[发明专利]基于可变点光源阵列的宽视角集成成像3D显示方法

说明书

本发明提出基于可变点光源阵列的宽视角集成成像3D显示方法，其基于的系统包括显示屏I和显示屏II；可变点光源阵列由多个参数相同的可变点光源间隔排列组成，可变点光源的节距大于图像元的节距，使得每个图像元的成像区域在最佳观看距离处重合，从而实现宽视角集成成像3D显示；可变点光源的宽度可以根据观看者的需要改变，从而调整集成成像3D显示的观看视角和亮度。

技术领域

本发明涉及集成成像3D显示，更具体地说，本发明涉及基于可变点光源阵列的宽视角集成成像3D显示方法。

背景技术

集成成像3D显示具有裸眼观看的特点，其拍摄与显示的过程相对简单，且能显示全视差和全真色彩的3D图像，是目前3D显示的主要方式之一。3D显示所用的集成成像图像显示设备参数是由3D拍摄所用的集成成像图像采集设备确定。因此微图像阵列的参数随之固定，集成成像3D显示存在无法调整观看参数等问题，从而限制了集成成像3D显示的广泛应用。此外，集成成像3D显示存在观看视角窄等缺点。

发明内容

本发明提出基于可变点光源阵列的宽视角集成成像3D显示方法，如附图1所示，其基于的系统包括显示屏I和显示屏II。显示屏I用于显示可变点光源阵列，显示屏II用于显示微图像阵列。显示屏II平行放置在显示屏I正前方。显示屏I的中心与显示屏II的中心对应对齐。可变点光源阵列由多个参数相同的可变点光源间隔排列组成，微图像阵列由多个参数相同的图像元紧密排列组成。如附图2和3所示，可变点光源的节距大于图像元的节距，使得每个图像元的成像区域在最佳观看距离处重合，从而实现宽视角集成成像3D显示。可变点光源的宽度可以根据观看者的需要改变，从而调整集成成像3D显示的观看视角和亮度。

优选的，可变点光源的节距为p，观看距离为l，显示屏I与显示屏II的间距为g，则图像元的节距a由下式计算得到：

（1）

本发明所述的集成成像3D显示的水平观看视角θ₁、垂直观看视角θ₂和亮度b分别为：

（2）

（3）

（4）

其中，w为可变点光源的宽度，C为显示屏I的亮度。

与现有技术相比，本发明的有益效果：通过合理设置可变点光源和图像元的节距，使得每个图像元的成像区域在最佳观看距离处重合，从而观看视角不受微图像阵列中图像元个数的影响；同时在图像元与可变点光源节距不变的前提下，可以通过改变可变点光源的宽度实现亮度和观看视角的调节。当观看人数较少时，可以增大可变点光源的宽度来增大3D图像的亮度；当观看人数较多时，可以减小可变点光源的宽度来增大水平和垂直观看视角。

附图说明

附图1本发明的集成成像3D显示的示意图

附图2为本发明的水平观看视角示意图

附图3为本发明的垂直观看视角示意图

上述附图中的图示标号为：

1. 显示屏I，2. 显示屏II，3. 重建的3D图像，4. 可变点光源阵列，5. 微图像阵列。

应该理解上述附图只是示意性的，并没有按比例绘制。