined from the relationship:
Figure 00000003
where V is the distance from the centre of the first screen to the observer; M is the increase in the frame, with which the image is played on the screen; f is the focal distance of objects of the camcorder; β is the angle of convergence of the optical axes of the objects of the camcorder.
EFFECT: higher quality of stereoscopic images.
3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к способам воспроизведения стереоскопических телевизионных и видеоизображений (далее - стереоскопических изображений) и может быть использовано в таких областях, как наука, образование, медицина, производство, включая микроскопию, эндоскопию, телемедицину, подводное телевидение, где требуется получение в реальном времени качественных объемных изображений объектов.The invention relates to methods for reproducing stereoscopic television and video images (hereinafter referred to as stereoscopic images) and can be used in such fields as science, education, medicine, manufacturing, including microscopy, endoscopy, telemedicine, underwater television, where real-time high-quality volumetric production is required images of objects.

В стереоскопических системах объемность наблюдаемого изображения достигается благодаря предъявлению зрителю двух плоских изображений (стереопары), соответствующих левому и правому ракурсам наблюдения трехмерной сцены, при которых каждый глаз зрителя видит только изображение соответствующего ракурса. Стереопару получают с помощью двух видеокамер, оптические оси объективов которых либо параллельны друг другу, либо сходятся в центре исследуемой сцены.In stereoscopic systems, the volume of the observed image is achieved by presenting the viewer with two flat images (stereopairs) corresponding to the left and right viewing angles of a three-dimensional scene, in which each eye of the viewer sees only the image of the corresponding angle. A stereo pair is obtained using two cameras, the optical axis of the lenses of which are either parallel to each other, or converge in the center of the studied scene.

Схема со сходящимися осями имеет ряд преимуществ, однако в известных способах воспроизведения стереоскопических изображений при использовании стереопары от видеокамер со сходящимися осями качество воспроизводимого стереоскопического изображения оказывается недостаточно высоким (см. Валюс Н.А. Стереоскопия. М.: Изд-во Акад. Наук СССР, 1962. 379 с. Woods A., Docherty Т., Koch R. Image Distortions in Stereoscopic Video Systems // SPIE Proc., Stereoscopic Displays and Applications IV. 1993. V. 1915. P.36-48):A scheme with converging axes has several advantages, however, in the known methods for reproducing stereoscopic images when using a stereo pair from cameras with converging axes, the quality of the reproduced stereoscopic image is not high enough (see Valius N.A. Stereoscopy. M .: Publishing House of the USSR Academy of Sciences. 1962. 379 pp. Woods A., Docherty T., Koch R. Image Distortions in Stereoscopic Video Systems // SPIE Proc., Stereoscopic Displays and Applications IV. 1993. V. 1915. P.36-48):

1) во-первых, возникает искажение стереоскопического изображения, называемое искривлением плоскости экрана; при таком искажении объекты, находящиеся в центре экрана, кажутся находящимися ближе к наблюдателю, чем объекты по краям экрана;1) firstly, there is a distortion of the stereoscopic image, called a curvature of the screen plane; with this distortion, objects located in the center of the screen appear to be closer to the observer than objects at the edges of the screen;

2) во-вторых, вертикальный параллакс, присутствующий в стереопаре, полученной от видеокамер со сходящимися осями, препятствует восприятию стереоскопического изображения за пределами центральной части экрана.2) secondly, the vertical parallax present in the stereo pair received from cameras with converging axes prevents the perception of the stereoscopic image outside the central part of the screen.

Указанные недостатки могут приводить к неверному впечатлению о пространственном расположении объектов в наблюдаемой сцене и к утомлению зрения, а при больших величинах вертикального параллакса - к исчезновению стереоэффекта.These shortcomings can lead to a false impression about the spatial arrangement of objects in the observed scene and to fatigue of vision, and with large values of vertical parallax, to the disappearance of the stereo effect.

