專利名稱：一種光柵式多視點立體圖像合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光柵式自由立體顯示成像技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種光柵式多視點立體圖像合成方法。
背景技術(shù)：
自由立體顯示技術(shù)由于其不需要佩戴立體眼鏡就可以使觀察者看到具有立體顯示效果的圖像，近年來備受眾多研究者的關(guān)注。目前已經(jīng)開發(fā)出了各種立體顯示的產(chǎn)品，其中有平板遮掩、條紋光柵、棱柱鏡和全息顯示等。與其他自由立體顯示技術(shù)相比，光柵式立體顯示以其產(chǎn)品加工容易、立體效果好等優(yōu)點，發(fā)展迅速，成為自由立體顯示技術(shù)的主要發(fā)展方向。光柵式自由立體顯示設(shè)備由在2d平面顯示設(shè)備上加裝光柵制成，可以分為光柵前置式和光柵后置式兩種，前置式光柵放置在顯示屏和觀察者之間，后置式光柵放置在平面顯示設(shè)備的背光源與顯示屏之間。光柵又可分為幾種，有狹縫光柵，柱面透鏡光柵和點陣式光柵，其中點陣式光柵應(yīng)用較少。每種光柵都是起到對顯示設(shè)備發(fā)出的圖像光線分光的作用，使對應(yīng)的光束分別進入人的左眼和右眼，利用人雙眼視差，觀察者可以看到虛幻的立體圖像。狹縫光柵由一條條不透明的黑色線條間隔透明線條構(gòu)成，俗稱黑光柵，顯示設(shè)備的光線一部分被狹縫光柵遮擋，造成亮度損失。柱面透鏡光柵利用透鏡對光的折射原理，沒有造成顯示設(shè)備的亮度損失。光柵式自由立體顯示設(shè)備要想得到十分逼真的立體效果，只有光柵進行分光是不夠的，還要求原始2D圖像來自成像物體的不同視點，一般對于N視點(N>=2)的自由立體顯示設(shè)備需要有N個不同視點的圖像，N個視點在水平方向上有視差偏移。對來自不同視點的2D圖像的像素進行重新排列后在自由立體顯示設(shè)備上播放才會產(chǎn)生立體效果。目前，在計算機上彩色圖像都是由RGB (紅、綠、藍)三色水平排列組成的像素表示的。像素一般是方形的，因此，RGB每個像素在顯示平面上都是寬高比為1:3的小矩形。觀察者在不同的視點同時觀看不同的兩幅視點圖像，視點的個數(shù)勢必影響合成的立體圖像的分辨率。視點越多合成立體圖像的分辨率越低。并且如果僅僅在水平方向上平行排列各視點的圖像必造成水平分辨率和垂直分辨率的失衡，降低觀察者的舒適感。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種新的光柵式多視點立體圖像合成方法， 實現(xiàn)了高效率的立體圖像合成，并達到較好的立體視覺效果。本發(fā)明是采用以下技術(shù)手段解決上述技術(shù)問題的一種光柵式多視點立體圖像合成方法，包括下述步驟
(1)獲取柱鏡光柵節(jié)距參數(shù)ρ;
(2)獲取光柵傾斜角度參數(shù)“
(3)獲取立體顯示亞像素及分辨率參數(shù)；(4)根據(jù)柱鏡光柵節(jié)距、光柵傾斜角度及立體顯示亞像素的大小確定視點個數(shù)；
(5)獲得子像素與視點的映射關(guān)系，即根據(jù)立體顯示光柵傾斜角度確定子像素填充路
徑；
(6)子像素映射表完成后，依次將多視點圖像的像素按填充路徑填充到目標立體圖像中即可。該發(fā)明進一步具體為
所述柱鏡光柵節(jié)距PJ= 1. 407mm ；傾斜角為S , arctai {&) =2/9，設(shè)逆時針旋轉(zhuǎn)為正角度；顯示器的亞像素大小為0. 1805mm，顯示器的分辨率大小為1920*1080，亞像素總數(shù) 1920*3*1080 ；視點個數(shù)為
權(quán)利要求
