[發明專利]基于單臺DLP投影的全角視差立體成像系統及方法

有效

• 申請號: 201110053401.X
• 申請日: 2011-06-16
• 公開（公告）號: CN102164296A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發明（設計）人: 田豐;藍建梁;饒謙;牛娜
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: H04N13/00
• 分類號: H04N13/00;H04N5/74;G03B35/18;G03B21/60
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

1.一種基于單DLP投影的全角視差立體成像系統，包括一臺攝像機（13）、一個低速轉臺（15）、一臺微機（10）、一臺DLP投影機（6）、一個高速轉臺（3）、一面定向漫反射鏡（1）、一個保護支架（8）、霍爾器件（4）、和一個強磁鐵（5），其特征在于用于圖像采集的攝像機（13）對準實物模型（14），攝像機通過視頻線連接計算機（10），計算機（10）通過VGA視頻線（11）連接DLP投影機（6），所述實物模型（14）放置在低速轉臺（15）上；所述DLP投影機（6）固定在保護支架（8）上而位于高速轉臺（3）的上方，所述定向漫反射屏幕（1）通過固定支架（2）斜置于高速轉臺（3）上，使DLP投影機（6）的投影照射在定向漫反射屏幕（1）上；所述強磁鐵（5）固定安裝在高速轉臺（3）上，霍爾器件（4）固定在保護支架（8）上，使霍爾器件（4）靠近強磁鐵（5）運行軌跡，霍爾器件（4）連接計算機（10）。

2.一種基于單DLP投影的全角視差立體成像方法，采用根據權利要求1所述的基于單DLP投影的全角視差立體成像系統進行成像操作，其特征在于操作步驟如下：

a.在計算機內的片源生成，步驟為：

①??實現基于旋轉攝像的全角度拍攝方法：對拍攝到含實物模型與不含實物模型的一對原始圖像，經過背景濾除、二值化、幾何校正、分辨率匹配處理后，獲取一個角度的投影圖像；旋轉實物模型，連續拍攝模型的全角度投影圖像，實現實物模型的全角視差圖像獲取；

②??基于計算機虛擬模型的全角度拍攝方法：在計算機（10）內設定虛擬攝像機（13）初始參數和位置，經過投影、渲染處理后，獲取計算機模型的投影圖像；旋轉計算機模型，連續渲染模型投影圖像，實現整個模型的全角視差圖像獲取；

③??彩色投影圖像的編碼方法：采用單幀彩色圖像保存多幀黑白圖像的方法，經過灰度值位移、子幀累加，把多個子幀壓縮進一幀全彩圖像中；

使用高性能現場可編程門陣列FPGA和大容量雙數據率同步動態隨機存儲器DDRRAM作為投影單元的核心，向DMD驅動模塊傳輸模型的視差圖像；

c.以定向反射屏幕（1）為顯示核心，隨著定向反射屏幕（1）的旋轉，按時間序列將全角視差圖像反射到空間各視點上。

3.根據權利要求2所述的基于單DLP投影的全角視差立體成像方法，其特征在于所述全角度視差立體圖像由全角度攝像獲得，或者由計算機渲染獲得，計算機（10）通過視頻線（11）向DLP投影機傳輸全角度視差圖像。

4.根據權利要求2所述的基于單DLP投影的全角視差立體成像方法，其特征在于高性能FPGA和大容量DDRRAM作為DLP投影機（6）的核心，FPGA獲得24位彩色視頻幀，實時分離出24個單色子幀，實現高速投影。

5.根據權利要求2所述的基于單DLP投影的全角視差立體成像方法，其特征在于各項異性的定向漫反射屏幕（1），它具有橫向的鏡面反射特性和縱向慢反射特性，被鏡化的表面反射投影機投射的每個像素到狹窄的光平面上，定向漫反射鏡特性控制光平面的厚度和高度，用以形成視差影像。