【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学领域，尤其涉及一种基于光子膜实现led屏的三维立体光学展示系统及方法。
技术介绍
1、led屏的三维立体光学展示是指通过led屏幕技术实现的，能够产生三维视觉效果的展示方式。这种展示方式利用了人的双眼视差原理，在一定观看距离和角度下，观众可以看到屏幕上的图像产生深度感和立体感，从而呈现出三维效果。
2、目前，led屏的三维立体光学展示主要是通过主动式3d眼镜技术，分别阻挡左右眼看到的不同画面，从而创造出立体效果，这种方法在生成立体效果的同时会损失一定的牺牲分辨率或亮度，观看体验容易受到环境和角度的影响，从而导致led屏的三维立体展示效果不佳。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种基于光子膜实现led屏的三维立体光学展示系统及方法，其主要目的在于提高对led屏的三维立体光学的展示效果。
2、为实现上述目的，本专利技术提供的基于光子膜实现led屏的三维立体光学展示系统，其特征在于，所述基于光子膜实现led屏的三维立体光学展示系统包括：
3、多视点布局模块，用于获取led屏的应用场景和目标用户，基于所述应用场景和所述目标用户，分析所述led屏的立体效果需求，识别预设的光子膜的微结构，基于所述微结构和所述立体效果需求，构建所述光子膜的多视点布局；
4、光学系统构建模块，用于基于所述多视点布局，确定所述led屏的光学元件，配置所述光学元件、所述光子膜以及所述led屏的协同作业网络，基于所述协同作业网络，构建所述光学元件、所述光
5、光学系统模型构建模块，用于构建所述光学系统的光学系统模型；
6、立体图像构建模块，用于识别所述led屏对应的屏原始图像，基于所述光学系统模型，将所述屏原始图像分割为图像视点，基于所述图像视点，构建所述屏原始图像的立体图像；
7、展示图像立体优化模块，用于追踪所述目标用户的用户视点，基于所述用户视点和所述立体图像，调节所述光学系统对应光学元件的元件参数，得到所述led屏的目标立体展示图像。
8、可选地，所述基于所述应用场景和所述目标用户，分析所述led屏的立体效果需求，包括：
9、采集所述目标用户的用户期望；
10、识别所述应用场景的应用场景特征；
11、基于所述用户期望和所述应用场景特征，确定所述led屏的立体效果类型；
12、分析所述立体效果类型的视点数量和视点分布；
13、基于所述立体效果类型、所述视点数量以及所述视点分布，确定所述led屏的立体效果需求。
14、可选地，所述基于所述微结构和所述立体效果需求，构建所述光子膜的多视点布局，包括：
15、分析所述微结构的微结构特点；
16、基于所述微结构特点，确定所述微结构的光线控制能力，其中，所述光线控制能力包括光线传播方向和光线聚焦效果；
17、基于所述微结构特点和所述光线控制能力，确定所述光子膜的初始多视点布局；
18、计算所述初始多视点布局的布局有效性；
19、当所述布局有效性符合要求预设的有效性阈值时，构建所述光子膜的多视点布局。
20、可选地，所述计算所述初始多视点布局的布局有效性，包括：
21、分析所述初始多视点布局的布局有效因子，其中，所述布局有效因子包括视差一致性、视角覆盖率、立体深度感以及观看舒适度；
22、确定所述布局有效因子的有效因子权重；
23、基于所述布局有效因子和所述有效因子权重，利用下述公式计算所述初始多视点布局的布局有效性：
24、ρ＝(ddσ*eeσ*ggσ*hhσ)/(d+e+g+h)
25、其中，ρ表示初始多视点布局的布局有效性，d表示初始多视点布局的视差一致性，e表示初始多视点布局的视角覆盖率，g表示初始多视点布局的立体深度感，h表示初始多视点布局的观看舒适度，dσ表示视差一致性的权重，eσ表示视角覆盖率的权重，gσ表示立体深度感的权重，hσ表示观看舒适度的权重。
26、可选地，所述配置所述光学元件、所述光子膜以及所述led屏的协同作业网络，包括：
27、分析所述光学元件、所述光子膜以及所述led屏的协同工作方式；
28、基于所述协同工作方式，确定所述光学元件、所述光子膜以及所述led屏的连接方式和控制逻辑；
29、通过所述连接方式和所述控制逻辑，确定所述光学元件、所述光子膜以及所述led屏的信号传输方案；
30、基于所述连接方式、所述控制逻辑以及所述信号传输方案，配置所述光学元件、所述光子膜以及所述led屏的协同作业网络。
31、可选地，所述构建所述光学系统的光学系统模型，包括：
32、确定所述光学系统的光学系统需求；
33、基于所述光学系统需求，选择所述光学系统的仿真软件；
34、通过所述仿真软件，建立所述光学系统的仿真几何模型；
