[發明專利]一種基于顯示設備的3D集成圖像的生成方法及系統

有效

• 申請號: 201210227448.8
• 申請日: 2012-06-26
• 公開（公告）號: CN103513433B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 濮怡瑩
• 申請（專利權）人: TCL集團股份有限公司
• 主分類號: G02B27/22
• 分類號: G02B27/22;G03B35/18;H04N13/04
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 劉文求

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，尤其涉及一種基于顯示設備的3D集成圖像的生成方法及系統。

背景技術

基于集成成像的三維顯示技術是一種裸眼真三維顯示技術。它無需佩戴眼鏡，可提供全視差、色彩逼真、連續視點的真三維圖像，并且可以避免多視點自由立體顯示中視差圖突變所導致的視覺疲勞現象，是一種裸眼3D顯示的有效方案。集成成像技術最早由Lippmann[1]提出，是一種利用微透鏡陣列來記錄和再現3D場景的顯示技術。

記錄時，通過微透鏡陣列將三維場景不同方向的信息在焦平面上進行記錄。也可采用相機陣列來獲取三維場景不同方向的信息。每個微透鏡或相機記錄一幅二維的圖像元。這種由透鏡陣列和感光元件組成的光學系統來獲得3D集成圖像的方法，雖然方便快捷，但是獲取的圖像和再現過存在空間深度反轉。為了解決這個問題，Ives等人提出了兩步記錄法。而集成圖像經過多次記錄，圖像分辨率和質量被大大地降低。

隨著計算機圖形圖像處理技術的發展，人們開始采用計算機模擬計算來代替光學方法獲取集成圖像。這種方法不僅可以解決深度反轉和分辨率問題，并且能獲得任意3D模型任意位置任意方向的集成圖像。可是在計算復雜3D場景過程中，存在大量的像素對應關系、遮擋和貼圖等圖像處理，這將耗費大量的時間。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種基于顯示設備的3D集成圖像的生成方法及系統，旨在解決現有技術的3D場景模型轉化為集成圖像時消耗時間過長的問題。

本發明的技術方案如下：

一種基于顯示設備的3D集成圖像的生成方法，其中，包括以下步驟：

A、獲取顯示設備參數及3D模型文件，所述顯示設備參數包括微透鏡個數N及微透鏡覆蓋顯示設備像素個數M；

B、將微透鏡個數N與微透鏡覆蓋顯示設備像素個數M進行比較；

C、當微透鏡個數N大于微透鏡覆蓋顯示設備像素個數M時，對3D模型的面片進行平行投影，并對平行投影后的面片處理前后遮擋關系，然后在顯示設備上進行貼圖，形成M幅平行投影圖；

當微透鏡個數小于微透鏡覆蓋顯示設備像素個數時，對3D模型的面片進行錐形投影，并對錐形投影后的面片處理前后遮擋關系，然后在顯示設備上進行貼圖，形成N幅錐形投影圖；

D、將所述M幅平行投影圖穿插排列或將所述N幅錐形投影圖并排排列，生成3D集成圖像；

其中，M、N為自然數。

所述的3D集成圖像的生成方法，其中，所述步驟C中的平行投影圖的投影方向矢量的表達式為：

k‾mn=(mΔs-p2,nΔs-p2,-g),]]>

其中，Δs表示顯示設備的每個像素的大小，p為微透鏡的直徑，g為顯示設備到微透鏡的距離；m、n表示各個微透鏡覆蓋顯示設備像素中的第(m，n)個像素。

所述的3D集成圖像的生成方法，其中，所述步驟C中的平行投影圖的表達式為：