1. 一種光柵式多視點立體圖像合成方法，其特征在于包括下述步驟(1)獲取柱鏡光柵節(jié)距參數(shù)P;(2)獲取光柵傾斜角度參數(shù)(3)獲取立體顯示亞像素及分辨率參數(shù)；(4)根據(jù)柱鏡光柵節(jié)距、光柵傾斜角度及立體顯示亞像素的大小確定視點個數(shù)；(5)獲得子像素與視點的映射關(guān)系，即根據(jù)立體顯示光柵傾斜角度確定子像素填充路徑；(6)子像素映射表完成后，依次將多視點圖像的像素按填充路徑填充到目標立體圖像中即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光柵式多視點立體圖像合成方法，其特征在于所述柱鏡光柵節(jié)距P T = 1.407mm ；傾斜角為仏arctan⑷=2/9，設(shè)逆時針旋轉(zhuǎn)為正角度；顯示器的亞像素大小為0. 1805mm，顯示器的分辨率大小為1920*1080，亞像素總數(shù) 1920*3*1080 ；視點個數(shù)為
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光柵式多視點立體圖像合成方法，其特征在于上述步驟(5)獲得子像素與視點的映射關(guān)系的流程如下第一步建立一坐標系，建立好坐標系后，根據(jù)傾斜角確定柱鏡邊緣的直線方程； 第二步求柱鏡邊緣直線與每一行亞像素底邊交點的坐標； 第三步判斷柱鏡邊緣直線與其亞像素交點所在亞像素的序列號； 第四步判斷好序列號后，判斷其面積大小，符合要求則該序號像素作為第一視角像素，不符合時，其下一亞像素作為第一視角子像素；第五步確定好該行的某一像素視角后，其余的視角將全部被確定； 第六步依次對所有行進行處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種光柵式多視點立體圖像合成方法，其特征在于上述步驟(5)獲得子像素與視點的映射關(guān)系的第一步到第三步的詳細步驟如下第一步建立一坐標系，向右為χ方向正方向，向下為少方向正方向，以亞像素為研究對像，列方向序號為(1，5760)，行方向的序號為/C (1，1080)，每個柱鏡周期在；^方向覆蓋8亞像素，柱鏡的左邊緣的序號為(1，1 )，亞像素分隔為兩部分，當亞像素被柱鏡邊緣所分隔時，其被作為完整的亞像素歸劃給占有其較大面積的柱鏡，只要確定了其中一個亞像素所屬的視角，同一行中其它亞像素的視角也隨著被確定，建立好坐標系后，根據(jù)傾斜角確定柱鏡邊緣的直線方程>’ =^ ,其中^^ .;第二步求柱鏡邊緣直線與每一行亞像素底邊交點的坐標對于第一+ 0.1805 = 8第三步柱鏡邊緣直線與其亞像素交點所在亞像素的序列號為
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光柵式多視點立體圖像合成方法，包括下述步驟(1)獲取柱鏡光柵節(jié)距參數(shù)p；(2)獲取光柵傾斜角度參數(shù)；(3)獲取立體顯示亞像素及分辨率參數(shù)；(4)根據(jù)柱鏡光柵節(jié)距、光柵傾斜角度及立體顯示亞像素的大小確定視點個數(shù)；(5)獲得子像素與視點的映射關(guān)系，即根據(jù)立體顯示光柵傾斜角度確定子像素填充路徑；(6)子像素映射表完成后，依次將多視點圖像的像素按填充路徑填充到目標立體圖像中即可。本發(fā)明的優(yōu)點在于經(jīng)過立體顯示器光柵分光可得到?jīng)]有畸變的立體圖像，具有很好的立體視覺效果。
文檔編號G02B27/22GK102510515SQ20111045048
公開日2012年6月20日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者張春光, 張濤, 李旭, 沈威 申請人:中航華東光電有限公司