实现立体成像方法的探究 - 现代科学仪器.PDF

实现立体成像方法的探究 陈新 李维晖 张宏 （北京理工大学物理实验中心 北京 100081 ） 摘 要 对多种立体成像方法进行了分析比较，得出用补色性的分时分像法和直接分像法来实现立体成像的方法。 关键词 立体成像系统 ；双眼视差效应；分像法 中图分类号 O43 Research on Realization of Three-Dimensional Imagery Method Chen Xin, Li Wei hui , Zhang Hong (Experimental Center of Physics , Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China) Abstract This article introduced the attempt of implement of 3D imaging by using color mending method ，time separating method and image separating method . Key words 3D imaging system; binocular parallax effect; image separating method 1 引 言 在深棕色的底色上，用红、绿两种颜色把具有视差 的两幅图绘制在一起。这种图称为补色立体图，观看时 1838 年惠斯登（Wheatstone ）发明了立体镜，使人 要用一红、一绿的滤色眼镜。红色和绿色（蓝色）是互 们看到了深度景观并发现了双眼视差，从而揭开了双眼 补色，由于减光作用，透过红色镜片看到的红色图像为 的奥秘，从此开拓了一个崭新的空间视觉研究领域，立 浅色，与底色相反，看起来很明显；而绿色的图像成为 体相片从此应运而生。 与底色相近的深色，基本看不到。此时，两只眼睛看到 真实世界中的景物都是三维的，人眼通过观察能够 了两幅不同的图像，从而产生立体影像。这种方法称为 获得三维立体感，也就是左眼和右眼分别从不同的位置 补色分像法。 和角度观察同一物体时，能看到物体的不同部位，使左 补色分像法主要用于单色单线图形，对彩色图像效 眼和右眼形成不同的影像，产生“双眼视差效应”。如 果不好。在图形及镜片的颜色调配得不适当时，滤光不 图1所示。通过 “双眼视差效应”，经视神经传输到大脑， 彻底，也会影响立体成像的效果。 最终综合形成景物的立体感。 2.2 变视距分像法 我们把两眼的中轴线称为视线，两条视线的交点称 为视点，眼睛到视点的距离称为视距。当我们注视一个 物体时，眼球本能地转动，把视点调节到该物体上，这 时该物体在两眼中的影像是重合的。而距离大于或小于 视点的物体在两眼中的影像不重合。当我们看一幅图 片，视点不调到图片上而调到比图片远的位置，这幅图 片在两眼中形成的两个影像就会在水平方向错开一定距 图 1 双眼视差效应 离，一