Известен способ воспроизведения стереоскопических изображений, в котором видеосигнал, содержащий стереопары изображений, обрабатывают с помощью специального устройства и выводят на экран дисплея фрагменты изображений для левого и правого глаз (далее - левого и правого изображений) так, что эти фрагменты чередуются друг с другом на экране. Обеспечивают ортогональные линейные поляризации световых потоков, идущих от левого и правого изображений, помещая перед экраном матрицу микрополяризаторов, и наблюдают изображение на экране через очки с анализаторами (см. патент на изобретение US №6593959, МПК H04N 15/00).A known method of reproducing stereoscopic images in which a video signal containing stereopairs of images is processed using a special device and the image fragments for the left and right eyes (hereinafter, the left and right images) are displayed on the screen so that these fragments alternate with each other on the screen . Provide orthogonal linear polarization of the light fluxes coming from the left and right images, placing a micropolarizer matrix in front of the screen, and observing the image on the screen through glasses with analyzers (see US patent No. 6593959, IPC H04N 15/00).

Данный способ характеризуется недостаточным качеством воспроизводимого стереоскопического изображения, обусловленным двукратным снижением разрешения, а также искривлением плоскости экрана и затрудненным восприятием стереоскопического изображения за пределами центральной части экрана при воспроизведении стереопар, полученных съемкой со сходящимися осями.This method is characterized by the insufficient quality of the reproduced stereoscopic image due to a twofold decrease in resolution, as well as the curvature of the screen plane and the difficult perception of the stereoscopic image outside the central part of the screen when reproducing stereo pairs obtained by shooting with converging axes.

Известен способ воспроизведения стереоскопических изображений, при котором левое и правое изображения поочередно выводят на экран дисплея, перед экраном располагают жидкокристаллический модулятор, переключают модулятор между первым и вторым состояниями поляризации синхронно с выводом левого и правого изображений, наблюдают изображение на экране через очки с анализаторами (см. патент на изобретение US №6975345, МПК H04N 13/04).There is a method of reproducing stereoscopic images, in which the left and right images are alternately displayed on the display screen, a liquid crystal modulator is placed in front of the screen, the modulator is switched between the first and second polarization states in synchronization with the output of the left and right images, the image on the screen is watched through glasses with analyzers (see US patent No. 6975345, IPC H04N 13/04).

Данный способ позволяет получать стереоскопическое изображение без снижения разрешения, однако предъявляет повышенные требования к дисплею, который должен отображать кадры с удвоенной частотой. Кроме того, при воспроизведении стереопар, полученных съемкой со сходящимися осями, получаемое стереоскопическое изображение характеризуется недостаточным качеством, обусловленным искривлением плоскости экрана и затрудненным восприятием стереоэффекта за пределами центральной части экрана.This method allows you to get a stereoscopic image without lowering the resolution, however, it places higher demands on the display, which should display frames at double frequency. In addition, when reproducing stereopairs obtained by shooting with converging axes, the resulting stereoscopic image is characterized by insufficient quality due to the curvature of the screen plane and the perception of the stereo effect outside the center of the screen.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ воспроизведения стереоскопических изображений, в котором изображения левого и правого ракурсов объемной сцены воспроизводят на двух экранах, установленных под углом 90° друг к другу и оптически связанных между собой с помощью полупрозрачного зеркала, которое располагают под углом 45° к каждому из экранов. Перед каждым из экранов помещают поляризатор и наблюдают левое и правое изображения в плоскости одного из экранов через очки с анализаторами (см. патент на изобретение US №2845618, НКИ: 340-369).Closest to the claimed method is a method for reproducing stereoscopic images in which images of the left and right angles of a three-dimensional scene are reproduced on two screens mounted at an angle of 90 ° to each other and optically connected to each other using a translucent mirror that is positioned at an angle of 45 ° to to each of the screens. A polarizer is placed in front of each of the screens and the left and right images are observed in the plane of one of the screens through glasses with analyzers (see US patent No. 2845618, NKI: 340-369).

