[發(fā)明專利]幻影立體實時顯示系統(tǒng)及其顯示方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410644219.5
• 申請日: 2014-11-14
• 公開（公告）號: CN104317059A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏功祥;黨寶生;姜清華
• 申請（專利權(quán)）人: 山東理工大學(xué)
• 主分類號: G02B27/22
• 分類號: G02B27/22;G03B21/20
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務(wù)所 37223
• 代理人: 張雯

技術(shù)領(lǐng)域

幻影立體實時顯示系統(tǒng)及其顯示方法，屬于三維顯示技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的幻影立體顯示系統(tǒng)都是預(yù)先對待成像物品進(jìn)行拍攝，然后拍攝的圖片經(jīng)過處理后在立體成像裝置上成像，無法實時顯示待成像物品，使用不方便，更無法達(dá)到動態(tài)顯示待成像物品的效果。目前的立體顯示系統(tǒng)將采集的待成像物品的多個方位的圖像直接投影到立體成像裝置上，待成像物品的立體圖像會非常小，不便于觀察，而且立體感不強。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種實時顯示待成像物品的立體圖像、使用方便、結(jié)構(gòu)簡單的幻影立體實時顯示系統(tǒng)及其顯示方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：該幻影立體實時顯示系統(tǒng)，包括：

圖像采集箱，是由非透光材質(zhì)制成的封閉箱體，待成像物品放置在圖像采集箱內(nèi)；

燈光組件，固定在圖像采集箱內(nèi)，為待成像物品提供照明；

圖像采集裝置，包括四個同高度固定在圖像采集箱內(nèi)的攝像頭，四個攝像頭對稱分布在待成像物品的四個方位；

計算機圖形信息處理裝置，與攝像頭連接，利用LABVIEW將四個攝像頭提取的四幅圖像裁剪為相同大小的等腰三角形，并拼接為一個正方形的組合圖像；

投影儀，與計算機圖形信息處理裝置的輸出端口連接；

立體成像裝置，接收投影儀的投影。通過圖像采集箱和燈光組件為待成像物品制造一個封閉且明亮的空間，結(jié)構(gòu)簡單，防止外界因素干擾，提高顯示效果，通過四個攝像頭同時提取待成像物品的四個方位的四幅圖像，從而能夠?qū)崟r顯示，而且可以動態(tài)顯示待成像物品的圖像，使用非常方便。

優(yōu)選的，所述燈光組件包括焊接到電路板上的紅色、綠色和藍(lán)色三原色LED燈，LED燈陣列成同心的圓形并固定在圖像采集箱的頂板上。通過三原色的LED燈可以實現(xiàn)全彩效果，增加顯示效果，通過試驗，從頂板上對待成像物品進(jìn)行照射，能夠減少燈光對攝像頭所拍攝圖像的影響，而且圓形陣列的LED燈燈光分布均勻。

優(yōu)選的，所述LED燈為貼片5730高亮LED燈，LED燈連接有SB42510芯片和濾波電容。高亮LED燈亮度高，顯示效果更好，但高亮LED燈相較普通LED功率要大很多倍，而且產(chǎn)熱現(xiàn)象明顯，為保證其使用壽命，不能采用直接PWM調(diào)制方案來控制其光強，而是采用PWM調(diào)制經(jīng)驅(qū)動SB42510芯片并加濾波電容進(jìn)行濾波改變電壓的方式來控制LED陣的亮度，提高LED燈11的使用壽命。

優(yōu)選的，所述立體成像裝置包括投影幕布和四棱椎體，投影幕布水平固定在反光鏡組件的上方，四棱椎體由四塊等腰三角形的透明玻璃拼接構(gòu)成，四棱椎體倒置在投影幕布的上方，四棱椎體的中心軸線垂直于投影幕布。投影幕布不透明也不透光，有效防止光線直接射過，避免出現(xiàn)重影，立體像清晰，而且成本低。

上述的幻影立體實時顯示系統(tǒng)的顯示方法，包括以下步驟：

步驟1，四個攝像頭分別提取待成像物品四個方位的四幅圖像；

步驟2，計算機圖形信息處理裝置利用LABVIEW將對四幅圖像進(jìn)行裁剪，得到四幅包含待成像物品圖像的子圖像，拼接四幅子圖像為一個正方形的組合圖像；攝像頭所拍攝的圖像都是矩形的，如果直接將四個攝像頭所拍攝的四幅圖像拼接到一個正方形中并成像，會造成圖像非常小，立體效果差，通過對圖像進(jìn)行裁剪后拼接能夠放大后進(jìn)行投影顯示，而且不會出現(xiàn)重影；

步驟3，投影儀將組合圖像投影到立體成像裝置上。

優(yōu)選的，圖像采集箱的底部設(shè)有旋轉(zhuǎn)載物臺，待成像物品放置在旋轉(zhuǎn)載物臺上，旋轉(zhuǎn)載物臺帶動待成像物品旋轉(zhuǎn)，重復(fù)步驟1～3實時動態(tài)顯示待成像物品。能夠?qū)崿F(xiàn)實時動態(tài)顯示立體圖像，配合燈光組件能夠給人強烈的視覺沖擊。

優(yōu)選的，所述步驟2具體包括以下步驟：

步驟201，建立四個空數(shù)組a1、a2、a3、a4，利用LABVIEW將待成像物品四個方位圖像按順序存儲在a1、a2、a3、a4數(shù)組中；建立一個正方形的空數(shù)組a0；

步驟202，在a1中裁剪出一個包含待成像物品圖像的等腰直角三角形的數(shù)組a11，且數(shù)組a11的斜邊位于a1在待成像物品圖像的上側(cè)或下側(cè)的第n行，同樣在a2、a3和a4中裁剪出與數(shù)組a11大小相同的數(shù)組a21、a31和a41，a11、a21、a31、a41對應(yīng)的賦給a0，n是整數(shù)，且1≤n≤200。從a1的第n行開始實際上就是把沒有待成像物品圖像的前n行裁除，能夠使待成像物品圖像盡可能的布滿整個a11，使待成像物品的圖像放大后進(jìn)行立體顯示，便于觀察，提高顯示效果。