[发明专利]一种集成成像光场信息采集与显示方法

说明书

本发明涉及一种集成成像光场信息采集与显示方法，包括：建立集成成像模型，所述集成成像模型包括探测器、采集微透镜阵列、显示屏以及显示微透镜阵列；通过所述探测器获取每个采集微透镜的n个不同视角区域的三维光场信息，生成微单元图像阵列，其中n≥2；将人眼视觉暂留时间均分为n个时段，其中n≥2；以所述微单元图像阵列作为所述显示屏的数据源，依次在第i时段将每个显示微透镜的第i视角区域对应的微单元图像在三维空间中显示，其中i＝1,2,…,n。本发明的方法，可以精准控制可调谐背光方向和显示屏幕内容刷新，在人眼视觉暂留时间范围内在不同时刻加载不同观测视角的微单元图像信息，消除了串扰现象，并且将串扰光线转化为有用的再现图像。

技术领域

本发明属于集成成像三维显示技术领域，具体涉及一种集成成像光场信息采集与显示方法。

背景技术

集成成像是一种通过透镜阵列或相机阵列实现3D场景微单元图像阵列记录、显示光场微单元图像阵列生成和3D重构图像显示于一体的新型三维显示技术，也就是集光场采集、光场转换和光场显示于一体的新型三维显示技术。集成成像三维显示具有连续视点、全视差、全彩色的特点，无需助视设备，与现代二维平板显示具有良好兼容和继承的性能，是未来最有潜力实现产业化的裸眼真三维显示技术之一。近二十年来，国内外多家研究团队从集成成像光场调控器件、光场数据源转换合成等角度开展了系统深入的研究。

尽管很多科研人员在集成成像三维显示的理论技术和新型光学元件等方面进行了有益尝试，但是受集成成像固有显示模式的限制，再现图像存在严重的视域跳变和串扰现象，且光场密度难以满足高质量三维显示需求。因此，提供一种高质量的集成成像光场信息采集与显示方法是具有重要意义的。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种集成成像光场信息采集与显示方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种集成成像光场信息采集与显示方法，包括：

建立集成成像模型，所述集成成像模型包括探测器、采集微透镜阵列、显示屏以及显示微透镜阵列；

通过所述探测器获取每个采集微透镜的n个不同视角区域的三维光场信息，生成微单元图像阵列，其中n≥2；

将人眼视觉暂留时间均分为n个时段，其中n≥2；

以所述微单元图像阵列作为所述显示屏的数据源，依次在第i时段将每个显示微透镜的第i视角区域对应的微单元图像在三维空间中显示，其中i＝1,2,…,n。

在本发明的一个实施例中，所述采集微透镜阵列和所述显示微透镜阵列为均匀排布的微透镜组成的M*V的二维阵列；所述采集微透镜阵列和所述显示微透镜阵列的参数相同。

在本发明的一个实施例中，所述探测器位于所述采集微透镜阵列的焦平面处；所述显示屏位于所述显示微透镜阵列的焦平面处。

在本发明的一个实施例中，在所述采集微透镜阵列中，

所述三维光场信息通过采集微透镜中心与其对应的探测器区域形成的空间区域为采集微透镜的第1视角区域；

所述三维光场信息通过采集微透镜中心与此采集微透镜相邻的同一行的采集微透镜对应的探测器区域形成的空间区域为采集微透镜的第2视角区域；

所述三维光场信息通过采集微透镜中心与此采集微透镜间隔n-2个采集微透镜的同一行的采集微透镜对应的探测器区域形成的空间区域为采集微透镜的第n视角区域。

在本发明的一个实施例中，每个所述采集微透镜具有一个第1视角区域，每个所述采集微透镜具有至多两个第i视角区域，其中，i＝2,3,…,n。

在本发明的一个实施例中，在所述显示微透镜阵列中，