Данный способ позволяет наблюдать изображение без снижения разрешения и не предъявляют к дисплеям повышенных требований, связанных с необходимостью работы с удвоенной кадровой частотой. Однако при воспроизведении стереопар, полученных съемкой со сходящимися осями, наблюдаемое стереоскопическое изображение характеризуется недостаточным качеством, обусловленным искривлением плоскости экрана и затрудненным восприятием стереоэффекта за пределами центральной части экрана.This method allows you to observe the image without lowering the resolution and do not impose increased requirements on the displays associated with the need to work with doubled frame rate. However, when reproducing stereopairs obtained by shooting with converging axes, the observed stereoscopic image is characterized by insufficient quality due to the curvature of the screen plane and the perception of the stereo effect outside the center of the screen.

Задачей заявляемого изобретения является разработка способа воспроизведения стереоскопического изображения, позволяющего воспроизводить стереопару, полученную от видеокамер со сходящимися оптическими осями, как стереоскопическое изображение с неискаженным воспроизведением плоскостей, свободно наблюдаемое как в центре, так и за пределами центральной части экрана.The objective of the invention is to develop a method for reproducing a stereoscopic image, allowing to reproduce a stereo pair obtained from cameras with converging optical axes, as a stereoscopic image with undistorted reproduction of planes, freely observed both in the center and outside the central part of the screen.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении качества стереоскопического изображения, получаемого в стереоскопических теле- и видеосистемах, использующих съемку со сходящимися оптическими осями объективов видеокамер.The technical result of the claimed invention is to improve the quality of stereoscopic images obtained in stereoscopic television and video systems using shooting with converging optical axes of the lenses of video cameras.

Поставленная задача достигается тем, что при воспроизведении стереоскопического изображения от видеокамер со сходящимися оптическими осями, изображение с которых воспроизводят на первом и втором экранах, установленных в вертикальных плоскостях и оптически связанных между собой с помощью светоделительной пластины, причем первый и второй экраны располагают симметрично относительно светоделительной пластины, согласно предлагаемому решению поворачивают, по крайней мере, один из экранов вокруг вертикальной оси, проходящей через центр экрана, обеспечивая наблюдение изображений от первого и второго экранов в разных плоскостях, пересекающихся под углом 2α, причем угол α определяют из соотношенияThis object is achieved in that when reproducing a stereoscopic image from video cameras with converging optical axes, the image from which is reproduced on the first and second screens mounted in vertical planes and optically coupled using a beam splitter, the first and second screens being symmetrically relative to the beam splitter plates, according to the proposed solution, rotate at least one of the screens around a vertical axis passing through the center crane, providing surveillance images from the first and second screens in different planes intersecting at an angle 2α, the angle α is determined from the relation

Figure 00000004
Figure 00000004

где V - расстояние от центра первого экрана до наблюдателя;where V is the distance from the center of the first screen to the observer;

M - увеличение кадра, с которым воспроизводят изображение на экранах;M - magnification of the frame with which the image is displayed on the screens;

f - фокусное расстояние объективов видеокамер;f is the focal length of the lenses of the cameras;

β - угол конвергенции оптических осей объективов видеокамер.β is the angle of convergence of the optical axes of the lenses of the cameras.

В первом варианте реализации способа один из экранов поворачивают на угол 2α, a во втором варианте реализации способа поворачивают первый и второй экраны в одном и том же направлении на угол α.In the first embodiment of the method, one of the screens is rotated by an angle 2α, and in the second embodiment of the method, the first and second screens are rotated in the same direction by an angle α.

В качестве экранов используют, например, экраны дисплеев с электронно-лучевыми трубками, или жидкокристаллических дисплеев, или плазменных дисплеев, или дисплеев на светоизлучающих диодах.As screens use, for example, screens of displays with cathode ray tubes, or liquid crystal displays, or plasma displays, or displays on light emitting diodes.

