[发明专利]一种制作并显示三维图像的方法

权利要求书

1.一种制作并显示三维图像的方法，其特征在于，利用立体图像合成算法将两张二维图像合成一张三维图像，基于三维图像的光强及纵深距离获得三维图像的光场分布；接着利用计算全息算法生成三维图像光场分布的光强型或位相型计算全息图，根据光强型或位相型计算全息图中像素点的光强或位相控制对应液晶点阵上的电压，利用光束照射液晶点阵，使得液晶点阵显示三维图像。

2.根据权利要求1所述的制作并显示三维图像的方法，其特征在于，所述利用立体图像合成算法将两张二维图像合成一张三维图像，将三维图像的光强和纵深距离转化为三维图像的光场分布，其具体操作步骤如下：

步骤A）：两台型号相同的两台相机并行放置，面对同一视场，各拍摄一张二维图像；其中，两台相机的视场信息达到80%以上的重叠；

步骤B）：根据立体图像合成算法将两张二维图像合成为一张三维图像；

步骤C）：将一幅三维图像的光强及纵深距离转化为三维图像的光场分布；

按照下式将上述合成的三维图像中每个像素点的光强I和纵深距离h转化为每个像素点的光场，光场包括光振幅A和光位相θ：

A=I]]>

θ=h*n*2πλ]]>

其中，I为像素点的光强从步骤B）获得，h为像素点纵深距离，从步骤B）获得，n为光的传播路径中介质的光折射率，λ为光波长。

3.根据权利要求2所述的制作并显示三维图像的方法，其特征在于，所述利用计算全息算法生成三维图像的光场分布的光强型计算全息图，是指采用三维图像的光场与平面光波干涉形成干涉条纹，所有的干涉条纹构成光强型计算全息图，其中，光强型计算全息图中的任意像素点的光强I(x,y)表达式为I(x,y)＝|A(x,y)exp[i·α(x,y)]+A_r(x,y)exp[i·θ(x,y)]|²，A(x,y)为光场分布中的振幅分布，α(x，y)为光场分布中的位相分布，将光强大小归一化为0～1，将光强大小转化为灰度值，灰度值范围为0～255，即将光强型计算全息图转化为灰度图。

4.根据权利要求2所述的制作并显示三维图像的方法，其特征在于，所述利用计算全息算法生成三维图像的光场分布的位相型计算全息图，是指采用位相恢复算法获得位相型计算全息图，三维图像的光场分布中振幅和位相由位相型计算全息图中的位相分布表示，其中，所述位相恢复算法指G-S算法；

位相型计算全息图中的位相取值范围为[0,2π)，将位相大小转化为灰度值，灰度值取值范围为[0,256)，即位相型计算全息图转化为灰度图。

5.根据权利要求2或3所述的制作并显示三维图像的方法，其特征在于，根据计算全息图中像素点的位相或光强控制各像素点对应的液晶点阵上的电压，使得液晶点阵显示三维影像，是指利用光束照明液晶点阵，根据计算全息图中各像素点的光强或位相对应的灰度值大小施加相应的电压到液晶点阵上，从而再现三维图像；其中，液晶点阵中的每个液晶点由单独的电路控制。