本发明专利技术公开了一种具有白内障校正功能的集成成像光场显示方法及装置,获取待校正患者眼部浑浊区域的位置和尺寸;若眼部浑浊区域的尺寸小于等于预设尺寸,则基于眼部浑浊区域的位置,在微显示器上确定目标像素位置,将目标像素位置处的发光单元关闭,得到校正后的图像;若尺寸大于预设尺寸,则根据浑浊面积较大区域的位置,通过将目标像素位置处的发光单元关闭后,再对眼部数据进行分析,得到待校正患者的像差类型,根据像差类型确定对应的点扩散函数,对得到的模糊图像进行傅里叶变换,得到变换后的图像,利用点扩散函数得到的对应的校正函数对变换后的图像进行校正,得到校正后的图像。通过上述方法提高了白内障患者进行校正精度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及三维显示,尤其涉及一种具有白内障校正功能的集成成像光场显示方法与装置。
技术介绍
1、在三维世界中,三维场景被投射到二维的显示屏幕上会造成深度信息的丢失。为了解决这一问题,传统的三维显示技术利用人眼的双目视差特性,通过向左右眼分别呈现具有细微水平视差的图像,使得大脑能够结合双眼的视觉信息,借助辐辏调节机制“感知”到三维空间的存在。但是这种技术只是三维效果的一种近似模拟,无法提供可自由调控的光学深度,会引发辐辏调节冲突,导致眩晕感和视觉不适。
2、为了消除辐辏调节冲突,实现真正的三维显示,目前的技术路径有:全息显示、体三维显示、深度融合三维显示、集成成像光场显示等。其中集成成像光场显示技术具有单眼深度连续可调和系统体积较小的优势,通过在显示屏前布置微透镜阵列,捕捉并记录下真实3d场景的元素图像阵列,随后根据光路的可逆性,利用元素图像阵列和微透镜阵列重建出三维场景。图1展示了虚像型的集成成像光场显示的常见架构,主要由一个微显示器和一个微透镜阵列组成,在微显示器上显示出元素图像阵列,经过微透镜阵列的调控,就可以重建出三维场景,并被人眼接收。但是光线穿过角膜和晶状体后投射至视网膜形成图像,再通过视神经传递至大脑,从而感知到外部世界。正常的晶状体是透明的,而白内障患者的晶状体中存在部分甚至全部区域的混浊,导致患者产生视线模糊、近视增加、复视、光晕、畏光等视觉障碍。现有技术中的集成成像光场显示方法在针对白内障患者的校正方面仍存在校正精度低,校正方法不兼容等问题。
技术实现思路p>1、为了解决上述技术问题,本专利技术实施例提供了一种具有白内障校正功能的集成成像光场显示方法与装置,以解决现有技术中的集成成像光场显示方法对白内障患者进行校正存在校正精度低的技术问题。
2、本专利技术实施例的第一方面提供了一种具有白内障校正功能的集成成像光场显示方法,方法包括:
3、获取待校正患者眼部浑浊区域的位置和尺寸;
4、若眼部浑浊区域的尺寸小于等于预设尺寸,则基于眼部浑浊区域的位置,在微显示器上确定目标像素位置,将目标像素位置处的发光单元关闭,得到校正后的图像;
5、若眼部浑浊区域的尺寸大于预设尺寸,则基于眼部浑浊区域的位置和尺寸,在微显示器上确定目标像素位置,将目标像素位置处的发光单元关闭,得到初始校正后的图像,获取待校正患者的眼部数据,对眼部数据进行分析,得到待校正患者的像差类型,根据像差类型确定对应的点扩散函数,利用校正函数对初始校正后的图像进行傅里叶变换后,得到变换后的图像,利用点扩散函数得到的对应的校正函数对变换后的图像进行校正,得到校正后的图像。
6、在第一方面的一种可能的实现方式中,基于眼部浑浊区域的位置,在微显示器上确定目标像素位置,包括:
7、根据待校正患者眼部浑浊区域的位置和尺寸,将眼部浑浊区域与对应的若干个微透镜中心连接,并延长至微显示器的像素上,确定微显示器到视网膜的光路;
8、根据待校正患者眼部浑浊区域的尺寸、微透镜阵列的焦距以及人眼近似模型的焦距计算得到微显示器上的模糊范围;
9、根据模糊范围、几何距离和光路在微显示器上确定目标像素位置,其中,几何距离为微显示器和微透镜阵列之间的距离。
10、在第一方面的一种可能的实现方式中,根据像差类型确定对应的点扩散函数,包括:
11、若像差类型为低阶像差,则点扩散函数为第一点扩散函数;
12、若像差类型为高阶像差,则点扩散函数为第二点扩散函数;
13、若像差类型为混合像差,则点扩散函数为第三点扩散函数。
14、在第一方面的一种可能的实现方式中,利用点扩散函数得到的对应的校正函数,包括:
15、若像差类型为低阶像差,对第一点扩散函数取倒数,得到第一校正函数,其中,第一校正函数为:
16、
17、式中,h1(u,v)为点扩散函数,o1(u,v)为校正函数,u、v分别为待校正患者眼部浑浊区域的位置中x方向和y方向对应的空间频率;
18、若像差类型为高阶像差,对第二点扩散函数取倒数,得到第二校正函数,其中,第二校正函数为:
19、
20、式中,h2(u,v)为点扩散函数,o2(u,v)为校正函数,u、v分别为待校正患者眼部浑浊区域的位置中x方向和y方向对应的空间频率;
21、若像差类型为混合像差,对第三点扩散函数取倒数,得到第三校正函数,其中,第三校正函数为:
22、
23、式中,h3(u,v)为点扩散函数,o3(u,v)为校正函数,u、v分别为待校正患者眼部浑浊区域的位置中x方向和y方向对应的空间频率。