В известных стереоскопических системах изображения для обоих глаз предъявляются зрителю в одной общей плоскости, что соответствует только геометрии съемки с параллельными осями видеокамер, где сенсоры видеокамер также находятся в одной плоскости. При съемке со сходящимися осями сенсоры видеокамер находятся в разных плоскостях и при воспроизведении изображений от обеих видеокамер в одной плоскости наблюдаемое стереоскопическое изображение оказывается искаженным. В заявляемом способе предлагается воспроизводить изображения от видеокамер со сходящимися осями в разных плоскостях, что соответствовало бы геометрии съемки со сходящимися осями. При определенном значении угла 2α между этими плоскостями, устанавливаемом согласно предложенному способу, качество получаемого стереоскопического изображения возрастает, а именно устраняется искривление плоскости экрана в стереоскопическом изображении и устраняется негативное влияние вертикального параллакса на восприятие стереоэффекта за пределами центральной части экрана.In known stereoscopic systems, images for both eyes are presented to the viewer in one common plane, which corresponds only to the shooting geometry with parallel axes of the cameras, where the sensors of the cameras are also in the same plane. When shooting with converging axes, the sensors of the cameras are in different planes and when playing images from both cameras in the same plane, the observed stereoscopic image is distorted. In the inventive method, it is proposed to reproduce images from video cameras with converging axes in different planes, which would correspond to the geometry of shooting with converging axes. At a certain value of the angle 2α between these planes, set according to the proposed method, the quality of the obtained stereoscopic image increases, namely, the curvature of the screen plane in the stereoscopic image is eliminated and the negative effect of vertical parallax on the perception of the stereo effect outside the central part of the screen is eliminated.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показана схема получения стереопары от видеокамер со сходящимися осями, на фиг.2 - схема воспроизведения стереоскопического изображения согласно заявляемому способу; на фиг.3 - схема получения стереопары прямоугольной решетки от видеокамер со сходящимися осями; на фиг.4 - представление левого и правого изображений решетки в общей плоскости наблюдения.The invention is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a diagram of a stereo pair from cameras with converging axes, Fig.2 is a diagram of a stereoscopic image according to the claimed method; figure 3 is a diagram of a stereo pair of a rectangular lattice from cameras with converging axes; figure 4 - representation of the left and right images of the lattice in the common plane of observation.

Позициями на чертежах обозначены: 1 - объект; 2, 3 - видеокамеры; 4 - светоделительная пластина; 5, 6 - положения первого и второго экранов до поворота; 7, 8 - центры первого и второго экранов; 9, 10 - положения первого и второго экранов после поворота; 11 - зритель; 12, 13 - объективы видеокамер; 14 - изображение экрана, помещенного в положение 10, наблюдаемое зрителем в отраженном от светоделительной пластины свете; 15 - плоскость конвергенции видеокамер; 16, 17 - сенсоры видеокамер; 18, 19 - левое и правое изображения, получаемые видеокамерами; 20 - общая плоскость наблюдения левого и правого изображений.The positions in the drawings indicate: 1 - object; 2, 3 - video cameras; 4 - beam splitting plate; 5, 6 - positions of the first and second screens before turning; 7, 8 - centers of the first and second screens; 9, 10 - position of the first and second screens after rotation; 11 - viewer; 12, 13 - lenses of video cameras; 14 is an image of a screen placed at position 10 observed by the viewer in the light reflected from the beam splitter plate; 15 - plane convergence of cameras; 16, 17 - sensors of video cameras; 18, 19 - left and right images obtained by video cameras; 20 is a common plane of observation of the left and right images.

