基于离散式复合图像元阵列的3D显示方法技术

本发明专利技术公开了基于离散式复合图像元阵列的3D显示方法，该方法通过集成成像显示设备实现3D显示；集成成像显示设备包括显示屏和复合针孔阵列；显示屏用于显示离散式复合图像元阵列；离散式复合图像元阵列包括多个离散排列的一维图像元和二维图像元；一维图像元透过对应的一维针孔重建出一维3D图像，与该一维图像元相邻的二维图像元发出的光线不会干扰该一维图像元重建的一维3D图像；二维图像元透过对应的二维针孔重建出二维3D图像，与该二维图像元相邻的一维图像元发出的光线不会干扰该二维图像元重建的二维3D图像；一维3D图像与二维3D图像在观看区域合并成一个3D图像。

【技术实现步骤摘要】
基于离散式复合图像元阵列的3D显示方法
本专利技术涉及3D显示，更具体地说，本专利技术涉及基于离散式复合图像元阵列的3D显示方法。
技术介绍
集成成像3D显示具有裸眼观看的特点，其拍摄与显示的过程相对简单，且能显示全视差和全真色彩的3D图像，是目前3D显示的主要方式之一。与基于微透镜阵列的集成成像3D显示相比，基于针孔阵列的集成成像3D显示具有成本低、重量小、器件厚度薄和节距不受制作工艺限制等优点。但是，3D分辨率不足的瓶颈问题严重影响了观看者的体验。现有的技术方案采用复合针孔阵列和复合图像元阵列解决上述问题。但是，现有的技术方案存在以下问题：（1）每个一维图像元通过与该一维图像元对应的一维针孔重建一维3D图像。但是，与一维该图像元相邻的二维图像元发出的一部分光线也通过该一维针孔，而且干扰了该一维图像元重建的一维3D图像。（2）每个二维图像元通过与该二维图像元对应的二维针孔重建二维3D图像。但是，与二维该图像元相邻的一维图像元发出的一部分光线也通过该二维针孔，而且干扰了该二维图像元重建的二维3D图像。（3）光学效率仍然较低。因此，现有的技术方案的观看视角θ和光学效率φ分别为其中，p是一维针孔和二维针孔的节距，w是一维针孔和二维针孔的孔径宽度，l是观看距离，g是显示屏与复合针孔阵列的间距，m是水平方向上一维针孔和二维针孔的数目之和。
技术实现思路
本专利技术提出了基于离散式复合图像元阵列的3D显示方法，该方法通过集成成像显示设备实现3D显示；其特征在于，集成成像显示设备包括显示屏和复合针孔阵列；复合针孔阵列位于显示屏前方，如附图1所示；复合针孔阵列的中心与显示屏的中心对应对齐；显示屏用于显示离散式复合图像元阵列，如附图2所示；离散式复合图像元阵列包括多个离散排列的一维图像元和二维图像元；一维图像元和二维图像元在水平和垂直方向上分隔交替排列；复合针孔阵列包含一维针孔和二维针孔，如附图3所示；一维针孔和二维针孔在水平和垂直方向上交替排列；一维图像元的中心与对应的一维针孔的中心对应对齐；一维图像元透过对应的一维针孔重建出一维3D图像，与该一维图像元相邻的二维图像元发出的光线不会干扰该一维图像元重建的一维3D图像；二维图像元的中心与对应的二维针孔的中心对应对齐；二维图像元透过对应的二维针孔重建出二维3D图像，与该二维图像元相邻的一维图像元发出的光线不会干扰该二维图像元重建的二维3D图像；一维3D图像与二维3D图像在观看区域合并成一个3D图像。优选的，一维图像元和二维图像元的宽度均相同；一维针孔和二维针孔的节距均相同；相邻一维图像元与二维图像元的间隔宽度均相同；一维针孔和二维针孔的孔径宽度均相同；相邻一维图像元与二维图像元的间隔宽度a满足下式：（1）其中，w是一维针孔和二维针孔的孔径宽度，l是观看距离，g是显示屏与复合针孔阵列的间距。优选地，一维图像元的宽度q和相邻一维图像元与二维图像元的间隔宽度a分别为：（2）（3）其中，p是一维针孔和二维针孔的节距，w是一维针孔和二维针孔的孔径宽度，l是观看距离，g是显示屏与复合针孔阵列的间距。优选地，集成成像3D显示的观看视角θ和光学效率φ分别为：（4）（5）其中，p是一维针孔和二维针孔的节距，w是一维针孔和二维针孔的孔径宽度，q是一维图像元的宽度，g是显示屏与复合针孔阵列的间距，l是观看距离，m是水平方向上一维针孔和二维针孔的数目之和。优选地，一维图像元的宽度q和相邻一维图像元与二维图像元的间隔宽度a分别为：（6）（7）其中，p是一维针孔和二维针孔的节距，w是一维针孔和二维针孔的孔径宽度，l是观看距离，g是显示屏与复合针孔阵列的间距。优选地，集成成像3D显示的观看视角θ和光学效率φ分别为：（8）（9）其中，p是一维针孔和二维针孔的节距，w是一维针孔和二维针孔的孔径宽度，q是一维图像元的宽度，g是显示屏与复合针孔阵列的间距，l是观看距离，m是水平方向上一维针孔和二维针孔的数目之和。附图说明附图1为本专利技术的示意图附图2为本专利技术的离散式复合图像元阵列的示意图附图3为本专利技术的复合针孔阵列的示意图上述附图中的图示标号为：1.显示屏，2.复合针孔阵列，3.一维图像元，4.二维图像元，5.一维针孔，6.二维针孔，7.相邻一维图像元与二维图像元的间隔。应该理解上述附图只是示意性的，并没有按比例绘制。具体实施方式下面详细说明本专利技术的基于离散式复合图像元阵列的3D显示方法的一个典型实施例，对本专利技术进行进一步的具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于本专利技术做进一步的说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，该领域技术熟练人员根据上述本
技术实现思路
对本专利技术做出一些非本质的改进和调整，仍属于本专利技术的保护范围。本专利技术提出了基于离散式复合图像元阵列的3D显示方法，该方法通过集成成像显示设备实现3D显示；其特征在于，集成成像显示设备包括显示屏和复合针孔阵列；复合针孔阵列位于显示屏前方，如附图1所示；复合针孔阵列的中心与显示屏的中心对应对齐；显示屏用于显示离散式复合图像元阵列，如附图2所示；离散式复合图像元阵列包括多个离散排列的一维图像元和二维图像元；一维图像元和二维图像元在水平和垂直方向上分隔交替排列；复合针孔阵列包含一维针孔和二维针孔，如附图3所示；一维针孔和二维针孔在水平和垂直方向上交替排列；一维图像元的中心与对应的一维针孔的中心对应对齐；一维图像元透过对应的一维针孔重建出一维3D图像，与该一维图像元相邻的二维图像元发出的光线不会干扰该一维图像元重建的一维3D图像；二维图像元的中心与对应的二维针孔的中心对应对齐；二维图像元透过对应的二维针孔重建出二维3D图像，与该二维图像元相邻的一维图像元发出的光线不会干扰该二维图像元重建的二维3D图像；一维3D图像与二维3D图像在观看区域合并成一个3D图像。优选的，一维图像元和二维图像元的宽度均相同；一维针孔和二维针孔的节距均相同；相邻一维图像元与二维图像元的间隔宽度均相同；一维针孔和二维针孔的孔径宽度均相同；相邻一维图像元与二维图像元的间隔宽度a满足下式：（1）其中，w是一维针孔和二维针孔的孔径宽度，l是观看距离，g是显示屏与复合针孔阵列的间距。优选地，一维图像元的宽度q和相邻一维图像元与二维图像元的间隔宽度a分别为：（2）（3）其中，p是一维针孔和二维针孔的节距，w是一维针孔和二维针孔的孔径宽度，l是观看距离，g是显示屏与复合针孔阵列的间距。优选地，集成成像3D显示的观看视角θ和光学效率φ分别为：（4）（5）其中，p是一维针孔和二维针孔的节距，w是一维针孔和二维针孔的孔径宽度，q是一维图像元的宽度，g是显示屏与复合针孔阵列的间距，l是观看距离，m是水平方向上一维针孔和二维针孔的数目之和。优选地，一维本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于离散式复合图像元阵列的3D显示方法，该方法通过集成成像显示设备实现3D显示；其特征在于，集成成像显示设备包括显示屏和复合针孔阵列；复合针孔阵列位于显示屏前方；复合针孔阵列的中心与显示屏的中心对应对齐；显示屏用于显示离散式复合图像元阵列；离散式复合图像元阵列包括多个离散排列的一维图像元和二维图像元；一维图像元和二维图像元在水平和垂直方向上分隔交替排列；复合针孔阵列包含一维针孔和二维针孔；一维针孔和二维针孔在水平和垂直方向上交替排列；一维图像元的中心与对应的一维针孔的中心对应对齐；一维图像元透过对应的一维针孔重建出一维3D图像，与该一维图像元相邻的二维图像元发出的光线不会干扰该一维图像元重建的一维3D图像；二维图像元的中心与对应的二维针孔的中心对应对齐；二维图像元透过对应的二维针孔重建出二维3D图像，与该二维图像元相邻的一维图像元发出的光线不会干扰该二维图像元重建的二维3D图像；一维3D图像与二维3D图像在观看区域合并成一个3D图像。/n