24、为了解决相同的技术问题,本专利技术实施例的第二方面提供了一种具有白内障校正功能的集成成像光场显示装置,装置包括:
25、获取模块,用于获取待校正患者眼部浑浊区域的位置和尺寸;
26、第一校正模块,用于若眼部浑浊区域的尺寸小于等于预设尺寸,则基于眼部浑浊区域的位置,在微显示器上确定目标像素位置,将目标像素位置处的发光单元关闭,得到校正后的图像;
27、第二校正模块,用于若眼部浑浊区域的尺寸大于所述预设尺寸,则基于眼部浑浊区域的位置和尺寸,在微显示器上确定目标像素位置,将目标像素位置处的发光单元关闭,得到初始校正后的图像,获取待校正患者的眼部数据,对眼部数据进行分析,得到待校正患者的像差类型,根据像差类型确定对应的点扩散函数,利用校正函数对初始校正后的图像进行傅里叶变换后,得到变换后的图像,利用点扩散函数得到的对应的校正函数对变换后的图像进行校正,得到校正后的图像。
28、在第二方面的一种可能的实现方式中,第一校正模块包括光路确定单元、模糊范围确定单元和目标像素位置确定单元,其中,
29、光路确定单元用于根据待校正患者眼部浑浊区域的位置和尺寸,将眼部浑浊区域与对应的若干个微透镜中心连接,并延长至微显示器的像素上,确定微显示器到视网膜的光路;
30、模糊范围确定单元用于根据待校正患者眼部浑浊区域的尺寸、微透镜阵列的焦距以及人眼近似模型的焦距计算得到微显示器上的模糊范围;
31、目标像素位置确定单元用于根据模糊范围、几何距离和光路在微显示器上确定目标像素位置,其中,几何距离为微显示器和微透镜阵列之间的距离。
32、在第二方面的一种可能的实现方式中,第二校正模块包括第一点扩散函数确定单元、第二点扩散函数确定单元和第三点扩散函数确定单元,
33、其中,第一点扩散函数确定单元用于若像差类型为低阶像差,则点扩散函数为第一点扩散函数;
34、第二点扩散函数确定单元用于若像差类型为高阶像差,则点扩散函数为第二点扩散函数;
35、第三点扩散函数确定单元用于若像差类型为混合像差,则点扩散函数为第三点扩散函数。
36、在第二方面的一种可能的实现方式中,第二校正模块还包括第一校正本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种具有白内障校正功能的集成成像光场显示方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的具有白内障校正功能的集成成像光场显示方法,其特征在于,所述基于所述眼部浑浊区域的位置,在微显示器上确定目标像素位置,包括:
3.如权利要求1所述的具有白内障校正功能的集成成像光场显示方法,其特征在于,根据所述像差类型确定对应的点扩散函数,包括:
4.如权利要求1所述的具有白内障校正功能的集成成像光场显示方法,其特征在于,所述利用所述点扩散函数得到的对应的校正函数,包括:
5.一种具有白内障校正功能的集成成像光场显示装置,其特征在于,包括:
6.如权利要求5所述的具有白内障校正功能的集成成像光场显示装置,其特征在于,所述第一校正模块包括光路确定单元、模糊范围确定单元和目标像素位置确定单元,其中,
7.如权利要求5所述的具有白内障校正功能的集成成像光场显示装置,其特征在于,所述第二校正模块包括第一点扩散函数确定单元、第二点扩散函数确定单元和第三点扩散函数确定单元,
8.如权利要求5所述的具有白内障校正功能的集成成像光场显示装置,其特征在于,所述第二校正模块还包括第一校正函数确定单元、第二校正函数确定单元和第三校正函数确定单元,其中,
9.一种计算机设备,其特征在于,包括:
10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的具有白内障校正功能的集成成像光场显示方法的步骤。
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【技术特征摘要】
1.一种具有白内障校正功能的集成成像光场显示方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的具有白内障校正功能的集成成像光场显示方法,其特征在于,所述基于所述眼部浑浊区域的位置,在微显示器上确定目标像素位置,包括:
3.如权利要求1所述的具有白内障校正功能的集成成像光场显示方法,其特征在于,根据所述像差类型确定对应的点扩散函数,包括:
4.如权利要求1所述的具有白内障校正功能的集成成像光场显示方法,其特征在于,所述利用所述点扩散函数得到的对应的校正函数,包括:
5.一种具有白内障校正功能的集成成像光场显示装置,其特征在于,包括:
6.如权利要求5所述的具有白内障校正功能的集成成像光场显示装置,其特征在于,所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员:秦宗,王奇梦,潘镒,李昊然,
申请(专利权)人:中山大学,
类型:发明
国别省市:
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