Для повышения качества воспроизводимого стереоскопического изображения согласно предлагаемому способу левое и правое изображения объекта 1, полученные от видеокамер 2 и 3 со сходящимися осями, воспроизводят на первом и втором экранах, установленных в вертикальных плоскостях и оптически связанных между собой с помощью светоделительной пластины 4. При этом левое изображение воспроизводят, например, на первом экране, а правое изображение воспроизводят, например, на втором экране. Первый и второй экраны размещают симметрично относительно светоделительной пластины 4, например, первый экран - в положении 5, а второй экран - в положении 6. Затем первый экран поворачивают вокруг вертикальной оси, проходящей через его центр 7 на угол α, в результате первый экран оказывается в положении 9. Второй экран поворачивают вокруг вертикальной оси, проходящей через его центр 8 на угол α, в результате второй экран оказывается в положении 10. При этом и первый, и второй экраны поворачивают в одном и том же направлении, а угол поворота α определяют из соотношения (1):To improve the quality of reproduced stereoscopic images according to the proposed method, the left and right images of object 1, obtained from cameras 2 and 3 with converging axes, are reproduced on the first and second screens mounted in vertical planes and optically connected with each other using a beam splitter plate 4. In this case the left image is reproduced, for example, on the first screen, and the right image is reproduced, for example, on the second screen. The first and second screens are placed symmetrically with respect to the beam splitter plate 4, for example, the first screen is in position 5, and the second screen is in position 6. Then, the first screen is rotated around an vertical axis passing through its center 7 by an angle α, as a result, the first screen appears in position 9. The second screen is rotated around a vertical axis passing through its center 8 by an angle α, as a result, the second screen is in position 10. In this case, both the first and second screens are rotated in the same direction, and the rotation angle α is determined elyayut from relation (1):

Figure 00000005
Figure 00000005

где V - расстояние от центра 7 первого экрана до зрителя 11;where V is the distance from the center 7 of the first screen to the viewer 11;

М - увеличение кадра, с которым воспроизводят изображение на экранах;M - enlargement of the frame with which the image is displayed on the screens;

f - фокусное расстояние объективов 12 и 13 видеокамер 2 и 3;f is the focal length of the lenses 12 and 13 of the cameras 2 and 3;

β - угол конвергенции оптических осей объективов 12 и 13 видеокамер 2 и 3.β is the angle of convergence of the optical axes of the lenses 12 and 13 of the cameras 2 and 3.

Зритель 11 наблюдает изображение от первого экрана в положении 9 в прошедшем через делитель 4 свете, а изображение от второго экрана - в положении 14 в отраженном от делителя 4 свете, при этом сепарацию изображений от первого и второго экранов осуществляют любым известным способом. Таким образом, зритель наблюдает левое и правое изображения объекта в разных плоскостях, пересекающихся под углом 2α, из-за чего в наблюдаемом стереоскопическом изображении устраняется искривление плоскости экрана, а стереоэффект свободно воспринимается во всей области экрана.The viewer 11 observes the image from the first screen at position 9 in the light transmitted through the divider 4, and the image from the second screen at position 14 in the light reflected from the divider 4, while the images are separated from the first and second screens by any known method. Thus, the viewer observes the left and right images of the object in different planes intersecting at an angle of 2α, due to which the curvature of the plane of the screen is eliminated in the observed stereoscopic image, and the stereo effect is freely perceived in the entire area of the screen.

