[发明专利]一种多投影光场图像合成方法及系统

说明书

本发明公开了一种多投影光场图像合成方法及系统，涉及图像合成技术领域，所述方法包括：获取投影仪阵列、全息屏的底边和实际相机阵列的坐标；确定多条显示还原光线；对各投影仪的显示还原光线进行图像合成，得到多个目标图像，全息屏接收投影仪对目标图像的投影并重构三维光场；对一台投影仪显示还原光线进行图像合成过程为：根据投影仪的所有显示还原光线对应的列像素合成目标图像确定列像素的过程为：确定显示还原光线的理想相机的坐标；根据理想相机的坐标和实际相机阵列的坐标确定两个实际相机的实际坐标；从根据显示还原光线、活动范围和实际坐标确定多个实际成像像素。本发明提高了投影图像合成的准确性和投影重建光场显示效果。

技术领域

本发明涉及图像合成技术领域，特别是涉及一种多投影光场图像合成方法及系统。

背景技术

投影图像阵列是多投影式三维光场显示系统的基础，其质量决定了三维显示效果，当稀疏采样时，由于采样信息不足导致光场重构效果较差，传统方法中，直接利用与显示光线偏差最小的一台实际相机代替理想相机用于合成该显示光线所投射像素，此方法存在偏差，合成像素的准确性低，进而影响最终三维光场的显示效果；因此，发明一种在稀疏条件下仍可提高投影图像准确性的方法，是本研究领域急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种多投影光场图像合成方法及系统，提高了投影图像合成质量和速率，提高了投影重建的三维光场显示效果的准确性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种多投影光场图像合成方法，所述方法，包括：

获取投影仪阵列的坐标、全息屏的底边坐标和实际相机阵列的坐标；所述投影仪阵列和所述实际相机阵列均设置在以第一预设长度为半径、以所述全息屏的底边的中心为圆心的第一圆形轨道上；所述投影仪阵列设置于第一直线的一侧，所述实际相机阵列设置于所述第一直线的另一侧；所述第一直线为所述全息屏的底边所在的直线；所述全息屏的底边坐标的数量与所述投影仪阵列中各投影仪的水平方向的分辨率的数值相同；

对于所述投影仪阵列中任一台投影仪，将所述投影仪的坐标与所述全息屏的底边各坐标连接，得到多条显示还原光线；

对所述投影仪阵列中各投影仪的显示还原光线进行图像合成运算，得到各所述投影仪的目标图像；所述全息屏用于接收所述投影仪对所述目标图像的投影，并基于所述投影重构三维光场；

其中，对一台投影仪的显示还原光线进行图像合成运算的过程为：

确定所述投影仪的每一条显示还原光线对应的列像素；所述列像素包括多个实际成像像素；

根据所述投影仪对应的所有列像素合成所述目标图像；

其中，确定所述投影仪中任一条显示还原光线对应的列像素的过程为：

确定所述显示还原光线相应的理想相机的坐标，得到理想坐标；

根据所述理想坐标和所述实际相机阵列的坐标确定第一实际相机的第一实际坐标和第二实际相机的第二实际坐标；所述第一实际相机和所述第二实际相机为与所述理想相机相邻的两个实际相机；

确定待投影物体的活动范围；所述活动范围是以所述全息屏的底边的中心为圆心，以第二预设长度为半径的圆形范围，所述第二预设长度小于或等于所述第一预设长度；

根据所述显示还原光线、所述活动范围、所述第一实际坐标和所述第二实际坐标，确定初始成像列像素对；所述初始成像列像素对包括所述第一实际相机的第一初始列像素和所述第二实际相机的第二初始列像素；

从所述初始成像列像素对中确定多个初始像素组，所述初始像素组包括第一初始像素和所述第二初始像素；所述第一初始像素与所述第二初始像素的像素差小于设定差值；所述第一初始像素为所述第一初始列像素中的像素；所述第二初始像素为所述第二初始列像素中的像素；