裸眼立体显示技术分析.pdf

摘要 摘 要 图像显示器是人类接受外部信息的重要手段之一。而立体显示则能再现场景的三维 信息，提供场景的更为全面、详实的信息，在医学、军事、广告艺术以及立体电视等领 域有着广泛的应用前景。传统的立体图像显示需要佩带诸如偏振眼镜、互补色眼镜或者 液晶眼镜之类的辅助工具，因此将人眼完全占有，人的眼睛除了观看屏幕之外，做其他 与屏幕无关的工作都十分不便。因此，佩带眼镜的立体显示技术(包括立体头盔)，尽管 其立体显示效果特别优良，但在许多场合是不适用的。基于此，我们研究了基于柱透镜 阵列的裸眼立体显示技术，即依据柱透镜阵列对光线的折射作用，结合数字图像处理技 术，将包含立体信息的屏幕图像分离成左、右两个视像，分别提供给用户的双眼，经过 大脑合成，使平面图像转化为具有纵深感的立体图像。裸眼立体显示技术无需佩带眼镜， 用户在观看立体显示器的时候眼睛不受限制，是完全自由的，因此，可以同时进行除了 观看显示器以外的其他工作，从而具有更大的灵活性和实用性。 本文首先介绍立体视觉基础知识及相关理论。裸眼立体显示技术基于人类的双眼 “视差”，即人眼睛的功能决定了立体视觉的形成。立体显示技术是结合了人本身参与 的系统，显示器件其实只是完成立体视觉的部分功能，而人眼的生理功能完成剩余的工 作。所以在第二章使用一定的篇幅来介绍人眼的立体视觉机制。 本文的第三章从裸眼立体显示器的共性特点出发，结合立体显示的几何模型，分析 了基于柱透镜阵列的使图像分离的几何关系，在此基础上，计算了光线分离的布局特征。 在亚屏幕分区和视图分离物理特性研究的基础上，进一步计算了独立视区的位置。在光 学原理研究的结论指导下，初步研制出原理样机。 本文的第四章研究了裸眼立体显示器适用的图像格式及其变换方法，编写了静态立 体对转换软件，以典型的立体对复合图像表示变换的效果，实验证实了设计方法的正确 性。 在上述各点中，有两点是本文的创新点： 1．把裸眼立体显示器的物理本质概括为分离和会聚两个过程；提出“亚屏幕”分区 和虚拟屏幕的概念，这两个概念和“独立视区”解释了裸眼立体显示器的物理特性，具 有指导意义； 2．提出和使用“动态装配法”用于立体显示液晶屏的装配工艺，不需要花费巨大的 特种设备，以低廉的价格制各了试验设备，思路和方法具备借鉴意义。 关键词：立体视觉、视差、立体对图像、亚屏幕、独立视区、动态装配 Abstract Abstract for to outside isoneofthe measures Imagedisplay important peopleaccept And can 3-Dinformationofthe more stereoscopicdisplayreproduce scene，and西ve anddetailedinformation．soithasbroad comprehensive application wearotherassistant as needsto tools，suchpolarized stereoscopicdisplay LED are onthe or eyesoccupiedcompletely．Exceptlooking glasses glasses．our areinconvenienttodoother this stereo jobs．Althoughtechnique’s(includ