Поясним более подробно, каким образом осуществление заявляемого способа приводит к устранению искажений в стереоскопическом изображении. Для этого сначала рассмотрим причины возникновения искажений в стереоскопическом изображении от видеокамер со сходящимися осями при наблюдении левого и правого изображений объекта в одной плоскости. Пусть в плоскости конвергенции 15 видеокамер 2 и 3 расположена прямоугольная решетка, причем оптические оси объективов 12 и 13 видеокамер сходятся в центре решетки. Так как сенсоры 16 и 17 видеокамер 2 и 3 не сопряжены с плоскостью конвергенции 15 в оптических системах объективов 12 и 13, то левое 18 и правое 19 изображения решетки получаются с переменным линейным увеличением. При совмещении таких изображений в общей плоскости наблюдения 20 их сопряженные точки характеризуются переменным горизонтальным параллаксом РH и ненулевым вертикальным параллаксом PV. При раздельном бинокулярном наблюдении изображений 18 и 19 в общей плоскости 20 наличие параллаксов РH и PV приводит к возникновению переменной горизонтальной и ненулевой вертикальной диспаратностей в изображениях, получаемых на сетчатках левого и правого глаз зрителя. Данная горизонтальная диспаратность не соответствует распределению точек решетки по глубине и поэтому приводит к искривлению наблюдаемого стереоскопического изображения решетки. Ненулевая вертикальная диспаратность затрудняет слитное восприятие левого и правого изображений решетки как единого объемного изображения. Подобные искажения имеют место не только для плоскости конвергенции, но и для других плоскостей по всей глубине воспроизводимого стереоскопического изображения.Let us explain in more detail how the implementation of the proposed method eliminates distortion in a stereoscopic image. To do this, we first consider the causes of distortion in a stereoscopic image from cameras with converging axes when observing the left and right images of an object in the same plane. Let a rectangular lattice be located in the convergence plane of 15 cameras 2 and 3, with the optical axes of the lenses 12 and 13 of the cameras converging in the center of the lattice. Since the sensors 16 and 17 of the cameras 2 and 3 are not conjugated to the convergence plane 15 in the optical systems of the lenses 12 and 13, the left 18 and right 19 lattice images are obtained with variable linear magnification. When combining such images in the common observation plane 20, their conjugate points are characterized by an alternating horizontal parallax P H and a nonzero vertical parallax P V. With separate binocular observation of images 18 and 19 in a common plane 20, the presence of parallaxes P H and P V leads to the appearance of a variable horizontal and nonzero vertical disparity in the images obtained on the retinas of the left and right eyes of the viewer. This horizontal disparity does not correspond to the distribution of the lattice points in depth and therefore leads to a distortion of the observed stereoscopic image of the lattice. Nonzero vertical disparity makes it difficult to perceive the left and right lattice images as a single volumetric image. Such distortions occur not only for the convergence plane, but also for other planes along the entire depth of the reproduced stereoscopic image.

При наблюдении левого и правого изображений в различных плоскостях, обеспечиваемом согласно заявляемому способу, в изображениях, получаемых на сетчатках левого и правого глаз зрителя, происходит компенсация геометрических искажений, возникших при съемке из-за несопряженности сенсоров видеокамер. В результате горизонтальная диспаратность сетчаточных изображений приводится в соответствие с распределением точек объекта по глубине, а вертикальная диспаратность устраняется. Таким образом, осуществление заявляемого способа обеспечивает устранение обеих причин, по которым в известных способах возникают искажения при воспроизведении стереоскопического изображения от видеокамер со сходящимися осями.When observing the left and right images in different planes, provided according to the claimed method, in the images obtained on the retinas of the left and right eyes of the viewer, the geometric distortions that occur during shooting due to the discontinuity of the sensors of the cameras are compensated. As a result, the horizontal disparity of the retinal images is brought into correspondence with the distribution of the points of the object in depth, and the vertical disparity is eliminated. Thus, the implementation of the proposed method eliminates both of the reasons why in the known methods there are distortions when reproducing stereoscopic images from cameras with converging axes.