【技术特征摘要】
1.基于离散式复合图像元阵列的3D显示方法，该方法通过集成成像显示设备实现3D显示；其特征在于，集成成像显示设备包括显示屏和复合针孔阵列；复合针孔阵列位于显示屏前方；复合针孔阵列的中心与显示屏的中心对应对齐；显示屏用于显示离散式复合图像元阵列；离散式复合图像元阵列包括多个离散排列的一维图像元和二维图像元；一维图像元和二维图像元在水平和垂直方向上分隔交替排列；复合针孔阵列包含一维针孔和二维针孔；一维针孔和二维针孔在水平和垂直方向上交替排列；一维图像元的中心与对应的一维针孔的中心对应对齐；一维图像元透过对应的一维针孔重建出一维3D图像，与该一维图像元相邻的二维图像元发出的光线不会干扰该一维图像元重建的一维3D图像；二维图像元的中心与对应的二维针孔的中心对应对齐；二维图像元透过对应的二维针孔重建出二维3D图像，与该二维图像元相邻的一维图像元发出的光线不会干扰该二维图像元重建的二维3D图像；一维3D图像与二维3D图像在观看区域合并成一个3D图像。


2.根据权利要求1所述的基于离散式复合图像元阵列的3D显示方法，其特征在于，一维图像元和二维图像元的宽度均相同；一维针孔和二维针孔的节距均相同；相邻一维图像元与二维图像元的间隔宽度均相同；一维针孔和二维针孔的孔径宽度均相同；相邻一维图像元与二维图像元的间隔宽度a满足下式：

（1）
其中，w是一维针孔和二维针孔的孔径宽度，l是观看距离，g是显示屏与复合针孔阵列的间距。


3.根据权利要求2所述的基于离散式复合图像元阵列的3D显示方...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴非，
申请(专利权)人：成都工业学院，
类型：发明
国别省市：四川;51