[发明专利]一种解决两步集成成像中黑边问题的方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及集成成像三维立体显示技术。

二、背景技术

基于两步集成成像方法的三维显示技术是一种真三维立体显示技术，该技术分为记录和再现两部分。

记录过程包括第一次记录和第二次记录。第一次记录，使用微透镜阵列获取三维场景不同角度的立体信息，并将信息记录于微透镜阵列的焦平面上，产生第一次记录图像；第一次记录图像通过其对应的微透镜阵列在空间中再现出三维场景的深度反转的实像，用相同的微透镜阵列对该深度反转的实像进行第二次记录，在第二个微透镜阵列的焦平面上记录下第二次记录图像。

在再现过程中，将第二次记录图像放置于微透镜阵列的焦平面上，在微透镜阵列的前后再现出深度无反转的、凹凸有致的、全真的三维场景的立体影像。

该技术在两次记录时采用完全相同的微透镜阵列，将导致第二次记录图像上出现黑边区域，随着两个微透镜阵列间距的增大，黑边区域也会增大。再现时，黑边会严重的影响观看视角。

三、发明内容

本发明提出一种解决两步集成成像中黑边问题的方法。该方法使用扩展微透镜阵列对三维场景进行第一次记录，生成扩展的第一次记录图像。在第二次记录时将该扩展的第一次记录图像放置于相同的扩展微透镜阵列的焦平面上，再用无扩展的微透镜阵列对其产生的深度反转的实像进行第二次记录，产生的第二次记录图像将不会出现黑边，不会对再现过程产生影响。

扩展微透镜阵列的具体描述和计算方法如下。

如附图1所示，实线图案为m×n的无扩展的微透镜阵列，实线图案和虚线图案共同构成m′×n′的扩展微透镜阵列。扩展微透镜阵列的行数m′和列数n′由(1)式计算得到

m′=m+2ceil(12f-12)n′=n+2ceil(12f-12)---(1)]]>

其中符号ceil表示向上取整，f为微透镜单元的焦距，l为第二次记录时两个微透镜阵列的距离。

如附图2所示，用附图1所示的扩展微透镜阵列对三维场景进行第一次记录。将产生的第一次记录图像按照附图3的方式进行第二次记录，生成的第二次记录图像没有黑边出现。将该第二次记录图像用相同的无扩展的微透镜阵列进行再现，可实现三维场景清晰逼真的立体影像。

本发明适用于用光学或计算机方式、采用微透镜阵列或针孔板记录和再现三维场景，实现两步集成成像。

四、附图的说明

附图1为本发明的结构示意图。

附图2为用扩展微透镜阵列对三维场景进行第一次记录的原理示意图。

附图3为用无扩展的微透镜阵列对由第一次记录图像通过扩展微透镜阵列再现出的三维场景的实像进行第二次记录的原理示意图。

上述附图中的图示标号为：

无扩展的微透镜阵列1，扩展微透镜阵列2，三维场景3，第一次记录图像4，第一次记录图像通过扩展微透镜再现的三维场景的实像5，第二次记录图像6。

应该理解上述附图只是示意性的，并没有按比例绘制。

五、具体实施方式