[发明专利]一种利用遮罩和时间复用方式的三维全景图像显示方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用遮罩(Mask)和分时方式的三维全景(Integral)图像显示方法，更加具体地涉及一种利用遮罩和时间复用方式的三维全景图像显示方法，其中，从三维物体所获取的元素图像通过小透镜，经过遮罩后，将三维图像在空间中进行显示，上述遮罩由元素图像通不过的遮断区域以及元素图像通过的穿透区域构成，从而显示三维图像。

背景技术

近来，涉及三维图像和图像回放技术的研究十分活跃，并在全世界范围内得到广泛的关注。

图像技术正实现尖端化，以及高度的技术集聚。

由此，三维图像相比二位图像更具真实感且更加适合人类，使得三维图像的需求也正在增加。

所谓的三维图像回放技术是用立体进行显示的技术，以便观测者能感受到不同于平面图像的具有立体感和真实感的三维立体图像。

现有研发的用于三维立体图像回放方法包括：体视学（stereoscopy）、全息术（holography）、全景图像（integral imaging）技法等各种技术。

在上述技术中，全景图像方式是由李普曼（Lippmann）于1908年首次提出的。此后，全景图像方式被作为新一代三维图像回放技术而进行研究。

作为上述三维全景图像显示方法的现有文献，在登记专利第0891160号中记载有利用区域分割技法的元素图像压缩方法，其中，元素图像压缩装置运用区域分割技法，从而将元素图像压缩，其包括如下步骤：（a）通过透镜阵列，从三维客体中获取具有互不相同的视觉偏差的元素图像；（b）将上述获取的元素图像按照类似相关度，划分为具有多个类似图像的类似区域；（c）将上述各个类似区域所包括的图像重新排列为一维元素图像阵列；以及（d）将上述重新排列后生成的一维元素图像阵列进行压缩。

作为另一个现有文献的实施例，在登记专利第0942271号中记载有全景图像复原方法，其中，利用通过透镜阵列获取的元素图像，从而将全景图像复原，其包括如下步骤：将上述元素图像扩大为预定的大小，并且将位于上述被扩大的各个元素图像的相同坐标的像素（pixel）合并，从而生成复原图像；将上述各个复原图像的模糊度量（blur metric）值进行测定；将相应于根据焦点距离的上述模糊度量值的拐点的复原图像选定为焦点（focus）图像；通过侵蚀运算，从而生成侵蚀图像，上述侵蚀运算是从上述焦点图像的各个像素值中减去相应的侵蚀遮罩（mask）的各个像素值；以及，在上述复原图像上将上述侵蚀图像进行匹配（mapping）。

图1是表示全景图像方式的基本原理的概要图。

基本上，将三维物体110生成为三维图像210的原理包括：图像获取阶段100，使得三维物体110穿透小透镜120，从而获取元素图像130；图像回放阶段200，将根据图像获取阶段100所收集的元素图像100重新通过小透镜220，从而在空间上回放为三维图像210。

换句话说，如图1中所示，全景图像技术大致可分为图像获取阶段100和图像回放阶段200。

图像获取阶段100包括类似于图像传感器的二次元感知器以及小透镜120，并且此时三维物体110位于小透镜120的前方。

由此，三维物体100的各种图像信息在通过小透镜120后存储于二维感知器中。

此时，所存储的图像为元素图像130，用于三维图像210的回放。

此后，全景图像技术的图像回放阶段200为图像获取阶段100的逆过程，其中包括类似于液晶显示装置的图像回放装置和小透镜220。

此处，从图像获取阶段200中所获得的元素图像230显示于图像回放装置，并且元素图像230的图像信息通过小透镜220，从而在空间上回放为三维图像210。

实质上，图像获取阶段100的元素图像130和图像回放阶段200的元素图像230相同，但图像回放阶段200的元素图像230的用途在于，将从图像获取阶段100中所获取的元素图像120存储于二维感知器，从而回放三维图像，为了便于区分图像获取阶段100和图像回放阶段200，从而以不同的图面标号进行示出。

全景图像方式的优点在于，提供类似于全息术（holography）方式的全视差（full parallax）和连续观测点。

全景图像方式的主要特征在于，观测立体图像不需要眼镜或其他工具，并且可在一定视野角度范围内提供连续的垂直、水平视觉偏差，而不是在视点上。

并且，全景图像方式可实现完全天然色实时图像回放，与现有的平面图像装置的兼容性卓越。