Заявляемый способ может быть осуществлен, например, следующим образом. Пусть необходимо воспроизвести качественное

Figure 00000006
стереоскопическое изображение для наблюдения с дистанции V=60 см, имея левое и правое изображения объекта, получаемые от видеокамер с фокусным расстоянием о6ъективов f=0,35 см и углом конвергенции β=5°. Для этого левое и правое изображения объекта воспроизводят с увеличением кадра М=50 на первом и втором экранах, установленных под прямым углом друг к другу и оптически связанных между собой с помощью светоделительной пластины, расположенной под углом 45° к каждому из экранов. Затем первый и второй экраны поворачивают по часовой стрелке вокруг вертикальных осей, проходящих через их центры, причем угол поворота α определяют из соотношения (1)The inventive method can be carried out, for example, as follows. Let it be necessary to reproduce quality
Figure 00000006
a stereoscopic image for observation from a distance of V = 60 cm, having a left and right image of an object obtained from cameras with a focal length of about 6 lenses f = 0.35 cm and a convergence angle β = 5 °. To do this, the left and right images of the object are reproduced with increasing frame M = 50 on the first and second screens installed at right angles to each other and optically connected with each other using a beam splitter plate located at an angle of 45 ° to each of the screens. Then the first and second screens are rotated clockwise around the vertical axes passing through their centers, and the rotation angle α is determined from the relation (1)

Figure 00000006
Figure 00000007
Figure 00000006
Figure 00000007

Изображение от первого экрана наблюдают в прошедшем через делитель свете, а изображение от второго экрана - в отраженном от делителя свете, при этом любым известным способом обеспечивают сепарацию левого и правого изображений. Таким образом, зритель видит левое и правое изображения в разных плоскостях, пересекающихся под углом 2α, что согласно предлагаемому изобретению позволяет ему наблюдать стереоскопическое изображение объекта без искривления плоскостей, причем стереоэффект воспринимается как в центре, так и за пределами центральной части экрана.The image from the first screen is observed in the light transmitted through the divider, and the image from the second screen is reflected in the light reflected from the divider, while in any known manner, the left and right images are separated. Thus, the viewer sees the left and right images in different planes intersecting at an angle of 2α, which according to the invention allows him to observe a stereoscopic image of the object without curving the planes, and the stereo effect is perceived both in the center and outside the central part of the screen.

Claims (3)

1. Способ воспроизведения стереоскопического изображения от двух видеокамер со сходящимися оптическими осями, изображение с которых воспроизводят на первом и втором экранах, установленных в вертикальных плоскостях и оптически связанных между собой с помощью светоделительной пластины, причем первый и второй экраны располагают симметрично относительно светоделительной пластины, отличающийся тем, что поворачивают, по крайней мере, один из экранов вокруг вертикальной оси, проходящей через центр экрана, обеспечивая наблюдение изображений от первого и второго экранов в разных плоскостях, пересекающихся под углом 2α, причем угол α определяют из соотношения:1. A method of reproducing a stereoscopic image from two cameras with converging optical axes, the image of which is reproduced on the first and second screens mounted in vertical planes and optically interconnected using a beam splitter plate, the first and second screens being arranged symmetrically relative to the beam splitter plate, characterized by turning at least one of the screens around a vertical axis passing through the center of the screen, providing an image observation d from the first and second screens in different planes intersecting at an angle of 2α, and the angle α is determined from the relation:
Figure 00000008
Figure 00000008
где V - расстояние от центра первого экрана до наблюдателя; М - увеличение кадра, с которым воспроизводят изображение на экранах; f - фокусное расстояние объективов видеокамер; β - угол конвергенции оптических осей объективов видеокамер.where V is the distance from the center of the first screen to the observer; M - enlargement of the frame with which the image is displayed on the screens; f is the focal length of the lenses of the cameras; β is the angle of convergence of the optical axes of the lenses of the cameras.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что экран поворачивают на угол 2α.2. The method according to claim 1, characterized in that the screen is rotated by an angle of 2α. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что поворачивают первый и второй экраны в одном и том же направлении на угол α.3. The method according to claim 1, characterized in that the first and second screens are rotated in the same direction by an angle α.
RU2007117812/09A 2007-05-15 2007-05-15 Method of playing back stereoscopic images from camcorder with converging axes RU2340116C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007117812/09A RU2340116C1 (en) 2007-05-15 2007-05-15 Method of playing back stereoscopic images from camcorder with converging axes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007117812/09A RU2340116C1 (en) 2007-05-15 2007-05-15 Method of playing back stereoscopic images from camcorder with converging axes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2340116C1 true RU2340116C1 (en) 2008-11-27

