[發明專利]一種會聚式集成成像拍攝方法

有效

• 申請號: 201210318910.5
• 申請日: 2012-09-03
• 公開（公告）號: CN102821295A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 鄧歡;王瓊華
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: H04N13/02
• 分類號: H04N13/02;G02B27/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及集成成像技術，特別涉及一種會聚式集成成像拍攝方法。

背景技術

集成成像技術分拍攝和顯示兩個過程，拍攝過程利用微透鏡陣列獲取三維場景的立體信息，獲得微圖像陣列，顯示過程中，將微透鏡陣列與微圖像陣列精密耦合，全真地重建出三維場景的立體圖像。

常規集成成像顯示裝置中圖像元和透鏡元的節距是相同的，以垂直方向為例，其立體視區和串擾區的分布如附圖1所示，淺灰色區域為立體視區，深灰色區域為串擾區。立體視區小和串擾區大一直是限制集成成像技術發展的一個重要因素。增大圖像元節距的方法可以增大立體視區且減小串擾區，如附圖2所示，增大節距后的微圖像陣列稱為會聚式微圖像陣列，圖像元的節距增大為p′=p×(?L+f)?/?L，其中p表示增大前圖像元的節距，L表示設定的最佳觀看距離，f表示透鏡元焦距。這樣所有圖像元通過其對應透鏡元的觀看視角在最佳觀看距離L處都向中心會聚，因此會聚式集成成像顯示的觀看視角達到單個圖像元的觀看視角θ′=2×arctan[p′/(2×f?)]。會聚式集成成像顯示只是簡單的增大圖像元節距以增大立體觀看視角，這樣，常規的集成成像拍攝過程就與會聚式的集成成像顯示過程不再對應，因此重建的立體圖像會產生嚴重的畸變。

發明內容

本發明提出一種會聚式集成成像拍攝方法，如附圖3所示，根據不同透鏡元在微透鏡陣列中的不同位置設置其拍攝視角，實現會聚式的集成成像拍攝，獲取會聚式微圖像陣列，使之與會聚式集成成像顯示相對應，完成無畸變的會聚式集成成像顯示。

所述根據不同透鏡元在微透鏡陣列中的不同位置設置其拍攝視角，如附圖4和附圖5所示。附圖4為微透鏡陣列中第m列第n行的透鏡元I_m,n在垂直方向上的拍攝視角示意圖，它由上拍攝視角θ_up?m,n和下拍攝視角θ_down?m,n組成。附圖5為微透鏡陣列中透鏡元I_m,n在水平方向上的拍攝視角示意圖，它由左拍攝視角θ_left?m,n和右拍攝視角θ_right?m,n組成。因此透鏡元I_m,n的拍攝視角由θ_up?m,n，θ_down?m,n，θ_left?m,n和θ_right?m,n組成，它們分別由下式計算得出：

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其中p′表示會聚式微圖像陣列中圖像元的節距，f表示微透鏡陣列的焦距，N表示微透鏡陣列包含的透鏡元行數，M表示微透鏡陣列包含的透鏡元列數，L表示設置的最佳觀看距離。會聚式集成成像拍攝中，透鏡元I_m,n的上、下、左、右拍攝視角界定了該透鏡元的拍攝角度范圍，超出該范圍的圖像信息去除，以避免相鄰圖像元間的串擾。?

根據不同透鏡元在微透鏡陣列中的不同位置設置其拍攝視角，是為了將所有圖像元通過其對應透鏡元的拍攝視角都向中心透鏡元的拍攝視角會聚，這樣就實現了會聚式的集成成像拍攝。

會聚式的集成成像拍攝與會聚式的集成成像顯示互為逆過程，根據光路可逆原理，會聚式集成成像拍攝獲取的會聚式微圖像陣列，在會聚式集成成像顯示時能重建出無畸變的立體圖像。

四、附圖說明

附圖1為常規集成成像顯示的立體視區和串擾區分布示意圖

附圖2為會聚式集成成像顯示的立體視區和串擾區分布示意圖

附圖3為會聚式集成成像拍攝的原理示意圖

附圖4為透鏡元I_m,n在垂直方向上的拍攝視角示意圖