[發明專利]一種投影式高分辨率多視點自由立體顯示系統

無效

• 申請號: 200910076210.8
• 申請日: 2009-01-05
• 公開（公告）號: CN101527865A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發明（設計）人: 秦開懷;羅建利
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04N13/00
• 分類號: H04N13/00;H04N5/74
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司
• 代理人: 朱 琨

1.一種投影式高分辨率多視點自由立體顯示系統，其特征在于含有：光學顯示屏幕、n*m臺投影儀陣列，n為行，m為列、計算機集群繪制子系統以及一臺供用于幾何和亮度校正的照相機，其中：

所述的光學顯示屏是一個采用柱透鏡光柵構造的正投式光學顯示屏幕，由柱透鏡光柵和正投影屏幕兩部分組成，該正投影屏幕分成r行s列子屏幕區域，每個子屏幕區域的尺寸相同并給與編號；

所述n*m臺投影儀陣列，分成m組單視點投影組，每組投影儀顯示場景的一個視點圖像，m組投影儀同時顯示m個視點圖像，所述每組單視點投影儀由n臺投影儀組成，n＞＝1，該n臺投影儀采用r行*s列的方式組合顯示一個大顯示區域，n＝r*s；

每臺投影儀的分辨率為resolution_x?*?resolution_y，n臺投影儀組合顯示后的分辨率為(resolution_x*s)*(resolution_y*r)，所述系統的總分辨率為(resolution_x*s)*(resolution_y*r)*m；

在所述每一組單視點投影儀組內，各投影儀的鏡頭中心在垂直方向上共線，稱為投影組視點中心線；在所述的不同的單視點投影儀之間，所述投影組視點中心線在水平方向上等間距排列，間距小于等于人眼平均瞳距65mm；

對于所述n*m臺投影儀陣列，在顯示視點圖像個數m，每個視點圖像的顯示組合方式r*s以及所述系統的分辨率確定的條件下：

所述n*m臺投影儀的安裝方式位于離所述光學顯示屏距離為D且與所述光學顯示屏平行的平面內，所述距離D由所述每臺投影儀的顯示子區域的尺寸查表得到，在所述安裝區域內，所述n*m臺投影儀陣列的中心與所述光學顯示屏幕的中心對齊，所述m根投影組視點中心線以所述光學顯示屏的中心為中心，以所述人眼平均瞳距65mm為間距排列；

所述各投影儀的鏡頭中心位于所述投影儀安裝區域內的安裝位置網格上，所述安裝位置網格是由q*n條水平線與所述m根投影儀組視點中心線構成的，q＝[pw/65]，pw為投影儀寬度，所述q*n條水平線是以安裝區域的水平中心線為中心，以ph*k為間距對稱分布的水平線，ph為投影儀高度，k是為了保證上下相鄰投影儀之間的間距，推薦值為1.2，每條投影儀組視點中心線上排列n臺投影儀，同視點組投影儀上下間隔的網格交點數為q，相鄰投影儀視點中心線上的投影儀相互錯開；

所述計算機集群繪制子系統，其中每臺計算機控制每個單視點投影儀組中的至少一臺投影儀依次按以下步驟進行計算機集群繪制：

步驟(1).通過視點變換生成所述m個視點圖像；步驟(2).所述每個視點圖像細分為所述r行s列子圖像；步驟(3).把細分后所述各子圖像分發給對應的投影儀顯示，使第i組單視點投影儀組中第j臺投影儀顯示第i個視點圖像中第j個子圖像，通過偏轉所述各投影儀的方位角使每臺投影儀的顯示區域完全覆蓋對應的子屏幕區域；步驟(4).計算所述每組單視點投影組的總顯示區域displayArea_i，步驟(5).計算所述n*m臺投影儀陣列的最大公共矩形顯示區域commDisplayArea，步驟(6).確定所述n*m臺投影陣列最大公共顯示區域的細分網格commDisplayMesh，網格間距dist為設定值；步驟(7).使用所述數碼照相機在設定的位置拍攝每個投影儀的顯示結果；步驟(8).用幾何校正方法使所述n*m臺投影陣列中的每組單視點投影儀組所顯示的圖像為對應視點圖像，組間顯示的圖像相互對齊；步驟(9).使用邊緣融合亮度校正方法消除各單視點投影儀組內重疊區亮度突變，使各子圖像間亮度均勻。

2.根據權利1所述的投影式高分辨率多視點自由立體顯示系統，其特征在于所述n*m臺投影對應的安裝區域的最小高度為1800mm。