[發明專利]一種基于針孔陣列的無串擾集成成像3D顯示方法

有效

• 申請號: 201410777125.5
• 申請日: 2014-12-17
• 公開（公告）號: CN104394402A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 吳非;樊為
• 申請（專利權）人: 成都工業學院
• 主分類號: H04N13/00
• 分類號: H04N13/00
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 熊曉果;劉雪蓮

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技術領域

本發明涉及3D顯示領域，特別涉及集成3D顯示領域。

背景技術

集成成像3D顯示是一種無需任何助視設備的真3D顯示。該顯示方式具有裸眼觀看的特點，其拍攝與顯示的過程相對簡單，且能顯示全視差和全真色彩的3D圖像，是目前3D顯示中的主要方式之一。集成成像3D顯示利用了光路可逆原理，通過針孔陣列或者微透鏡陣列將3D場景的立體信息記錄到圖像記錄設備上，生成微圖像陣列，然后把該微圖像陣列顯示于顯示屏上，通過具有相同參數的針孔陣列或者微透鏡陣列重建出原3D場景的立體圖像。

與基于微透鏡陣列的集成成像3D顯示相比，基于針孔陣列的集成成像3D顯示具有成本低、重量小、厚度薄和節距不受制作工藝限制等優點。但是，串擾是限制基于針孔陣列的集成成像3D顯示廣泛應用的重要因素之一。如在傳統的基于針孔陣列的集成成像3D顯示中，一個圖像元發出的光線通過與該圖像元對應的針孔形成了正常3D圖像；但是，其他圖像元發出的一部分光線也通過該針孔形成了串擾。

發明內容

本發明提出了一種基于針孔陣列的無串擾集成成像3D顯示方法，消除了現有技術中，基于針孔陣列的集成成像3D顯示設備中相互串擾的問題。

為了實現上述發明目的，本發明提供了以下技術方案：一種基于針孔陣列的無串擾集成成像3D顯示方法，基于如下系統，包括2D顯示屏和針孔陣列，所述2D顯示屏用于顯示微圖像陣列，所述微圖像陣列由多個參數相同的圖像元排列組成；所述微圖像陣列的水平中軸線與所述針孔陣列的水平中軸線對齊；所述微圖像陣列的垂直中軸線與所述針孔陣列的垂直中軸線都對齊。

所述微圖像陣列中每一個圖像元發出的光線只能通過與該圖像元對應的針孔形成正常3D圖像，而不能通過其他針孔，從而消除了串擾。

具體的，每個圖像元發出的光線都能經過對應的針孔形成正常3D圖像，只需要滿足每個圖像元最邊緣的光線剛好能通過與其對應的針孔就可以實現；此時，相鄰圖像元或其他相距更遠的圖像元所發出的光線就不能通過該針孔；這樣就很好的解決了不同圖像元之間成像的串擾問題。

本發明所述的一種基于針孔陣列的無串擾集成成像3D顯示方法，包括以下步驟：

第一步，確定微圖像陣列與針孔陣列的間距為g，圖像元和針孔的節距均為p，針孔的厚度為t；

第二步，根據公式????????????????????????????????????????????????得到針孔的孔徑寬度w；

第三步，將上一步得到的孔徑寬度應用于針孔陣列；那么微圖像陣列中每一個圖像元發出的光線只能通過與該圖像元對應的針孔形成正常3D圖像，而不能通過其他針孔，從而實現了基于針孔陣列的無串擾集成成像3D顯示。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：本基于針孔陣列的無串擾集成成像3D顯示方法，使得每一個圖像元發出的光線可以通過與該圖像元對應的針孔形成正常3D圖像，而位于其他列和其他行的圖像元發出的光線則不能通過該針孔，消除了漸變針孔陣列成像的不同圖像元之間成像的相互串擾，從而達到了更好的視覺效果；在3D成像顯示領域具有廣泛的應用價值。

附圖說明

圖1為傳統的基于針孔陣列的集成成像3D顯示中圖像元之間的串擾示意圖。

圖2為本發明方法對應的集成成像3D顯示的結構示意圖。

圖3為本發明的集成成像3D顯示的參數示意圖。

圖中標記：1-微圖像陣列，2-針孔陣列，3-圖像元，4-傳統的基于針孔陣列的集成成像3D顯示中單個圖像元形成正常3D圖像的理論區域，5-傳統的基于針孔陣列的集成成像3D顯示中單個圖像元形成正常3D圖像的實際區域，6-傳統的基于針孔陣列的集成成像3D顯示中形成的串擾區域，7-?2D顯示屏，8-?觀看者。

應該理解上述附圖只是示意性的，并沒有按比例繪制。

具體實施方式

下面結合試驗例及具體實施方式對本發明作進一步的詳細描述。但不應將此理解為本發明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本發明內容所實現的技術均屬于本發明的范圍。