35、定义所述仿真几何模型的仿真场景，并配置所述仿真场景的仿真参数；
36、基于所述仿真场景和所述仿真参数，模拟所述光学系统的光线传播；
37、基于所述光线传播，分析所述光学系统的光学性能；
38、通过所述光学性能，对所述仿真几何模型进行参数优化，得到所述光学系统模型。
39、可选地，所述基于所述光学系统模型，将所述屏原始图像分割为图像视点，包括：
40、将所述光学系统模型集成至预设的图像处理软件中，得到集成光学系统模型；
41、基于所述集成光学系统模型，确定所述屏原始图像的视点方向和视点位置；
42、基于所述视点方向和所述视点位置，计算所述屏原始图像的视点视差；
43、基于所述视点视差，将所述屏原始图像分割为图像视点。
44、可选地，所述基于所述视点方向和所述视点位置，计算所述屏原始图像的视点视差，包括：
45、基于所述视点方向和所述视点位置，确定所述屏原始图像对应目标用户和所述屏原始图像的视点图像距离和视点光线入射角；
46、基于所述视点图像距离和所述视点光线入射角，利用下述公式计算所述屏原始图像的视点视差：
47、
48、其中，σ表示屏原始图像的视点视差，fr表示屏原始图像对应目标用户左眼视点的视点图像距离，fe表示屏原始图像对应目标用户右眼视点的视点图像距离，θr表示屏原始图像对应目标用户左眼视点的视点光线入射角，θe表示屏原始图像对应目标用户右眼视点的视点光线入射角，cos表示余弦函数。
49、可选地，所述追踪所述目标用户的用户视点，包括：
50、利用预设的摄像系统采集所述目标用户的头部运动图像；
51、识别所述头部运动图像的图像特征点；
52、识别所述图像特征点的特征点位移和旋转角度；
53、基于本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于光子膜实现LED屏的三维立体光学展示系统，其特征在于，所述基于光子膜实现LED屏的三维立体光学展示系统包括：
2.如权利要求1所述的基于光子膜实现LED屏的三维立体光学展示系统，其特征在于，所述基于所述应用场景和所述目标用户，分析所述LED屏的立体效果需求，包括：
3.如权利要求1所述的基于光子膜实现LED屏的三维立体光学展示系统，其特征在于，所述基于所述微结构和所述立体效果需求，构建所述光子膜的多视点布局，包括：
4.如权利要求3所述的基于光子膜实现LED屏的三维立体光学展示系统，其特征在于，所述计算所述初始多视点布局的布局有效性，包括：
5.如权利要求1所述的基于光子膜实现LED屏的三维立体光学展示系统，其特征在于，所述配置所述光学元件、所述光子膜以及所述LED屏的协同作业网络，包括：
6.如权利要求1所述的基于光子膜实现LED屏的三维立体光学展示系统，其特征在于，所述构建所述光学系统的光学系统模型，包括：
7.如权利要求1所述的基于光子膜实现LED屏的三维立体光学展示系统，其特征在于，所述基
8.如权利要求7所述的基于光子膜实现LED屏的三维立体光学展示系统，其特征在于，所述基于所述视点方向和所述视点位置，计算所述屏原始图像的视点视差，包括：
9.如权利要求1所述的基于光子膜实现LED屏的三维立体光学展示系统，其特征在于，所述追踪所述目标用户的用户视点，包括：
10.一种基于光子膜实现LED屏的三维立体光学展示方法，其特征在于，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于光子膜实现led屏的三维立体光学展示系统，其特征在于，所述基于光子膜实现led屏的三维立体光学展示系统包括：
2.如权利要求1所述的基于光子膜实现led屏的三维立体光学展示系统，其特征在于，所述基于所述应用场景和所述目标用户，分析所述led屏的立体效果需求，包括：
3.如权利要求1所述的基于光子膜实现led屏的三维立体光学展示系统，其特征在于，所述基于所述微结构和所述立体效果需求，构建所述光子膜的多视点布局，包括：
4.如权利要求3所述的基于光子膜实现led屏的三维立体光学展示系统，其特征在于，所述计算所述初始多视点布局的布局有效性，包括：
5.如权利要求1所述的基于光子膜实现led屏的三维立体光学展示系统，其特征在于，所述配置所述光学元件、所述光子膜以及...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨德勇，
申请(专利权)人：平方深圳数字创意科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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