[发明专利]基于像素提取的集成成像方向性显示方法

说明书

技术领域

本发明涉及三维立体显示方法，更确切地说是一种集成成像三维立体显示方法。

背景技术

集成成像三维立体显示技术是一种无需任何助视设备的真三维立体显示技术。该技术具有裸眼观看的特点，其记录和显示的过程相对简单，且能显示全视差和全真色彩的立体图像，是目前三维立体显示技术中的热点研究技术之一。

集成成像三维立体显示利用了光路可逆原理，通过微透镜阵列将三维场景的立体信息记录到图像记录设备上，生成微图像阵列，然后把该微图像阵列显示于显示设备上，透过微透镜阵列显示出记录的三维场景。集成成像显示的三维场景可供多人在不同方向同时观看。如附图1所示为传统集成成像显示方法的示意图，不同方向的观看者均可观看到三维立体图像，但所见立体图像的立体效果是不相同的，即不同方向上看到的是不同的侧面信息。集成成像三维立体显示技术除了这些优点，它还存在众多不足，从而限制了它的实际应用。较窄的观看视角就是其重要的不足点。同时，集成成像微图像阵列中图像元数量庞大，图像元中像素信息众多，不利于集成成像动态显示数据的存储和传输。

发明内容

本发明提出了一种基于像素提取的集成成像方向性显示方法，该方法通过提取微图像阵列不同位置的像素实现集成成像方向性显示。首先根据显示设备参数和观看特性参数确定特定视点的像素排列，只将特定视点的像素提取，形成提取微图像阵列，用于集成成像显示，观看者只在特定方向上可以观看到立体图像，而其他方向的图像消失，从而实现了集成成像方向性显示，如附图2所示。附图3给出了像素提取的参数确定原理图。

本发明所述的基于像素提取的集成成像方向性显示方法包括以下步骤：

第一步，首先确定微透镜阵列中透镜元节距为p，微图像阵列与微透镜阵列均包含m×n个单元，其中，水平方向上m个单元,垂直方向上n个单元, 微图像阵列与微透镜阵列的间距为透镜元的焦距f，观看距离为l，人眼间距为e；

优选地，当透镜元和图像元为方形时，所述节距为该透镜元和图像元的边长；当透镜元和图像元为圆形时，所述节距为该透镜元和图像元的直径；

第二步，根据公式d_s=(f+l)(m-1)p/l和d_t=fe/l分别求出水平方向上，单眼所见到微图像阵列两端处图像元中的像素之间的距离d_s和双眼所见同一图像元中像素间距d_t；

第三步，确定图像元中像素个数为N×N，单个像素宽度为r，根据公式k_h=round([d_s-(m-1)p]/r)和k_h＇=round(d_t/r)分别求出水平方向上单目所见m个图像元的总像素差异k_h和双目所见同一个图像元的水平像素差异k_h＇, 其中函数round()表示四舍五入取整；

第四步，垂直方向上采用与第二和第三步相同的方法，得到垂直方向上单目所见n个图像元的总像素差异k_v和双目所见同一个图像元的垂直像素差异k_v＇；