Family

ID=40193374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007117812/09A RU2340116C1 (en) 2007-05-15 2007-05-15 Method of playing back stereoscopic images from camcorder with converging axes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2340116C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2527249C2 (en) * 2009-06-24 2014-08-27 Долби Лабораторис Лайсэнзин Корпорейшн Insertion of three-dimensional objects in stereoscopic image at relative depth
RU2538937C2 (en) * 2009-06-25 2015-01-10 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Stereoimage recording method, system and camera
US9426441B2 (en) 2010-03-08 2016-08-23 Dolby Laboratories Licensing Corporation Methods for carrying and transmitting 3D z-norm attributes in digital TV closed captioning
US9519994B2 (en) 2011-04-15 2016-12-13 Dolby Laboratories Licensing Corporation Systems and methods for rendering 3D image independent of display size and viewing distance
RU2639654C2 (en) * 2013-08-02 2017-12-21 Сейко Эпсон Корпорейшн Display device, head display, display system and control method for display device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2527249C2 (en) * 2009-06-24 2014-08-27 Долби Лабораторис Лайсэнзин Корпорейшн Insertion of three-dimensional objects in stereoscopic image at relative depth
US9215436B2 (en) 2009-06-24 2015-12-15 Dolby Laboratories Licensing Corporation Insertion of 3D objects in a stereoscopic image at relative depth
RU2538937C2 (en) * 2009-06-25 2015-01-10 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Stereoimage recording method, system and camera
US9426441B2 (en) 2010-03-08 2016-08-23 Dolby Laboratories Licensing Corporation Methods for carrying and transmitting 3D z-norm attributes in digital TV closed captioning
US9519994B2 (en) 2011-04-15 2016-12-13 Dolby Laboratories Licensing Corporation Systems and methods for rendering 3D image independent of display size and viewing distance
RU2639654C2 (en) * 2013-08-02 2017-12-21 Сейко Эпсон Корпорейшн Display device, head display, display system and control method for display device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2009145185A1 (en) Stereographic display device
KR20100039375A (en) Three-dimensional television system, three-dimensional television receiver and three-dimensional image watching glasses
US8115803B2 (en) Apparatus and method for projecting spatial image
JPH08163603A (en) Stereoscopic video display device
US20110254918A1 (en) Stereoscopic system, and image processing apparatus and method for enhancing perceived depth in stereoscopic images
WO2019184751A1 (en) Virtual reality (vr) head-mounted display device, vr display method, and vr display system
RU2340116C1 (en) Method of playing back stereoscopic images from camcorder with converging axes
Abileah 3‐D displays—Technologies and testing methods
KR20180076541A (en) Floating hologram apparatus
KR100586221B1 (en) 3-d image display device using flat display unit
JPH10145822A (en) Device and method for displaying three-dimensional image
US20100259820A1 (en) Stereoscopic image display
JPH0996777A (en) Three-dimensional display
JPH08160556A (en) Stereoscopic video display device
RU2350042C2 (en) Stereoscopic video imaging method and device
KR102172408B1 (en) Three-dimensional image projection apparatus
KR100274624B1 (en) Apparatus for 3D image generator using accumulative liquid display
Arai Three-dimensional television system based on spatial imaging method using integral photography
JP3295286B2 (en) 3D display device
KR100730404B1 (en) Volumetric image displaying apparatus
CN216526560U (en) 3D interactive education presentation system based on liquid crystal polarization system
US20230379596A1 (en) Light field endoscope with look around capability
JP2004054193A (en) Stereoscopic display without using spectacles
TWI489146B (en) Lcd and method for generating 3d images by matching a software optical grating
KR20000039515A (en) Display device for three dimensional image

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130516